CN111975739A

CN111975739A - 一种精密安装轨上机械臂装置

Info

Publication number: CN111975739A
Application number: CN202010705578.2A
Authority: CN
Inventors: 方剑
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-07-21
Filing date: 2020-07-21
Publication date: 2020-11-24

Abstract

本发明涉及机械仪器精密安装技术领域，尤其是一种精密安装轨上机械臂装置,包括导轨组件，导轨组件包括外轨、内轨和若干枕梁，枕梁均固定安装在外轨和内轨之间，导向槽的内侧安装有机械臂组件，机械臂组件包括滑动机构，滑动机构包括顶板，顶板底部的两侧均固定安装有导向板，顶板的顶部固定安装有若干第一气缸，第一气缸的输出端安装有底板，底板顶部的中心位置安装有第一电机，第一电机的输出轴安装有转盘，转盘的底部安装有第二气缸。本发明通过滑动机构、平动机构、摆动机构和对接机构构成的机械臂组件实现对仪器的准确的安装，对接时，通过伸缩套杆和弹簧可以减缓对接时产生的冲击力，从而保证仪器能够稳定对接。

Description

一种精密安装轨上机械臂装置

技术领域

本发明涉及机械仪器精密安装技术领域，尤其涉及一种精密安装轨上机械臂装置。

背景技术

随着重大科学实验专项工程的开展，众多大型化、高度集成化的科学实验室开始建设并投入使用；大型试验室内的光、机、电设备的布置错综复杂，运输通道、安装空间狭小，而各类实验设备尤其是光学仪器的对接安装及吊装运输要求高平稳性和高精度性。由于实验室内的环境的特殊性、复杂性，没有成型的吊装设备、安装机械能够满足该类实验室建设的需求，如何实现在狭小空间内对重型实验仪器的吊装及精密安装，成为当前重大专项实验室建设规划的关键性问题；现有的安装设备无法将光学仪器平稳且高精度的对接，这就给后续的光学仪器使用造成影响。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在无法保证光学仪器平稳且高精度的对接的缺点，而提出的一种精密安装轨上机械臂装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种精密安装轨上机械臂装置，包括导轨组件，所述导轨组件包括外轨、内轨和若干枕梁，所述内轨安装在外轨的内侧，且所述内轨的轨道路径与外轨平行，所述枕梁均固定安装在外轨和内轨之间，所述枕梁沿着外轨的轨道路径等距分布，所述外轨和内轨的顶部均开设有导向槽；所述导向槽的内侧安装有机械臂组件，所述机械臂组件包括滑动机构，所述滑动机构包括顶板，所述顶板底部的两侧均固定安装有导向板，两个所述导向板分别插接在相应的导向槽内，且与导向槽的内壁滑动连接，所述顶板的顶部固定安装有若干第一气缸，所述第一气缸的输出端固定安装有底板，所述底板顶部的中心位置固定安装有第一电机，所述第一电机的输出轴固定安装有转盘，所述转盘位于底板的底部，所述转盘的底部固定安装有第二气缸。

优选的，所述第二气缸的输出端安装有平动机构，所述平动机构包括第一安装板和第二安装板，所述第一安装板与第二气缸的输出端固定连接，所述第一安装板和第二安装板之间安装有四个联动杆，四个所述联动杆的两端分别通过销轴与第一安装板、第二安装板的内侧转动连接，四个所述联动杆之间相互平行。

优选的，所述第一安装板内侧的顶端铰接有第三气缸，所述第三气缸的输出端与第二安装板内侧的底端铰接。

优选的，所述第二安装板的外侧安装有摆动机构，所述摆动机构包括支撑座，所述支撑座与第二安装板相互垂直，且与第二安装板的外侧壁固定连接，所述支撑座顶部的一端固定安装有滑轨，所述滑轨的内侧滑动安装有滑动座。

优选的，所述滑动座内侧固定安装有两个相互对称的齿条，两个所述齿条分别固定安装在滑动座两端的内侧壁上，两个所述齿条之间设置有半齿轮，所述半齿轮与支撑座转动连接，所述半齿轮可与两个齿条的其中一个啮合，所述支撑座的底部固定安装有第二电机，所述第二电机的输出轴与半齿轮固定连接。

优选的，所述滑动座的外侧安装有对接机构，所述对接机构包括对接座，所述对接座固定安装在滑动座的外侧壁上，所述对接座的两端均固定安装有若干伸缩套杆，所述伸缩套杆沿着对接座的宽度方向等距分布。

优选的，所述伸缩套杆上均套设有弹簧，所述伸缩套杆的输出端固定安装有安装座，所述安装座的内侧转动安装有若干导向轮，所述导向轮沿着安装座的长度方向等距分布。

本发明提出的一种精密安装轨上机械臂装置，有益效果在于：本发明通过滑动机构、平动机构、摆动机构和对接机构构成的机械臂组件实现对仪器的准确的安装，对接时，通过伸缩套杆和弹簧可以减缓对接时产生的冲击力，从而保证仪器能够稳定对接，这样就使得仪器能够精密准确的对接，进而不会影响后续的使用。

附图说明

图1为本发明提出的一种精密安装轨上机械臂装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种精密安装轨上机械臂装置的导轨组件的结构示意图；

图3为本发明提出的一种精密安装轨上机械臂装置的机械臂组件的结构示意图；

图4为本发明提出的一种精密安装轨上机械臂装置的滑动机构的结构示意图；

图5为本发明提出的一种精密安装轨上机械臂装置的平动机构的结构示意图；

图6为本发明提出的一种精密安装轨上机械臂装置的对接机构的结构示意图。

图中：导轨组件1、外轨11、内轨12、导向槽13、枕梁14、机械臂组件2、滑动机构21、顶板211、第一气缸212、导向板213、底板214、第一电机215、转盘216、第二气缸217、平动机构22、第一安装板221、第二安装板222、联动杆223、第三气缸224、摆动机构23、支撑座231、滑轨232、滑动座233、齿条234、半齿轮235、第二电机236、对接机构24、对接座241、伸缩套杆242、弹簧243、安装座244、导向轮245。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-6，一种精密安装轨上机械臂装置，包括导轨组件1，导轨组件1包括外轨11、内轨12和若干枕梁14，内轨12安装在外轨11的内侧，且内轨12的轨道路径与外轨11平行，枕梁14均固定安装在外轨11和内轨12之间，枕梁14沿着外轨11的轨道路径等距分布，外轨11和内轨12的顶部均开设有导向槽13；导向槽13的内侧安装有机械臂组件2，机械臂组件2包括滑动机构21，滑动机构21包括顶板211，顶板211底部的两侧均固定安装有导向板213，两个导向板213分别插接在相应的导向槽13内，且与导向槽13的内壁滑动连接，顶板211的顶部固定安装有若干第一气缸212，第一气缸212的输出端固定安装有底板214，底板214顶部的中心位置固定安装有第一电机215，第一电机215的输出轴固定安装有转盘216，转盘216位于底板214的底部，转盘216的底部固定安装有第二气缸217；

滑动机构21的设计，作用在于，通过导向板213在导向槽13内滑动，从而使得顶板211能够滑动到仪器的指定位置，通过控制第一气缸212可以改变整个机械臂组件2的高度，通过第一电机215可以控制整个机械臂组件2的水平角度，通过控制第二气缸217可以改变整个机械臂组件2向外伸出长度。

第二气缸217的输出端安装有平动机构22，平动机构22包括第一安装板221和第二安装板222，第一安装板221与第二气缸217的输出端固定连接，第一安装板221和第二安装板222之间安装有四个联动杆223，四个联动杆223的两端分别通过销轴与第一安装板221、第二安装板222的内侧转动连接，四个联动杆223之间相互平行，第一安装板221内侧的顶端铰接有第三气缸224，第三气缸224的输出端与第二安装板222内侧的底端铰接；

平动机构22的设计，作用于在于，通过控制第三气缸224从而使得第一安装板221和第二安装板222之间的间距发生变化，这就使得四个联动杆223在竖直方向上进行平动，且平动的位移很小，从而满足对整个机械臂组件2竖直方向位置的微调。

第二安装板222的外侧安装有摆动机构23，摆动机构23包括支撑座231，支撑座231与第二安装板222相互垂直，且与第二安装板222的外侧壁固定连接，支撑座231顶部的一端固定安装有滑轨232，滑轨232的内侧滑动安装有滑动座233，滑动座233内侧固定安装有两个相互对称的齿条234，两个齿条234分别固定安装在滑动座233两端的内侧壁上，两个齿条234之间设置有半齿轮235，半齿轮235与支撑座231转动连接，半齿轮235可与两个齿条234的其中一个啮合，支撑座231的底部固定安装有第二电机236，第二电机236的输出轴与半齿轮235固定连接。

摆动机构23的设计，作用于在于，通过第二电机236的驱动，从而使得半齿轮235与两个齿条234间歇性啮合，进而使得滑动座233能够在滑轨232内进行往返移动，这就使得对接机构24能够在水平方向进行位移调整。

滑动座233的外侧安装有对接机构24，对接机构24包括对接座241，对接座241固定安装在滑动座233的外侧壁上，对接座241的两端均固定安装有若干伸缩套杆242，伸缩套杆242沿着对接座241的宽度方向等距分布，伸缩套杆242上均套设有弹簧243，伸缩套杆242的输出端固定安装有安装座244，安装座244的内侧转动安装有若干导向轮245，导向轮245沿着安装座244的长度方向等距分布。

对接机构24的设计，作用在于，通过导向轮245可以将仪器的对接端平稳的导入，同时伸缩套杆242和弹簧243可以减缓对接时产生的冲击力，从而保证仪器能够稳定对接，这样就使得仪器能够精密准确的对接，进而不会影响后续的使用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种精密安装轨上机械臂装置，包括导轨组件（1），其特征在于，所述导轨组件（1）包括外轨（11）、内轨（12）和若干枕梁（14），所述内轨（12）安装在外轨（11）的内侧，且所述内轨（12）的轨道路径与外轨（11）平行，所述枕梁（14）均固定安装在外轨（11）和内轨（12）之间，所述枕梁（14）沿着外轨（11）的轨道路径等距分布，所述外轨（11）和内轨（12）的顶部均开设有导向槽（13）；所述导向槽（13）的内侧安装有机械臂组件（2），所述机械臂组件（2）包括滑动机构（21），所述滑动机构（21）包括顶板（211），所述顶板（211）底部的两侧均固定安装有导向板（213），两个所述导向板（213）分别插接在相应的导向槽（13）内，且与导向槽（13）的内壁滑动连接，所述顶板（211）的顶部固定安装有若干第一气缸（212），所述第一气缸（212）的输出端固定安装有底板（214），所述底板（214）顶部的中心位置固定安装有第一电机（215），所述第一电机（215）的输出轴固定安装有转盘（216），所述转盘（216）位于底板（214）的底部，所述转盘（216）的底部固定安装有第二气缸（217）。

2.根据权利要求1所述的一种精密安装轨上机械臂装置，其特征在于，所述第二气缸（217）的输出端安装有平动机构（22），所述平动机构（22）包括第一安装板（221）和第二安装板（222），所述第一安装板（221）与第二气缸（217）的输出端固定连接，所述第一安装板（221）和第二安装板（222）之间安装有四个联动杆（223），四个所述联动杆（223）的两端分别通过销轴与第一安装板（221）、第二安装板（222）的内侧转动连接，四个所述联动杆（223）之间相互平行。

3.根据权利要求2所述的一种精密安装轨上机械臂装置，其特征在于，所述第一安装板（221）内侧的顶端铰接有第三气缸（224），所述第三气缸（224）的输出端与第二安装板（222）内侧的底端铰接。

4.根据权利要求4所述的一种精密安装轨上机械臂装置，其特征在于，所述第二安装板（222）的外侧安装有摆动机构（23），所述摆动机构（23）包括支撑座（231），所述支撑座（231）与第二安装板（222）相互垂直，且与第二安装板（222）的外侧壁固定连接，所述支撑座（231）顶部的一端固定安装有滑轨（232），所述滑轨（232）的内侧滑动安装有滑动座（233）。

5.根据权利要求4所述的一种精密安装轨上机械臂装置，其特征在于，所述滑动座（233）内侧固定安装有两个相互对称的齿条（234），两个所述齿条（234）分别固定安装在滑动座（233）两端的内侧壁上，两个所述齿条（234）之间设置有半齿轮（235），所述半齿轮（235）与支撑座（231）转动连接，所述半齿轮（235）可与两个齿条（234）的其中一个啮合，所述支撑座（231）的底部固定安装有第二电机（236），所述第二电机（236）的输出轴与半齿轮（235）固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种精密安装轨上机械臂装置，其特征在于，所述滑动座（233）的外侧安装有对接机构（24），所述对接机构（24）包括对接座（241），所述对接座（241）固定安装在滑动座（233）的外侧壁上，所述对接座（241）的两端均固定安装有若干伸缩套杆（242），所述伸缩套杆（242）沿着对接座（241）的宽度方向等距分布。

7.根据权利要求6所述的一种精密安装轨上机械臂装置，其特征在于，所述伸缩套杆（242）上均套设有弹簧（243），所述伸缩套杆（242）的输出端固定安装有安装座（244），所述安装座（244）的内侧转动安装有若干导向轮（245），所述导向轮（245）沿着安装座（244）的长度方向等距分布。