CN108170170A - 一种移动式壳体位姿调整及驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动式壳体位姿调整及驱动装置，所述装置包括车体组件、转台组件、导轨组件、主动滚轮组件、从动滚轮组件及控制器。车体组件装有定向轮和万向轮，转台组件位于车体组件中间，通过转台电机座与车架固定连接。导轨组件位于转台组件上方，导轨副对称安装于回转台中部。主动滚轮组件位于导轨组件上方，主动轮组座安装于导轨副滑块上方。从动滚轮组件位于导轨组件上方，其中的支座安装于导轨副滑块上方。控制器安装于车架内。本发明将直线、回转运动机构及摩擦轮机构结合，实现壳体类工件的多维位姿调整和驱动，通过电机驱动，降低人工劳动强度，提高调整和驱动定位的准确性。本发明操作简单，运动模式清晰，适用各类壳体类工件的检测场合。

Description

一种移动式壳体位姿调整及驱动装置

技术领域

本发明属于机电一体化、工位自动化领域，具体涉及一种移动式壳体位姿调整及驱动装置。

背景技术

在某些特定的检测领域，如X射线检测时，需要对被检工件（通常为壳体）进行位姿的调整与回转驱动，以实现所有被检测面的照射与检测。以往的方法是通过人工调整，每检测一个区域后，手动调整工件位姿，更换检测区域。此种方法存在效率低下，劳动强度大等问题。

位姿自动化调整多采用多自由度调整平台，分为串联和并联两种方式。串联机构结构可靠，控制相对容易，行程大，但体积、重量较大；并联机构结构简单，承载高，但行程较小，控制较为复杂。在进行X射线检测时，对于回转类壳体工件，需要调节的位姿主要包括轴向位移以及回转轴线倾角，以及驱动其绕自身轴线回转，采用串联结构即可较为方便地实现以上功能。目前，比较常用的串联机构为二维或三维直线平台，但不能实现壳体工件位姿自动、稳定回转驱动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种移动式壳体位姿调整及驱动装置，能够用于实现一定尺寸的壳体工件位姿的自动、准确调整，以及稳定的回转驱动。

本发明的技术方案如下：

本发明的一种移动式壳体位姿调整及驱动装置，其特点是，所述的移动式壳体位姿调整及驱动装置包括车体组件、转台组件、导轨组件、主动滚轮组件、从动滚轮组件及控制器。所述的车体组件含有车架、护罩Ⅰ、定向轮、万向轮、支脚。所述的转台组件含有回转台、侧板、转台轴承、电滑环、过渡轴、转台联轴器、转台电机座、转台减速机、转台电机。所述的导轨组件含有挡板、丝杠、轴承座、丝杠联轴器、丝杠电机座、丝杠减速机、丝杠电机、导轨副、前限位开关、后限位开关。所述的主动滚轮组件含有护罩Ⅱ、主动轮组座、主动轮、主动轮电机、主动轮减速机、小同步带轮、同步带、张紧轮、大同步带轮。所述的从动滚轮组件含有支座、从动轮组座、从动轮、锁紧手柄。

其连接关系是，所述的车体组件中的车架前端两角分别安装有两个定向轮，车架后端两角分别安装有两个万向轮，四个支脚分别安装于车架四角下方。护罩Ⅰ固定安装于车架外侧。装置移动时，四个支脚收起，即可手动推动装置整体移动。移动到位后，锁紧四个轮子的刹车，放下支脚，从而将装置固定。

所述的转台组件位于车体组件中间位置，转件组件中的回转台位于侧板中心，侧板与回转台通过螺纹连接。转台电机座与车架固定连接。转台轴承安装在转台电机座下部，回转台安装于转台轴承上，过渡轴安装于回转台底面正中心。转台减速机安装于转台电机座下部，转台电机安装于转台减速机尾部。转台减速机通过转台联轴器与过渡轴连接。电滑环动子部分与过渡轴固定连接，电滑环定子部分与转台电机座固定连接。转台组件用于实现壳体类工件回转运动，构成回转运动机构。

所述的导轨组件位于转台组件上方，导轨组件中的导轨副对称平行安装于侧板中部。挡板安装于侧板上，轴承座安装于回转台上的中心位置。回转台上方设置有丝杠，丝杠通过两端设置的轴承，分别与挡板、轴承座连接。丝杠电机座安装于侧板上，丝杠减速机、丝杠电机顺次安装于丝杠电机座上。丝杠减速机通过丝杠联轴器与丝杠固定连接。前限位开关安装于回转台上，后限位开关安装于侧板上。前、后限位开关用于限定导轨的运动极限位置。导轨组件用于实现壳体类工件直线运动，构成直线运动机构。

所述的主动滚轮组件位于导轨组件上的一端，主动滚动组件的主动轮组座安装于导轨副的滑块上。两个主动轮分别安装于主动轮组座两侧，两个同步带轮Ⅰ分别安装于两个主动轮的伸出轴上。主动轮减速机、主动轮电机顺次安装于主动轮组座的中心。同步带轮Ⅱ安装于主动轮减速机的伸出轴上，两个张紧轮分别固定设置于同步带轮Ⅱ两侧。同步带依次悬挂于同步带轮Ⅰ、张紧轮和同步带轮Ⅱ上并张紧。护罩Ⅱ置于同步带轮Ⅰ、张紧轮和同步带轮Ⅱ外侧。通过张紧轮的上下调整实现同步带的张紧。电机旋转后，带动主动轮同步、同向回转，通过摩擦力带动放置在其上的筒形壳体回转。主动滚轮组件通过滚轮同工件的摩擦力带动工件运动，构成摩擦轮机构。

所述的从动滚轮组件位于导轨组件上的另一端，从动滚轮组件上的支座安装于导轨副滑块上。从动轮组座通过锁紧手柄固定连接安装于支座上，锁紧手柄用于调整从动轮组座上下位置。两个从动轮分别安装于从动轮组座两侧。从动滚轮组件通过滚轮同工件的摩擦力带动工件运动，构成摩擦轮机构。

所述的控制器安装于车架内，控制器分别与转台电机、电滑环电连接。

所述的转台电机座上设置有止口，用于转台轴承的定位。

所述的侧板上中心对称位置设置有凸起定位面，用于导轨副的定位。

所述的丝杠电机、主动轮电机、前限位开关、后限位开关均通过电滑环与控制器电连接，从而避免回转台整周旋转时对导线的缠绕。

所述的支座设置有凸块，从动轮组座上设置有凹槽，用于导向。锁紧手柄松开后，可将从动轮组座沿导向槽上下移动调整，用以实现不同高度的支撑。

所述的同步带轮Ⅱ的直径大于同步带轮Ⅰ直径。

所述的转台轴承、电滑环、过渡轴、转台联轴器、转台减速器、回转台同轴心设置。

本发明的有益效果是，本发明将直线运动机构、回转运动机构及摩擦轮机构有机结合，能够实现壳体类工件的多维位姿调整和驱动，通过电机驱动，降低人工劳动强度，提高调整和驱动定位的准确性。本发明装置操作简单，运动模式清晰，具有较高的实用价值，适用各类壳体类工件的检测场合。

附图说明

图1为本发明的一种移动式壳体位姿调整及驱动装置结构示意图；

图2为本发明中的转台组件结构示意图；

图3为本发明中的主动滚轮组件结构示意图；

图4为本发明中的从动滚轮组件结构示意图；

图中，1. 车架 2. 挡板 3. 侧板 4. 主动滚轮组件 5. 回转台 6. 丝杠 7.轴承座 8. 丝杠联轴器 9. 丝杠电机座 10. 丝杠减速机 11. 丝杠电机 12. 从动滚轮组件 13. 导轨副 14. 护罩Ⅰ 15. 前限位开关 16. 后限位开关 17. 支脚18. 定向轮 19. 控制器 20. 万向轮 21. 转台轴承 22. 电滑环 23. 过渡轴 24.转台联轴器 25. 转台电机座 26. 转台减速机 27. 转台电机 28. 护罩Ⅱ 30. 主动轮组座 31. 主动轮 32. 主动轮电机 33. 主动轮减速机 34. 同步带轮Ⅰ 35. 同步带 36. 张紧轮 37. 同步带轮Ⅱ 38. 挡支座 39. 从动轮组座 40. 从动轮 41.锁紧手柄。

具体实施方式

下面结合附图及实施例详细说明本发明内容。

以下实施例仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。有关技术领域的人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化、替换和变型，因此同等的技术方案也属于本发明的范畴。

实施例1

图1为本发明的一种移动式壳体位姿调整及驱动装置结构示意图，图2为本发明中的转台组件结构示意图，图3为本发明中的主动滚轮组件结构示意图，图4为本发明中的从动滚轮组件结构示意图。在图1～图4中，本发明的移动式壳体位姿调整及驱动装置包括车体组件、转台组件、导轨组件、主动滚轮组件4、从动滚轮组件12及控制器19。所述的车体组件含有车架1、护罩Ⅰ14、定向轮18、万向轮20、支脚17。所述的转台组件含有回转台5、侧板3、转台轴承21、电滑环22、过渡轴23、转台联轴器24、转台电机座25、转台减速机26、转台电机27。所述的导轨组件含有挡板2、丝杠6、轴承座7、丝杠联轴器8、丝杠电机座9、丝杠减速机10、丝杠电机11、导轨副13、前限位开关15、后限位开关16。所述的主动滚轮组件4含有护罩Ⅱ28、主动轮组座30、主动轮31、主动轮电机32、主动轮减速机33、小同步带轮34、同步带35、张紧轮36、大同步带轮37。所述的从动滚轮组件12含有支座38、从动轮组座39、从动轮40、锁紧手柄41。

其连接关系是，所述的车体组件中的车架1前端两角分别安装有两个定向轮18，车架1后端两角分别安装有两个万向轮20，四个支脚17分别安装于车架1四角下方。护罩Ⅰ14固定安装于车架1外侧。

所述的转台组件位于车体组件中间位置，转件组件中的回转台5位于侧板3中心，侧板3与回转台5通过螺纹连接。转台电机座25与车架1固定连接。转台轴承21安装在转台电机座25下部，回转台5安装于转台轴承21上，过渡轴23安装于回转台5底面正中心。转台减速机26安装于转台电机座25下部，转台电机27安装于转台减速机26尾部。转台减速机26通过转台联轴器24与过渡轴23连接。电滑环22动子部分与过渡轴23固定连接，电滑环22定子部分与转台电机座25固定连接。

所述的导轨组件位于转台组件上方，导轨组件中的导轨副13对称平行安装于侧板3中部。挡板2安装于侧板3上，轴承座7安装于回转台5上的中心位置。回转台5上方设置有丝杠6，丝杠6通过两端设置的轴承，分别与挡板2、轴承座7连接。丝杠电机座9安装于侧板3上，丝杠减速机10、丝杠电机11顺次安装于丝杠电机座9上。丝杠减速机10通过丝杠联轴器8与丝杠6固定连接。前限位开关15安装于回转台5上，后限位开关16安装于侧板3上。

所述的主动滚轮组件4位于导轨组件上的一端，主动滚动组件4的主动轮组座30安装于导轨副13的滑块上。两个主动轮31分别安装于主动轮组座30两侧，两个同步带轮Ⅰ34分别安装于两个主动轮31的伸出轴上。主动轮减速机33、主动轮电机32顺次安装于主动轮组座30的中心。同步带轮Ⅱ37安装于主动轮减速机33的伸出轴上，两个张紧轮36分别固定设置于同步带轮Ⅱ37两侧。同步带35依次悬挂于同步带轮Ⅰ34、张紧轮36和同步带轮Ⅱ37上并张紧。护罩Ⅱ28置于同步带轮Ⅰ34、张紧轮36和同步带轮Ⅱ37外侧。

所述的从动滚轮组件12位于导轨组件上的另一端，从动滚轮组件12上的支座38安装于导轨副13滑块上。从动轮组座39通过锁紧手柄41固定连接安装于支座38上，锁紧手柄41用于调整从动轮组座39上下位置。两个从动轮40分别安装于从动轮组座39两侧。

所述的控制器19安装于车架1内，控制器19分别与转台电机27、电滑环22电连接。

所述的转台电机座25上设置有止口，用于转台轴承21的定位。

所述的侧板3上中心对称位置设置有凸起定位面，用于导轨副13的定位。

所述的丝杠电机11、主动轮电机32、前限位开关15、后限位开关16均通过电滑环22与控制器19电连接。

所述的支座38设置有凸块，从动轮组座39上设置有凹槽，用于导向。

所述的同步带轮Ⅱ37的直径大于同步带轮Ⅰ34直径。

本实施例中，支脚17为四个支脚中的一个；定向轮18为两个定向轮中的一个；万向轮20为两个万向轮中的一个；导轨副13为两条导轨中的一个；主动轮31为两个主动轮中的一个；从动轮40为两个从动轮中的一个；同步带轮Ⅰ34为两个同步带轮Ⅰ中的一个；张紧轮36为两个张紧轮中的一个。

本实施例中，回转台5的直径为1～1.2m；主动滚轮组件和从动滚轮组件的中心距离为0.6～0.7m，相对回转台5中心对称；主动轮31和从动轮40为聚氨酯材料制成，其中主动轮31直径为120mm，两轮中心距为170mm；从动轮40直径为100mm，两轮中心距为240mm；从动轮组座39底面相对支座38上表面的距离调节范围为0～100mm。

本发明的工作过程是，首先根据壳体长度电动调节主动滚轮组件及手动调节从动滚轮组件在导轨副13上的相对位置，使主动滚轮组件和从动滚轮组件可以恰好支撑在壳体类工件两端；其次，根据壳体类工件两端直径大小调节从动轮组座39的高度，使壳体类工件轴线处于水平状态，并锁紧手柄41；最后通过控制器19控制不同轴的电机，即可实现相应的位姿调整和驱动：启动丝杠电机11可以带动壳体类工件沿固定方向平动，启动转台电机27可以带动壳体类工件整周360°回转，启动主动轮电机32可以带动壳体类工件绕自身轴线回转。

Claims (6)

1.一种移动式壳体位姿调整及驱动装置，其特征在于：所述的移动式壳体位姿调整及驱动装置包括车体组件、转台组件、导轨组件、主动滚轮组件（4）、从动滚轮组件（12）及控制器（19）；所述的车体组件含有车架（1）、护罩Ⅰ（14）、定向轮（18）、万向轮（20）、支脚（17）；所述的转台组件含有回转台（5）、侧板（3）、转台轴承（21）、电滑环（22）、过渡轴（23）、转台联轴器（24）、转台电机座（25）、转台减速机（26）、转台电机（27）；所述的导轨组件含有挡板（2）、丝杠（6）、轴承座（7）、丝杠联轴器（8）、丝杠电机座（9）、丝杠减速机（10）、丝杠电机（11）、导轨副（13）、前限位开关（15）、后限位开关（16）；所述的主动滚轮组件（4）含有护罩Ⅱ（28）、主动轮组座（30）、主动轮（31）、主动轮电机（32）、主动轮减速机（33）、小同步带轮（34）、同步带（35）、张紧轮（36）、大同步带轮（37）；所述的从动滚轮组件（12）含有支座（38）、从动轮组座（39）、从动轮（40）、锁紧手柄（41）；

其连接关系是，所述的车体组件中的车架（1）前端两角分别安装有两个定向轮（18），车架（1）后端两角分别安装有两个万向轮（20），四个支脚（17）分别安装于车架（1）四角下方；护罩Ⅰ（14）固定安装于车架（1）外侧；

所述的转台组件位于车体组件中间位置，转件组件中的回转台（5）位于侧板（3）中心，侧板（3）与回转台（5）通过螺纹连接；转台电机座（25）与车架（1）固定连接；转台轴承（21）安装在转台电机座（25）下部，回转台（5）安装于转台轴承（21）上，过渡轴（23）安装于回转台（5）底面正中心；转台减速机（26）安装于转台电机座（25）下部，转台电机（27）安装于转台减速机（26）尾部；转台减速机（26）通过转台联轴器（24）与过渡轴（23）连接；电滑环（22）动子部分与过渡轴（23）固定连接，电滑环（22）定子部分与转台电机座（25）固定连接；

所述的导轨组件位于转台组件上方，导轨组件中的导轨副（13）对称平行安装于侧板（3）中部；挡板（2）安装于侧板（3）上，轴承座（7）安装于回转台（5）上的中心位置；回转台（5）上方设置有丝杠（6），丝杠（6）通过两端设置的轴承，分别与挡板（2）、轴承座（7）连接；丝杠电机座（9）安装于侧板（3）上，丝杠减速机（10）、丝杠电机（11）顺次安装于丝杠电机座（9）上；丝杠减速机（10）通过丝杠联轴器（8）与丝杠（6）固定连接；前限位开关（15）安装于回转台（5）上，后限位开关（16）安装于侧板（3）上；

所述的主动滚轮组件（4）位于导轨组件上的一端，主动滚动组件（4）的主动轮组座（30）安装于导轨副（13）的滑块上；两个主动轮（31）分别安装于主动轮组座（30）两侧，两个同步带轮Ⅰ（34）分别安装于两个主动轮（31）的伸出轴上；主动轮减速机（33）、主动轮电机（32）顺次安装于主动轮组座（30）的中心；同步带轮Ⅱ（37）安装于主动轮减速机（33）的伸出轴上，两个张紧轮（36）分别固定设置于同步带轮Ⅱ（37）两侧；同步带（35）依次悬挂于同步带轮Ⅰ（34）、张紧轮（36）和同步带轮Ⅱ（37）上并张紧；护罩Ⅱ（28）置于同步带轮Ⅰ（34）、张紧轮（36）和同步带轮Ⅱ（37）外侧；

所述的从动滚轮组件（12）位于导轨组件上的另一端，从动滚轮组件（12）上的支座（38）安装于导轨副（13）滑块上；从动轮组座（39）通过锁紧手柄（41）固定连接安装于支座（38）上，锁紧手柄（41）用于调整从动轮组座（39）上下位置；两个从动轮（40）分别安装于从动轮组座（39）两侧；

所述的控制器（19）安装于车架（1）内，控制器（19）分别与转台电机（27）、电滑环（22）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种移动式壳体位姿调整及驱动装置，其特征在于：所述的转台电机座（25）上设置有止口，用于转台轴承（21）的定位。

3.根据权利要求1所述的一种移动式壳体位姿调整及驱动装置，其特征在于：所述的侧板（3）上中心对称位置设置有凸起定位面，用于导轨副（13）的定位。

4.根据权利要求1所述的一种移动式壳体位姿调整及驱动装置，其特征在于：所述的丝杠电机（11）、主动轮电机（32）、前限位开关（15）、后限位开关（16）均通过电滑环（22）与控制器（19）电连接。

5.根据权利要求1所述的一种移动式壳体位姿调整及驱动装置，其特征在于：所述的支座（38）设置有凸块，从动轮组座（39）上设置有凹槽，用于导向。

6.根据权利要求1所述的一种移动式壳体位姿调整及驱动装置，其特征在于：所述的同步带轮Ⅱ（37）的直径大于同步带轮Ⅰ（34）直径。