CN106002951B - 一种移动式承载平台 - Google Patents

Abstract

一种移动式承载平台，基于气垫承载技术的移动平台，有四个或更多的气垫支撑结构均布于承载框架的底部，该气垫支撑结构受控制系统控制，该平台的移动通过设在承载框架底部中心线上的主驱动轮、定向轮、辅助驱动轮和转弯机构实现。本移动式承载平台设计科学合理，性能稳定，不仅能实现直线行走、转弯的运动，还提供了横移、原地回转的功能。

Description

一种移动式承载平台

技术领域

本发明涉及机械制造技术，具体是为机器人制孔系统提供一种具有短距离快速移动、转站及定位等功能的移动承载平台。

背景技术

随着机器人制孔技术在航空制造业的快速推广，飞机柔性制造装配技术得到了极大的发展。机器人制孔系统一般采用工件不动机器人移动的方式，此种移动方式灵活性较好，对工件的适应性强，同时又能够极大的提高制孔的精度和效率，因此在国内、外已得到广泛的普及和应用。移动式机器人制孔系统主要是由制孔机器人、末端执行器、电气控制柜和移动承载平台等主要部件构成。

传统的移动承载平台通常是由移动轮系做为平台整体的承载及转向控制，由减速箱传递来自驱动电机的动力至驱动轮系，为整车的运动方式提供运行动力。其优势在于由四个轮系均布该平台所有载荷使整车在运行过程中顺畅、平稳；缺点在于对轮系的要求很高且制造价格非常昂贵，对制孔站位的工作地面承载载荷和坡度变化等外围条件要求也比较高。

发明内容

本申请的目的在于能提供一种针对移动式机器人制孔系统的功能需求，达到降低使用工况要求的基于气垫承载技术的移动平台，以满足机器人制孔系统在各个制孔站位之间短距离快速移动、转站及定位的需求。机器人制孔设备依靠气垫承载、伺服驱动做为传动装置的承载平台移动在制孔生产线上，并根据制孔的工艺流程进行制孔站位之间的转换。

一种移动式承载平台，含有承载框架、轮载驱动系统、气垫支撑结构和控制系统，其特征在于所述的承载框架是一个刚性结构，气垫支撑结构和轮载驱动系统位于承载框架的底部，气垫支撑结构和轮载驱动系统受控制系统控制。

本申请是一种基于气垫承载技术的移动平台，有四个或更多的气垫支撑结构均布于承载框架的底部，该气垫支撑结构受控制系统控制。由气垫结构承载平台和平台承载物的重量。

本申请的移动平台由轮载驱动系统实现平台的移动功能。所述的轮载驱动系统含有主驱动轮、定向轮、辅助驱动轮和转弯机构，主驱动轮、定向轮和辅助驱动轮位于承载框架底部的中心轴线上，主驱动轮是一个由驱动机构带动的受转弯机构控制的万向轮，位于承载框架的前端中部，主动轮的高度由控制系统控制，定向轮是一个从动轮，位于承载框架的后端中部，定向轮的轮轴垂直于主驱动轮与定向轮的中心连线，定向轮的高度由控制系统控制，所述的辅助驱动轮是一个由辅助驱动机构带动的辅助轮，位于承载框架的后端中部，辅助驱动轮的轮轴重合于主驱动轮与辅助驱动轮的中心连线，辅助驱动轮的高度由控制系统控制。

本申请的移动平台设计科学合理，性能稳定，不仅能实现直线行走、转弯的运动，还提供了横移、原地回转的功能，大大提高机器人制孔系统的工作效率。

以下结合实施例附图对本申请作进一步详细描述。

附图说明

图1是使用本移动平台的制孔设备总体布局示意

图2是移动式支撑平台总体布置图

图3是移动支撑平台主驱动系统示意图

图4是移动平台辅助驱动及定向轮示意图

图5是移动平台处于直行和转弯模式示意图

图6是移动平台处于横行及原地回转模式示意图

图中标号说明：1制孔机器人；2移动式承载平台；3控制系统；4工作平台；5承载框架；6气垫支撑结构；7主驱动轮；8定向轮；9辅助驱动轮；10转弯机构；11主驱动电机；12主轮轴架；13中心轴；14主驱连接座；15链轮链条；16主驱气囊；17平衡板；18定向轮轴架；19定向连接座；20固定板；21定向气囊；22辅助轮轴架；23辅助连接座；24辅助气囊；25弹簧；26辅助驱动电机

具体实施方式

参见附图，图1实施例提供一种使用本移动平台的制孔设备总体布局示意，在移动式承载平台2上，通过液压升降系统连接有一个工作平台4，末端工作的制孔机器人1固定在工作平台4上。本申请的移动式支撑平台2含有承载框架5、轮载驱动系统、气垫支撑结构6和控制系统3，其特征在于所述的承载框架5是一个刚性结构，气垫支撑结构6和轮载驱动系统位于承载框架的底部，气垫支撑结构和轮载驱动系统受控制系统3控制。

图中的移动式承载平台，有四个气垫支撑结构6均布于承载框架5的底部，该气垫支撑结构受控制系统控制，气垫支撑结构主要用于支撑平衡承载平台和该平台上的设备的重量。

实施中的轮载驱动系统含有主驱动轮7、定向轮8、辅助驱动轮9和转弯机构10，主驱动轮7、定向轮8和辅助驱动轮9位于承载框架底部的中心轴线上，主驱动轮7是一个由驱动机构带动的受转弯机构控制的万向轮，位于承载框架5的前端中部，主动轮7的高度由控制系统控制，定向轮8是一个从动轮，位于承载框架5的后端中部，定向轮8的轮轴垂直于主驱动轮7与定向轮8的中心连线，定向轮8的高度由控制系统3控制，所述的辅助驱动轮9是一个由辅助驱动电机26带动的辅助轮，位于承载框架5的后端中部，辅助驱动轮的轮轴重合于主驱动轮7与辅助驱动轮的中心连线，辅助驱动轮的高度由控制系统3控制。

图3中，主驱动轮7和主驱动电机11固定在主轮轴架12上，主轮轴架12的上方有一个中心轴13，该中心轴13连接在承载框架5的主驱连接座14上，该中心轴13通过一个链轮链条15与转弯机构10的连接，该转弯机构10受控制系统3控制。

在主轮轴架12的上方铰接有一个平衡板17，在平衡板17与主轮轴架12之间有一个可压缩的主驱气囊16，该主驱气囊16受控制系统3控制。

图4中，定向轮8的轮轴通过定向轮轴架18铰接在承载框架5的定向连接座19上，在定向轮轴架的上方是固定板20，该固定板20与承载框架5连接，定向轮轴架18通过弹簧25悬挂在该固定板20上，在固定板20与定向轮轴架18之间有一个受控制系统3控制的可压缩定向气囊21。

图4中，辅助驱动轮9的轮轴通过辅助轮轴架22铰接在承载框架5的辅助连接座23上，在辅助轮轴架22的上方是固定板20，辅助轮轴架22通过弹簧25悬挂在该固定板20上，在固定板20与辅助轮轴架22之间有一个受控制系统控制的可压缩辅助气囊24。

如图5所示，移动式承载平台2处于直行和转弯模式。在直线行走模式过程中，依靠主驱气囊16和定向气囊21的充气使主驱动轮7和定向轮8的与地面接触；这时，辅助驱动轮9的辅助气囊24的处于放气状态，辅助驱动轮9被弹簧25拉起，与地面无接触；主驱动电机11为整车的前进和后退提供动力。

转弯时，转弯机构10通过链轮链条15带动主驱连接座的中心轴13转动，从而使主驱动7轮转弯，定向轮8从动。

如图6所示，移动式承载平台2在处于横行和原地回转模式。在横行过程中，依靠主驱气囊16和辅助气囊24充气使主驱动轮7和辅助驱动轮9与地面接触；定向轮8的定向气囊21处于放气状态，定向轮轴架18被弹簧28拉起，与地面无接触；转弯机构10将主驱动轮7旋转90°，主驱动轮7和辅助驱动轮9同时向相同方向做动力输出，实现整车的横行。

在原地回转过程中，主驱动电机11和辅助驱动电机26分别向相反的方向做动力输出，实现整车的原地回转。

本专利所述移动承载平台性能稳定，自动化程度高，可广泛应用于航空自动化装配领域。能够大大提高工作效率，确保机器人制孔系统在工作过程中的稳定，满足该系统在自动化生产线上的多种功能需求。

Claims (3)

1.一种移动式承载平台，含有承载框架、轮载驱动系统、气垫支撑结构和控制系统，其特征在于所述的承载框架是一个刚性结构，有四个气垫支撑结构均布于承载框架的底部，该气垫支撑结构受控制系统控制；所述的轮载驱动系统含有主驱动轮、定向轮、辅助驱动轮和转弯机构，主驱动轮、定向轮和辅助驱动轮位于承载框架底部的中心轴线上，主驱动轮是一个由驱动机构带动的受转弯机构控制的万向轮，位于承载框架的前端中部，主动轮的高度由控制系统控制，所述主驱动轮和主驱动电机固定在主轮轴架上，在主轮轴架的上方铰接有一个平衡板，在平衡板与主轮轴架之间有一个可压缩平衡气囊，该平衡气囊受控制系统控制,主轮轴架的上方有一个中心轴，该中心轴连接在承载框架的主驱连接座上，该中心轴通过一个链轮链条与转弯机构连接，该转弯机构受控制系统控制，定向轮是一个从动轮，位于承载框架的后端中部，定向轮的轮轴垂直于主驱动轮与定向轮的中心连线，定向轮的高度由控制系统控制，所述的辅助驱动轮是一个由辅助驱动机构带动的辅助轮，位于承载框架的后端中部，辅助轮的轮轴重合于主驱动轮与辅助轮的中心连线，辅助轮的高度由控制系统控制。

2.如权利要求1所述的移动式承载平台，其特征在于，所述的定向轮的轮轴通过定向轮轴架铰接在承载框架的定向连接座上，在其轮轴架的上方是固定板，定向轮轴架通过弹簧悬挂在该固定板上，在固定板与定向轮轴架之间有一个受控制系统控制的可压缩定向气囊。

3.如权利要求1或2所述的移动式承载平台，其特征在于，所述的辅助轮的轮轴通过辅助轮轴架铰接在承载框架的辅助连接座上，在其轮轴架的上方是固定板，辅助轮轴架通过弹簧悬挂在该固定板上，在固定板与辅助轮轴架之间有一个受控制系统控制的可压缩辅助气囊。