CN115070393A - 一种自动化翻转防坠落套舱装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动化翻转防坠落套舱装置，包括导轨传递装置、防坠落夹具装置、翻转装置、套舱支撑装置，导轨传递装置为防坠落夹具装置、翻转装置提供支撑，防坠落夹具装置设在翻转装置上，防坠落夹具装置和翻转装置能够沿导轨传递装置移动，翻转装置能够进行翻转，防坠落夹具装置能够调整夹持的长度；套舱支撑装置为套舱提供支撑，并能够与翻转装置相配合，实现翻转装置的翻转。本发明的自动化翻转防坠落套舱装置，能够实现套舱装置的自动化翻转，安全性高，实用性强。

Description

一种自动化翻转防坠落套舱装置

技术领域

本发明涉及设备翻转技术领域，具体地，涉及一种自动化翻转防坠落套舱装置。

背景技术

航空工业的发展对航天器整机装配过程提出越来越严格的要求，进而对现有人工套舱过程提出新的挑战。以往的套舱过程为在电讯产品上安装一对把手，方便提举产品入舱，期间需要对多重定位螺孔进行多次校正。同时，装配关系还对产品垂直进入舱体时的位置状态提出了严格要求。由于产品外轮廓拥有一些复杂特征，在装配时要使多处位置满足标准吻合，否则在套舱进行到一半时，极有可能在内部某个位置产生干涉。电讯产品质量一般在20-30kg，装配过程中将耗费大量人力成本。随着自动化水平和技术水平的提升，不同用途的新型套舱设备层出不穷，朝向不同领域多边发展，这些套舱设备都必须满足实用性、可靠性、可操作性等现代化的严格要求。

现有的一些自动化套舱装置，控制程序通过PLC编程，使升降机构可以在上升或下降到目标位置后自动锁定，在装配时使舱体保持一定的精确度和稳定性，但自动化程度仍不高，很多位置仍然需要人力去控制。

为此，本发明提供一种自动化翻转防坠落套舱装置，实现套舱装置的自动化翻转，同时保证翻转过程中的安全性、可靠性。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种自动化翻转防坠落套舱装置。

本发明提供的自动化翻转防坠落套舱装置，包括导轨传递装置、防坠落夹具装置、翻转装置、套舱支撑装置，

所述导轨传递装置包括固定架、导轨、前叉件、第一电机，所述固定架立式设置，所述导轨固设在所述固定架的一侧，所述前叉件与所述导轨可移动地连接，所述第一电机驱动所述前叉件移动，

所述防坠落夹具装置包括第一夹具、第二夹具、第一连接杆、第二连接杆，所述第一连接杆、所述第二连接杆是丝杆，所述第一连接杆、所述第二连接杆的螺纹方向相反，所述第一连接杆与所述第二连接杆的端部连接，所述第一连接杆与所述第一夹具啮合连接，所述第二连接杆与所述第二夹具啮合连接，所述第一夹具、所述第二夹具能够夹紧和张开，

所述翻转装置包括太阳轮、行星轮、传递轮、齿条、行星架连接件、夹具固定架，所述太阳轮通过转动轴与所述前叉件连接，所述传递轮的内侧和外侧均设有轮齿，所述传递轮与所述太阳轮同轴设置，所述行星轮设于所述太阳轮与所述传递轮之间，所述齿条设于所述传递轮的外侧，所述行星架连接件的一端套在所述行星轮的轮孔内，所述第一夹具与所述行星架连接件连接，

所述套舱支撑装置包括挡板架、套舱托盘，所述套舱托盘设在所述挡板架上，所述挡板架还与所述齿条配合。

优选地，所述导轨的下部还设有第一限位器。

进一步地，所述导轨上设有中间传动杆，所述中间传动杆是丝杆，所述前叉件与所述中间传动杆啮合连接，所述电机的输出轴与所述中间传动杆连接。

进一步地，所述第一夹具、所述第二夹具包括夹具叶片、夹具导轨、连杆固定架、夹具挡板、深沟球轴承、挡板螺纹连接件、连杆螺纹连接件、夹具推板、单向推板、夹具连接件、单向推板连接件，所述夹具导轨的内部设有螺纹，所述第一夹具的夹具导轨与所述第一连接杆啮合，所述第二夹具的夹具导轨与所述第二连接杆啮合。

进一步地，所述防坠落夹具装置还包括第二电机，所述第二电机驱动所述第一连接杆、所述第二连接杆转动。

优选地，所述夹具叶片、所述挡板的材质为轻质树脂。

优选地，所述第一连接杆、所述第二连接杆连接成的整体上设有第二限位器。

进一步地，所述翻转装置还包括楔形块，所述楔形块设置在所述齿条相对于轮齿的一侧，所述齿条与所述前叉件滑动连接。

优选地，所述行星轮的数量为3个，所述行星轮沿所述太阳轮的周向均匀分布。

进一步地，所述套舱支撑装置还包括水平导轨，所述挡板架与所述水平导轨可移动地连接。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明提供的自动化翻转防坠落套舱装置，能够实现套舱装置的自动化翻转，第一夹具、第二夹具与螺纹杆同步移动，实现夹具的夹紧和张开，两个夹具的同步夹紧使套舱装置更加安全，不会出现坠落现象；通过第一夹具、第二夹具上的深沟球轴承与导轨的中间传动杆对套舱装置传动，能够适用于同步防坠落夹具装置的切应力大的场合。本发明结构精巧、运行简单，把自动化运用到套舱装置的自动翻转中，提高了装配的整体效果，操作性强，实用价值高。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例提供的自动化翻转防坠落套舱装置的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的自动化翻转防坠落套舱装置的防坠落夹具装置示意图；

图3为本发明实施例提供的自动化翻转防坠落套舱装置的翻转装置示意图；

图4为本发明实施例提供的自动化翻转防坠落套舱装置的另一角度示意图。

图中：

1-第一电机，2-固定架，3-导轨，4-防坠落夹具装置，5-翻转装置，6-挡板架，7-套舱托盘，8-水平导轨，9-夹具叶片，10-夹具导轨，11-连杆固定架，12-夹具挡板，13-深沟球轴承，14-螺纹杆，15-挡板螺纹连接件，16-连杆螺纹连接件，17-夹具推板，18-单向推板，19-夹具连接件，20-第二限位器，21-单向推板连接件，22-楔形块，23-齿条，24-传递轮，25-行星轮，26-太阳轮，27-行星架连接件，28-前叉件，29-第一限位器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明提供了一种自动化翻转防坠落套舱装置，如图1所示，本实施例的自动化翻转防坠落套舱装置包括导轨传递装置、防坠落夹具装置4、翻转装置5、套舱支撑装置，导轨传递装置为防坠落夹具装置4、翻转装置5提供支撑，防坠落夹具装置4设在翻转装置5上，防坠落夹具装置4和翻转装置5能够沿导轨传递装置移动，翻转装置5能够进行翻转，防坠落夹具装置4能够调整夹持的长度；套舱支撑装置为套舱提供支撑，并能够与翻转装置5相配合，实现翻转装置5的翻转。

如图1所示，导轨传递装置包括固定架2、导轨3、前叉件28、第一电机1、第一限位器29。固定架2为立式摆放，导轨3设在固定架2的一侧，使翻转装置能够沿着导轨3上下移动。前叉件28与导轨3可移动地连接，具体地，导轨3上设有中间传动杆，中间传动杆为丝杆，前叉件28上设有丝母，使前叉件28与中间传动杆啮合，前叉件28与导轨3的两侧轨道相贴合，当中间传动杆转动时，使前叉件28能够沿着导轨3上下移动。第一电机1设在固定架2的顶部，第一电机1的输出轴与中间传动杆相连接，通过第一电机1驱动中间传动杆转动。第一电机1能够正转和反转，实现前叉件28的上升和下降。第一限位器29设在导轨3的底部，能够对前叉件28的位置进行限位。

如图2所示，防坠落夹具装置4包括第一夹具、第二夹具、第一连接杆、第二连接杆，第一连接杆和第二连接杆均为丝杆，第一连接杆和第二连接杆的螺纹方向相反。第一连接杆和第二连接杆的端部连接，形成一根螺纹杆14。第一连接杆与第一夹具啮合，第二连接杆与第二夹具啮合，当第一连接杆、第二连接杆连接成的螺纹杆14转动时，能够实现第一夹具和第二夹具的相对运动，实现第一夹具与第二夹具之间的靠近或者远离。在螺纹杆14上设有第二限位器20，能够对第一夹具、第二夹具相互靠近时的位置进行限位。

第一夹具和第二夹具用于夹持套舱，且第一夹具和第二夹具具有基本相同的结构，区别之处在于，第一夹具与第一连接杆啮合的螺纹、第二夹具与第二螺纹杆啮合的螺纹为相反方向。

第一夹具、第二夹具包括夹具叶片9、夹具导轨10、连杆固定架11、夹具挡板12、深沟球轴承13、螺纹连接件16、夹具推板17、单向推板18、夹具连接件19、单向推板连接件21。夹具叶片9连接在两块夹具挡板12之间，通过深沟球轴承13实现转动，转动轴穿设于夹具挡板12和夹具叶片9之间。夹具导轨10设在夹具挡板12下方，夹具导轨10与螺纹杆14啮合连接进行传动。单向推板18设在夹具叶片9上，单向推板18与夹具导轨10通过连杆固定架11连接，连杆固定架11上设有挡板螺纹连接件15、连杆螺纹连接件16，挡板螺纹连接件15、连杆螺纹连接件16还分别与螺纹杆14啮合连接，通过夹具连接件19、夹具推板17、单向推板18以及单向推板连接件21实现第一夹具和第二夹具的夹紧和张开，两个夹具的同步夹紧使得套舱装置更加安全，防止出现坠落现象。

为实现螺纹杆14的转动，在防坠落夹具装置4上还设有第二电机，第二电机驱动螺纹杆14转动，实现第一夹具和第二夹具位置的调整。夹具叶片9、夹具挡板12等非传动部件的材质为轻质树脂材料，以减轻装置的应力；传动部件的材质为不锈钢。

如图3所示，翻转装置5包括楔形块22、齿条23、传递轮24、行星轮25、太阳轮26、行星架连接件27，太阳轮26套设在中心轴上，中心轴固定在前叉件28上，并且使太阳轮26固定不动。行星轮25的数量为3个，并且沿着太阳轮26的圆周方向均匀分布。传递轮24的内侧和外侧均设有轮齿，传递轮24内侧的轮齿与行星轮25相啮合，传递轮24外侧的轮齿与齿条23相啮合。齿条23上与轮齿相对的一个面与楔形块22相抵触，使齿条23能够沿着楔形块22移动。行星架连接件27带有三个连接轴，分别与三个行星轮25的中心孔相配合，当行星轮25绕着太阳轮26转动时，行星架连接件27移动转动。行星架连接件27与第一夹具或者第二夹具连接，这样便实现了套舱的转动。

如图1所示，套舱支撑装置包括挡板架6、套舱托盘7、水平导轨8。水平导轨8设在导轨传递装置的底部，挡板架6设在水平导轨8上，套舱托盘7设在水平导轨8上，挡板架6能够沿着水平导轨8移动。套舱托盘7用于放置套舱，用于套舱的移动和翻转等。挡板架6的顶部设有横杆，能够对齿条23进行止挡。

如图4所示，当挡板架6沿水平导轨8移动，并且移动至与翻转装置5位于同一平面内时，挡板架6将齿条23挡住，前叉件28带动传递轮24、行星轮25、太阳轮26、行星架连接件27以及第一夹具、第二夹具向上或向下移动，由于支条23被止挡，则传递轮24相对于齿条23旋转，进而带动行星轮25转动，实现翻转装置5的翻转。通过设置楔形块22的长度使齿条23的有效行程为行星架连接件27转动一圈时的长度，当把齿条23推至楔形块22的位置时，将挡板架6沿楔形块22移动，进而使翻转机构5完成翻转。翻转机构5的转动方向取决于齿条23位于挡板架6的上侧或下侧。

为实现水平导轨8的自动传动，水平导轨8由第三电机驱动。为了实现本实施例的自动化翻转防坠落套舱装置的自动控制，第一电机1、第二电机和第三电机均与PLC控制电路相连，通过控制电路实现对电机运行的控制。

本实施例的自动化翻转防坠落套舱装置，当自动化翻转防坠落套舱装置开始工作时，通过PLC编程控制，采用导轨3的中间传动杆控制前叉件28，降到导轨3的最低端安全位置，再将挡板架6推动到与翻转装置5同一平面，不需要翻转时，水平导轨8推动挡板架6回到最前面位置，套舱托盘7被前叉件28抬起；PLC编程控制电机驱动螺纹杆14时，第一夹具、第二会同时靠近或者远离，单项推板连接件21与第一夹具、第二夹具同步移动推动夹具夹紧和张开，当同时夹紧时，第一夹具、第二的同步夹紧使套舱装置更加安全，不会出现坠落现象；当需要翻转时，挡板架6沿水平导轨8推动到与翻转装置5同一平面，使翻转装置5完成翻转。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种自动化翻转防坠落套舱装置，其特征在于，包括导轨传递装置、防坠落夹具装置、翻转装置、套舱支撑装置，

所述导轨传递装置包括固定架、导轨、前叉件、第一电机，所述固定架立式设置，所述导轨固设在所述固定架的一侧，所述前叉件与所述导轨可移动地连接，所述第一电机驱动所述前叉件移动，

所述防坠落夹具装置包括第一夹具、第二夹具、第一连接杆、第二连接杆，所述第一连接杆、所述第二连接杆是丝杆，所述第一连接杆、所述第二连接杆的螺纹方向相反，所述第一连接杆与所述第二连接杆的端部连接，所述第一连接杆与所述第一夹具啮合连接，所述第二连接杆与所述第二夹具啮合连接，所述第一夹具、所述第二夹具能够夹紧和张开，

所述翻转装置包括太阳轮、行星轮、传递轮、齿条、行星架连接件、夹具固定架，所述太阳轮通过转动轴与所述前叉件连接，所述传递轮的内侧和外侧均设有轮齿，所述传递轮与所述太阳轮同轴设置，所述行星轮设于所述太阳轮与所述传递轮之间，所述齿条设于所述传递轮的外侧，所述行星架连接件的一端套在所述行星轮的轮孔内，所述第一夹具与所述行星架连接件连接，

所述套舱支撑装置包括挡板架、套舱托盘，所述套舱托盘设在所述挡板架上，所述挡板架还与所述齿条配合。

2.根据权利要求1所述的自动化翻转防坠落套舱装置，其特征在于，所述导轨的下部还设有第一限位器。

3.根据权利要求1所述的自动化翻转防坠落套舱装置，其特征在于，所述导轨上设有中间传动杆，所述中间传动杆是丝杆，所述前叉件与所述中间传动杆啮合连接，所述电机的输出轴与所述中间传动杆连接。

4.根据权利要求1所述的自动化翻转防坠落套舱装置，其特征在于，所述第一夹具、所述第二夹具包括夹具叶片、夹具导轨、连杆固定架、夹具挡板、深沟球轴承、挡板螺纹连接件、连杆螺纹连接件、夹具推板、单向推板、夹具连接件、单向推板连接件，所述夹具导轨的内部设有螺纹，所述第一夹具的夹具导轨与所述第一连接杆啮合，所述第二夹具的夹具导轨与所述第二连接杆啮合。

5.根据权利要求4所述的自动化翻转防坠落套舱装置，其特征在于，所述防坠落夹具装置还包括第二电机，所述第二电机驱动所述第一连接杆、所述第二连接杆转动。

6.根据权利要求4所述的自动化翻转防坠落套舱装置，其特征在于，所述夹具叶片、所述挡板的材质为轻质树脂。

7.根据权利要求5所述的自动化翻转防坠落套舱装置，其特征在于，所述第一连接杆、所述第二连接杆连接成的整体上设有第二限位器。

8.根据权利要求1所述的自动化翻转防坠落套舱装置，其特征在于，所述翻转装置还包括楔形块，所述楔形块设置在所述齿条相对于轮齿的一侧，所述齿条与所述前叉件滑动连接。

9.根据权利要求1所述的自动化翻转防坠落套舱装置，其特征在于，所述行星轮的数量为3个，所述行星轮沿所述太阳轮的周向均匀分布。

10.根据权利要求1所述的自动化翻转防坠落套舱装置，其特征在于，所述套舱支撑装置还包括水平导轨，所述挡板架与所述水平导轨可移动地连接。

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