CN108068049A - 一种自动回位的平面三自由度浮动支撑机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自动回位的平面三自由度浮动支撑机构，涉及设备装卸辅助平台装置技术领域。本发明采用球面副实现上部浮动平台与支撑底座在支撑平面内的相对运动，浮动平台与支撑底座通过六个弹簧连接和约束，对浮动平台在支撑平面三个自由度方向的手动微调需要克服水平力及扭矩。在初始状态和不受外力情况下，浮动平台所受弹簧力平衡从而自动回到中心位置。从而实现了可对装配部件在平面三个自由度方向位姿进行手动微调实现精准对接，并可以在不受外力情况下自动回位。

Description

一种自动回位的平面三自由度浮动支撑机构
技术领域
本发明涉及设备装卸辅助平台装置技术领域，具体涉及一种自动回位的平面三自由度浮动支撑机构。
背景技术
目前在车辆、大型设备底部装配重型零部件时，通常采用移动运载平台进行搬运和举升，在此过程中运载平台的平移控制精度不满足对接精度时装配困难不易控制。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何设计一种浮动支撑机构，以实现可对装配部件在平面三个自由度方向位姿进行手动微调实现精准对接，并可以在不受外力情况下自动回位。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种自动回位的平面三自由度浮动支撑机构，包括底座1、浮动平台2、滑动球3、弹簧4、竖直固定块5和水平固定块6；
所述底座1上有多个球型槽，每个球型槽内安装一个所述滑动球3，浮动平台2搭在多个滑动球3上形成球面副，使得浮动平台2可相对于底座1水平滑动和旋转；采用六根所述弹簧4将底座1和浮动平台2进行连接；两个所述竖直固定块5固定在底座1上，底座1为矩形，两个竖直固定块5在底座1两条短边中间之间的连线上等间隔布置；六个所述水平固定块6固定在浮动平台2上，浮动平台2为矩形，在浮动平台2的两条长边上各布置两个水平固定块6，两条短边上各布置一个水平固定块6；每根弹簧4一端与竖直固定块5连接，另一端与水平固定块5连接，其中三根弹簧4的一端与同一竖直固定块5连接，另一端各连接一个水平固定块5，另三根弹簧4也是一端与同一竖直固定块5连接，另一端各连接一个水平固定块5，从而使得浮动平台2的水平滑动和旋转需要水平外力驱动来克服六根弹簧4的弹力，当无外力作用于浮动平台2时，浮动平台2能够自动恢复到底座1上原来的中心位置。
优选地，所述底座1与浮动平台2的面积相等。
优选地，所述球型槽为6个。
优选地，所述滑动球3为6个。
(三)有益效果
本发明采用球面副实现上部浮动平台与支撑底座在支撑平面内的相对运动，浮动平台与支撑底座通过六个弹簧连接和约束，对浮动平台在支撑平面三个自由度方向的手动微调需要克服水平力及扭矩。在初始状态和不受外力情况下，浮动平台所受弹簧力平衡从而自动回到中心位置。从而实现了可对装配部件在平面三个自由度方向位姿进行手动微调实现精准对接，并可以在不受外力情况下自动回位。
附图说明
图1是本发明的立体图；
图2是本发明的俯视剖视图；
图3是本发明的左视剖视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明的一种自动回位的三自由度浮动支撑机构如附图1至图3所示，包括底座1、浮动平台2、滑动球3、弹簧4、竖直固定块5和水平固定块6。底座1上有多个球型槽并安装6个滑动球3，浮动平台2搭在6个滑动球3上形成球面副，因此浮动平台2可相对于底座1水平滑动和旋转。采用六根弹簧4将底座1和浮动平台2进行连接，两个竖直固定块5固定在底座1上，底座1为矩形，两个竖直固定块5在底座1两条短边中间之间的连线上等间隔布置；六个水平固定块6固定在浮动平台2上，浮动平台2为矩形，在浮动平台2的两条长边上各布置两个水平固定块6，两条短边上各布置一个水平固定块6。如图2中所示，每根弹簧4一端与竖直固定块5连接，另一端与水平固定块5连接，其中三根弹簧4的一端与同一竖直固定块5连接，另一端各连接一个水平固定块5，另三根弹簧4也是一端与同一竖直固定块5连接，另一端各连接一个水平固定块5。这样浮动平台2的水平滑动和旋转就需要水平外力驱动来克服六根弹簧4的弹力，当无外力作用于浮动平台2时，浮动平台2会自动恢复到底座1上原来的中心位置。
本发明解决了车辆、大型设备底部装配零部件的对准问题；可实现浮动平台自动回位，保证了每次的初始位置；浮动平台具有弹簧预紧力，不会因微小装配力或倾斜时托举物重力分力发生滑动；实现了浮动平台平面三个自由度(水平移动和旋转)的任意组合运动。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种自动回位的平面三自由度浮动支撑机构，其特征在于，包括底座(1)、浮动平台(2)、滑动球(3)、弹簧(4)、竖直固定块(5)和水平固定块(6)；
所述底座(1)上有多个球型槽，每个球型槽内安装一个所述滑动球(3)，浮动平台(2)搭在多个滑动球(3)上形成球面副，使得浮动平台(2)可相对于底座(1)水平滑动和旋转；采用六根所述弹簧(4)将底座(1)和浮动平台(2)进行连接；两个所述竖直固定块(5)固定在底座(1)上，底座(1)为矩形，两个竖直固定块(5)在底座(1)两条短边中间之间的连线上等间隔布置；六个所述水平固定块(6)固定在浮动平台(2)上，浮动平台(2)为矩形，在浮动平台(2)的两条长边上各布置两个水平固定块(6)，两条短边上各布置一个水平固定块(6)；每根弹簧(4)一端与竖直固定块(5)连接，另一端与水平固定块(5)连接，其中三根弹簧(4)的一端与同一竖直固定块(5)连接，另一端各连接一个水平固定块(5)，另三根弹簧(4)也是一端与同一竖直固定块(5)连接，另一端各连接一个水平固定块(5)，从而使得浮动平台(2)的水平滑动和旋转需要水平外力驱动来克服六根弹簧(4)的弹力，当无外力作用于浮动平台(2)时，浮动平台(2)能够自动恢复到底座(1)上原来的中心位置。
2.如权利要求1所述的机构，其特征在于，所述底座(1)与浮动平台(2)的面积相等。
3.如权利要求1或2所述的机构，其特征在于，所述球型槽为6个。
4.如权利要求1或2所述的机构，其特征在于，所述滑动球(3)为6个。
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