CN110510143A - 全向运动大型飞机水平装配对接13自由度混联调姿平台 - Google Patents
全向运动大型飞机水平装配对接13自由度混联调姿平台 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种全向运动大型飞机水平装配对接13自由度混联调姿平台,其包括车体、两个展翼举升高度位置控制装置、前调姿腿模块和前举升高度控制模块,每个展翼举升高度位置控制装置均包括展翼控制模块、举升位置控制模块、举升高度控制模块和调姿腿模块,两个展翼举升高度位置控制装置对称设于车体的第一端面和第二端面,且前举升高度控制模块和前调姿腿模块分别通过前举升位置滑块基板和前升降滑块基板与车体连接。本发明提供的全向运动大型飞机水平装配对接13自由度混联调姿平台,不仅可以在装配对接时可以实现自动调姿,还可以对装配件不平整的表面进行自适应调整,同时可以对车体宽度进行调节,以适应不同装备工位的场地要求。
Description
技术领域
本发明属于大型飞机机身、机翼水平对接安装辅助装备技术领域,具体涉及一种全向运动大型飞机水平装配对接13自由度混联调姿平台。
背景技术
传统飞机装配主要采用刚性专用工装,工装数量多、占地面积大、精度及自动化程度低。当前飞机机身、机翼产品装配过程对装配设备提出了需要具备运输功能和调姿功能的要求。国内目前的机身、机翼对接调姿设备通常是将调姿平台置于AGV运输小车上,AGV运输小车负责机身、机翼运输,调姿机构负责机身、机翼的姿态调整。该装配设备具有运输机械本体、运输控制系统、调姿机械本体、调姿控制系统,结构复杂,控制繁琐,成本较高,体积较大;此方案一方面需要许多前期准备工作,另一方面需要多人协同工作,工作效率低、对操作人员要求较高;此外,现代飞机装配线常常布置成多工位的装配模式,装配件需要在各个工位间进行转运,但目前的装备设备不能适应地面平整度不够或由自身体积过大而不能在各个工位间进行运输工作。
经对现有技术的文献检索发现,中国专利201620962873.5公开了一种可全向移动的机翼安装平台,包括移动装置和定位托架装置,定位托架装置设于移动装置上,移动装置可实现全向移动,定位托架装置上设有托架和调姿定位器,可调整机翼位姿。其移动装置系统与调姿系统为两套系统,控制复杂,成本较高,且移动装置系统不具备升降调整功能,对地面平整度适应能力不高。
中国专利201711380174.5公开了一种飞机机翼对接调姿可重构装置,用于飞机机翼对接过程中机翼的短距离移动和自动化定位调姿。该装置将具有高精度移动功能的全向移动车与定位调姿执行机构三坐标调姿定位器相结合,实现全向移动和调姿功能。但其全向移动部分由两部车体构成,在运动时须保持两车体的相对位置不变,因此控制稳定性不高,一旦失控易发生事故,且移动距离较短,不能进行机翼部件的车间转场运输。
发明内容
针对以上情况,本发明提供一种全向运动大型飞机水平装配对接13自由度混联调姿平台,克服了现有技术的不足,通过展翼举升高度位置控制装置、前调姿腿模块和前举升高度控制模块的设计,使得调姿平台在对接时可以实现6自由度调姿,体积小且运动灵活,且具备竖直方向的调整功能,对于不整地面可实现自适应调节,使装配件在运载过程中保持姿态不变,同时展翼控制模块可以对车体宽度进行调节,以适应不同装备工位的场地要求。
本发明采用的技术方案是,一种全向运动大型飞机水平装配对接13自由度混联调姿平台,其包括车体、两个展翼举升高度位置控制装置、前调姿腿模块和前举升高度控制模块,所述车体包括车架、前姿态检测模块、后姿态检测模块、控制器和电源模块,所述车架的第一端和第二端分别固定设有所述前姿态检测模块和后姿态检测模块,所述控制器和电源模块均设于所述车架上且与所述车架固定连接;每个所述展翼举升高度位置控制装置均包括展翼控制模块、举升位置控制模块、举升高度控制模块和调姿腿模块,所述展翼控制模块通过展翼导轨基板与所述车体固定连接,所述展翼控制模块的展翼导轨与展翼滑块滑动配合,组成Py副连接,所述展翼控制模块中展翼连杆的第一端和第二端分别与第一展翼转动铰链和第二展翼转动铰链Rz副连接,且所述举升位置控制模块中的举升位置连杆通过举升位置转动铰链与所述车体Rz副连接,共同组成PyRzRzRz平面四杆机构,且所述平面四杆机构由Py副驱动,所述Py副通过所述展翼控制模块的展翼丝杠与展翼丝母构成丝杠丝母传动,所述举升位置控制模块由Px1副驱动,所述Px1副通过所述举升位置丝杠与举升位置丝母传动连接,且所述举升位置控制模块的构型为RzPx1,所述举升高度控制模块中举升高度导轨单元的第一端设有举升高度支撑腿,所述举升高度控制模块由Pz副驱动,所述Pz副通过所述举升高度丝杠与举升高度丝母传动连接,且所述举升高度控制模块的构型为PzS,所述举升高度控制模块位于所述举升位置控制模块的中间位置,且通过举升高度滑块基板与所述举升位置控制模块的举升位置滑块基板连接,所述调姿腿模块包括行进单元、转向单元和升降单元,所述行进单元的车轮通过行进电机Rx副驱动,所述转向单元的转向大齿轮通过第一转向电机和第二转向电机Rz副驱动,所述升降单元的升降滑块与升降导轨Pz副连接,且所述Pz副通过所述升降单元的升降丝母与升降丝杠构成丝杠丝母传动,所述调姿腿模块中的车轮与地面接触时,构成S+副连接,且所述调姿腿模块的构型为S+RxRzPz,所述调姿腿模块设于所述举升位置控制模块的第一端,且通过升降滑块基板与所述举升位置控制模块连接;所述前调姿腿模块包括前行进单元、前转向单元和前升降单元,所述前行进单元的前车轮通过前行进电机Rx副驱动,所述前转向单元的前转向大齿轮通过第一前转向电机和第二前转向电机Rz副驱动,所述前升降单元的前升降滑块与前升降导轨Pz副连接,且所述Pz副通过所述前升降单元的前升降丝母与前升降丝杠构成丝杠丝母传动,所述前调姿腿模块中的前车轮与地面接触时,构成S+副连接,且所述前调姿腿模块的构型为S+RxRzPz,所述前举升高度控制模块中前举升高度导轨单元的第一端设有前举升高度支撑腿,所述前举升高度控制模块由Pz副驱动,所述Pz副通过所述前举升高度丝杠与前举升高度丝母传动连接,且所述前举升高度控制模块的构型为PzS;以及所述两个展翼举升高度位置控制装置对称设于所述车体的第一端面和第二端面,且所述前举升高度控制模块和前调姿腿模块分别通过前举升位置滑块基板和前升降滑块基板与所述车体连接,所述两个展翼举升高度位置控制装置的调姿腿模块与前调姿腿模块的构型均为S+RxRzPz,且与所述车体共同组成3-S+RxRzPz六自由度并联机构。
进一步地,所述展翼控制模块包括展翼驱动单元、展翼导轨单元、展翼滑块单元、展翼滑块脚架、第一展翼转动铰链、第二展翼转动铰链和展翼连杆,所述展翼驱动单元包括展翼电机、展翼电机减速器、展翼扭矩传感器、展翼支架、展翼主动带轮和展翼同步带,所述展翼电机通过所述展翼电机减速器和展翼扭矩传感器安装于所述展翼支架上,且所述展翼支架设于所述展翼导轨单元中展翼导轨基板的第一端面,所述展翼扭矩传感器的输出轴与所述展翼主动带轮连接,所述展翼导轨单元包括展翼从动带轮、展翼丝杠、展翼丝杠顶架、展翼丝杠底架、展翼导轨基板、展翼导轨和展翼磁尺,所述展翼丝杠的第一端穿过所述展翼丝杠顶架与所述展翼从动带轮连接,且其第二端与所述展翼丝杠底架连接,所述展翼丝杠顶架和展翼丝杠底架均设于所述展翼导轨基板的第二端面,所述展翼导轨分别设于所述展翼导轨基板的第一端和第二端,且所述展翼导轨基板的第一端设有所述展翼磁尺,所述展翼滑块单元包括展翼滑块基板、展翼滑块、展翼丝母架紧定螺钉、展翼丝母架、展翼丝母紧定螺钉、展翼丝母和展翼磁尺滑动端,所述展翼滑块均布设于所述展翼滑块基板第一端面的边角处,所述展翼丝母通过所述展翼丝母紧定螺钉与所述展翼丝母架固定连接,且所述展翼丝母架通过所述展翼丝母架紧定螺钉与所述展翼滑块基板固定连接,所述展翼滑块的第一端设有所述展翼磁尺滑动端,所述展翼驱动单元固定设于所述展翼导轨单元的第一端面,且所述展翼驱动单元的展翼主动带轮通过所述展翼同步带与所述展翼导轨单元的展翼从动带轮传动连接,所述展翼导轨单元的展翼导轨与所述展翼滑块单元的展翼滑块Py副连接,所述第一展翼转动铰链和第二展翼转动铰链分别设于所述展翼滑块脚架的第一端面和举升位置控制模块中举升位置连杆的中间位置,且所述展翼连杆的第一端和第二端分别与所述第一展翼转动铰链和第二展翼转动铰链Rz副连接,所述展翼控制模块的构型为PyRzRz,且所述展翼控制模块由Py副驱动,所述Py副通过所述展翼丝杠与所述展翼滑块单元的展翼丝母传动连接。
进一步地,所述举升位置控制模块包括举升位置驱动单元、举升位置导轨单元、举升位置滑块单元、举升位置连杆和举升位置转动铰链,所述举升位置驱动单元包括举升位置电机、举升位置电机减速器、举升位置扭矩传感器、举升位置支架、举升位置主动带轮和举升位置同步带,所述举升位置电机通过所述举升位置电机减速器和举升位置扭矩传感器安装于所述举升位置支架上,且所述举升位置支架设于所述举升位置导轨单元中举升位置导轨基板的第一端面,所述举升位置扭矩传感器的输出轴与所述举升位置主动带轮连接,所述举升位置导轨单元包括举升位置从动带轮、举升位置丝杠、举升位置丝杠顶架、举升位置丝杠底架、举升位置导轨基板、举升位置导轨和举升位置磁尺,所述举升位置丝杠的第一端穿过所述举升位置丝杠顶架与所述举升位置从动带轮连接,且其第二端与所述举升位置丝杠底架连接,所述举升位置丝杠顶架和举升位置丝杠底架均设于所述举升位置导轨基板的第二端面,所述举升位置导轨分别设于所述举升位置导轨基板的第一端和第二端,且所述举升位置导轨基板的第一端设有所述举升位置磁尺,所述举升位置滑块单元包括举升位置滑块基板、举升位置滑块、举升位置丝母架紧定螺钉、举升位置丝母架、举升位置丝母紧定螺钉、举升位置丝母和举升位置磁尺滑动端,所述举升位置滑块均布设于所述举升位置滑块基板第一端面的边角处,所述举升位置丝母通过所述举升位置丝母紧定螺钉与所述举升位置丝母架固定连接,且所述举升位置丝母架通过所述举升位置丝母架紧定螺钉与所述举升位置滑块基板固定连接,所述举升位置滑块的第一端设有所述举升位置磁尺滑动端,所述举升位置驱动单元固定设于所述举升位置导轨单元的第一端面,且所述举升位置驱动单元的举升位置主动带轮通过所述举升位置同步带与所述举升位置导轨单元的举升位置从动带轮传动连接,所述举升位置导轨单元的举升位置导轨与所述举升位置滑块单元的举升位置滑块Px1副连接,所述举升位置连杆的第一端设于所述举升位置导轨单元的第一端面,且其第二端通过所述举升位置转动铰链与所述车体Rz连接,所述举升位置控制模块的构型为RzPx1,且所述举升位置控制模块由Px1副驱动,所述Px1副通过所述举升位置丝杠与所述举升位置滑块单元的举升位置丝母传动连接。
进一步地,所述举升高度控制模块包括举升高度驱动单元、举升高度导轨单元、举升高度滑块单元和举升高度支撑腿,所述举升高度驱动单元包括举升高度电机、举升高度电机减速器、举升高度扭矩传感器、举升高度支架、举升高度主动带轮和举升高度同步带,所述举升高度电机通过所述举升高度电机减速器和举升高度扭矩传感器安装于所述举升高度支架上,且所述举升高度支架设于所述举升高度导轨单元中举升高度导轨基板的第一端面,所述举升高度扭矩传感器的输出轴与所述举升高度主动带轮连接,所述举升高度导轨单元包括举升高度从动带轮、举升高度丝杠、举升高度丝杠顶架、举升高度丝杠底架、举升高度导轨基板、举升高度导轨和举升高度磁尺,所述举升高度丝杠的第一端穿过所述举升高度丝杠顶架与所述举升高度从动带轮连接,且其第二端与所述举升高度丝杠底架连接,所述举升高度丝杠顶架和举升高度丝杠底架均设于所述举升高度导轨基板的第二端面,所述举升高度导轨分别设于所述举升高度导轨基板的第一端和第二端,且所述举升高度导轨基板的第一端设有所述举升高度磁尺,所述举升高度滑块单元包括举升高度滑块基板、举升高度滑块、举升高度丝母架紧定螺钉、举升高度丝母架、举升高度丝母紧定螺钉、举升高度丝母和举升高度磁尺滑动端,所述举升高度滑块均布设于所述举升高度滑块基板第一端面的边角处,所述举升高度丝母通过所述举升高度丝母紧定螺钉与所述举升高度丝母架固定连接,且所述举升高度丝母架通过所述举升高度丝母架紧定螺钉与所述举升高度滑块基板固定连接,所述举升高度滑块的第一端设有所述举升高度磁尺滑动端,所述举升高度驱动单元固定设于所述举升高度导轨单元的第一端面,且所述举升高度驱动单元的举升高度主动带轮通过所述举升高度同步带与所述举升高度导轨单元的举升高度从动带轮传动连接,所述举升高度导轨单元的举升高度导轨与所述举升高度滑块单元的举升高度滑块Pz副连接,所述举升高度支撑腿为球副型万向支腿,且固定设于所述举升高度导轨单元的第一端,所述举升高度控制模块的构型为PzS,且所述举升高度控制模块由Pz副驱动,所述Pz副通过所述举升高度丝杠与所述举升高度丝母传动连接。
进一步地,所述调姿腿模块包括行进单元、转向单元和升降单元,所述行进单元包括行进电机、行进电机减速器、行进扭矩传感器、车轮轴、车轮、行进转角仪和U型支撑座,所述行进电机通过所述行进电机减速器和行进扭矩传感器安装于所述U型支撑座的第一端面,且所述车轮安装于所述车轮轴上,所述车轮轴的第一端穿过所述U型支撑座的第一端与所述行进扭矩传感器的输出轴连接,所述车轮轴的第二端通过轴承支撑于所述U型支撑座的第二端,所述行进转角仪设于所述车轮轴的第一端,所述转向单元包括第一转向电机、第一转向电机减速器、第一转向扭矩传感器、第一转向小齿轮、第二转向电机、第二转向电机减速器、第二转向扭矩传感器、第二转向小齿轮、第一L型支撑座、第二L型支撑座、转向大齿轮、转向轴、转向转角仪、转向第一支座和转向第二支座,所述第一转向电机通过所述第一转向电机减速器和第一转向扭矩传感器安装于所述第一L型支撑座上,且所述第一转向扭矩传感器的输出轴与第一转向小齿轮连接,所述第二转向电机通过所述第二转向电机减速器和第二转向扭矩传感器安装于所述第二L型支撑座上,且所述第二转向扭矩传感器的输出轴与第二转向小齿轮连接,所述第一L型支撑座和第二L型支撑座均设于所述升降单元中升降导轨基板的第一端面,且所述第一转向小齿轮和第二转向小齿轮分别设于所述转向大齿轮的两侧,所述转向大齿轮通过圆螺母固定安装于所述转向轴的第一端,且所述转向轴的第二端依次穿过所述转向第二支座和转向第一支座与所述U型支撑座固定连接,所述转向第一支座和转向第二支座均设于所述升降导轨基板的第一端面,且所述转向转角仪设于所述转向轴的第二端且位于所述转向第一支座的第一端面,所述升降单元包括升降电机、升降电机减速器、升降扭矩传感器、升降主动带轮、升降从动带轮、升降同步带、升降丝杠、升降滑块组件、升降导轨、升降磁尺、升降导轨基板、升降第一支撑座、升降第二支撑座和升降第三支撑座,所述升降电机通过所述升降电机减速器和升降扭矩传感器安装于所述升降第一支撑座上,且所述升降第一支撑座设于所述升降导轨基板的第一端面,所述升降扭矩传感器的输出轴与所述升降主动带轮连接,所述升降丝杠的第一端穿过所述升降第二支撑座与所述升降从动带轮连接,且其第二端与所述升降第三支撑座连接,所述升降第二支撑座和升降第三支撑座分别设于所述升降导轨基板的第二端面,所述升降导轨分别设于所述升降导轨基板的第一端和第二端,且所述升降导轨基板的第一端设有所述升降磁尺,所述升降主动带轮通过所述升降同步带与所述升降从动带轮传动连接,所述升降导轨与所述升降滑块组件的升降滑块滑动连接,且所述升降丝杠与所述升降滑块组件的升降丝母传动连接。
优选地,所述升降滑块组件包括升降丝母、升降压力传感器、升降丝母架、升降滑块、升降滑块基板和升降磁尺滑动端,所述升降滑块均布设于所述升降滑块基板第一端面的边角处,所述升降丝母通过紧定螺钉与所述升降丝母架连接,且所述升降丝母架通过所述紧定螺钉与所述升降滑块基板固定连接,所述升降滑块基板的第一端设有升降磁尺滑动端,所述升降压力传感器设于所述升降丝母与升降丝母架之间。
进一步地,所述前调姿腿模块包括前行进单元、前转向单元和前升降单元,所述前行进单元包括前行进电机、前行进电机减速器、前行进扭矩传感器、前车轮轴、前车轮、前行进转角仪和前U型支撑座,所述前行进电机通过所述前行进电机减速器和前行进扭矩传感器安装于所述前U型支撑座的第一端面,且所述前车轮安装于所述前车轮轴上,所述前车轮轴的第一端穿过所述前U型支撑座的第一端与所述前行进扭矩传感器的输出轴连接,所述前车轮轴的第二端通过轴承支撑于所述前U型支撑座的第二端,所述前行进转角仪设于所述前车轮轴的第一端,所述前转向单元包括第一前转向电机、第一前转向电机减速器、第一前转向扭矩传感器、第一前转向小齿轮、第二前转向电机、第二前转向电机减速器、第二前转向扭矩传感器、第二前转向小齿轮、第一前L型支撑座、第二前L型支撑座、前转向大齿轮、前转向轴、前转向转角仪、前转向第一支座和前转向第二支座,所述第一前转向电机通过所述第一前转向电机减速器和第一前转向扭矩传感器安装于所述第一前L型支撑座上,且所述第一前转向扭矩传感器的输出轴与第一前转向小齿轮连接,所述第二前转向电机通过所述第二前转向电机减速器和第二前转向扭矩传感器安装于所述第二前L型支撑座上,且所述第二前转向扭矩传感器的输出轴与第二前转向小齿轮连接,所述第一前L型支撑座和第二前L型支撑座均设于所述前升降单元中前升降导轨基板的第一端面,且所述第一前转向小齿轮和第二前转向小齿轮分别设于所述前转向大齿轮的两侧,所述前转向大齿轮通过圆螺母固定安装于所述前转向轴的第一端,且所述前转向轴的第二端依次穿过所述前转向第二支座和前转向第一支座与所述前U型支撑座固定连接,所述前转向第一支座和前转向第二支座均设于所述前升降导轨基板的第一端面,且所述前转向转角仪设于所述前转向轴的第二端且位于所述前转向第一支座的第一端面,所述前升降单元包括前升降电机、前升降电机减速器、前升降扭矩传感器、前升降主动带轮、前升降从动带轮、前升降同步带、前升降丝杠、前升降滑块组件、前升降导轨、前升降磁尺、前升降导轨基板、前升降第一支撑座、前升降第二支撑座和前升降第三支撑座,所述前升降电机通过所述前升降电机减速器和前升降扭矩传感器安装于所述前升降第一支撑座上,且所述前升降第一支撑座设于所述前升降导轨基板的第一端面,所述前升降扭矩传感器的输出轴与所述前升降主动带轮连接,所述前升降丝杠的第一端穿过所述前升降第二支撑座与所述前升降从动带轮连接,且其第二端与所述前升降第三支撑座连接,所述前升降第二支撑座和前升降第三支撑座分别设于所述前升降导轨基板的第二端面,所述前升降导轨分别设于所述前升降导轨基板的第一端和第二端,且所述前升降导轨基板的第一端设有所述前升降磁尺,所述前升降主动带轮通过所述前升降同步带与所述前升降从动带轮传动连接,所述前升降导轨与所述前升降滑块组件的前升降滑块滑动连接,且所述前升降丝杠与所述前升降滑块组件的前升降丝母传动连接。
优选地,所述前升降滑块组件包括前升降丝母、前升降压力传感器、前升降丝母架、前升降滑块、前升降滑块基板和前升降磁尺滑动端,所述前升降滑块均布设于所述前升降滑块基板第一端面的边角处,所述前升降丝母通过紧定螺钉与所述前升降丝母架连接,且所述前升降丝母架通过所述紧定螺钉与所述前升降滑块基板固定连接,所述前升降滑块基板的第一端设有前升降磁尺滑动端,所述前升降压力传感器设于所述前升降丝母与前升降丝母架之间。
进一步地,所述前举升高度控制模块包括前举升高度驱动单元、前举升高度导轨单元、前举升高度滑块单元和前举升高度支撑腿,所述前举升高度驱动单元包括前举升高度电机、前举升高度电机减速器、前举升高度扭矩传感器、前举升高度支架、前举升高度主动带轮和前举升高度同步带,所述前举升高度电机通过所述前举升高度电机减速器和前举升高度扭矩传感器安装于所述前举升高度支架上,且所述前举升高度支架设于所述前举升高度导轨单元中前举升高度导轨基板的第一端面,所述前举升高度扭矩传感器的输出轴与所述前举升高度主动带轮连接,所述前举升高度导轨单元包括前举升高度从动带轮、前举升高度丝杠、前举升高度丝杠顶架、前举升高度丝杠底架、前举升高度导轨基板、前举升高度导轨和前举升高度磁尺,所述前举升高度丝杠的第一端穿过所述前举升高度丝杠顶架与所述前举升高度从动带轮连接,且其第二端与所述前举升高度丝杠底架连接,所述前举升高度丝杠顶架和前举升高度丝杠底架均设于所述前举升高度导轨基板的第二端面,所述前举升高度导轨分别设于所述前举升高度导轨基板的第一端和第二端,且所述前举升高度导轨基板的第一端设有所述前举升高度磁尺,所述前举升高度滑块单元包括前举升高度滑块基板、前举升高度滑块、前举升高度丝母架紧定螺钉、前举升高度丝母架、前举升高度丝母紧定螺钉、前举升高度丝母和前举升高度磁尺滑动端,所述前举升高度滑块均布设于所述前举升高度滑块基板第一端面的边角处,所述前举升高度丝母通过所述前举升高度丝母紧定螺钉与所述前举升高度丝母架固定连接,且所述前举升高度丝母架通过所述前举升高度丝母架紧定螺钉与所述前举升高度滑块基板固定连接,所述前举升高度滑块的第一端设有所述前举升高度磁尺滑动端,所述前举升高度驱动单元固定设于所述前举升高度导轨单元的第一端面,且所述前举升高度驱动单元的前举升高度主动带轮通过所述前举升高度同步带与所述前举升高度导轨单元的前举升高度从动带轮传动连接,所述前举升高度导轨单元的前举升高度导轨与所述前举升高度滑块单元的前举升高度滑块Pz副连接,所述前举升高度支撑腿为球副型万向支腿,且固定设于所述前举升高度导轨单元的第一端,所述前举升高度控制模块的构型为PzS,且所述前举升高度控制模块由Pz副驱动,所述Pz副通过所述前举升高度丝杠与所述前举升高度丝母传动连接。
本发明与现有技术相比具有显著的优点:
1、本发明提供的一种全向运动大型飞机水平装配对接13自由度混联调姿平台,通过展翼举升高度位置控制装置、前调姿腿模块和前举升高度控制模块的设计,使得调姿平台在对接时可以实现6自由度调姿,体积小且运动灵活。
2、本发明提供的一种全向运动大型飞机水平装配对接13自由度混联调姿平台,具备竖直方向的调整功能,对于不整地面可以实现自适应调节,使装配件在运载过程中保持姿态不变。
3、本发明提供的一种全向运动大型飞机水平装配对接13自由度混联调姿平台,通过举升高度控制模块和前举升高度控制模块的设计,可以对装配件不平整的表面进行自适应调整,并在一定范围内进行高度调节,通过展翼控制模块与举升位置控制模块的联合作用,可实现举升位置在一定范围内变化,实现对不同型号的装配件自适应调整,用于多种型号机身、机翼对接装配。
4、本发明提供的一种全向运动大型飞机水平装配对接13自由度混联调姿平台,通过展翼控制模块可以对车体宽度进行调节,以适应不同装备工位的场地要求。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明的车体结构示意图;
图3为本发明的展翼举升高度位置控制装置结构示意图;
图4为本发明的前举升高度控制模块和前调姿腿模块结构示意图;
图5为本发明的展翼控制模块结构示意图;
图6为本发明的展翼滑块单元结构示意图;
图7为本发明的举升位置控制模块结构示意图;
图8为本发明的举升位置滑块单元结构示意图;
图9为本发明的举升高度控制模块结构示意图;
图10为本发明的举升高度滑块单元结构示意图;
图11为本发明的调姿腿模块结构示意图;
图12为本发明的升降单元结构示意图;
图13为本发明的升降滑块组件结构示意图;
图14为本发明的前调姿腿模块结构示意图;
图15为本发明的前升降单元结构示意图;
图16为本发明的前升降滑块组件结构示意图;
图17为本发明的前举升高度控制模块结构示意图;以及
图18为本发明的前举升高度滑块单元结构示意图。
主要附图标记:
车体1;车架11;前姿态检测模块12;后姿态检测模块12’;控制器13;电源模块14;两个展翼举升高度位置控制装置8;展翼控制模块2;展翼驱动单元21;展翼电机211;展翼电机减速器212;展翼扭矩传感器213;展翼支架214;展翼主动带轮215;展翼同步带216;展翼导轨单元22;展翼从动带轮221;展翼丝杠222;展翼丝杠顶架223;展翼丝杠底架224;展翼导轨基板225;展翼导轨226;展翼磁尺227;展翼滑块单元23;展翼滑块基板231;展翼滑块232;展翼丝母架紧定螺钉233;展翼丝母架234;展翼丝母紧定螺钉235;展翼丝母236;展翼磁尺滑动端237;展翼滑块脚架24;第一展翼转动铰链25;展翼连杆26;第二展翼转动铰链27;举升位置控制模块3;举升位置驱动单元31;举升位置电机311;举升位置电机减速器312;举升位置扭矩传感器313;举升位置支架314;举升位置主动带轮315;举升位置同步带316;举升位置导轨单元32;举升位置从动带轮321;举升位置丝杠322;举升位置丝杠顶架323;举升位置丝杠底架324;举升位置导轨基板325;举升位置导轨326;举升位置磁尺327;举升位置滑块单元33;举升位置滑块基板331;举升位置滑块332;举升位置丝母架紧定螺钉333;举升位置丝母架334;举升位置丝母紧定螺钉335;举升位置丝母336;举升位置磁尺滑动端337;举升位置连杆34;举升位置转动铰链35;举升高度控制模块4;举升高度驱动单元41;举升高度电机411;举升高度电机减速器412;举升高度扭矩传感器413;举升高度支架414;举升高度主动带轮415;举升高度同步带416;举升高度导轨单元42;举升高度从动带轮421;举升高度丝杠422;举升高度丝杠顶架423;举升高度丝杠底架424;举升高度导轨基板425;举升高度导轨426;举升高度磁尺427;举升高度滑块单元43;举升高度滑块基板431;举升高度滑块432;举升高度丝母架紧定螺钉433;举升高度丝母架434;举升高度丝母紧定螺钉435;举升高度丝母436;举升高度磁尺滑动端437;举升高度支撑腿44;调姿腿模块5;行进单元51;行进电机511;行进电机减速器512;行进扭矩传感器513;车轮轴514;车轮515;行进转角仪516;U型支撑座517;转向单元52;第一转向电机521;第一转向电机减速器522;第一转向扭矩传感器523;第一转向小齿轮524;第二转向电机525;第二转向电机减速器526;第二转向扭矩传感器527;第二转向小齿轮528;第一L型支撑座529;第二L型支撑座5210;转向大齿轮5211;转向轴5212;转向转角仪5213;转向第一支座5214;转向第二支座5215;升降单元53;升降电机531;升降电机减速器532;升降扭矩传感器533;升降主动带轮534;升降从动带轮535;升降同步带536;升降丝杠537;升降滑块组件538;升降丝母5381;升降压力传感器5382;升降丝母架5383;升降滑块5384;升降滑块基板5385;升降磁尺滑动端5386;升降导轨539;升降磁尺5310;升降导轨基板5311;升降第一支撑座5312;升降第二支撑座5313;升降第三支撑座5314;前调姿腿模块6;前行进单元61;前行进电机611;前行进电机减速器612;前行进扭矩传感器613;前车轮轴614;前车轮615;前行进转角仪616;前U型支撑座617;前转向单元62;第一前转向电机621;第一前转向电机减速器622;第一前转向扭矩传感器623;第一前转向小齿轮624;第二前转向电机625;第二前转向电机减速器626;第二前转向扭矩传感器627;第二前转向小齿轮628;第一前L型支撑座629;第二前L型支撑座6210;前转向大齿轮6211;前转向轴6212;前转向转角仪6213;前转向第一支座6214;前转向第二支座6215;前升降单元63;前升降电机631;前升降电机减速器632;前升降扭矩传感器633;前升降主动带轮634;前升降从动带轮635;前升降同步带636;前升降丝杠637;前升降滑块组件638;前升降丝母6381;前升降压力传感器6382;前升降丝母架6383;前升降滑块6384;前升降滑块基板6385;前升降磁尺滑动端6386;前升降导轨639;前升降磁尺6310;前升降导轨基板6311;前升降第一支撑座6312;前升降第二支撑座6313;前升降第三支撑座6314;前举升高度控制模块7;前举升高度驱动单元71;前举升高度电机711;前举升高度电机减速器712;前举升高度扭矩传感器713;前举升高度支架714;前举升高度主动带轮715;前举升高度同步带716;前举升高度导轨单元72;前举升高度从动带轮721;前举升高度丝杠722;前举升高度丝杠顶架723;前举升高度丝杠底架724;前举升高度导轨基板725;前举升高度导轨726;前举升高度磁尺727;前举升高度滑块单元73;前举升高度滑块基板731;前举升高度滑块732;前举升高度丝母架紧定螺钉733;前举升高度丝母架734;前举升高度丝母紧定螺钉735;前举升高度丝母736;前举升高度磁尺滑动端737;前举升高度支撑腿74。
具体实施方式
为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效,以下将结合说明书附图进行详细说明。
本发明提供一种全向运动大型飞机水平装配对接13自由度混联调姿平台,如图1和图2所示,其包括车体1、两个展翼举升高度位置控制装置8、前调姿腿模块6和前举升高度控制模块7,车体1包括车架11、前姿态检测模块12、后姿态检测模块12’、控制器13和电源模块14,车架11的第一端和第二端分别固定设有前姿态检测模块12和后姿态检测模块12’,用于实时检测车体1的姿态,控制器13和电源模块14均设于车架11上且与车架11固定连接,其中控制器13为整个调姿平台的控制中枢,电源模块14为调姿平台提供动力。
如图3和图4所示,每个展翼举升高度位置控制装置8均包括展翼控制模块2、举升位置控制模块3、举升高度控制模块4和调姿腿模块5,展翼控制模块2通过展翼导轨基板225与车体1固定连接,展翼控制模块2的展翼导轨226与展翼滑块232滑动配合,组成Py副连接,展翼控制模块2中展翼连杆26的第一端和第二端分别与第一展翼转动铰链25和第二展翼转动铰链27Rz副连接,且举升位置控制模块3中的举升位置连杆34通过举升位置转动铰链35与车体1Rz副连接,共同组成PyRzRzRz平面四杆机构,且平面四杆机构由Py副驱动,Py副通过展翼控制模块2的展翼丝杠222与展翼丝母236构成丝杠丝母传动,举升位置控制模块3由Px1副驱动,Px1副通过举升位置丝杠322与举升位置丝母336传动连接,且举升位置控制模块3的构型为RzPx1,通过举升位置电机311采用同步带传动以及丝杠丝母传动,从而带动举升位置滑块单元33沿举升位置导轨单元32横向移动,从而调节举升高度控制模块4在举升位置控制模块中的位置,举升高度控制模块4中举升高度导轨单元42的第一端设有举升高度支撑腿44,举升高度控制模块4由Pz副驱动,Pz副通过举升高度丝杠422与举升高度丝母436传动连接,且举升高度控制模块4的构型为PzS,通过举升高度电机411采用同步带传动以及丝杠丝母传动,从而带动举升高度滑块单元43沿举升高度导轨单元42移动,从而对装配件不平整的表面进行自适应柔性支撑,举升高度控制模块4位于举升位置控制模块3的中间位置,且通过举升高度滑块基板431与举升位置控制模块3的举升位置滑块基板331连接,调姿腿模块5包括行进单元51、转向单元52和升降单元53,行进单元51的车轮515通过行进电机511Rx副驱动,转向单元52的转向大齿轮5211通过第一转向电机521和第二转向电机525Rz副驱动,升降单元53的升降滑块5384与升降导轨539Pz副连接,且Pz副通过升降单元53的升降丝母5381与升降丝杠537构成丝杠丝母传动,调姿腿模块5中的车轮515与地面接触时,可以与地面构成封闭,并且可发生绕x轴、y轴和z轴的不等量转动,故可等效为非标准球面接触的S副,构成S+副连接,为区别于普通S副,将其定义为S+副,且调姿腿模块5的构型为S+RxRzPz,调姿腿模块5设于举升位置控制模块3的第一端,且通过升降滑块基板5385与举升位置控制模块3连接;前调姿腿模块6包括前行进单元61、前转向单元62和前升降单元63,前行进单元61的前车轮615通过前行进电机611Rx副驱动,前转向单元62的前转向大齿轮6211通过第一前转向电机621和第二前转向电机625Rz副驱动,前升降单元63的前升降滑块6384与前升降导轨639Pz副连接,且Pz副通过前升降单元63的前升降丝母6381与前升降丝杠637构成丝杠丝母传动,前调姿腿模块6中的前车轮615与地面接触时,可以与地面构成封闭,并且可发生绕x轴、y轴和z轴的不等量转动,故可等效为非标准球面接触的S副,构成S+副连接,为区别于普通S副,将其定义为S+副,且前调姿腿模块6的构型为S+RxRzPz,前举升高度控制模块7中前举升高度导轨单元72的第一端设有前举升高度支撑腿74,前举升高度控制模块7由Pz副驱动,Pz副通过前举升高度丝杠722与前举升高度丝母736传动连接,且前举升高度控制模块7的构型为PzS,通过前举升高度电机711采用同步带传动以及丝杠丝母传动,从而动前举升高度滑块单元73沿前举升高度导轨单元72纵向移动,从而对装配件不平整的表面进行自适应柔性支撑;以及两个展翼举升高度位置控制装置8对称设于车体1的第一端面和第二端面,且前举升高度控制模块7和前调姿腿模块6分别通过前举升位置滑块基板725和前升降滑块基板6385与车体1连接,两个展翼举升高度位置控制装置8的调姿腿模块5与前调姿腿模块6的构型均为S+RxRzPz,且与车体1共同组成3-S+RxRzPz六自由度并联机构。
如图5和图6所示,展翼控制模块2包括展翼驱动单元21、展翼导轨单元22、展翼滑块单元23、展翼滑块脚架24、第一展翼转动铰链25、第二展翼转动铰链27和展翼连杆26,展翼驱动单元21包括展翼电机211、展翼电机减速器212、展翼扭矩传感器213、展翼支架214、展翼主动带轮215和展翼同步带216,展翼电机211通过展翼电机减速器212和展翼扭矩传感器213安装于展翼支架214上,且展翼支架214设于展翼导轨单元22中展翼导轨基板225的第一端面,展翼扭矩传感器213的输出轴与展翼主动带轮215连接,展翼导轨单元22包括展翼从动带轮221、展翼丝杠222、展翼丝杠顶架223、展翼丝杠底架224、展翼导轨基板225、展翼导轨226和展翼磁尺227,展翼丝杠222的第一端穿过展翼丝杠顶架223与展翼从动带轮221连接,且其第二端与展翼丝杠底架224连接,展翼丝杠顶架223和展翼丝杠底架224均设于展翼导轨基板225的第二端面,展翼导轨226分别设于展翼导轨基板225的第一端和第二端,用于为展翼滑块单元23提供导向,且展翼导轨基板225的第一端设有展翼磁尺227,用于实时检测反馈展翼导轨单元22和展翼滑块单元23之间的相对位移,展翼滑块单元23包括展翼滑块基板231、展翼滑块232、展翼丝母架紧定螺钉233、展翼丝母架234、展翼丝母紧定螺钉235、展翼丝母236和展翼磁尺滑动端237,展翼滑块232均布设于展翼滑块基板231第一端面的边角处,展翼丝母236通过展翼丝母紧定螺钉235与展翼丝母架234固定连接,且展翼丝母架234通过展翼丝母架紧定螺钉233与展翼滑块基板231固定连接,展翼滑块232的第一端设有展翼磁尺滑动端237,展翼驱动单元21固定设于展翼导轨单元22的第一端面,且展翼驱动单元21的展翼主动带轮215通过展翼同步带216与展翼导轨单元22的展翼从动带轮221传动连接,展翼导轨单元22的展翼导轨226与展翼滑块单元23的展翼滑块232Py副连接,第一展翼转动铰链25和第二展翼转动铰链27分别设于展翼滑块脚架24的第一端面和举升位置控制模块3中举升位置连杆34的中间位置,且展翼连杆26的第一端和第二端分别与第一展翼转动铰链25和第二展翼转动铰链27Rz副连接,展翼控制模块2的构型为PyRzRz,且展翼控制模块2由Py副驱动,Py副通过展翼丝杠222与展翼丝母236传动连接,通过展翼电机211采用同步带传动以及丝杠丝母传动,从而带动展翼滑块单元23沿展翼导轨单元22移动,可以对车体宽度进行调节,以适应不同装备工位的场地要求。
如图7和图8所示,举升位置控制模块3包括举升位置驱动单元31、举升位置导轨单元32、举升位置滑块单元33、举升位置连杆34和举升位置转动铰链35,举升位置驱动单元31包括举升位置电机311、举升位置电机减速器312、举升位置扭矩传感器313、举升位置支架314、举升位置主动带轮315和举升位置同步带316,举升位置电机311通过举升位置电机减速器312和举升位置扭矩传感器313安装于举升位置支架314上,且举升位置支架314设于举升位置导轨单元32中举升位置导轨基板325的第一端面,举升位置扭矩传感器313的输出轴与举升位置主动带轮315连接,举升位置导轨单元32包括举升位置从动带轮321、举升位置丝杠322、举升位置丝杠顶架323、举升位置丝杠底架324、举升位置导轨基板325、举升位置导轨326和举升位置磁尺327,举升位置丝杠322的第一端穿过举升位置丝杠顶架323与举升位置从动带轮321连接,且其第二端与举升位置丝杠底架324连接,举升位置丝杠顶架323和举升位置丝杠底架324均设于举升位置导轨基板325的第二端面,举升位置导轨326分别设于举升位置导轨基板325的第一端和第二端,用于为举升位置滑块单元33提供导向,且举升位置导轨基板325的第一端设有举升位置磁尺327,用于实时检测反馈举升位置导轨单元32和举升位置滑块单元33之间的相对位移,举升位置滑块单元33包括举升位置滑块基板331、举升位置滑块332、举升位置丝母架紧定螺钉333、举升位置丝母架334、举升位置丝母紧定螺钉335、举升位置丝母336和举升位置磁尺滑动端337,举升位置滑块332均布设于举升位置滑块基板331第一端面的边角处,举升位置丝母336通过举升位置丝母紧定螺钉335与举升位置丝母架334固定连接,且举升位置丝母架334通过举升位置丝母架紧定螺钉333与举升位置滑块基板331固定连接,举升位置滑块332的第一端设有举升位置磁尺滑动端337,举升位置驱动单元31固定设于举升位置导轨单元32的第一端面,且举升位置驱动单元31的举升位置主动带轮315通过举升位置同步带316与举升位置导轨单元32的举升位置从动带轮321传动连接,举升位置导轨单元32的举升位置导轨326与举升位置滑块单元33的举升位置滑块332Px1副连接,举升位置连杆34的第一端设于举升位置导轨单元32的第一端面,且其第二端通过举升位置转动铰链35与车体1Rz连接,举升位置控制模块3的构型为RzPx1,且举升位置控制模块3由Px1副驱动,Px1副通过举升位置丝杠322与举升位置丝母336传动连接,通过举升位置电机311采用同步带传动以及丝杠丝母传动,从而带动举升位置滑块单元33沿举升位置导轨单元32横向移动,从而调节举升高度控制模块4在举升位置控制模块中的位置。
如图9和图10所示,举升高度控制模块4包括举升高度驱动单元41、举升高度导轨单元42、举升高度滑块单元43和举升高度支撑腿44,举升高度驱动单元41包括举升高度电机411、举升高度电机减速器412、举升高度扭矩传感器413、举升高度支架414、举升高度主动带轮415和举升高度同步带416,举升高度电机411通过举升高度电机减速器412和举升高度扭矩传感器413安装于举升高度支架414上,且举升高度支架414设于举升高度导轨单元42中举升高度导轨基板425的第一端面,举升高度扭矩传感器413的输出轴与举升高度主动带轮415连接,举升高度导轨单元42包括举升高度从动带轮421、举升高度丝杠422、举升高度丝杠顶架423、举升高度丝杠底架424、举升高度导轨基板425、举升高度导轨426和举升高度磁尺427,举升高度丝杠422的第一端穿过举升高度丝杠顶架423与举升高度从动带轮421连接,且其第二端与举升高度丝杠底架424连接,举升高度丝杠顶架423和举升高度丝杠底架424均设于举升高度导轨基板425的第二端面,举升高度导轨426分别设于举升高度导轨基板425的第一端和第二端,用于为举升高度滑块单元43提供导向,且举升高度导轨基板425的第一端设有举升高度磁尺427,用于实时检测反馈举升高度导轨单元42和举升高度滑块单元43之间的相对位移,举升高度滑块单元43包括举升高度滑块基板431、举升高度滑块432、举升高度丝母架紧定螺钉433、举升高度丝母架434、举升高度丝母紧定螺钉435、举升高度丝母436和举升高度磁尺滑动端437,举升高度滑块432均布设于举升高度滑块基板431第一端面的边角处,举升高度丝母436通过举升高度丝母紧定螺钉435与举升高度丝母架434固定连接,且举升高度丝母架434通过举升高度丝母架紧定螺钉433与举升高度滑块基板431固定连接,举升高度滑块的432第一端设有举升高度磁尺滑动端437,举升高度驱动单元41固定设于举升高度导轨单元42的第一端面,且举升高度驱动单元42的举升高度主动带轮415通过举升高度同步带416与举升高度导轨单元42的举升高度从动带轮421传动连接,举升高度导轨单元42的举升高度导轨426与举升高度滑块单元43的举升高度滑块432Pz副连接,举升高度支撑腿44为球副型万向支腿,且固定设于举升高度导轨单元42的第一端,举升高度控制模块4由Pz副驱动,Pz副通过举升高度丝杠422与举升高度丝母436传动连接,通过举升高度电机411采用同步带传动以及丝杠丝母传动,从而带动举升高度滑块单元43沿举升高度导轨单元42纵向移动,从而对装配件不平整的表面进行自适应柔性支撑。
如图11和12所示,调姿腿模块5包括行进单元51、转向单元52和升降单元53,行进单元51包括行进电机511、行进电机减速器512、行进扭矩传感器513、车轮轴514、车轮515、行进转角仪516和U型支撑座517,行进电机511通过行进电机减速器512和行进扭矩传感器513安装于U型支撑座517的第一端面,且车轮515安装于车轮轴514上,车轮轴514的第一端穿过U型支撑座517的第一端与行进扭矩传感器513的输出轴连接,行进扭矩传感器513主要用于检测行进电机511的输出转矩,车轮轴514的第二端通过轴承支撑于U型支撑座517的第二端,行进转角仪516设于车轮轴514的第一端,用于实时检测车轮轴514的转角,转向单元52包括第一转向电机521、第一转向电机减速器522、第一转向扭矩传感器523、第一转向小齿轮524、第二转向电机525、第二转向电机减速器526、第二转向扭矩传感器527、第二转向小齿轮528、第一L型支撑座529、第二L型支撑座5210、转向大齿轮5211、转向轴5212、转向转角仪5213、转向第一支座5214和转向第二支座5215,第一转向电机521通过第一转向电机减速器522和第一转向扭矩传感器523安装于第一L型支撑座529上,且第一转向扭矩传感器523的输出轴与第一转向小齿轮524连接,第二转向电机525通过第二转向电机减速器526和第二转向扭矩传感器527安装于第二L型支撑座5210上,且第二转向扭矩传感器527的输出轴与第二转向小齿轮528连接,第一L型支撑座5210和第二L型支撑座529均设于升降单元53中升降导轨基板5311的第一端面,且第一转向小齿轮524和第二转向小齿轮528分别设于转向大齿轮5211的两侧,用于驱动转向大齿轮5211正反转动,同时消除齿轮传动过程中产生的间隙,转向大齿轮5211通过圆螺母固定安装于转向轴5212的第一端,且转向轴5212的第二端依次穿过转向第二支座5215和转向第一支座5214与U型支撑座517固定连接,转向第一支座5214和转向第二支座5215均设于升降导轨基板5311的第一端面,且转向转角仪5213设于转向轴5212的第二端且位于转向第一支座5214的第一端面,用于检测转向轴5212转过的角度,升降单元53包括升降电机531、升降电机减速器532、升降扭矩传感器533、升降主动带轮534、升降从动带轮535、升降同步带536、升降丝杠537、升降滑块组件538、升降导轨539、升降磁尺5310、升降导轨基板5311、升降第一支撑座5312、升降第二支撑座5313和升降第三支撑座5314,升降电机531通过升降电机减速器532和升降扭矩传感器533安装于升降第一支撑座5312上,且升降第一支撑座5312设于升降导轨基板5311的第一端面,升降扭矩传感器的533输出轴与升降主动带轮534连接,升降扭矩传感器533用于检测升降电机531的驱动力矩,升降丝杠537的第一端穿过升降第二支撑座5313与升降从动带轮535连接,且其第二端与升降第三支撑座5314连接,升降第二支撑座5313和升降第三支撑座5314分别设于升降导轨基板5311的第二端面,升降导轨539分别设于升降导轨基板5311的第一端和第二端,且升降导轨基板5311的第一端设有升降磁尺5310,用于测量升降单元53的升降距离,升降主动带轮534通过升降同步带536与升降从动带轮535传动连接,升降导轨539与升降滑块5384滑动连接,且升降丝杠537与升降滑块组件538的升降丝母5381传动连接。
如图13所示,升降滑块组件538包括升降丝母5381、升降压力传感器5382、升降丝母架5383、升降滑块5384、升降滑块基板5385和升降磁尺滑动端5386,升降滑块5384均布设于升降滑块基板5385第一端面的边角处,升降压力传感器5382设于升降丝母5381与升降丝母架5383之间,升降丝母5381通过紧定螺钉与升降丝母架5383连接,两者可发生沿紧定螺钉轴向的微小移动,且升降丝母架5383通过紧定螺钉与升降滑块基板5385固定连接,升降滑块基板5385的第一端设有升降磁尺滑动端5386,当升降丝母5381与升降丝母架5383发生接近运动时,升降压力传感器5382受压,力由升降丝母架5383传至升降压力传感器5382,再传至升降丝母5381,此时升降压力传感器5382可以测量升降丝母5381传递给升降丝杠537的力的大小,当升降丝母5381与升降丝母架5383发生远离运动时,力由升降丝母架5383通过紧定螺钉传递至升降丝母5381,此时升降压力传感器5382不测量受力。
如图14和15所示,前调姿腿模块6包括前行进单元61、前转向单元62和前升降单元63,前行进单元61包括前行进电机611、前行进电机减速器612、前行进扭矩传感器613、前车轮轴614、前车轮615、前行进转角仪616和前U型支撑座617,前行进电机611通过前行进电机减速器612和前行进扭矩传感器613安装于前U型支撑座617的第一端面,且前车轮615安装于前车轮轴614上,前车轮轴614的第一端穿过前U型支撑座617的第一端与前行进扭矩传感器613的输出轴连接,前行进扭矩传感器613主要用于检测前行进电机611的输出转矩,前车轮轴614的第二端通过轴承支撑于前U型支撑座617的第二端,前行进转角仪616设于前车轮轴614的第一端,用于实时检测前车轮轴614的转角,前转向单元62包括第一前转向电机621、第一前转向电机减速器622、第一前转向扭矩传感器623、第一前转向小齿轮624、第二前转向电机625、第二前转向电机减速器626、第二前转向扭矩传感器627、第二前转向小齿轮628、第一前L型支撑座629、第二前L型支撑座6210、前转向大齿轮6211、前转向轴6212、前转向转角仪6213、前转向第一支座6214和前转向第二支座6215,第一前转向电机621通过第一前转向电机减速器622和第一前转向扭矩传感器623安装于第一前L型支撑座629上,且第一前转向扭矩传感器623的输出轴与第一前转向小齿轮624连接,第二前转向电机625通过第二前转向电机减速器626和第二前转向扭矩传感器627安装于第二前L型支撑座6210上,且第二前转向扭矩传感器627的输出轴与第二前转向小齿轮628连接,第一前L型支撑座629和第二前L型支撑座6210均设于前升降单元63中前升降导轨基板6311的第一端面,且第一前转向小齿轮624和第二前转向小齿轮628分别设于前转向大齿轮6211的两侧,用于驱动前转向大齿轮6211正反转动,同时消除齿轮传动过程中产生的间隙,前转向大齿轮6211通过圆螺母固定安装于前转向轴6212的第一端,且前转向轴6212的第二端依次穿过前转向第二支座6215和前转向第一支座6214与前U型支撑座617固定连接,前转向第一支座6214和前转向第二支座6215均设于前升降导轨基板6311的第一端面,且前转向转角仪6213设于前转向轴6212的第二端且位于前转向第一支座6214的第一端面,用于检测转向轴6212转过的角度,前升降单元63包括前升降电机631、前升降电机减速器632、前升降扭矩传感器633、前升降主动带轮634、前升降从动带轮635、前升降同步带636、前升降丝杠637、前升降滑块组件638、前升降导轨639、前升降磁尺6310、前升降导轨基板6311、前升降第一支撑座6312、前升降第二支撑座6313和前升降第三支撑座6314,前升降电机631通过前升降电机减速器632和前升降扭矩传感器633安装于前升降第一支撑座6312上,且前升降第一支撑座6312设于前升降导轨基板6311的第一端面,前升降扭矩传感器633的输出轴与前升降主动带轮634连接,前升降扭矩传感器633用于检测前升降电机631的驱动力矩,前升降丝杠637的第一端穿过前升降第二支撑座6312与前升降从动带轮635连接,且其第二端与前升降第三支撑座6314连接,前升降第二支撑座6313和前升降第三支撑座6314分别设于前升降导轨基板6311的第二端面,升降导轨639分别设于升降导轨基板6311的第一端和第二端,且前升降导轨基板6311的第一端设有前升降磁尺6310,用于测量前升降单元53的升降距离,前升降主动带轮634通过前升降同步带636与前升降从动带轮635传动连接,前升降导轨639与前升降滑块组件638的前升降滑块6384滑动连接,且前升降丝杠637与前升降滑块组件638的前升降丝母6381传动连接。
如图16所示,前升降滑块组件638包括前升降丝母6381、前升降压力传感器6382、前升降丝母架6383、前升降滑块6384、前升降滑块基板6385和前升降磁尺滑动端6386,前升降滑块6381均布设于前升降滑块基板6385第一端面的边角处,前升降压力传感器6382设于前升降丝母6381与前升降丝母架6383之间,前升降丝母6381通过紧定螺钉与前升降丝母架6383连接,两者可发生沿紧定螺钉轴向的微小移动,且前升降丝母架6383通过紧定螺钉与前升降滑块基板6385固定连接,前升降滑块基板6385的第一端设有前升降磁尺滑动端6386,当前升降丝母6381与前升降丝母架6383发生接近运动时,前升降压力传感器6382受压,力由前升降丝母架6383传至前升降压力传感器6382,再传至前升降丝母6381,此时前升降压力传感器6382可以测量前升降丝母6381传递给前升降丝杠637的力的大小,当前升降丝母6381与前升降丝母架6383发生远离运动时,力由前升降丝母架6383通过紧定螺钉传递至前升降丝母6381,此时前升降压力传感器6382不测量受力。
如图17和图18所示,前举升高度控制模块7包括前举升高度驱动单元71、前举升高度导轨单元72、前举升高度滑块单元73和前举升高度支撑腿74,前举升高度驱动单元71包括前举升高度电机711、前举升高度电机减速器712、前举升高度扭矩传感器713、前举升高度支架714、前举升高度主动带轮715和前举升高度同步带716,前举升高度电机711通过前举升高度电机减速器712和前举升高度扭矩传感器713安装于前举升高度支架714上,且前举升高度支架714设于前举升高度导轨单元72中前举升高度导轨基板725的第一端面,前举升高度扭矩传感器713的输出轴与前举升高度主动带轮715连接,前举升高度导轨单元72包括前举升高度从动带轮721、前举升高度丝杠722、前举升高度丝杠顶架723、前举升高度丝杠底架724、前举升高度导轨基板725、前举升高度导轨726和前举升高度磁尺727,前举升高度丝杠722的第一端穿过前举升高度丝杠顶架723与前举升高度从动带轮721连接,且其第二端与前举升高度丝杠底架724连接,前举升高度丝杠顶架723和前举升高度丝杠底架724均设于前举升高度导轨基板725的第二端面,前举升高度导轨726分别设于前举升高度导轨基板725的第一端和第二端,且前举升高度导轨基板725的第一端设有前举升高度磁尺727,前举升高度滑块单元73包括前举升高度滑块基板731、前举升高度滑块732、前举升高度丝母架紧定螺钉733、前举升高度丝母架734、前举升高度丝母紧定螺钉735、前举升高度丝母736和前举升高度磁尺滑动端737,前举升高度滑块732均布设于前举升高度滑块基板731第一端面的边角处,前举升高度丝母736通过前举升高度丝母紧定螺钉735与前举升高度丝母架734固定连接,且前举升高度丝母架734通过前举升高度丝母架紧定螺钉733与前举升高度滑块基板731固定连接,前举升高度滑块732的第一端设有前举升高度磁尺滑动端737,前举升高度驱动单元71固定设于前举升高度导轨单元72的第一端面,且前举升高度驱动单元71的前举升高度主动带轮715通过前举升高度同步带716与前举升高度导轨单元72的前举升高度从动带轮721传动连接,前举升高度导轨单元72的前举升高度导轨726与前举升高度滑块单元73的前举升高度滑块732Pz副连接,前举升高度支撑腿74为球副型万向支腿,且固定设于前举升高度导轨单元72的第一端,前举升高度控制模块7由Pz副驱动,Pz副通过前举升高度丝杠722与前举升高度丝母736传动连接,通过前举升高度电机711采用同步带传动以及丝杠丝母传动,从而带动前举升高度滑块单元73沿前举升高度导轨单元72纵向移动,从而对装配件不平整的表面进行自适应柔性支撑。
本发明的具体操作步骤如下:
本发明的一种全向运动大型飞机水平装配对接13自由度混联调姿平台,如图1~3所示,包括车体1、两个展翼举升高度位置控制装置8、前调姿腿模块6和前举升高度控制模块7,车体1包括车架11、前姿态检测模块12、后姿态检测模块12’、控制器13和电源模块14,每个展翼举升高度位置控制装置8均包括展翼控制模块2、举升位置控制模块3、举升高度控制模块4和调姿腿模块5,展翼控制模块2通过展翼导轨基板225与车体1固定连接,展翼控制模块2的展翼导轨226与展翼滑块232滑动配合,组成Py副连接,展翼控制模块2中展翼连杆26的第一端和第二端分别与第一展翼转动铰链25和第二展翼转动铰链27Rz副连接,且举升位置控制模块3中的举升位置连杆34通过举升位置转动铰链35与车体1Rz副连接,共同组成PyRzRzRz平面四杆机构,且平面四杆机构由Py副驱动,Py副通过展翼控制模块2的展翼丝杠222与展翼丝母236构成丝杠丝母传动,通过驱动展翼滑块单元23使得展翼控制模块2带动举升位置控制模块3绕举升位置转动铰链35转动,实现举升位置控制模块3相对于车体1的摆角变化,举升高度控制模块4位于举升位置控制模块3的中间位置,且通过举升高度滑块基板431与举升位置控制模块3的举升位置滑块基板331连接,通过驱动举升位置滑块单元33使得举升高度控制模块4沿举升位置导轨单元32做横向移动,实现支撑点位置的改变,同时举升高度控制模块4可以实现独立的升降运动,用于对不平整的工件进行自适应柔性支撑,调姿腿模块5包括行进单元51、转向单元52和升降单元53,行进单元51的车轮515通过行进电机511Rx副驱动,转向单元52的转向大齿轮5211通过第一转向电机521和第二转向电机525Rz副驱动,升降单元53的升降滑块5384与升降导轨539Pz副连接,且Pz副通过升降单元53的升降丝母5381与升降丝杠537构成丝杠丝母传动,调姿腿模块5中的车轮515与地面接触时,可以与地面构成封闭,并且可发生绕x轴、y轴和z轴的不等量转动,故可等效为非标准球面接触的S副,构成S+副连接,为区别于普通S副,将其定义为S+副,且调姿腿模块5的构型为S+RxRzPz,调姿腿模块5设于举升位置控制模块3的第一端,且通过升降滑块基板5385与举升位置控制模块3连接。
如图4所示,前调姿腿模块6包括前行进单元61、前转向单元62和前升降单元63,前行进单元61的前车轮615通过前行进电机611Rx副驱动,前转向单元62的前转向大齿轮6211通过第一前转向电机621和第二前转向电机625Rz副驱动,前升降单元63的前升降滑块6384与前升降导轨639Pz副连接,且Pz副通过前升降单元63的前升降丝母6381与前升降丝杠637构成丝杠丝母传动,前调姿腿模块6中的前车轮615与地面接触时,可以与地面构成封闭,并且可发生绕x轴、y轴和z轴的不等量转动,故可等效为非标准球面接触的S副,构成S+副连接,为区别于普通S副,将其定义为S+副,且前调姿腿模块6的构型为S+RxRzPz,前举升高度控制模块7中前举升高度导轨单元72的第一端设有前举升高度支撑腿74,前举升高度控制模块7由Pz副驱动,Pz副通过前举升高度丝杠722与前举升高度丝母736传动连接,通过前举升高度电机711采用同步带传动以及丝杠丝母传动,从而动前举升高度滑块单元73沿前举升高度导轨单元72纵向移动,从而对装配件不平整的表面进行自适应柔性支撑,两个展翼举升高度位置控制装置8对称设于车体1的第一端面和第二端面,且前举升高度控制模块7和前调姿腿模块6分别通过前举升位置滑块基板725和前升降滑块基板6385与车体1连接,两个展翼举升高度位置控制装置8的调姿腿模块5与前调姿腿模块6的构型均为S+RxRzPz,且与车体1共同组成3-S+RxRzPz六自由度并联机构。
在对接过程中,对于不同型号的待对接产品而言,其支点是不同的,针对某种具体型号的待对接产品,两个展翼举升高度位置控制装置8所构成的两个PyRzRzRz平面四杆机构共具有4个自由度,分别通过驱动各自的Py副,实现各自举升位置控制模块3相对于车体1的摆角变化,再通过驱动各自机构构型为RzPx1的举升位置控制模块3的Px1副,从而调节各自举升高度控制模块4在各自举升位置控制模块中的位置,进而从整体上调整两个展翼举升高度位置控制装置8所控制的两个调节举升高度控制模块4的支点位置,以满足具体某种型号待对接产品对支点的要求;其次两个展翼举升高度位置控制装置8所控制的两个调节举升高度控制模块4与前举升高度控制模块7共同构成本发明的三个支点,其构型均为PzS,共具有3个自由度,通过驱动各自的Pz副,可对三个支点实现各自的高度调节,从而对装配件不平整的表面进行自适应柔性支撑;同时两个展翼举升高度位置控制装置8的调姿腿模块5与前调姿腿模块6的构型均为S+RxRzPz,且与车体1共同组成3-S+RxRzPz六自由度并联机构,当三支点的位置、高度确定后,此六自由度调姿机构完成最后的调姿运动。
以上所述是本申请的优选实施方式,不以此限定本发明的保护范围,应当指出,对于该技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术原理前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (9)
1.一种全向运动大型飞机水平装配对接13自由度混联调姿平台,其特征在于,其包括车体、两个展翼举升高度位置控制装置、前调姿腿模块和前举升高度控制模块,
所述车体包括车架、前姿态检测模块、后姿态检测模块、控制器和电源模块,所述车架的第一端和第二端分别固定设有所述前姿态检测模块和后姿态检测模块,所述控制器和电源模块均设于所述车架上且与所述车架固定连接;
每个所述展翼举升高度位置控制装置均包括展翼控制模块、举升位置控制模块、举升高度控制模块和调姿腿模块,所述展翼控制模块通过展翼导轨基板与所述车体固定连接,所述展翼控制模块的展翼导轨与展翼滑块滑动配合,组成Py副连接,所述展翼控制模块中展翼连杆的第一端和第二端分别与第一展翼转动铰链和第二展翼转动铰链Rz副连接,且所述举升位置控制模块中的举升位置连杆通过举升位置转动铰链与所述车体Rz副连接,共同组成PyRzRzRz平面四杆机构,且所述平面四杆机构由Py副驱动,所述Py副通过所述展翼控制模块的展翼丝杠与展翼丝母构成丝杠丝母传动,所述举升位置控制模块由Px1副驱动,所述Px1副通过所述举升位置丝杠与举升位置丝母传动连接,且所述举升位置控制模块的构型为RzPx1,所述举升高度控制模块中举升高度导轨单元的第一端设有举升高度支撑腿,所述举升高度控制模块由Pz副驱动,所述Pz副通过所述举升高度丝杠与举升高度丝母传动连接,且所述举升高度控制模块的构型为PzS,所述举升高度控制模块位于所述举升位置控制模块的中间位置,且通过举升高度滑块基板与所述举升位置控制模块的举升位置滑块基板连接,所述调姿腿模块包括行进单元、转向单元和升降单元,所述行进单元的车轮通过行进电机Rx副驱动,所述转向单元的转向大齿轮通过第一转向电机和第二转向电机Rz副驱动,所述升降单元的升降滑块与升降导轨Pz副连接,且所述Pz副通过所述升降单元的升降丝母与升降丝杠构成丝杠丝母传动,所述调姿腿模块中的车轮与地面接触时,构成S+副连接,且所述调姿腿模块的构型为S+RxRzPz,所述调姿腿模块设于所述举升位置控制模块的第一端,且通过升降滑块基板与所述举升位置控制模块连接;
所述前调姿腿模块包括前行进单元、前转向单元和前升降单元,所述前行进单元的前车轮通过前行进电机Rx副驱动,所述前转向单元的前转向大齿轮通过第一前转向电机和第二前转向电机Rz副驱动,所述前升降单元的前升降滑块与前升降导轨Pz副连接,且所述Pz副通过所述前升降单元的前升降丝母与前升降丝杠构成丝杠丝母传动,所述前调姿腿模块中的前车轮与地面接触时,构成S+副连接,且所述前调姿腿模块的构型为S+RxRzPz,所述前举升高度控制模块中前举升高度导轨单元的第一端设有前举升高度支撑腿,所述前举升高度控制模块由Pz副驱动,所述Pz副通过所述前举升高度丝杠与前举升高度丝母传动连接,且所述前举升高度控制模块的构型为PzS;以及
所述两个展翼举升高度位置控制装置对称设于所述车体的第一端面和第二端面,且所述前举升高度控制模块和前调姿腿模块分别通过前举升位置滑块基板和前升降滑块基板与所述车体连接,所述两个展翼举升高度位置控制装置的调姿腿模块与前调姿腿模块的构型均为S+RxRzPz,且与所述车体共同组成3-S+RxRzPz六自由度并联机构。
2.根据权利要求1所述的全向运动大型飞机水平装配对接13自由度混联调姿平台,其特征在于,所述展翼控制模块包括展翼驱动单元、展翼导轨单元、展翼滑块单元、展翼滑块脚架、第一展翼转动铰链、第二展翼转动铰链和展翼连杆,所述展翼驱动单元包括展翼电机、展翼电机减速器、展翼扭矩传感器、展翼支架、展翼主动带轮和展翼同步带,所述展翼电机通过所述展翼电机减速器和展翼扭矩传感器安装于所述展翼支架上,且所述展翼支架设于所述展翼导轨单元中展翼导轨基板的第一端面,所述展翼扭矩传感器的输出轴与所述展翼主动带轮连接,所述展翼导轨单元包括展翼从动带轮、展翼丝杠、展翼丝杠顶架、展翼丝杠底架、展翼导轨基板、展翼导轨和展翼磁尺,所述展翼丝杠的第一端穿过所述展翼丝杠顶架与所述展翼从动带轮连接,且其第二端与所述展翼丝杠底架连接,所述展翼丝杠顶架和展翼丝杠底架均设于所述展翼导轨基板的第二端面,所述展翼导轨分别设于所述展翼导轨基板的第一端和第二端,且所述展翼导轨基板的第一端设有所述展翼磁尺,所述展翼滑块单元包括展翼滑块基板、展翼滑块、展翼丝母架紧定螺钉、展翼丝母架、展翼丝母紧定螺钉、展翼丝母和展翼磁尺滑动端,所述展翼滑块均布设于所述展翼滑块基板第一端面的边角处,所述展翼丝母通过所述展翼丝母紧定螺钉与所述展翼丝母架固定连接,且所述展翼丝母架通过所述展翼丝母架紧定螺钉与所述展翼滑块基板固定连接,所述展翼滑块的第一端设有所述展翼磁尺滑动端,所述展翼驱动单元固定设于所述展翼导轨单元的第一端面,且所述展翼驱动单元的展翼主动带轮通过所述展翼同步带与所述展翼导轨单元的展翼从动带轮传动连接,所述展翼导轨单元的展翼导轨与所述展翼滑块单元的展翼滑块Py副连接,所述第一展翼转动铰链和第二展翼转动铰链分别设于所述展翼滑块脚架的第一端面和举升位置控制模块中举升位置连杆的中间位置,且所述展翼连杆的第一端和第二端分别与所述第一展翼转动铰链和第二展翼转动铰链Rz副连接,所述展翼控制模块的构型为PyRzRz,且所述展翼控制模块由Py副驱动,所述Py副通过所述展翼丝杠与所述展翼滑块单元的展翼丝母传动连接。
3.根据权利要求1所述的全向运动大型飞机水平装配对接13自由度混联调姿平台,其特征在于,所述举升位置控制模块包括举升位置驱动单元、举升位置导轨单元、举升位置滑块单元、举升位置连杆和举升位置转动铰链,所述举升位置驱动单元包括举升位置电机、举升位置电机减速器、举升位置扭矩传感器、举升位置支架、举升位置主动带轮和举升位置同步带,所述举升位置电机通过所述举升位置电机减速器和举升位置扭矩传感器安装于所述举升位置支架上,且所述举升位置支架设于所述举升位置导轨单元中举升位置导轨基板的第一端面,所述举升位置扭矩传感器的输出轴与所述举升位置主动带轮连接,所述举升位置导轨单元包括举升位置从动带轮、举升位置丝杠、举升位置丝杠顶架、举升位置丝杠底架、举升位置导轨基板、举升位置导轨和举升位置磁尺,所述举升位置丝杠的第一端穿过所述举升位置丝杠顶架与所述举升位置从动带轮连接,且其第二端与所述举升位置丝杠底架连接,所述举升位置丝杠顶架和举升位置丝杠底架均设于所述举升位置导轨基板的第二端面,所述举升位置导轨分别设于所述举升位置导轨基板的第一端和第二端,且所述举升位置导轨基板的第一端设有所述举升位置磁尺,所述举升位置滑块单元包括举升位置滑块基板、举升位置滑块、举升位置丝母架紧定螺钉、举升位置丝母架、举升位置丝母紧定螺钉、举升位置丝母和举升位置磁尺滑动端,所述举升位置滑块均布设于所述举升位置滑块基板第一端面的边角处,所述举升位置丝母通过所述举升位置丝母紧定螺钉与所述举升位置丝母架固定连接,且所述举升位置丝母架通过所述举升位置丝母架紧定螺钉与所述举升位置滑块基板固定连接,所述举升位置滑块的第一端设有所述举升位置磁尺滑动端,所述举升位置驱动单元固定设于所述举升位置导轨单元的第一端面,且所述举升位置驱动单元的举升位置主动带轮通过所述举升位置同步带与所述举升位置导轨单元的举升位置从动带轮传动连接,所述举升位置导轨单元的举升位置导轨与所述举升位置滑块单元的举升位置滑块Px1副连接,所述举升位置连杆的第一端设于所述举升位置导轨单元的第一端面,且其第二端通过所述举升位置转动铰链与所述车体Rz连接,所述举升位置控制模块的构型为RzPx1,且所述举升位置控制模块由Px1副驱动,所述Px1副通过所述举升位置丝杠与所述举升位置滑块单元的举升位置丝母传动连接。
4.根据权利要求1所述的全向运动大型飞机水平装配对接13自由度混联调姿平台,其特征在于,所述举升高度控制模块包括举升高度驱动单元、举升高度导轨单元、举升高度滑块单元和举升高度支撑腿,所述举升高度驱动单元包括举升高度电机、举升高度电机减速器、举升高度扭矩传感器、举升高度支架、举升高度主动带轮和举升高度同步带,所述举升高度电机通过所述举升高度电机减速器和举升高度扭矩传感器安装于所述举升高度支架上,且所述举升高度支架设于所述举升高度导轨单元中举升高度导轨基板的第一端面,所述举升高度扭矩传感器的输出轴与所述举升高度主动带轮连接,所述举升高度导轨单元包括举升高度从动带轮、举升高度丝杠、举升高度丝杠顶架、举升高度丝杠底架、举升高度导轨基板、举升高度导轨和举升高度磁尺,所述举升高度丝杠的第一端穿过所述举升高度丝杠顶架与所述举升高度从动带轮连接,且其第二端与所述举升高度丝杠底架连接,所述举升高度丝杠顶架和举升高度丝杠底架均设于所述举升高度导轨基板的第二端面,所述举升高度导轨分别设于所述举升高度导轨基板的第一端和第二端,且所述举升高度导轨基板的第一端设有所述举升高度磁尺,所述举升高度滑块单元包括举升高度滑块基板、举升高度滑块、举升高度丝母架紧定螺钉、举升高度丝母架、举升高度丝母紧定螺钉、举升高度丝母和举升高度磁尺滑动端,所述举升高度滑块均布设于所述举升高度滑块基板第一端面的边角处,所述举升高度丝母通过所述举升高度丝母紧定螺钉与所述举升高度丝母架固定连接,且所述举升高度丝母架通过所述举升高度丝母架紧定螺钉与所述举升高度滑块基板固定连接,所述举升高度滑块的第一端设有所述举升高度磁尺滑动端,所述举升高度驱动单元固定设于所述举升高度导轨单元的第一端面,且所述举升高度驱动单元的举升高度主动带轮通过所述举升高度同步带与所述举升高度导轨单元的举升高度从动带轮传动连接,所述举升高度导轨单元的举升高度导轨与所述举升高度滑块单元的举升高度滑块Pz副连接,所述举升高度支撑腿为球副型万向支腿,且固定设于所述举升高度导轨单元的第一端,所述举升高度控制模块的构型为PzS,且所述举升高度控制模块由Pz副驱动,所述Pz副通过所述举升高度丝杠与所述举升高度丝母传动连接。
5.根据权利要求1所述的全向运动大型飞机水平装配对接13自由度混联调姿平台,其特征在于,所述调姿腿模块包括行进单元、转向单元和升降单元,所述行进单元包括行进电机、行进电机减速器、行进扭矩传感器、车轮轴、车轮、行进转角仪和U型支撑座,所述行进电机通过所述行进电机减速器和行进扭矩传感器安装于所述U型支撑座的第一端面,且所述车轮安装于所述车轮轴上,所述车轮轴的第一端穿过所述U型支撑座的第一端与所述行进扭矩传感器的输出轴连接,所述车轮轴的第二端通过轴承支撑于所述U型支撑座的第二端,所述行进转角仪设于所述车轮轴的第一端,所述转向单元包括第一转向电机、第一转向电机减速器、第一转向扭矩传感器、第一转向小齿轮、第二转向电机、第二转向电机减速器、第二转向扭矩传感器、第二转向小齿轮、第一L型支撑座、第二L型支撑座、转向大齿轮、转向轴、转向转角仪、转向第一支座和转向第二支座,所述第一转向电机通过所述第一转向电机减速器和第一转向扭矩传感器安装于所述第一L型支撑座上,且所述第一转向扭矩传感器的输出轴与第一转向小齿轮连接,所述第二转向电机通过所述第二转向电机减速器和第二转向扭矩传感器安装于所述第二L型支撑座上,且所述第二转向扭矩传感器的输出轴与第二转向小齿轮连接,所述第一L型支撑座和第二L型支撑座均设于所述升降单元中升降导轨基板的第一端面,且所述第一转向小齿轮和第二转向小齿轮分别设于所述转向大齿轮的两侧,所述转向大齿轮通过圆螺母固定安装于所述转向轴的第一端,且所述转向轴的第二端依次穿过所述转向第二支座和转向第一支座与所述U型支撑座固定连接,所述转向第一支座和转向第二支座均设于所述升降导轨基板的第一端面,且所述转向转角仪设于所述转向轴的第二端且位于所述转向第一支座的第一端面,所述升降单元包括升降电机、升降电机减速器、升降扭矩传感器、升降主动带轮、升降从动带轮、升降同步带、升降丝杠、升降滑块组件、升降导轨、升降磁尺、升降导轨基板、升降第一支撑座、升降第二支撑座和升降第三支撑座,所述升降电机通过所述升降电机减速器和升降扭矩传感器安装于所述升降第一支撑座上,且所述升降第一支撑座设于所述升降导轨基板的第一端面,所述升降扭矩传感器的输出轴与所述升降主动带轮连接,所述升降丝杠的第一端穿过所述升降第二支撑座与所述升降从动带轮连接,且其第二端与所述升降第三支撑座连接,所述升降第二支撑座和升降第三支撑座分别设于所述升降导轨基板的第二端面,所述升降导轨分别设于所述升降导轨基板的第一端和第二端,且所述升降导轨基板的第一端设有所述升降磁尺,所述升降主动带轮通过所述升降同步带与所述升降从动带轮传动连接,所述升降导轨与所述升降滑块组件的升降滑块滑动连接,且所述升降丝杠与所述升降滑块组件的升降丝母传动连接。
6.根据权利要求5所述的全向运动大型飞机水平装配对接13自由度混联调姿平台,其特征在于,所述升降滑块组件包括升降丝母、升降压力传感器、升降丝母架、升降滑块、升降滑块基板和升降磁尺滑动端,所述升降滑块均布设于所述升降滑块基板第一端面的边角处,所述升降丝母通过紧定螺钉与所述升降丝母架连接,且所述升降丝母架通过所述紧定螺钉与所述升降滑块基板固定连接,所述升降滑块基板的第一端设有升降磁尺滑动端,所述升降压力传感器设于所述升降丝母与升降丝母架之间。
7.根据权利要求1所述的全向运动大型飞机水平装配对接13自由度混联调姿平台,其特征在于,所述前调姿腿模块包括前行进单元、前转向单元和前升降单元,所述前行进单元包括前行进电机、前行进电机减速器、前行进扭矩传感器、前车轮轴、前车轮、前行进转角仪和前U型支撑座,所述前行进电机通过所述前行进电机减速器和前行进扭矩传感器安装于所述前U型支撑座的第一端面,且所述前车轮安装于所述前车轮轴上,所述前车轮轴的第一端穿过所述前U型支撑座的第一端与所述前行进扭矩传感器的输出轴连接,所述前车轮轴的第二端通过轴承支撑于所述前U型支撑座的第二端,所述前行进转角仪设于所述前车轮轴的第一端,所述前转向单元包括第一前转向电机、第一前转向电机减速器、第一前转向扭矩传感器、第一前转向小齿轮、第二前转向电机、第二前转向电机减速器、第二前转向扭矩传感器、第二前转向小齿轮、第一前L型支撑座、第二前L型支撑座、前转向大齿轮、前转向轴、前转向转角仪、前转向第一支座和前转向第二支座,所述第一前转向电机通过所述第一前转向电机减速器和第一前转向扭矩传感器安装于所述第一前L型支撑座上,且所述第一前转向扭矩传感器的输出轴与第一前转向小齿轮连接,所述第二前转向电机通过所述第二前转向电机减速器和第二前转向扭矩传感器安装于所述第二前L型支撑座上,且所述第二前转向扭矩传感器的输出轴与第二前转向小齿轮连接,所述第一前L型支撑座和第二前L型支撑座均设于所述前升降单元中前升降导轨基板的第一端面,且所述第一前转向小齿轮和第二前转向小齿轮分别设于所述前转向大齿轮的两侧,所述前转向大齿轮通过圆螺母固定安装于所述前转向轴的第一端,且所述前转向轴的第二端依次穿过所述前转向第二支座和前转向第一支座与所述前U型支撑座固定连接,所述前转向第一支座和前转向第二支座均设于所述前升降导轨基板的第一端面,且所述前转向转角仪设于所述前转向轴的第二端且位于所述前转向第一支座的第一端面,所述前升降单元包括前升降电机、前升降电机减速器、前升降扭矩传感器、前升降主动带轮、前升降从动带轮、前升降同步带、前升降丝杠、前升降滑块组件、前升降导轨、前升降磁尺、前升降导轨基板、前升降第一支撑座、前升降第二支撑座和前升降第三支撑座,所述前升降电机通过所述前升降电机减速器和前升降扭矩传感器安装于所述前升降第一支撑座上,且所述前升降第一支撑座设于所述前升降导轨基板的第一端面,所述前升降扭矩传感器的输出轴与所述前升降主动带轮连接,所述前升降丝杠的第一端穿过所述前升降第二支撑座与所述前升降从动带轮连接,且其第二端与所述前升降第三支撑座连接,所述前升降第二支撑座和前升降第三支撑座分别设于所述前升降导轨基板的第二端面,所述前升降导轨分别设于所述前升降导轨基板的第一端和第二端,且所述前升降导轨基板的第一端设有所述前升降磁尺,所述前升降主动带轮通过所述前升降同步带与所述前升降从动带轮传动连接,所述前升降导轨与所述前升降滑块组件的前升降滑块滑动连接,且所述前升降丝杠与所述前升降滑块组件的前升降丝母传动连接。
8.根据权利要求7所述的全向运动大型飞机水平装配对接13自由度混联调姿平台,其特征在于,所述前升降滑块组件包括前升降丝母、前升降压力传感器、前升降丝母架、前升降滑块、前升降滑块基板和前升降磁尺滑动端,所述前升降滑块均布设于所述前升降滑块基板第一端面的边角处,所述前升降丝母通过紧定螺钉与所述前升降丝母架连接,且所述前升降丝母架通过所述紧定螺钉与所述前升降滑块基板固定连接,所述前升降滑块基板的第一端设有前升降磁尺滑动端,所述前升降压力传感器设于所述前升降丝母与前升降丝母架之间。
9.根据权利要求1所述的全向运动大型飞机水平装配对接13自由度混联调姿平台,其特征在于,所述前举升高度控制模块包括前举升高度驱动单元、前举升高度导轨单元、前举升高度滑块单元和前举升高度支撑腿,所述前举升高度驱动单元包括前举升高度电机、前举升高度电机减速器、前举升高度扭矩传感器、前举升高度支架、前举升高度主动带轮和前举升高度同步带,所述前举升高度电机通过所述前举升高度电机减速器和前举升高度扭矩传感器安装于所述前举升高度支架上,且所述前举升高度支架设于所述前举升高度导轨单元中前举升高度导轨基板的第一端面,所述前举升高度扭矩传感器的输出轴与所述前举升高度主动带轮连接,所述前举升高度导轨单元包括前举升高度从动带轮、前举升高度丝杠、前举升高度丝杠顶架、前举升高度丝杠底架、前举升高度导轨基板、前举升高度导轨和前举升高度磁尺,所述前举升高度丝杠的第一端穿过所述前举升高度丝杠顶架与所述前举升高度从动带轮连接,且其第二端与所述前举升高度丝杠底架连接,所述前举升高度丝杠顶架和前举升高度丝杠底架均设于所述前举升高度导轨基板的第二端面,所述前举升高度导轨分别设于所述前举升高度导轨基板的第一端和第二端,且所述前举升高度导轨基板的第一端设有所述前举升高度磁尺,所述前举升高度滑块单元包括前举升高度滑块基板、前举升高度滑块、前举升高度丝母架紧定螺钉、前举升高度丝母架、前举升高度丝母紧定螺钉、前举升高度丝母和前举升高度磁尺滑动端,所述前举升高度滑块均布设于所述前举升高度滑块基板第一端面的边角处,所述前举升高度丝母通过所述前举升高度丝母紧定螺钉与所述前举升高度丝母架固定连接,且所述前举升高度丝母架通过所述前举升高度丝母架紧定螺钉与所述前举升高度滑块基板固定连接,所述前举升高度滑块的第一端设有所述前举升高度磁尺滑动端,所述前举升高度驱动单元固定设于所述前举升高度导轨单元的第一端面,且所述前举升高度驱动单元的前举升高度主动带轮通过所述前举升高度同步带与所述前举升高度导轨单元的前举升高度从动带轮传动连接,所述前举升高度导轨单元的前举升高度导轨与所述前举升高度滑块单元的前举升高度滑块Pz副连接,所述前举升高度支撑腿为球副型万向支腿,且固定设于所述前举升高度导轨单元的第一端,所述前举升高度控制模块的构型为PzS,且所述前举升高度控制模块由Pz副驱动,所述Pz副通过所述前举升高度丝杠与所述前举升高度丝母传动连接。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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