CN105345423A - 发动机拆装车六自由度智能调节方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发动机拆装车六自由度智能调节方法，具体方法为：1、在Z轴方向上设有三组球头组件，三组球头组件按照前面一组、后面两组的形式分别放置在两个横移框架上，其中每组球头组件的下部与螺旋升降机连接，每组球头组件的上部与发动机拆装托架连接/2、将步骤1中所述两个横移框架分别与螺旋升降机连接，且所述两个横移框架与底层框架在X轴方向上滑动连接；3、在所述底层框架的前下方连接有一个螺旋升降机，该螺旋升降机驱动底层框架连同横移框架在Y轴方向上移动；4、上述步骤中共采用六个螺旋升降机，所述六个螺旋升降机分别由伺服电机及伺服控制器控制，进而实现发动机拆装托架的上下移动、左右移动、前后移动、俯仰运动、横滚运动、水平旋转六个自由度的调整。

Description

发动机拆装车六自由度智能调节方法
技术领域
本发明涉及一种发动机拆装车六自由度智能调节方法。
背景技术
目前，国内的发动机拆装车在使用过程中，其六自由度的调节仅仅是通过设计不同的机械结构，利用人工进行操纵控制和调节，拆卸过程需要多人进行配合才能完成，同时对操作人员的操纵熟练程度要求很高，且这种工作方式的工作效率和操作精度均不高。
发明内容
本发明提供一种发动机拆装车六自由度调节方法，目的是提高发动机拆装车的工作效率和装配精度。
本发明是通过以下技术方案实施的：发动机拆装车六自由度智能调节方法，具体为：
1）在Z轴方向上设有三组球头组件，三组球头组件按照前面一组、后面两组的形式分别放置在两个横移框架上，其中每组球头组件的下部与螺旋升降机连接，每组球头组件的上部与发动机拆装托架连接；
2）将步骤1）中所述两个横移框架分别与螺旋升降机连接，且所述两个横移框架与底层框架在X轴方向上滑动连接；
3）在所述底层框架的前下方连接有一个螺旋升降机，该螺旋升降机驱动底层框架连同横移框架在Y轴方向上移动；
4）上述步骤中共采用六个螺旋升降机，所述六个螺旋升降机分别由伺服电机及伺服控制器控制，进而实现发动机拆装托架的上下移动、左右移动、前后移动、俯仰运动、横滚运动、水平旋转六个自由度的调整。
所述六个螺旋升降机分别通过电机自锁保护、限位开关、线性丝杠三级保护功能来实现稳定的安全控制和调节。
本发明还配备有示教器和微型CCD视频单元，操作人员通过示教器发出控制指令，经PLC接收处理后通过总线向伺服控制器发出运动指令，由伺服控制器控制伺服电机运动完成调整运行。
本发明采用了如下的机械结构：包括两个横移框架、底层框架、两对线性滑轨Ⅰ、一对线性滑轨Ⅱ、一对线性滑轨Ⅲ、三组球头组件和整体升降机构，其中两对线性滑轨Ⅰ沿着X轴方向固定连接在底层框架的上面，一对线性滑轨Ⅱ及一对线性滑轨Ⅲ分别沿着Y轴方向固定连接在底层框架的下面，两个横移框架通过两对线性滑轨Ⅰ与底层框架在X轴方向上滑动连接，在所述底层框架的前下方连接有一个螺旋升降机，该螺旋升降机驱动底层框架连同横移框架沿着线性滑轨Ⅱ在Y轴方向上移动，所述整体升降机构通过连接座及线性滑轨Ⅲ与底层框架连接；所述三组球头组件按照前面一组、后面两组的形式分别放置在两个横移框架上，每组球头组件的下部与螺旋升降机连接，每组球头组件的上部与发动机拆装托架连接。
优选地，每个螺旋升降机上还分别通过连接件固定在相应框架上，组成可拆卸结构，同时配备手摇轮，供断电时使用。
本发明的有益效果：本发明提供的六自由度智能调节方法，不仅适用于发动机拆装车在拆卸过程中的六自由度调节，也可应用到航天、兵器、船舶等其他领域零部件在装配过程中的自由度调节；采用本发明，大大提高了发动机拆装的自动化程度和拆装效率。
附图说明
图1为本发明采用的机械结构图。
图2为球头组件的结构示意图。
图3为本发明实现Y向前后移动的控制示意图。
具体实施方式
发动机拆装车六自由度智能调节方法，具体为：
1）在Z轴方向上设有三组球头组件7，三组球头组件7按照前面一组、后面两组的形式分别放置在两个横移框架2、5上，其中每组球头组件7的下部与螺旋升降机连接，每组球头组件7的上部与发动机拆装托架连接；
2）将步骤1中所述两个横移框架2、5分别与螺旋升降机连接，且所述两个横移框架2、5与底层框架10在X轴方向上滑动连接；
3）在所述底层框架10的前下方连接有一个螺旋升降机，该螺旋升降机驱动底层框架10连同横移框架2、5在Y轴方向上移动；
4）上述步骤中共采用六个螺旋升降机，所述六个螺旋升降机分别由伺服电机及伺服控制器控制，进而实现发动机拆装托架的上下移动、左右移动、前后移动、俯仰运动、横滚运动、水平旋转六个自由度的调整。
所述上下移动表现为：通过控制Z轴方向上与三组球头组件7连接的三个螺旋升降机的同步旋转，来实现发动机在Z轴方向上的升降，即沿着Z轴方向移动。
所述俯仰运动表现为：通过控制Z轴方向上的前面的一个螺旋升降机或者后面的两个螺杆升降机的转速，可实现发动机的俯仰运动，即绕着X轴的转动。
所述横滚运动表现为：通过控制Z轴方向上的后面两个螺杆升降机中的一个的转速，可实现发动机的横滚运动，即绕着Y轴的转动。
所述左右移动表现为：通过同步控制与横移框架连接的两个螺杆升降机4、11的转速，可实现两个横移框2、5的同步移动，从而实现发动机的左右移动，即沿着X轴的移动。
所述前后移动表现为：位于底层框架10下方的螺杆升降机16与焊接在底层框架10上的连接板20进行螺接，固定框架18和连接座8与整体升降机构19螺接，控制螺杆升降机16的转速，螺杆升降机16通过螺母17带动底层框架10的移动，从而实现发动机沿着Y轴移动，如图3所示。
所述水平旋转表现为：通过控制X轴方向上两个螺杆升降机4、11的转速或两个螺杆升降机4、11的差动，可实现两个横移框架的反向移动，从而实现发动机的水平旋转运动，即绕着Z轴的转动。
为了防止横向移动的两个横移框架对其所对应的螺旋升降机在移动过程中发生碰撞，在每个横移框架的下方的底层框架处使用连接片连接限位开关3。
本发明还配备有示教器和微型CCD视频单元，操作人员通过示教器发出控制指令，经PLC接收处理后通过总线向伺服控制器发出运动指令，由伺服控制器控制伺服电机运动完成调整运行。
如图1所示，本发明采用了如下的机械结构：包括两个横移框架2、5、底层框架10、两对线性滑轨Ⅰ1（260mm）、一对线性滑轨Ⅱ9（650mm）、一对线性滑轨Ⅲ13（300mm）、三组球头组件7和整体升降机构19，其中两对线性滑轨Ⅰ1沿着X轴方向固定连接在底层框架10的上面，一对线性滑轨Ⅱ9及一对线性滑轨Ⅲ13分别沿着Y轴方向固定连接在底层框架10的下面，两个横移框架2、5通过两对线性滑轨Ⅰ1与底层框架10在X轴方向上滑动连接，在所述底层框架10的前下方连接有一个螺旋升降机，该螺旋升降机驱动底层框架10连同横移框架2、5沿着线性滑轨Ⅱ9在Y轴方向上移动，所述整体升降机构19通过连接座8及线性滑轨Ⅲ13与底层框架10连接；所述三组球头组件7按照前面一组、后面两组的形式分别放置在两个横移框架2、5上，每组球头组件7的下部与螺旋升降机连接，每组球头组件7的上部与发动机拆装托架连接。优选地，每个螺旋升降机上还分别通过连接件12、15固定在相应框架上，组成可拆卸结构，同时配备手摇轮14，供断电时使用。
针对某小型发动机拆装车的技术要求，本发明能够达到的基本参数如下：
1、Y向微调行程：90mm；
2、Z向微调行程：±25mm；
3、X向微调行程：±25mm；
4、俯仰角度范围：±2°；
5、滚转角度范围：±2°；
6、水平偏转角度范围：±2°。

Claims (5)

1.发动机拆装车六自由度智能调节方法，其特征在于，具体为：
1）在Z轴方向上设有三组球头组件（7），三组球头组件（7）按照前面一组、后面两组的形式分别放置在两个横移框架（2、5）上，其中每组球头组件（7）的下部与螺旋升降机连接，每组球头组件（7）的上部与发动机拆装托架连接；
2）将步骤1）中所述两个横移框架（2、5）分别与螺旋升降机连接，且所述两个横移框架（2、5）与底层框架（10）在X轴方向上滑动连接；
3）在所述底层框架（10）的前下方连接有一个螺旋升降机，该螺旋升降机驱动底层框架（10）连同横移框架（2、5）在Y轴方向上移动；
4）上述步骤中共采用六个螺旋升降机，所述六个螺旋升降机分别由伺服电机及伺服控制器控制，进而实现发动机拆装托架的上下移动、左右移动、前后移动、俯仰运动、横滚运动、水平旋转六个自由度的调整。
2.如权利要求1所述的发动机拆装车六自由度智能调节方法，其特征在于：所述六个螺旋升降机分别通过电机自锁保护、限位开关（3）、线性丝杠三级保护功能来实现稳定的安全控制和调节。
3.如权利要求1所述的发动机拆装车六自由度智能调节方法，其特征在于：还配备有示教器和微型CCD视频单元，操作人员通过示教器发出控制指令，经PLC接收处理后通过总线向伺服控制器发出运动指令，由伺服控制器控制伺服电机运动完成调整运行。
4.如权利要求1所述的发动机拆装车六自由度智能调节方法，其特征在于采用了如下的机械结构：包括两个横移框架（2、5）、底层框架（10）、两对线性滑轨Ⅰ（1）、一对线性滑轨Ⅱ（9）、一对线性滑轨Ⅲ（13）、三组球头组件（7）和整体升降机构（19），其中两对线性滑轨Ⅰ（1）沿着X轴方向固定连接在底层框架（10）的上面，一对线性滑轨Ⅱ（9）及一对线性滑轨Ⅲ（13）分别沿着Y轴方向固定连接在底层框架（10）的下面，两个横移框架（2、5）通过两对线性滑轨Ⅰ（1）与底层框架（10）在X轴方向上滑动连接，在所述底层框架（10）的前下方连接有一个螺旋升降机，该螺旋升降机驱动底层框架（10）连同横移框架（2、5）沿着线性滑轨Ⅱ（9）在Y轴方向上移动，所述整体升降机构（19）通过连接座（8）及线性滑轨Ⅲ（13）与底层框架（10）连接；所述三组球头组件（7）按照前面一组、后面两组的形式分别放置在两个横移框架（2、5）上，每组球头组件（7）的下部与螺旋升降机连接，每组球头组件（7）的上部与发动机拆装托架连接。
5.如权利要求1-4任一所述的发动机拆装车六自由度智能调节方法，其特征在于：每个螺旋升降机上还分别通过连接件（12、15）固定在底层框架和横移框架上，为可拆卸结构，同时配备手摇轮（14）。
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