CN109665459B - 基于并联柔索驱动的托举工装 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于并联柔索驱动的托举工装,包括车体、柔索起吊单元和起吊框,柔索起吊单元呈三角形分布固定安装在车体上,柔索起吊单元通过吊点与起吊框的吊环固定连接。本发明设置有万向轮,其保证工装在地面上自由移动;在装配位置下放时将螺旋地脚旋下至接触地面,实现工装位置的锁定;通过设置并联的起吊单元对各个吊环分别进行调节。当各吊环同步升降,实现产品沿竖直方向升降,当各吊环不同步时可实现对产品高度和空间姿态的调整,最终以达到装配对位的功能;由于绳索具有柔性,工件装配时灵活性好,且易保证安装时载荷的均匀分布,安装精度高。
Description
技术领域
本发明属于安装工装领域,特别涉及一种基于并联柔索驱动的托举工装。
背景技术
随着社会需求的日趋丰富,机械制造行业由传统的大批量少品种的粗略生产方式逐渐转化为小批量多品种的精益化生产模式,这也对企业的现场装配生产提出了更高的要求。在生产装配过程中,对于重物的悬空装配,一般采用天车绳吊和底部托举两种方式将产品送至装配位置。用天车绳吊的方式将产品送至装配位置,具有载重量大,由于其采用绳索,加以人力干预很容易将其对位,因此还具有人工可调、方式简单和便于装配的优点;如果采用底部托举的方式,托架为刚性,当将产品送至装配位置后对产品进行进一步调姿时,需要反复校对调节,调姿复杂。但在实际生产装配中有些工况是不允许吊车或天车从上方下吊绳的,因此现在急需一种不使用天车或吊车也能实现绳吊装配的工装。
现有技术中公开了一种柔索驱动三自由度并联机构,其由三组驱动单元和运动平台组成,具有工作空间大,受力特性好,运动速度快等特点。但是该类设备的运动平台在提升到一定高度时会面临着运动平台上的设备倾翻的问题。同时,该类设备所使用的每一条钢丝绳是一个开环结构,在运动稳定性上存在较大的缺陷。而且该设备受限于设备安装的空间位置,只能在固定地点进行工作,不能满足需要灵活变换工作地点的使用要求。并联柔索机构本身对运动稳定性、防倾翻能力以及整体机构的移动灵活性都有较高的要求,尤其是对应用在工装领域的并联柔索机构要求更高。
发明内容
针对现有技术中的不足,本发明的目的在于提出一种基于并联柔索驱动的托举工装,其为带有移动平台的并联柔索机构形成单柔索闭环,其能够应用于工装领域。本发明的托举工装设置有车体可保证其在水平面内自由平动和绕产品的转动;通过设置3个柔索起吊单元,实现对产品的柔性起吊与调姿。
本发明的技术方案如下:
一种基于并联柔索驱动的托举工装,其包括车体、柔索起吊单元和起吊框,所述柔索起吊单元呈三角形分布固定安装在所述车体上,所述柔索起吊单元具有吊点,所述起吊框包括吊环、下圆环、支撑柱、上圆环和连接孔,所述柔索起吊单元通过吊点与所述起吊框的吊环固定连接,各吊环固定连接有所述下圆环,所述支撑柱固定安装在所述下圆环的上端面,所述上圆环与各支撑柱固定连接,其上端面均匀设置有多个连接孔,通过各连接孔将所述起吊框与产品进行连接;所述车体包括车架、万向轮和轮脚安装架;所述车架为矩形框架,所述轮脚安装架与所述车架固接,所述万向轮通过所述轮脚安装架固定在车底。
优选地,所述柔索起吊单元包括立柱固定座、第一立柱、第二滑轮安装横梁、直流电机、Z轴行星减速器、第二卷筒、直流电机安装架、第一驱动安装架、Z轴伺服电机、Z轴伺服电机安装架、蜗轮蜗杆减速器、卷筒安装架、第二驱动安装架、第一绳索、螺旋升降装置、第一滑轮安装架、第一滑轮、第二绳索、第二滑轮安装架、第二滑轮、第二立柱、第三立柱、加强横梁、吊点和第一卷筒,所述第三立柱的数量为两个,所述第一立柱和所述第三立柱呈三角形分布且竖直固定安装在立柱固定座上;所述第二滑轮安装横梁水平固定安装在两个第三立柱上端;所述第二滑轮安装架固定安装在第二滑轮安装横梁底面中间位置,所述第二滑轮转动安装在第二滑轮安装架上;所述第二立柱竖直固定焊接在第二滑轮安装横梁上;所述加强横梁的两端固定连接在第一立柱的折弯处与第二立柱的侧面下部之间;所述第一驱动安装架和第二驱动安装架固定安装在第一立柱的斜侧面,且第二驱动安装架在第一驱动安装架的斜上方;所述第二卷筒通过两个卷筒安装架转动安装在第一驱动安装架上;所述第一卷筒通过两个卷筒安装架转动安装在第二驱动安装架上;所述直流电机固定安装在Z轴行星减速器上,所述直流电机的输出轴与Z轴行星减速器的输入轴相连接;所述Z轴行星减速器固定安装在直流电机安装架上,其输出轴与第二卷筒的输入轴相连接,通过驱动直流电机转动,经过Z轴行星减速器的传动实现第二卷筒的转动;所述Z轴伺服电机固定安装在Z轴伺服电机安装架上,所述蜗轮蜗杆减速器固定安装在第二驱动安装架上,所述Z轴伺服电机的输出轴与蜗轮蜗杆减速器的输入轴固定连接,所述蜗轮蜗杆减速器的输出轴与第一卷筒的输入轴相连接,通过驱动Z轴伺服电机转动,经过蜗轮蜗杆减速器的传动,实现第一卷筒的转动;所述螺旋升降装置向上固定安装在第二立柱的上端,其螺杆顶端固定安装有第一滑轮安装架;所述第一滑轮转动安装在第一滑轮安装架上;所述第一绳索的第一端固定连接在第一卷筒的圆周面上,绕过第一卷筒的圆周面,穿过第一滑轮的上圆槽固定连接于吊点;所述第二绳索的第一端固定连接在第二卷筒的圆周面上,绕过第二卷筒的圆周面,穿过第二滑轮的下圆槽固定连接于吊点。
优选地,所述轮脚安装架包括上板和侧板,所述侧板的数量为两个,两个侧板分别焊接在上板的下侧的两边,所述各轮脚安装架分别固定安装于所述车架的矩形框架的两长边外侧的两端;所述各万向轮分别安装在各轮脚安装架的上板的底部的中心位置,以便车架在地面上自由移动。
优选地,X轴导轨安装架分别固定安装于所述车架的矩形框架的两长边的内侧,X轴导轨安装架的数量为两个,各X轴导轨分别固定安装于所述X轴导轨安装架上,且呈对称分布,所述X轴导轨的数量为两个;X轴滑块两两滑动安装在两个X轴导轨上,其上端面与所述X轴移动框架固定连接,所述X轴滑块的数量为四个;第二X轴丝杠总成安装架的两端分别与两个X轴导轨安装架的侧面固定连接;第一X轴丝杠总成安装架固定安装于所述车架的第三边的下侧中间位置;X轴伺服电机与X轴行星减速器连接,其输出轴与X轴行星减速器的输入轴连接;X轴行星减速器固定安装在所述第一X轴丝杠总成安装架上,其输出轴与X轴第一同步轮连接;所述X轴丝杠第一端通过X轴丝杠支撑座转动安装在第二X轴丝杠总成安装架上,X轴丝杠的第二端通过X轴丝杠固定座转动安装在第一X轴丝杠总成安装架上,且其轴向方向与两个X轴导轨平行,其第二端伸出端固定安装有X轴第二同步轮,X轴同步带分别与X轴第二同步轮和X轴第一同步轮啮合连接,通过驱动X轴伺服电机转动,经过X轴行星减速器减速,再经过X轴第二同步轮、X轴同步带和X轴第一同步轮的传动,带动X轴丝杠转动;X轴丝杠螺母与X轴丝杠通过螺旋副连接,且X轴丝杠螺母固定安装在第二连杆下面,所述第二连杆两端分别与X轴移动框架第一边和第二边的内侧固定连接,通过驱动X轴伺服电机带动X轴丝杠转动,带动X轴丝杠螺母沿丝杠轴线移动,进而实现了X轴移动框架沿X轴导轨方向的运动。
优选地,所述X轴移动框架为矩形框架结构;Y轴导轨的数量为两个,所述Y轴导轨分别安装在X轴移动框架的第四边和第三边上方,Y轴滑块两两滑动安装在两个Y轴导轨上,所述Y轴滑块的数量为四个;第一连杆两端分别与第二连杆第二侧和X轴移动框架第三边的内侧固定连接;第一Y轴丝杠总成安装架固定安装在X轴移动框架的第三边的内侧;Y轴伺服电机与Y轴行星减速器连接,其输出轴与Y轴行星减速器的输入轴连接;所述Y轴行星减速器固定安装在所述第一Y轴丝杠总成安装架上,其输出轴固定安装有Y轴第一同步轮;Y轴丝杠的第一端通过Y轴丝杠固定座转动安装在第一Y轴丝杠总成安装架上,Y轴丝杠的第二端通过Y轴丝杠支撑座转动安装在第一连杆靠近Y轴伺服电机的一侧,并且其轴向与Y轴导轨平行,其第一端伸出端固定安装有Y轴第二同步轮;Y轴同步带分别与Y轴第一同步轮和Y轴第二同步轮啮合,通过Y轴伺服电机驱动Y轴第一同步轮转动,经过Y轴同步带和Y轴第二同步轮传动,带动Y轴丝杠转动;Y轴丝杠螺母与Y轴丝杠通过螺旋副连接,其上平面与Y轴移动平台固定连接。
优选地,所述Y轴移动平台的上平面的两边各开有供Z轴圆弧导轨安装的弧形槽,上平面的第一侧另开有供圆弧齿条安装的弧形槽,所述Y轴移动平台固定安装在Y轴滑块上,所述Y轴滑块的数量为四个,且安装姿态为设置成直边的第一边和第二边平行于所述车架的两长边,通过驱动Y轴伺服电机转动带动所述Y轴丝杠转动,经过Y轴丝杠螺母传动,实现Y轴移动平台沿Y轴导轨滑动;Z轴圆弧导轨分别安装在Y轴移动平台上平面两侧的弧形槽内;所述Z轴圆弧导轨的数量为两个;Z轴滑块两两滑动安装在两个Z轴圆弧导轨上,所述Z轴滑块的数量为四个;Z轴转动平台固定安装在4个Z轴滑块上平面;圆弧齿条齿向向内固定安装在Y轴移动平台上平面的中间偏第一侧的弧形槽内;Z轴伺服电机的输出轴与Z轴行星减速器输入轴连接;所述Z轴行星减速器固定安装在Z轴转动平台上,其输出轴穿过Z轴转动平台上的通孔与齿轮连接;所述齿轮与圆弧齿条啮合,通过Z轴伺服电机驱动,经过Z轴行星减速器、齿轮和圆弧齿条传动,实现Z轴转动平台沿Z轴圆弧导轨做转动;地脚螺栓安装架分别固定安装在轮脚安装架的外侧板外侧,螺旋地脚分别通过地脚螺栓安装架螺旋安装在相应地轮脚安装架的外侧板外侧,通过转动螺旋地脚实现转动螺旋地脚的升降。
优选地,通过所述Z轴伺服电机提供给第一绳索拉力,直流电机提供第二绳索拉力,当Z轴伺服电机提供给第一绳索的拉力大于直流电机提供第二绳索的拉力时,吊点上升;当Z轴伺服电机提供给第一绳索的拉力小于直流电机提供第二绳索的拉力时,吊点下降。
优选地,所述轮脚安装架包括上板和两个侧板,两侧板分别焊接在上板下侧两边,所述4个轮脚安装架分别固定安装于车架矩形框架的两长边的外侧的两端;所述4个万向轮分别安装在4个轮脚安装架的上板底部中心位置,通过设置万向轮,实现了车架在地面上自由移动的功能。
优选地,所述各吊环固定连接在所述下圆环的圆周面,且呈均匀分布;所述支撑柱固定安装在所述下圆环的上端面,且沿圆周呈均匀分布;所述上圆环与各支撑柱固定连接,其上端面均匀设置有多个连接孔,通过各连接孔可实现起吊框与产品的连接。
优选地,所述柔索起吊单元的数量为三个;所述支撑柱为长圆柱,且所述支撑柱的数量为六个;所述吊环的数量为三个;所述连接孔的数量为四个。
与现有技术相比,本发明的优点是:
本发明设置有4个万向轮保证工装在地面上自由移动;在装配位置下放时将4个螺旋地脚旋下至接触地面,实现工装位置的锁定;通过设置X轴移动框架、Y轴移动平台和Z轴转动平台,实现产品在水平面内位置和姿态的调整;通过设置并联的3个起吊单元可实现对三个吊环分别调节,当3个吊环同步升降,实现产品沿竖直方向升降,当三个吊环不同步时可实现对产品高度和空间姿态的调整,最终以达到装配对位的功能。。
综上所述,本发明具有以下优点:
1、通过设置第二卷筒和第二绳索来防止起吊框的倾翻以及实现第二绳索拉紧的功能。
2、通过设置螺旋升降装置,吊环的升降行程便可以进行按需调节。
3、由于起吊框的升降是通过绳索控制的,因此人可利用绳索的柔性对产品进行推拉,以对产品装配时产生的微小转配偏差给予调节和补偿;即绳索具有柔性,工件装配时灵活性好,且易保证安装时载荷的均匀分布,安装精度高。
附图说明
图1为本发明的整体装配立体结构示意图;
图2为本发明的车体装配立体结构示意图;
图3为本发明的车体消隐装配立体结构示意图;
图4为根据本发明的车体消隐装配立体结构第一局部示意图;
图5为本发明的车体消隐装配立体结构第二局部示意图;
图6为本发明的Y轴丝杠总成装配立体结构示意图;
图7为本发明的车体俯视局剖图;
图8为本发明的车体的侧视图;
图9为根据本发明的车体的第一局部侧视图;
图10为本发明的车体的第二局部侧视图;
图11为根据本发明的柔索起吊单元的装配立体结构的第一示意图;
图12为本发明的柔索起吊单元的装配立体结构的第二示意图;
图13为本发明第一卷筒的装配立体结构示意图;
图14为本发明起吊框的立体结构示意图;以及
图15为本发明Y轴移动平台的立体结构示意图。
附图标记:1-车体;2-柔索起吊单元;3-起吊框;101-万向轮;102-螺旋地脚;103-轮脚安装架;104-X轴移动框架;105-Y轴导轨;106-Y轴滑块;107-车架;108-X轴导轨安装架;109-X轴导轨;110-X轴滑块;111-第二X轴丝杠总成安装架;112-Y轴伺服电机;113-Y轴行星减速器;114-Y轴第一同步轮;115-Y轴同步带;116-Y轴第二同步轮;117-Y轴丝杠固定座;118-第一Y轴丝杠总成安装架;119-Y轴丝杠;120-Y轴丝杠螺母;121-Y轴丝杠支撑座;122-第二Y轴丝杠总成安装架;123-X轴伺服电机;124-X轴行星减速器;125-X轴第一同步轮;126-X轴第二同步轮;127-X轴同步带;128-第一X轴丝杠总成安装架;129-X轴丝杠固定座;130-X轴丝杠;131-第一连杆;132-X轴丝杠螺母;133-第二连杆;134-X轴丝杠支撑座;135-Y轴移动平台;136-Z轴圆弧导轨;137-Z轴滑块;138-齿轮;139-Z轴伺服电机;140-Z轴行星减速器;141-圆弧齿条;142-Z轴转动平台。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
以车架中心为原点,其中,X轴过原点且平行于车架的长边,Y轴过原点且平行于车架的短边,Z轴过原点垂直于车架所在的水平面,进一步地,将车架的矩形框架的第一边和第二边定义为长边,相应地,第三边和第四边定义为短边。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15所示,根据本发明的基于并联柔索驱动的托举工装,包括车体1、三个柔索起吊单元2和起吊框3,柔索起吊单元2呈三角形分布并固定安装在车体1上,柔索起吊单元2通过吊点224与起吊框3的吊环301固定连接。
优选地,柔索起吊单元2的数量为三个。
优选地,各柔索起吊单元2的下端固接至车体1的上表面。
车体1包括4个万向轮101、4个螺旋地脚102、4个轮脚安装架103、X轴移动框架104、2个Y轴导轨105、4个Y轴滑块106、车架107、2个X轴导轨安装架108、2个X轴导轨109、4个X轴滑块110、第二X轴丝杠总成安装架111、Y轴伺服电机112、Y轴行星减速器113、Y轴第一同步轮114、Y轴同步带115、Y轴第二同步轮116、Y轴丝杠固定座117、第一Y轴丝杠总成安装架118、Y轴丝杠119、Y轴丝杠螺母120、Y轴丝杠支撑座121、第二Y轴丝杠总成安装架122、X轴伺服电机123、X轴行星减速器124、X轴第一同步轮125、X轴第二同步轮126、X轴同步带127、第一X轴丝杠总成安装架128、X轴丝杠固定座129、X轴丝杠130、第一连杆131、X轴丝杠螺母132、第二连杆133、X轴丝杠支撑座134、Y轴移动平台135、2个Z轴圆弧导轨136、4个Z轴滑块137、齿轮138、Z轴伺服电机139、Z轴行星减速器140、圆弧齿条141、Z轴转动平台142、4个地脚螺栓安装架。
车架107为矩形框架。
轮脚安装架103包括上板和侧板,其中侧板的数量为两个,且两侧板相互平行,两侧板均垂直于上板。
优选地,两侧板分别固定至,例如,焊接至上板的下表面的两个端部,即两侧板分别焊接在上板的下侧的两边。
轮脚安装架103分别固定安装于车架107矩形框架的两长边外侧的两端,具体地,轮脚安装架103安装至车体1的矩形框架的长边的外侧,进一步地,轮脚安装架103两辆对称布置在各长边的外侧的端部。
各万向轮101分别安装在各轮脚安装架103的上板底部中心位置,通过设置万向轮101,实现车架107在地面上自由移动。
2个X轴导轨安装架108分别固定安装于车架107矩形框架的两长边内侧;2个X轴导轨109分别固定安装于2个X轴导轨安装架108上,且呈对称分布;4个X轴滑块110两两滑动安装在两个X轴导轨109上,X轴滑块的上端面与X轴移动框架104固定连接;第二X轴丝杠总成安装架111两端与分别于两个X轴导轨安装架108的侧面固定连接;第一X轴丝杠总成安装架128固定安装于车架107的矩形框架的第三边的下侧中间位置;X轴伺服电机123与X轴行星减速器124连接,其输出轴与X轴行星减速器124的输入轴固定连接;X轴行星减速器124固定安装在第一X轴丝杠总成安装架128上,其输出轴与X轴第一同步轮125固定连接;X轴丝杠130第一端通过X轴丝杠支撑座134转动安装在第二X轴丝杠总成安装架111上,X轴丝杠130的第二端通过X轴丝杠固定座129转动安装在第一X轴丝杠总成安装架128上,且X轴丝杠130的轴向方向与两个X轴导轨109平行,X轴丝杠130的第二端伸出端固定安装有X轴第二同步轮126,X轴同步带127分别与X轴第二同步轮126和X轴第一同步轮125啮合连接,通过驱动X轴伺服电机123转动,经过X轴行星减速器124减速,再经过X轴第二同步轮126、X轴同步带127和X轴第一同步轮125的传动,带动X轴丝杠130转动;X轴丝杠螺母132与X轴丝杠130通过螺旋副连接,且X轴丝杠螺母132固定安装在第二连杆133下面,第二连杆133两端分别与X轴移动框架104的两长边内侧固定连接。
通过驱动X轴伺服电机123带动X轴丝杠130转动,带动X轴丝杠螺母132沿X轴丝杠轴线移动,进而实现了X轴移动框架104沿X轴导轨109方向的运动;其中X轴移动框架104为矩形框架结构。
2个Y轴导轨105分别安装在X轴移动框架104的第三边和第四边的上方,4个Y轴滑块106两两滑动安装在两个Y轴导轨105上;第一连杆131两端分别与第二连杆133的朝向X轴移动框架104的第三边的一侧和X轴移动框架104第三边的内侧固定连接;第一Y轴丝杠总成安装架118固定安装在X轴移动框架104的第二边的内侧;Y轴伺服电机112与Y轴行星减速器113连接,其输出轴与Y轴行星减速器113的输入轴固定连接;Y轴行星减速器113固定安装在第一Y轴丝杠总成安装架118上,其输出轴固定安装有Y轴第一同步轮114;Y轴丝杠119第一端通过Y轴丝杠固定座117转动安装在第一Y轴丝杠总成安装架118上,其第二端通过Y轴丝杠支撑座121转动安装在第一连杆131靠近Y轴伺服电机112的一侧,并且Y轴丝杠119的轴向与Y轴导轨105平行,Y轴丝杠119的第一端伸出端固定安装有Y轴第二同步轮116;Y轴同步带115分别与Y轴第一同步轮114和Y轴第二同步轮116啮合,通过Y轴伺服电机112驱动Y轴第一同步轮114转动,经过Y轴同步带115和Y轴第二同步轮116传动,带动Y轴丝杠119转动;Y轴丝杠螺母120与Y轴丝杠119通过螺旋副连接,Y轴丝杠螺母120的上平面与Y轴移动平台135固定连接;Y轴移动平台135沿Y轴的轴线方向的两边为直角边加圆弧边且与X轴的轴线平行的两边为直边的平板,Y轴移动平台135的上平面的两边各开有供Z轴圆弧导轨136安装的弧形槽,上平面上另开有供圆弧齿条141安装的弧形槽,Y轴移动平台135固定安装在4个Y轴滑块106上,且安装姿态为Y轴移动平台135的第一直边和第二直边平行于车架107的第一边和第二边,通过驱动Y轴伺服电机112转动带动Y轴丝杠119转动,经过Y轴丝杠螺母120传动,实现Y轴移动平台135沿Y轴导轨105滑动;2个Z轴圆弧导轨136分别安装在Y轴移动平台135上平面两侧的弧形槽内;4个Z轴滑块137两两滑动安装在两个Z轴圆弧导轨136上;Z轴转动平台142固定安装在4个Z轴滑块137上平面;圆弧齿条141齿向向内固定安装在Y轴移动平台135上平面的中间偏向第一侧的弧形槽内,即中间偏左侧的弧形槽内;Z轴伺服电机139安装在Z轴行星减速器140上,其输出轴与Z轴行星减速器140输入轴连接;Z轴行星减速器140固定安装在Z轴转动平台142上,其输出轴穿过Z轴转动平台142上的通孔与齿轮138连接;齿轮138与圆弧齿条141啮合,通过Z轴伺服电机139驱动,经过Z轴行星减速器140、齿轮138和圆弧齿条141传动,实现Z轴转动平台142沿Z轴圆弧导轨136做转动;4个地脚螺栓安装架分别固定安装在4个轮脚安装架103的两个侧板中的外侧板外侧,4个螺旋地脚102分别通过4个地脚螺栓安装架螺旋安装在4个轮脚安装架103的外侧板外侧,通过转动螺旋地脚102实现螺旋地脚102的升降。
柔索起吊单元2包括立柱固定座201、第一立柱202、第二滑轮安装横梁203、直流电机204、Z轴行星减速器205、第二卷筒206、直流电机安装架207、第一驱动安装架208、Z轴伺服电机209、Z轴伺服电机安装架210、蜗轮蜗杆减速器211、2个卷筒安装架212、第二驱动安装架213、第一绳索214、螺旋升降装置215、第一滑轮安装架216、第一滑轮217、第二绳索218、第二滑轮安装架219、第二滑轮220、第二立柱221、2个第三立柱222、加强横梁223、吊点224和第一卷筒225。此处的Z轴行星减速器205为柔索起吊单元中的结构零部件,此处的Z轴伺服电机209为柔索起吊单元中的结构零部件。
所述第一立柱202和2个第三立柱222呈三角形分布竖直固定安装在立柱固定座201上;第二滑轮安装横梁203水平固定安装在2个第三立柱222上端;第二滑轮安装架219固定安装在第二滑轮安装横梁203底面中间位置,第二滑轮220转动安装在第二滑轮安装架219上;第二立柱221竖直固定焊接在第二滑轮安装横梁203上平面中间位置;加强横梁223两端固定连接在第一立柱202折弯处与第二立柱221侧面下部之间;第一驱动安装架208和第二驱动安装架213固定安装在第一立柱202的斜侧面,且第二驱动安装架213在第一驱动安装架208的斜上方;第二卷筒206通过两个卷筒安装架212转动安装在第一驱动安装架208上;第一卷筒225通过两个卷筒安装架212转动安装在第二驱动安装架213上;直流电机204固定安装在Z轴行星减速器205上,其输出轴与Z轴行星减速器205的输入轴连接;Z轴行星减速器205固定安装在直流电机安装架207上,其输出轴与第二卷筒206的输入轴连接,通过驱动直流电机204转动,经过Z轴行星减速器205的传动实现第二卷筒206的转动;Z轴伺服电机209固定安装在Z轴伺服电机安装架210上,蜗轮蜗杆减速器211固定安装在第二驱动安装架213上,Z轴伺服电机209的输出轴与蜗轮蜗杆减速器211的输入轴连接,蜗轮蜗杆减速器211的输出轴与第一卷筒225的输入轴连接,通过驱动Z轴伺服电机209转动,经过蜗轮蜗杆减速器211的传动,实现第一卷筒225的转动;螺旋升降装置215向上固定安装在第二立柱221的上端,其螺杆顶端固定安装有第一滑轮安装架216;第一滑轮217转动安装在第一滑轮安装架216上;第一绳索214第一端,即,左端,固定连接在第一卷筒225的圆周面上,绕过第一卷筒225的圆周面,穿过第一滑轮217的上圆槽固定连接于吊点224;第二绳索218第一端,即,左端,固定连接在第二卷筒206的圆周面上,绕过第二卷筒206的圆周面,穿过第二滑轮220的下圆槽固定连接于吊点224。
进一步地,通过Z轴伺服电机209提供给第一绳索214拉力,直流电机提供第二绳索218拉力,当Z轴伺服电机209提供给第一绳索214的拉力大于直流电机提供第二绳索218的拉力时,吊点上升;当Z轴伺服电机209提供给第一绳索214的拉力小于直流电机提供第二绳索218的拉力时,吊点下降。
起吊框3包括3个吊环301、下圆环302、6个支撑柱303、上圆环304和4个连接孔305,3个吊环固定连接在下圆环302圆周面,且呈均匀分布;6个支撑柱为长圆柱,固定安装在下圆环302的上端面,且沿圆周呈均匀分布;上圆环304与6个支撑柱303固定连接,其上端面均匀设置有4个连接孔305,通过4个连接孔305可实现起吊框3与产品的连接。
最后应说明的是:以上所述实施例仅用于说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种基于并联柔索驱动的托举工装,其特征在于,包括车体、柔索起吊单元和起吊框,所述柔索起吊单元呈三角形分布固定安装在所述车体上,所述柔索起吊单元具有吊点,所述起吊框包括吊环、下圆环、支撑柱、上圆环和连接孔,所述柔索起吊单元通过吊点与所述起吊框的吊环固定连接,各吊环固定连接有所述下圆环,所述支撑柱固定安装在所述下圆环的上端面,所述上圆环与各支撑柱固定连接,其上端面均匀设置有多个连接孔,通过各连接孔将所述起吊框与产品进行连接;所述车体包括车架、万向轮和轮脚安装架;所述车架为矩形框架,所述轮脚安装架与所述车架固接,所述万向轮通过所述轮脚安装架固定在车底;所述柔索起吊单元包括立柱固定座、第一立柱、第二滑轮安装横梁、直流电机、Z轴行星减速器、第二卷筒、直流电机安装架、第一驱动安装架、Z轴伺服电机、Z轴伺服电机安装架、蜗轮蜗杆减速器、卷筒安装架、第二驱动安装架、第一绳索、螺旋升降装置、第一滑轮安装架、第一滑轮、第二绳索、第二滑轮安装架、第二滑轮、第二立柱、第三立柱、加强横梁、吊点和第一卷筒,所述第三立柱的数量为两个,所述第一立柱和所述第三立柱呈三角形分布且竖直固定安装在立柱固定座上;所述第二滑轮安装横梁水平固定安装在两个第三立柱上端;所述第二滑轮安装架固定安装在第二滑轮安装横梁底面中间位置,所述第二滑轮转动安装在第二滑轮安装架上;所述第二立柱竖直固定焊接在第二滑轮安装横梁上;所述加强横梁的两端固定连接在第一立柱的折弯处与第二立柱的侧面下部之间;所述第一驱动安装架和第二驱动安装架固定安装在第一立柱的斜侧面,且第二驱动安装架在第一驱动安装架的斜上方;所述第二卷筒通过两个卷筒安装架转动安装在第一驱动安装架上;所述第一卷筒通过两个卷筒安装架转动安装在第二驱动安装架上;所述直流电机固定安装在Z轴行星减速器上,所述直流电机的输出轴与Z轴行星减速器的输入轴相连接;所述Z轴行星减速器固定安装在直流电机安装架上,其输出轴与第二卷筒的输入轴相连接,通过驱动直流电机转动,经过Z轴行星减速器的传动实现第二卷筒的转动;所述Z轴伺服电机固定安装在Z轴伺服电机安装架上,所述蜗轮蜗杆减速器固定安装在第二驱动安装架上,所述Z轴伺服电机的输出轴与蜗轮蜗杆减速器的输入轴固定连接,所述蜗轮蜗杆减速器的输出轴与第一卷筒的输入轴相连接,通过驱动Z轴伺服电机转动,经过蜗轮蜗杆减速器的传动,实现第一卷筒的转动;所述螺旋升降装置向上固定安装在第二立柱的上端,其螺杆顶端固定安装有第一滑轮安装架;所述第一滑轮转动安装在第一滑轮安装架上;所述第一绳索的第一端固定连接在第一卷筒的圆周面上,绕过第一卷筒的圆周面,穿过第一滑轮的上圆槽固定连接于吊点;所述第二绳索的第一端固定连接在第二卷筒的圆周面上,绕过第二卷筒的圆周面,穿过第二滑轮的下圆槽固定连接于吊点。
2.如权利要求1所述的基于并联柔索驱动的托举工装,其特征在于,所述轮脚安装架包括上板和侧板,所述侧板的数量为两个,两个侧板分别焊接在上板的下侧的两边,各轮脚安装架分别固定安装于所述车架的矩形框架的两长边外侧的两端;各万向轮分别安装在各轮脚安装架的上板的底部的中心位置,以便车架在地面上自由移动。
3.如权利要求2所述的基于并联柔索驱动的托举工装,其特征在于,X轴导轨安装架分别固定安装于所述车架的矩形框架的两长边的内侧,X轴导轨安装架的数量为两个,各X轴导轨分别固定安装于所述X轴导轨安装架上,且呈对称分布,所述X轴导轨的数量为两个;X轴滑块两两滑动安装在两个X轴导轨上,其上端面与X轴移动框架固定连接,所述X轴滑块的数量为四个;第二X轴丝杠总成安装架的两端分别与两个X轴导轨安装架的侧面固定连接;第一X轴丝杠总成安装架固定安装于所述车架的第三边的下侧中间位置;X轴伺服电机与X轴行星减速器连接,其输出轴与X轴行星减速器的输入轴连接;X轴行星减速器固定安装在所述第一X轴丝杠总成安装架上,其输出轴与X轴第一同步轮连接;所述X轴丝杠第一端通过X轴丝杠支撑座转动安装在第二X轴丝杠总成安装架上,X轴丝杠的第二端通过X轴丝杠固定座转动安装在第一X轴丝杠总成安装架上,且其轴向方向与两个X轴导轨平行,其第二端伸出端固定安装有X轴第二同步轮,X轴同步带分别与X轴第二同步轮和X轴第一同步轮啮合连接,通过驱动X轴伺服电机转动,经过X轴行星减速器减速,再经过X轴第二同步轮、X轴同步带和X轴第一同步轮的传动,带动X轴丝杠转动;X轴丝杠螺母与X轴丝杠通过螺旋副连接,且X轴丝杠螺母固定安装在第二连杆下面,所述第二连杆两端分别与X轴移动框架第一边和第二边的内侧固定连接,通过驱动X轴伺服电机带动X轴丝杠转动,带动X轴丝杠螺母沿丝杠轴线移动,进而实现了X轴移动框架沿X轴导轨方向的运动。
4.如权利要求3所述的基于并联柔索驱动的托举工装,其特征在于,所述X轴移动框架为矩形框架结构;Y轴导轨的数量为两个,所述Y轴导轨分别安装在X轴移动框架的第四边和第三边上方,Y轴滑块两两滑动安装在两个Y轴导轨上,所述Y轴滑块的数量为四个;第一连杆两端分别与第二连杆第二侧和X轴移动框架第三边的内侧固定连接;第一Y轴丝杠总成安装架固定安装在X轴移动框架的第三边的内侧;Y轴伺服电机与Y轴行星减速器连接,其输出轴与Y轴行星减速器的输入轴连接;所述Y轴行星减速器固定安装在所述第一Y轴丝杠总成安装架上,其输出轴固定安装有Y轴第一同步轮;Y轴丝杠的第一端通过Y轴丝杠固定座转动安装在第一Y轴丝杠总成安装架上,Y轴丝杠的第二端通过Y轴丝杠支撑座转动安装在第一连杆靠近Y轴伺服电机的一侧,并且其轴向与Y轴导轨平行,其第一端伸出端固定安装有Y轴第二同步轮;Y轴同步带分别与Y轴第一同步轮和Y轴第二同步轮啮合,通过Y轴伺服电机驱动Y轴第一同步轮转动,经过Y轴同步带和Y轴第二同步轮传动,带动Y轴丝杠转动;Y轴丝杠螺母与Y轴丝杠通过螺旋副连接,其上平面与Y轴移动平台固定连接。
5.如权利要求4所述的基于并联柔索驱动的托举工装,其特征在于,所述Y轴移动平台的上平面的两边各开有供Z轴圆弧导轨安装的弧形槽,上平面的第一侧另开有供圆弧齿条安装的弧形槽,所述Y轴移动平台固定安装在Y轴滑块上,所述Y轴滑块的数量为四个,且安装姿态为设置成直边的第一边和第二边平行于所述车架的两长边,通过驱动Y轴伺服电机转动带动所述Y轴丝杠转动,经过Y轴丝杠螺母传动,实现Y轴移动平台沿Y轴导轨滑动;Z轴圆弧导轨分别安装在Y轴移动平台上平面两侧的弧形槽内;所述Z轴圆弧导轨的数量为两个;Z轴滑块两两滑动安装在两个Z轴圆弧导轨上,所述Z轴滑块的数量为四个;Z轴转动平台固定安装在4个Z轴滑块上平面;圆弧齿条齿向向内固定安装在Y轴移动平台上平面的中间偏第一侧的弧形槽内;Z轴伺服电机的输出轴与Z轴行星减速器输入轴连接;所述Z轴行星减速器固定安装在Z轴转动平台上,其输出轴穿过Z轴转动平台上的通孔与齿轮连接;所述齿轮与圆弧齿条啮合,通过Z轴伺服电机驱动,经过Z轴行星减速器、齿轮和圆弧齿条传动,实现Z轴转动平台沿Z轴圆弧导轨做转动;地脚螺栓安装架分别固定安装在轮脚安装架的外侧板外侧,螺旋地脚分别通过地脚螺栓安装架螺旋安装在相应地轮脚安装架的外侧板外侧,通过转动螺旋地脚实现转动螺旋地脚的升降。
6.如权利要求5所述的基于并联柔索驱动的托举工装,其特征在于,通过所述Z轴伺服电机提供给第一绳索拉力,直流电机提供第二绳索拉力,当Z轴伺服电机提供给第一绳索的拉力大于直流电机提供第二绳索的拉力时,吊点上升;当Z轴伺服电机提供给第一绳索的拉力小于直流电机提供第二绳索的拉力时,吊点下降。
7.如权利要求6所述的基于并联柔索驱动的托举工装,其特征在于,所述轮脚安装架包括上板和两个侧板,两侧板分别焊接在上板下侧两边,4个轮脚安装架分别固定安装于车架矩形框架的两长边的外侧的两端;4个万向轮分别安装在4个轮脚安装架的上板底部中心位置。
8.如权利要求7所述的基于并联柔索驱动的托举工装,其特征在于,所述各吊环固定连接在所述下圆环的圆周面,且呈均匀分布;所述支撑柱固定安装在所述下圆环的上端面,且沿圆周呈均匀分布;所述上圆环与各支撑柱固定连接,其上端面均匀设置有多个连接孔,通过各连接孔可实现起吊框与产品的连接。
9.如权利要求8所述的基于并联柔索驱动的托举工装,其特征在于,所述柔索起吊单元的数量为三个;所述支撑柱为长圆柱,且所述支撑柱的数量为六个;所述吊环的数量为三个;所述连接孔的数量为四个。
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