CN107378441A

CN107378441A - 一种高精度运动平台及运动方法

Info

Publication number: CN107378441A
Application number: CN201710771888.2A
Authority: CN
Inventors: 马海宽; 徐能惠; 李培力; 刘慧超; 隋健; 寇永乐; 邓发明
Original assignee: China National Heavy Machinery Research Institute Co Ltd
Current assignee: China National Heavy Machinery Research Institute Co Ltd
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2017-08-31
Publication date: 2017-11-24

Abstract

本发明提供一种高精度运动平台，包括底座、伺服电动缸和转盘，所述的底座上部均匀设有四个支架和若干个万向球；所述转盘底部均匀设有四个圆杆，所述转盘放置在底座上，转盘底部与万向球接触连接；所述伺服电动缸为四台且均匀分布在底座上部，伺服电动缸的伺服电动缸尾部分别与底座上部的四个支架连接，伺服电动缸的伺服电动缸头部分别与转盘底部的四个圆杆连接。本发明通过控制四台伺服电动缸的伸长和缩短，能够精确的实现转盘的横纵移动和转盘的平面转动。运动平台主要由底座和转盘两层构成，整体高度小，结构简单，造价低，维护方便，使用过程中能够始终保持高精度。

Description

一种高精度运动平台及运动方法

技术领域

本发明属于通用装备领域，特别涉及一种高精度运动平台及运动方法。

背景技术

大型设备的组装过程中，往往涉及到法兰的对接，这就需要通过运动平台将法兰对齐，对齐过程中需要不断的横纵移动甚至水平旋转，才能将法兰对齐和孔对中。传统的运动平台存在设备结构复杂、整体高度高、造价高、维护不便、精度低、对操作人员技术水平要求高等缺点。

发明内容

为了克服现有法兰对接时运动平台的结构复杂、整体高度高、造价高、维护不便、精度低、对操作人员技术水平要求高等问题，本发明提供一种高精度运动平台及运动方法，本发明通过控制四台伺服电动缸的伸长和缩短，能够精确的实现转盘的横纵移动和转盘的平面转动。运动平台主要由底座和转盘两层构成，整体高度小，结构简单，造价低，维护方便，使用过程中能够始终保持高精度。

本发明采用的技术方案为：

一种高精度运动平台，包括底座、伺服电动缸和转盘，所述的底座上部均匀设有四个支架和若干个万向球；所述转盘底部均匀设有四个圆杆，所述转盘放置在底座上，转盘底部与万向球接触连接；所述伺服电动缸为四台且均匀分布在底座上部，伺服电动缸的伺服电动缸尾部分别与底座上部的四个支架连接，伺服电动缸的伺服电动缸头部分别与转盘底部的四个圆杆连接。

所述的伺服电动缸的伺服电动缸尾部分别与底座上部的四个支架铰接连接。

所述的四个圆杆均匀分布在同一圆周上；所述的四个支架均匀分布在同一圆周上；所述圆杆所在的圆周大于支架所在的圆周。

所述伺服电动缸包括第一伺服电动缸、第二伺服电动缸、第三伺服电动缸和第四伺服电动缸。

所述的万向球均匀分布在底座与转盘之间。

高精度运动平台的精度达到0.5-1%。

一种高精度运动平台的运动方法，具体步骤为：

步骤一：实现平台沿X正方向移动，通过控制系统控制第一伺服电动缸伸长，第三伺服电动缸缩小，同时第二伺服电动缸和第四伺服电动缸伸长，实现平台X正方向移动；

步骤二：实现平台沿X负方向移动，通过控制第一伺服电动缸缩短，第三伺服电动缸伸长，同时第二伺服电动缸和第四伺服电动缸伸长实现了平台沿X负方向移动；

步骤三：实现平台沿Y正方向移动，通过控制系统控制第二伺服电动缸伸长、第四伺服电动缸缩小，同时，第一伺服电动缸和第三伺服电动缸伸长，实现了平台沿Y正方向移动；

步骤四：实现平台沿Y负方向移动，通过控制系统控制第二伺服电动缸缩短、第四伺服电动缸伸长，同时，第一伺服电动缸和第三伺服电动缸伸长，实现了平台沿Y负方向移动；

步骤五：当平台需要沿XY转动时，通过控制系统控制四个伺服电动缸同时伸长便可实现平台顺时针转动；控制系统控制四个伺服电动缸同时缩短便可实现平台逆时针转动；

步骤六：当平台沿步骤一、二、三和四中任意一个方向移动后，如果需要平面转动，可以通过步骤五中控制四个伺服电动缸的伸缩实现。

本发明的有益效果为：

本发明提供的这一种高精度运动平台，通过控制四台伺服电动缸的伸长和缩短，能够精确的实现转盘的横纵移动和转盘的平面转动。运动平台主要由底座和转盘两层构成，整体高度小，结构简单，造价低，维护方便，使用过程中能够始终保持高精度。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图；

图2是本发明的底座结构示意图；

图3是本发明的伺服电动缸示意图；

图4是本发明的转盘结构示意图；

图5是本发明转盘X正方形移动示意图；

图6是本发明转盘Y正方形移动示意图；

图7是本发明转盘XY平面转动示意图。

图中，附图标记为：1、底座；101、支架；102、万向球；2、伺服电动缸；201、伺服电动缸尾部；202、伺服电动缸头部；203、第一伺服电动缸；204、第二伺服电动缸；25、第三伺服电动缸；206、第四伺服电动缸；3、转盘；301、圆杆。

具体实施方式

实施例1：

为了克服现有法兰对接时运动平台的结构复杂、整体高度高、造价高、维护不便、精度低、对操作人员技术水平要求高等问题，本发明提供如图1所示的一种高精度运动平台及运动方法，本发明通过控制四台伺服电动缸的伸长和缩短，能够精确的实现转盘的横纵移动和转盘的平面转动。运动平台主要由底座和转盘两层构成，整体高度小，结构简单，造价低，维护方便，使用过程中能够始终保持高精度。

一种高精度运动平台，包括底座1、伺服电动缸2和转盘3，所述的底座1上部均匀设有四个支架101和若干个万向球102；所述转盘3底部均匀设有四个圆杆301，所述转盘3放置在底座1上，转盘3底部与万向球102接触连接；所述伺服电动缸2为四台且均匀分布在底座1上部，伺服电动缸2的伺服电动缸尾部202分别与底座1上部的四个支架101连接，伺服电动缸2的伺服电动缸头部201分别与转盘3底部的四个圆杆301连接。

参照图1，一种高精度运动平台，包括底座1、伺服电动2和转盘3，如图2所示，底座1上部均匀设有4个支架11和若干个万向球12，万向球12能够承受较大的载荷；如图4所示，转盘3底部均匀设有四个圆杆301，转盘3放在底座1上，转盘3底部与万向球102接触；如图3所示，四台伺服电动缸2的伺服电动缸尾部201分别与底座1上部的四个支架11铰接连接，其可绕支架平面内转动，伺服电动缸头部202分别与转盘3底部的四个圆杆301连接，伺服电动缸头部202可绕圆杆301转动。

所述运动平台的四个伺服电动缸2的运动由控制系统控制。

本发明通过控制四台伺服电动缸2的伸长和缩短，能够精确的实现转盘3的横纵移动和转盘3的平面转动。运动平台主要由底座1和转盘3两层构成，整体高度小，结构简单，造价低，维护方便。

实施例2：

基于上述实施例的基础上，本实施例中，所述的伺服电动缸2的伺服电动缸尾部202分别与底座1上部的四个支架101铰接连接。

所述的四个圆杆301均匀分布在同一圆周上；所述的四个支架101均匀分布在同一圆周上；所述圆杆301所在的圆周大于支架101所在的圆周。

所述伺服电动缸2包括第一伺服电动缸203、第二伺服电动缸204、第三伺服电动缸205和第四伺服电动缸206。

所述的万向球102均匀分布在底座1与转盘3之间。

高精度运动平台的精度达到0.5-1%。本发明通过控制四台伺服电动缸2的伸长和缩短，能够精确的实现转盘3的横纵移动和转盘3的平面转动。运动平台主要由底座1和转盘3两层构成，整体高度小，结构简单，使用过程中能够始终保持高精度，精度达到了0，5-1%。

实施例3：

基于上述实施例的基础上，本实施例中提供一种高精度运动平台的运动方法，具体步骤为：

步骤一：实现平台沿X正方向移动，通过控制系统控制第一伺服电动缸203伸长，第三伺服电动缸205缩小，同时第二伺服电动缸204和第四伺服电动缸206伸长，实现平台X正方向移动；

步骤二：实现平台沿X负方向移动，通过控制第一伺服电动缸203缩短，第三伺服电动缸205伸长，同时第二伺服电动缸204和第四伺服电动缸206伸长实现了平台沿X负方向移动；

步骤三：实现平台沿Y正方向移动，通过控制系统控制第二伺服电动缸204伸长、第四伺服电动缸206缩小，同时，第一伺服电动缸203和第三伺服电动缸205伸长，实现了平台沿Y正方向移动；

步骤四：实现平台沿Y负方向移动，通过控制系统控制第二伺服电动缸204缩短、第四伺服电动缸206伸长，同时，第一伺服电动缸203和第三伺服电动缸205伸长，实现了平台沿Y负方向移动；

步骤五：当平台需要沿XY转动时，通过控制系统控制四个伺服电动缸2同时伸长便可实现平台顺时针转动；控制系统控制四个伺服电动缸2同时缩短便可实现平台逆时针转动；

步骤六：当平台沿步骤一、二、三和四中任意一个方向移动后，如果需要平面转动，可以通过步骤五中控制四个伺服电动缸2的伸缩实现。

具体实施过程如下：

如图5所示，当平台沿X正方向移动时，控制系统控制第一伺服电动缸203伸长、第三伺服电动缸205缩小同时进行，同时，第二伺服电动缸204和第四伺服电动缸206进行适当的伸长，则实现了平台沿X正方向移动；同理，当平台沿X负方向移动时，控制系统控制第一伺服电动缸203缩短、第三伺服电动缸205伸长同时进行，同时，第二伺服电动缸204和第四伺服电动缸206进行适当的伸长，则实现了平台沿X负方向移动。

如图6所示，当平台沿Y正方向移动时，控制系统控制第二伺服电动缸204伸长、第四伺服电动缸206缩小同时进行，同时，第一伺服电动缸203和第三伺服电动缸205进行适当的伸长，则实现了平台沿Y正方向移动；同理，当平台沿Y负方向移动时，控制系统控制第二伺服电动缸204缩短、第四伺服电动缸206伸长同时进行，同时，第一伺服电动缸203和第三伺服电动缸205进行适当的伸长，则实现了平台沿Y负方向移动。

如图7所示，当平台需要沿XY转动时，控制系统控制四个伺服电动缸2同时伸长便可实现平台顺时针转动；控制系统控制四个伺服电动缸2同时缩短便可实现平台逆时针转动。

当平台沿某一方向移动后，如果需要平面转动，也可以运用控制系统控制四个伺服电动缸的伸缩实现。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本发明中未详细描述的系统及部件均为现有技术，本发明中将不在进行一一描述。

Claims

1.一种高精度运动平台，其特征在于：包括底座（1）、伺服电动缸（2）和转盘（3），所述的底座（1）上部均匀设有四个支架（101）和若干个万向球（102）；所述转盘（3）底部均匀设有四个圆杆（301），所述转盘（3）放置在底座（1）上，转盘（3）底部与万向球（102）接触连接；所述伺服电动缸（2）为四台且均匀分布在底座（1）上部，伺服电动缸（2）的伺服电动缸尾部（202）分别与底座（1）上部的四个支架（101）连接，伺服电动缸（2）的伺服电动缸头部（201）分别与转盘（3）底部的四个圆杆（301）连接。

2.根据权利要求1所述的一种高精度运动平台，其特征在于：所述的伺服电动缸（2）的伺服电动缸尾部（202）分别与底座（1）上部的四个支架（101）铰接连接。

3.根据权利要求1所述的一种高精度运动平台，其特征在于：所述的四个圆杆（301）均匀分布在同一圆周上；所述的四个支架（101）均匀分布在同一圆周上；所述圆杆（301）所在的圆周大于支架（101）所在的圆周。

4.根据权利要求1所述的一种高精度运动平台，其特征在于：所述伺服电动缸（2）包括第一伺服电动缸（203）、第二伺服电动缸（204）、第三伺服电动缸（205）和第四伺服电动缸（206）。

5.根据权利要求1所述的一种高精度运动平台，其特征在于：所述的万向球（102）均匀分布在底座（1）与转盘（3）之间。

6.根据权利要求1所述的一种高精度运动平台，其特征在于：高精度运动平台的精度达到0.5-1%。

7.根据权利要求1-6所述的任意一种高精度运动平台，提供一种高精度运动平台的运动方法，其特征在于：具体步骤为：

步骤一：实现平台沿X正方向移动，通过控制系统控制第一伺服电动缸（203）伸长，第三伺服电动缸（205）缩小，同时第二伺服电动缸（204）和第四伺服电动缸（206）伸长，实现平台X正方向移动；

步骤二：实现平台沿X负方向移动，通过控制第一伺服电动缸（203）缩短，第三伺服电动缸（205）伸长，同时第二伺服电动缸（204）和第四伺服电动缸（206）伸长实现了平台沿X负方向移动；

步骤三：实现平台沿Y正方向移动，通过控制系统控制第二伺服电动缸（204）伸长、第四伺服电动缸（206）缩小，同时，第一伺服电动缸（203）和第三伺服电动缸（205）伸长，实现了平台沿Y正方向移动；

步骤四：实现平台沿Y负方向移动，通过控制系统控制第二伺服电动缸（204）缩短、第四伺服电动缸（206）伸长，同时，第一伺服电动缸（203）和第三伺服电动缸（205）伸长，实现了平台沿Y负方向移动；

步骤五：当平台需要沿XY转动时，通过控制系统控制四个伺服电动缸（2）同时伸长便可实现平台顺时针转动；控制系统控制四个伺服电动缸（2）同时缩短便可实现平台逆时针转动；

步骤六：当平台沿步骤一、二、三和四中任意一个方向移动后，如果需要平面转动，可以通过步骤五中控制四个伺服电动缸（2）的伸缩实现。