CN113844482A - 一种双轨六自由度移运平台 - Google Patents

一种双轨六自由度移运平台 Download PDF

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Abstract

本发明属于重载转运设备领域，具体地说是一种双轨六自由度移运平台。包括轨道、滑动小车、平台框架、导轨、滑台、调整油缸、固定油缸、转台、回转驱动、丝杠、丝杠驱动电机与支撑板等。本发明通过滑动小车、轨道、平台框架、丝杠驱动电机、丝杠、滑台与导轨的配合设置，使支撑板可以改变X轴方向位置和Y轴方向位置，通过调整油缸、固定油缸、球面副与关节轴承的配合设置，可使支撑板实现绕X轴动作、绕Y轴动作以及改变Z轴方向位置，通过回转驱动的设置使支撑板实现绕Z轴的动作。本发明可使大惯量负载物可方便地随着支撑板的动作变化和位置改变而变化位置姿态，设计紧凑，体型较小，使大惯量负载物在狭小的空间中也可方便转运。

Description

一种双轨六自由度移运平台
技术领域
本发明属于重载转运设备领域，具体地说是一种双轨六自由度移运平台。
背景技术
在一些狭小空间中，现有的重载转运设备由于体型较大、设计结构不够紧凑，难以同时实现使大惯量负载进行X、Y、Z三轴方向的移动以及绕X、Y、Z三轴方向的旋转，因此难以调整大惯量负载在狭小空间中的位置姿态，不方便转运。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种双轨六自由度移运平台。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种双轨六自由度移运平台，包括轨道、平台框架、丝杠驱动电机、丝杠、滑台、固定油缸、转台、回转驱动、支撑板与多个调整油缸；
所述轨道平行设置于工作地面上，每个所述轨道上均设有滑动小车，所有所述滑动小车的上端分别与所述平台框架的下端面连接；
所述丝杠驱动电机与所述丝杠分别安装于所述平台框架的上端面上，所述丝杠通过所述丝杠驱动电机带动旋转，所述滑台的下表面上设有与所述丝杠螺纹连接的丝母，所述滑台与所述平台框架的上端面滑动连接；
所述固定油缸的底部固定设置于所述滑台的上表面上，所述调整油缸呈圆形均匀设置于所述固定油缸的周围，且所述调整油缸的底部均通过关节轴承与所述滑台的上表面连接，所述固定油缸的顶部与所述调整油缸的顶部分别通过球面副与所述转台的下表面连接；
所述回转驱动的外壳安装于所述转台的上表面上，所述支撑板安装于所述回转驱动的蜗轮转盘上。
优选的，所述滑动小车包括小车框架，所述小车框架的上端通过螺栓与所述平台框架的下端面连接，所述小车框架的下部形状与所述轨道的上表面形状相契合，所述小车框架的下部设有动力轮，所述小车框架上还安装有液压马达，所述液压马达的输出端与所述动力轮的轮轴连接。
优选的，所述轨道的上表面上设有导向凸起，所述动力轮设置于所述小车框架的下部与所述导向凸起对应的位置，所述动力轮沿着所述导向凸起的顶面滚动。
优选的，所述轨道的上表面上还对称设有导向斜面，所述导向斜面分别设在所述导向凸起的轴向两侧，所述轨道上的所述导向斜面由中心向外侧向下倾斜。
优选的，所述小车框架上与所述导向斜面相对应的位置上分别设有负重轮，所述负重轮沿着所述导向斜面滚动。
优选的，所述丝杠驱动电机的输出轴与一个减速机的输入轴相连，所述减速机的输出轴与所述丝杠的输入端连接。
优选的，所述固定油缸的底部通过螺栓与所述滑台的上表面固定连接。
优选的，所述丝杠轴向两侧对称设有安装于所述平台框架上端面的导轨，所述滑台的下表面两端分别与两侧的所述导轨滑动连接。
本发明的优点与积极效果为：
本发明通过滑动小车、轨道、平台框架、丝杠驱动电机、丝杠、滑台与导轨的配合设置，使平台框架上方的滑台可以改变X轴方向位置和Y轴方向位置，通过调整油缸、固定油缸、球面副与关节轴承的配合设置，可使滑台上方设有回转驱动和支撑板的转台可在调整油缸和固定油缸的动作下同时实现绕X轴动作、绕Y轴动作以及改变Z轴方向位置，通过回转驱动的设置使支撑板实现绕Z轴的动作，通过外接上位机可分别控制调整油缸、固定油缸、液压马达、丝杠驱动电机与回转驱动的驱动电机动作。本发明可使支撑板上的大惯量负载物分别或同时进行X、Y、Z三轴方向的移动以及绕X、Y、Z三轴方向的旋转的功能，支撑板上的大惯量负载物可方便地随着支撑板的动作变化和位置改变而变化位置姿态，设计紧凑，体型较小，使大惯量负载物在狭小的空间中也可方便转运。
附图说明
图1为本发明在狭小空间内的整体安装结构示意图；
图2为本发明的俯视结构示意图；
图3为本发明的机构原理图；
图4为本发明的滑动小车结构示意图；
图5为本发明的滑动小车与轨道、平台框架的安装结构示意图。
图中：1-轨道、101-导向凸起、102-导向斜面、2-滑动小车、201-小车框架、202-动力轮、203-负重轮、3-平台框架、4-导轨、5-滑台、6-调整油缸、7-固定油缸、8-转台、9-回转驱动、10-丝杠、11-减速机、12-丝杠驱动电机、13-支撑板、14-液压马达。
具体实施方式
下面结合附图1-5对本发明作进一步详述。
一种双轨六自由度移运平台，如图1、图2和图3所示，包括轨道1、平台框架3、丝杠驱动电机12、丝杠10、滑台5、固定油缸7、转台8、回转驱动9、支撑板13与多个调整油缸6；
轨道1平行设置于工作地面上，每个轨道1上均设有滑动小车2，所有滑动小车2的上端分别与平台框架3的下端面连接，滑动小车2由外接上位机控制移动；
丝杠驱动电机12与丝杠10分别安装于平台框架3的上端面上，丝杠10通过丝杠驱动电机12带动旋转，滑台5的下表面上设有与丝杠10螺纹连接的丝母，滑台5与平台框架3的上端面滑动连接；
固定油缸7的底部固定设置于滑台5的上表面上，调整油缸6呈圆形均匀设置于固定油缸7的周围，如图2所示，本实施例中调整油缸6的设置数量为三个，且调整油缸6的底部均通过关节轴承与滑台5的上表面连接，固定油缸7的顶部与调整油缸6的顶部分别通过球面副与转台8的下表面连接，调整油缸6和固定油缸7分别与外接液压站的控制阀组连接，由外接上位机控制外接液压站的控制阀组，从而分别控制调整油缸6和固定油缸7的动作，本实施例中调整油缸6和固定油缸7均为市购产品，调整油缸6和固定油缸7与外接液压站的连接均采用现有的连接方式，调整油缸6、固定油缸7、球面副与关节轴承的配合设置，可使滑台5上方设有回转驱动9和支撑板13的转台8可在调整油缸6和固定油缸7的动作下同时实现绕X轴动作、绕Y轴动作以及改变Z轴方向位置；
回转驱动9的外壳安装于转台8的上表面上，支撑板13安装于回转驱动9的蜗轮转盘上，本实施例中回转驱动9采用市购的蜗轮蜗杆式回转驱动，回转驱动9的驱动电机与外接上位机连接，由外接上位机控制回转驱动9的动作，回转驱动9的设置使支撑板13实现绕Z轴的动作，支撑板13直接对大惯量负载物起到支撑作用。
具体而言，如图4和图5所示，滑动小车2包括小车框架201，小车框架201的上端通过螺栓与平台框架3的下端面连接，小车框架201的下部形状与轨道1的上表面形状相契合，小车框架201的下部设有动力轮202，小车框架201上还安装有液压马达14，液压马达14的输出端与动力轮202的轮轴连接，液压马达14带动动力轮202转动，使滑动小车2整体移动，液压马达14也与外接液压站的控制阀组连接，由外接上位机控制外接液压站的控制阀组，从而控制液压马达14的动作，本实施例中液压马达14为市购产品，液压马达14与外接液压站的连接采用现有的连接方式。
具体而言，轨道1的上表面上设有导向凸起101，动力轮202设置于小车框架201的下部与导向凸起101对应的位置，动力轮202沿着导向凸起101的顶面滚动。
具体而言，轨道1的上表面上还对称设有导向斜面102，导向斜面102分别设在导向凸起101的轴向两侧，轨道1上的导向斜面102由中心向外侧向下倾斜，导向凸起101与导向斜面102的设置使滑动小车2可以准确稳定地沿着轨道1移动。
具体而言，小车框架201上与导向斜面102相对应的位置上分别设有负重轮203，负重轮203沿着导向斜面102滚动，负重轮203与导向斜面102的配合设置，使滑动小车2可在轨道1上更稳定地移动，增强了负载能力。
具体而言，丝杠驱动电机12的输出轴与一个减速机11的输入轴相连，减速机11的输出轴与丝杠10的输入端连接，减速机11的设置可使丝杠10更稳定转动。
具体而言，固定油缸7的底部通过螺栓与滑台5的上表面固定连接，拆装容易。
具体而言，丝杠10轴向两侧对称设有安装于平台框架3上端面的导轨4，滑台5的下表面两端分别与两侧的导轨4滑动连接，丝杠驱动电机12可带动丝杠10转动，从而使滑台5沿着导轨4移动，本实施例中丝杠驱动电机12为市购产品，丝杠驱动电机12与外接上位机连接，由外接上位机控制动作，滑动小车2、轨道1、平台框架3、丝杠驱动电机12、丝杠10、滑台5与导轨4的配合设置，使平台框架3上方的滑台5可以改变X轴方向位置和Y轴方向位置。
工作原理：
滑动小车2、轨道1、平台框架3、丝杠驱动电机12、丝杠10、滑台5与导轨4的配合设置，使平台框架3上方的滑台5可以改变X轴方向位置和Y轴方向位置，调整油缸6、固定油缸7、球面副与关节轴承的配合设置，可使滑台5上方设有回转驱动9和支撑板13的转台8可在调整油缸6和固定油缸7的动作下同时实现绕X轴动作、绕Y轴动作以及改变Z轴方向位置，回转驱动9的设置使支撑板13实现绕Z轴的动作，支撑板13直接对大惯量负载物起到支撑作用，调整油缸6、固定油缸7与液压马达14分别与外接液压站的控制阀组连接，丝杠驱动电机12、回转驱动9的驱动电机和外接液压站的控制阀组分别与外接上位机连接，由外接上位机可分别控制调整油缸6、固定油缸7、液压马达14、丝杠驱动电机12与回转驱动9的驱动电机动作；使用时，沿着需要转运设备的空间安装轨道1，放置好设有滑动小车2的平台框架3整体，将大惯量负载物放置在支撑板13上，通过操作外接上位机，分别控制调整油缸6、固定油缸7、液压马达14、丝杠驱动电机12与回转驱动9的驱动电机动作，实现使支撑板13上的大惯量负载物分别或同时进行X、Y、Z三轴方向的移动以及绕X、Y、Z三轴方向的旋转的功能，支撑板13上的大惯量负载物即可随着支撑板13的动作变化和位置改变而变化位置姿态。

Claims (8)

1.一种双轨六自由度移运平台，其特征在于：包括轨道(1)、平台框架(3)、丝杠驱动电机(12)、丝杠(10)、滑台(5)、固定油缸(7)、转台(8)、回转驱动(9)、支撑板(13)与多个调整油缸(6)；
所述轨道(1)平行设置于工作地面上，每个所述轨道(1)上均设有滑动小车(2)，所有所述滑动小车(2)的上端分别与所述平台框架(3)的下端面连接；
所述丝杠驱动电机(12)与所述丝杠(10)分别安装于所述平台框架(3)的上端面上，所述丝杠(10)通过所述丝杠驱动电机(12)带动旋转，所述滑台(5)的下表面上设有与所述丝杠(10)螺纹连接的丝母，所述滑台(5)与所述平台框架(3)的上端面滑动连接；
所述固定油缸(7)的底部固定设置于所述滑台(5)的上表面上，所述调整油缸(6)呈圆形均匀设置于所述固定油缸(7)的周围，且所述调整油缸(6)的底部均通过关节轴承与所述滑台(5)的上表面连接，所述固定油缸(7)的顶部与所述调整油缸(6)的顶部分别通过球面副与所述转台(8)的下表面连接；
所述回转驱动(9)的外壳安装于所述转台(8)的上表面上，所述支撑板(13)安装于所述回转驱动(9)的蜗轮转盘上。
2.根据权利要求1所述的双轨六自由度移运平台，其特征在于：所述滑动小车(2)包括小车框架(201)，所述小车框架(201)的上端通过螺栓与所述平台框架(3)的下端面连接，所述小车框架(201)的下部形状与所述轨道(1)的上表面形状相契合，所述小车框架(201)的下部设有动力轮(202)，所述小车框架(201)上还安装有液压马达(14)，所述液压马达(14)的输出端与所述动力轮(202)的轮轴连接。
3.根据权利要求1或2所述的双轨六自由度移运平台，其特征在于：所述轨道(1)的上表面上设有导向凸起(101)，所述动力轮(202)设置于所述小车框架(201)的下部与所述导向凸起(101)对应的位置，所述动力轮(202)沿着所述导向凸起(101)的顶面滚动。
4.根据权利要求3所述的双轨六自由度移运平台，其特征在于：所述轨道(1)的上表面上还对称设有导向斜面(102)，所述导向斜面(102)分别设在所述导向凸起(101)的轴向两侧，所述轨道(1)上的所述导向斜面(102)由中心向外侧向下倾斜。
5.根据权利要求4所述的双轨六自由度移运平台，其特征在于：所述小车框架(201)上与所述导向斜面(102)相对应的位置上分别设有负重轮(203)，所述负重轮(203)沿着所述导向斜面(102)滚动。
6.根据权利要求1所述的双轨六自由度移运平台，其特征在于：所述丝杠驱动电机(12)的输出轴与一个减速机(11)的输入轴相连，所述减速机(11)的输出轴与所述丝杠(10)的输入端连接。
7.根据权利要求1所述的双轨六自由度移运平台，其特征在于：所述固定油缸(7)的底部通过螺栓与所述滑台(5)的上表面固定连接。
8.根据权利要求1所述的双轨六自由度移运平台，其特征在于：所述丝杠(10)轴向两侧对称设有安装于所述平台框架(3)上端面的导轨(4)，所述滑台(5)的下表面两端分别与两侧的所述导轨(4)滑动连接。
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