CN115402968A - 一种与工装架连接的全向移动提升机构 - Google Patents

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CN115402968A CN202211155837.4A CN202211155837A CN115402968A CN 115402968 A CN115402968 A CN 115402968A CN 202211155837 A CN202211155837 A CN 202211155837A CN 115402968 A CN115402968 A CN 115402968A
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Abstract

本发明涉及工装架技术领域，尤其涉及一种与工装架连接的全向移动提升机构。其技术方案包括：机架、驱动升降机构、包胶轮、覆盖件和工装，所述机架两侧外壁均对称安装有驱动升降机构，所述安装板下端外壁安装有悬挂外框，所述悬挂外框内部安装有轴承座，所述安装板两侧外壁均安装有固定板，所述固定板一侧外壁安装有第一减速机，所述第一减速机一端外壁设置有第一伺服电机，所述安装板上端外壁安装有回转支撑，所述回转支撑上端外壁依次安装有内导套、过渡板和限位环，所述内导套外壁安装有外导套，实现了用于各种不同机床分工位连续加工异形、大尺寸的工件。提高了此类工件的加工效率与精度。

Description

一种与工装架连接的全向移动提升机构
技术领域
本发明涉及工装架技术领域，具体为一种与工装架连接的全向移动提升机构。
背景技术
飞机机翼是飞机的重要部件之一，安装在机身上。其最主要作用是产生升力，同时也可以在机翼内布置弹药仓和油箱，在飞行中可以收藏起落架。另外，在机翼上还安装有改善起飞和着陆性能的襟翼和用于飞机横向操纵的副翼，有的还在机翼前缘装有缝翼等增加升力的装置，而机翼在加工过程中需要与工装架相连接，保证工件的稳定性。
专利公告号为CN103193056B公开了一种机械输送工具，提供了一种结构简单，使用方便快捷，可轻松灵活的撑起大型工装类设备并移动位置的大型工装类设备的辅助移动工具，解决了现有技术中存在的在产品试制阶段，大型工装类设备移动困难，移动费时费力，影响工作效率的技术问题，它包括基板及设于基板底部的滚轮，在基板上表面的一端设有左夹板和右夹板，左夹板和右夹板延伸至基板外并夹设在工装类设备的万向移动滚轮的两侧，在与左夹板和右夹板相对的基板上表面的另一端设有把手，把手延伸至基板外。
飞机机翼上的孔与其它结构的加工，是把机翼安装到专用工装上，然后加工。如果采用人工加工，加工量非常大，又有加工精度要求，这就非常耗时。如果采用机床加工，机床是固定在专有地基上不能动的。这就需要考虑把带机翼的工装从安装工位移到机床旁边。一般这类工装长7米到10几米，重10吨到10几吨。使用起重机，起重机只能直线行驶，机翼安装工位只能在机床的直线位置，这条直线上还不能有其他设备，这种布置不合理，基本已不采用。在工装架下装脚轮，人工推。一个10吨的工装需要15个以上的人来推，并且推动时方向不好控制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种与工装架连接的全向移动提升机构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种与工装架连接的全向移动提升机构，包括机架、驱动升降机构、包胶轮、覆盖件和工装，所述机架两侧外壁均对称安装有驱动升降机构，所述机架两侧外壁均安装有覆盖件，所述驱动升降结构包括有安装板，所述安装板与机架之间通过螺栓连接，所述安装板下端外壁安装有悬挂外框，所述悬挂外框内部安装有轴承座，所述安装板两侧外壁均安装有固定板，所述固定板一侧外壁安装有第一减速机，所述第一减速机一端外壁设置有第一伺服电机，所述安装板上端外壁安装有回转支撑，所述回转支撑上端外壁依次安装有内导套、过渡板和限位环，所述内导套外壁安装有外导套，所述外导套和外导套采用矩形形状设计。
优选的，所述驱动升降机构之间安装有承载板，所述承载板上端外壁安装有电器件，电器件包括有锂电池、逆变器、驱动器和PLC控制器，锂电池能够储存电能，逆变器能把锂电池的直流电能转变成定频定压或调频调压的交流电，驱动器是通过某个文件系统格式化并带有一个驱动器号的存储区域，存储区域可以是软盘、CD、硬盘或其他类型的磁盘，能够对数据进行存储，PLC控制器可以将控制指令随时加载内存内储存与执行。
优选的，所述覆盖件位于驱动升降结构上端，所述覆盖件能够对驱动升降结构进行遮挡，避免外界空气中的异物对驱动升降结构造成影响；
所述覆盖件外壁还包括有控制按钮和操作屏，控制按钮能够产生控制信号，操作屏能够展示数据。
优选的，所述机架上端外壁安装有工装，工装能够承载工件。
优选的，所述机架两侧外壁安装有视觉传感器，所述视觉传感器能够读取色带信息和地标二维码信息；
所述机架外壁安装有矩形阵列分布的激光测距仪，所述激光测距仪检测单个驱动升降机构的升降高度，保证机架的升高平整性。
优选的，所述轴承座内部转动安装有车轮轴，所述车轮轴两端贯穿轴承座外壁均安装有包胶轮；
所述轴承座上端外壁设置有板簧，所述板簧另一端与悬挂外框相连接，从而使轴承座通过板簧与悬挂外框之间弹性连接；
所述轴承座一侧外壁安装有滑轨滑块，所述滑轨滑块另一端安装于悬挂外框内壁，所述滑轨滑块和板簧能够形成悬挂结构，保证包胶轮移动稳定性，可以弥补地面不平，使得每个包胶轮均能充分接触地面。
优选的，所述第一减速机一端外壁安装有小链轮，所述包胶轮一侧外壁安装有大链轮，所述小链轮和大链轮外壁链传动有链条，所述第一伺服电机通过第一减速机、小链轮、链条和大链轮带动包胶轮转动，所述第一伺服电机能够控制包胶轮的转速，从而使包胶轮出现不同的转速，根据包胶轮的形成的速度差，可以使包胶轮围绕回转支撑转动，从而形成一个差速轮组，这一整体一共有四个这样的差速轮组，通过四个差速轮组的不同方向组合，得到各种运动方式，带动工装全向运动。
优选的，所述外导套两侧外壁分别安装有导向块本体和导向块调整垫片。
优选的，所述限位环一侧外壁安装有编码器回转机构，所述回转支撑一侧外壁安装有第一齿轮，所述编码器回转机构下端外壁安装有第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮相啮合。
优选的，所述外导套上端外壁安装有螺旋升降机，所述螺旋升降机一侧外壁安装有第二减速机，所述第二减速机下端外壁设置有第二伺服电机，所述螺旋升降机使其内部的螺杆伸长，螺杆下端把力量传递至地面，螺杆底面不能远动，所述螺杆升降机带动外导套在内导套的导向作用向上运动，通过机架把工装提升起来；
所述外导套下端外壁一侧安装有挡板，所述外导套和挡板与机架相连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置驱动升降机构和螺杆升降机，达到了便于带动工件移动的效果，可使得大尺寸工装自动从一个工位离开地面，全向运动行驶到另一个工位停止并落地，待此工位加工完成后，再使工装离地，全向运动行驶到下一工位停止、落地，这样可使得工装带着大尺寸的工件在厂房内各机加工工位行驶，使工装总能调整到合适的位置，方便机床加工，而且对行驶路径的空间要求小，无需考虑转弯半径，只要有能容下工装加本发明装置的空间即可，实现了用各种不同机床分工位连续加工异形、大尺寸的工件。提高了此类工件的加工效率与精度。
附图说明
图1为本发明的机架结构示意图；
图2为本发明的机架结构局部放大示意图；
图3为本发明的驱动升降结构结构立体示意图；
图4为本发明的驱动升降结构分解示意图。
图中：1、机架；2、驱动升降机构；2-1、安装板；2-2、悬挂外框；2-3、滑轨滑块；2-4、板簧；2-5、轴承座；2-6、车轮轴；2-7、大链轮；2-8、链条；2-9、小链轮；2-10、包胶轮；2-11、固定板；2-12、第一减速机；2-13、第一伺服电机；2-14、回转支撑；2-15、编码器回转机构；2-16、第二伺服电机；2-17、第二减速机；2-18、螺旋升降机；2-19、外导套；2-20、内导套；2-21、导向块本体；2-22、导向块调整垫片；2-23、挡板；2-24、过渡板；2-25、限位环；3、覆盖件；4-2、视觉传感器；4-3、激光测距仪；5、承载板。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1至图4，本发明提供的两种实施例：
实施例一：一种与工装架连接的全向移动提升机构，包括机架1、驱动升降机构2、包胶轮2-10、覆盖件3和工装，机架1两侧外壁均对称安装有驱动升降机构2，机架1两侧外壁均安装有覆盖件3，驱动升降结构2包括有安装板2-1，安装板2-1与机架1之间通过螺栓连接，安装板2-1下端外壁安装有悬挂外框2-2，悬挂外框2-2内部安装有轴承座2-5，安装板2-1两侧外壁均安装有固定板2-11，固定板2-11一侧外壁安装有第一减速机2-12，第一减速机2-12一端外壁设置有第一伺服电机2-13，安装板2-1上端外壁安装有回转支撑2-14，回转支撑2-14上端外壁依次安装有内导套2-20、过渡板24和限位环2-25，过渡板24能够过渡连接内导套2-20与回转支撑2-14，并承载螺旋升降机2-18的推力与拉力，限位环2-25能够防止差速轮组转过回转极限，内导套2-20外壁安装有外导套2-19，外导套2-19和外导套2-20采用矩形形状设计。
轴承座2-5内部转动安装有车轮轴2-6，车轮轴2-6两端贯穿轴承座2-5外壁均安装有包胶轮2-10；
轴承座2-5上端外壁设置有板簧2-4，板簧2-4另一端与悬挂外框2-2相连接，从而使轴承座2-5通过板簧2-4与悬挂外框2-2之间弹性连接；
轴承座2-5一侧外壁安装有滑轨滑块2-3，滑轨滑块2-3另一端安装于悬挂外框2-2内壁，滑轨滑块2-3和板簧2-4能够形成悬挂结构，保证包胶轮2-10移动稳定性，可以弥补地面不平，使得每个包胶轮2-10均能充分接触地面。
第一减速机2-12一端外壁安装有小链轮2-9，包胶轮2-10一侧外壁安装有大链轮2-7，小链轮2-9和大链轮2-7外壁链传动有链条2-8，第一伺服电机2-13通过第一减速机2-12、小链轮2-9、链条2-8和大链轮2-7带动包胶轮2-10转动，第一伺服电机2-13能够控制包胶轮2-10的转速，从而使包胶轮2-10出现不同的转速，根据包胶轮2-10的形成的速度差，可以使包胶轮2-10围绕回转支撑2-14转动，从而形成一个差速轮组。这一整体一共有四个这样的差速轮组。通过四个差速轮组的不同方向组合，得到各种运动方式，带动工装全向运动。
外导套2-19两侧外壁分别安装有导向块本体2-11和导向块调整垫片2-22，导向块本体2-11降低滑动摩擦系数，使得外导套2-19与内导套2-20之间的滑动摩擦力减小，导向块调整垫片2-22调整外导套2-19与内导套2-20之间的间隙。
限位环2-25一侧外壁安装有编码器回转机构2-15，回转支撑2-14一侧外壁安装有第一齿轮，编码器回转机构2-15下端外壁安装有第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮相啮合，编码器回转机构2-15中的第二齿轮绕着回转支撑2-14的固定圈上的第一齿轮转，来检测差速轮组转过的角度。
外导套2-19上端外壁安装有螺旋升降机2-18，螺旋升降机2-18一侧外壁安装有第二减速机2-17，第二减速机2-17能够减速，增大扭矩，增加提升力，第二减速机2-17下端外壁设置有第二伺服电机2-16，螺旋升降机2-18使其内部的螺杆伸长，螺杆下端把力量传递至地面，螺杆底面不能远动，螺杆升降机2-18带动外导套2-19在内导套2-20的导向作用向上运动，通过机架1把工装提升起来，螺旋升降机2-18的螺杆收缩，工装下降落地。工装落地后，螺杆继续收缩，此时螺旋升降机2-18的机体不能动，螺杆收缩反提起包胶轮2-10，包胶轮2-10离地20毫米后，螺杆停止收缩。这时只有工装的底脚与地面接触，保证了机床加工时工装的稳定性。外导套2-19和内导套2-20都是方形的，可防止互相转动。这样差速轮组绕回转支撑2-14转动时，内导套2-20是不会转动的，差速轮组就有了固定的回转轴线。外导套2-19和内导套2-20四周之间有导向块本体2-21与导向块调整垫片2-22，通过调整导向块调整垫片2-22，使得外导套2-19和内导套2-20能充分贴合并且顺畅滑动。驱动力也是通过外导套2-19和内导套2-20传递的；
外导套2-19下端外壁一侧安装有挡板2-23，外导套2-19和挡板2-23与机架1相连接，挡板2-23能够防止外导套2-19脱出内导套2-20。
实施例二：一种与工装架连接的全向移动提升机构，包括机架1、驱动升降机构2、包胶轮2-10、覆盖件3和工装，机架1两侧外壁均对称安装有驱动升降机构2，机架1两侧外壁均安装有覆盖件3，驱动升降结构2包括有安装板2-1，安装板2-1与机架1之间通过螺栓连接，安装板2-1下端外壁安装有悬挂外框2-2，悬挂外框2-2内部安装有轴承座2-5，安装板2-1两侧外壁均安装有固定板2-11，固定板2-11一侧外壁安装有第一减速机2-12，第一减速机2-12一端外壁设置有第一伺服电机2-13，安装板2-1上端外壁安装有回转支撑2-14，回转支撑2-14上端外壁依次安装有内导套2-20、过渡板24和限位环2-25，内导套2-20外壁安装有外导套2-19，外导套2-19和外导套2-20采用矩形形状设计。
驱动升降机构2之间安装有承载板5，承载板5上端外壁安装有电器件，电器件包括有锂电池、逆变器、驱动器和PLC控制器，锂电池能够储存电能，逆变器能把锂电池的直流电能转变成定频定压或调频调压的交流电，驱动器是通过某个文件系统格式化并带有一个驱动器号的存储区域，存储区域可以是软盘、CD、硬盘或其他类型的磁盘，能够对数据进行存储，PLC控制器可以将控制指令随时加载内存内储存与执行。
覆盖件3位于驱动升降结构2上端，覆盖件3能够对驱动升降结构2进行遮挡，避免外界空气中的异物对驱动升降结构2造成影响；
覆盖件3外壁还包括有控制按钮和操作屏，控制按钮能够产生控制信号，操作屏能够展示数据。
机架1上端外壁安装有工装，工装能够承载工件。
机架1两侧外壁安装有视觉传感器4-2，视觉传感器4-2能够读取色带信息和地标二维码信息，视觉传感器4-2读取色带信息并反馈给控制系统，自动控制工装行驶的路径。读取二维码信息，自动停车；
机架1外壁安装有矩形阵列分布的激光测距仪4-3，激光测距仪4-3检测单个驱动升降机构2的升降高度，保证机架1的升高平整性，激光测距仪4-3来检测单个驱动升降机构2中的外导套2-19的升降的高度，反馈给控制系统，控制第二伺服电机2-16，使得四个驱动升降机构2的提升高度一致。包胶轮2-10提升的高度也是激光测距仪4-3检测的，且机架1外壁安装有激光避障模块，检测工装行驶过程中的是否有障碍物，检测到障碍物发出信号给控制系统让第一伺服电机2-13停止转动。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种与工装架连接的全向移动提升机构，包括机架(1)、驱动升降机构(2)、包胶轮(2-10)、覆盖件(3)和工装，其特征在于：所述机架(1)两侧外壁均对称安装有驱动升降机构(2)，所述机架(1)两侧外壁均安装有覆盖件(3)，所述驱动升降结构(2)包括有安装板(2-1)，所述安装板(2-1)与机架(1)之间通过螺栓连接，所述安装板(2-1)下端外壁安装有悬挂外框(2-2)，所述悬挂外框(2-2)内部安装有轴承座(2-5)，所述安装板(2-1)两侧外壁均安装有固定板(2-11)，所述固定板(2-11)一侧外壁安装有第一减速机(2-12)，所述第一减速机(2-12)一端外壁设置有第一伺服电机(2-13)，所述安装板(2-1)上端外壁安装有回转支撑(2-14)，所述回转支撑(2-14)上端外壁依次安装有内导套(2-20)、过渡板(24)和限位环(2-25)，所述内导套(2-20)外壁安装有外导套(2-19)，所述外导套(2-19)和外导套(2-20)采用矩形形状设计。
2.根据权利要求1所述的一种与工装架连接的全向移动提升机构，其特征在于：所述驱动升降机构(2)之间安装有承载板(5)，所述承载板(5)上端外壁安装有电器件，电器件包括有锂电池、逆变器、驱动器和PLC控制器，锂电池能够储存电能，逆变器能把锂电池的直流电能转变成定频定压或调频调压的交流电，驱动器是通过某个文件系统格式化并带有一个驱动器号的存储区域，存储区域可以是软盘、CD、硬盘或其他类型的磁盘，能够对数据进行存储，PLC控制器可以将控制指令随时加载内存内储存与执行。
3.根据权利要求1所述的一种与工装架连接的全向移动提升机构，其特征在于：所述覆盖件(3)位于驱动升降结构(2)上端，所述覆盖件(3)能够对驱动升降结构(2)进行遮挡，避免外界空气中的异物对驱动升降结构(2)造成影响；
所述覆盖件(3)外壁还包括有控制按钮和操作屏，控制按钮能够产生控制信号，操作屏能够展示数据。
4.根据权利要求1所述的一种与工装架连接的全向移动提升机构，其特征在于：所述机架(1)上端外壁安装有工装，工装能够承载工件。
5.根据权利要求1所述的一种与工装架连接的全向移动提升机构，其特征在于：所述机架(1)两侧外壁安装有视觉传感器(4-2)，所述视觉传感器(4-2)能够读取色带信息和地标二维码信息；
所述机架(1)外壁安装有矩形阵列分布的激光测距仪(4-3)，所述激光测距仪(4-3)检测单个驱动升降机构(2)的升降高度，保证机架(1)的升高平整性。
6.根据权利要求1所述的一种与工装架连接的全向移动提升机构，其特征在于：所述轴承座(2-5)内部转动安装有车轮轴(2-6)，所述车轮轴(2-6)两端贯穿轴承座(2-5)外壁均安装有包胶轮(2-10)；
所述轴承座(2-5)上端外壁设置有板簧(2-4)，所述板簧(2-4)另一端与悬挂外框(2-2)相连接，从而使轴承座(2-5)通过板簧(2-4)与悬挂外框(2-2)之间弹性连接；
所述轴承座(2-5)一侧外壁安装有滑轨滑块(2-3)，所述滑轨滑块(2-3)另一端安装于悬挂外框(2-2)内壁，所述滑轨滑块(2-3)和板簧(2-4)能够形成悬挂结构，保证包胶轮(2-10)移动稳定性，可以弥补地面不平，使得每个包胶轮(2-10)均能充分接触地面。
7.根据权利要求1所述的一种与工装架连接的全向移动提升机构，其特征在于：所述第一减速机(2-12)一端外壁安装有小链轮(2-9)，所述包胶轮(2-10)一侧外壁安装有大链轮(2-7)，所述小链轮(2-9)和大链轮(2-7)外壁链传动有链条(2-8)，所述第一伺服电机(2-13)通过第一减速机(2-12)、小链轮(2-9)、链条(2-8)和大链轮(2-7)带动包胶轮(2-10)转动，所述第一伺服电机(2-13)能够控制包胶轮(2-10)的转速，从而使包胶轮(2-10)出现不同的转速，根据包胶轮(2-10)的形成的速度差，可以使包胶轮(2-10)围绕回转支撑(2-14)转动，从而形成一个差速轮组，这一整体一共有四个这样的差速轮组，通过四个差速轮组的不同方向组合，得到各种运动方式，带动工装全向运动。
8.根据权利要求1所述的一种与工装架连接的全向移动提升机构，其特征在于：所述外导套(2-19)两侧外壁分别安装有导向块本体(2-11)和导向块调整垫片(2-22)。
9.根据权利要求1所述的一种与工装架连接的全向移动提升机构，其特征在于：所述限位环(2-25)一侧外壁安装有编码器回转机构(2-15)，所述回转支撑(2-14)一侧外壁安装有第一齿轮，所述编码器回转机构(2-15)下端外壁安装有第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮相啮合。
10.根据权利要求1所述的一种与工装架连接的全向移动提升机构，其特征在于：所述外导套(2-19)上端外壁安装有螺旋升降机(2-18)，所述螺旋升降机(2-18)一侧外壁安装有第二减速机(2-17)，所述第二减速机(2-17)下端外壁设置有第二伺服电机(2-16)，所述螺旋升降机(2-18)使其内部的螺杆伸长，螺杆下端把力量传递至地面，螺杆底面不能远动，所述螺杆升降机(2-18)带动外导套(2-19)在内导套(2-20)的导向作用向上运动，通过机架1把工装提升起来；
所述外导套(2-19)下端外壁一侧安装有挡板(2-23)，所述外导套(2-19)和挡板(2-23)与机架(1)相连接。
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