CN205148264U - 用于球形贮箱的双自由度旋转变位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了用于球形贮箱的双自由度旋转变位装置，包括贮箱夹具、回转支承件、第一传动组件、翻转支承架、第二传动组件、底架、第一定位装置和第二定位装置；贮箱夹具设置在回转支承件的外圈上；第一传动组件通过回转支承件带动贮箱夹具绕竖直方向的Z轴回转；回转支承件的内圈和第一传动组件连接翻转支承架上；翻转支承架两端设置在底架上；第二传动组件设置在底架上且连接翻转支承架；第一定位装置连接翻转支承架，用于箱夹具绕竖直方向的Z轴回转的定位；第二定位装置设置在底架上。本实用新型能够夹持着球形贮箱绕X、Z两个坐标轴旋转，使贮箱外壳上的任意部位旋转至三维空间内任意角度，在指定位置停止并进行可靠定位。

Description

用于球形贮箱的双自由度旋转变位装置

技术领域

本实用新型涉及机械领域的变位机，具体地，涉及一种适用于特定型号球形贮箱的双自由度旋转变位装置。

背景技术

某工程试验需对特定型号的球形贮箱进行可靠夹持，并要求贮箱外壳上的任意部位能够旋转至三维空间内的任意角度，转到特定角度停止并定位。

由于球形贮箱体积、质量较大，而且仅有焊接在其赤道平面上的固定环可以用于装夹；需要设计一种带有贮箱专用夹具、能够夹持着球形贮箱在三维空间内绕两个坐标轴旋转、强度足够的变位装置。目前没有发现同本实用新型类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种用于球形贮箱的双自由度旋转变位装置。

根据本实用新型提供的用于球形贮箱的双自由度旋转变位装置，包括贮箱夹具、回转支承件、第一传动组件、翻转支承架、第二传动组件、底架、第一定位装置和第二定位装置；

所述贮箱夹具设置在回转支承件的外圈上；第一传动组件通过所述回转支承件带动所述贮箱夹具绕竖直方向的Z轴回转；

所述回转支承件的内圈和所述第一传动组件连接在所述翻转支承架上；所述翻转支承架两端设置在底架上；所述第二传动组件设置在所述底架上且连接所述翻转支承架，用于带动翻转支承架，进而带动贮箱夹具围绕水平方向的X轴翻转；

第一定位装置连接所述翻转支承架，用于贮箱夹具绕竖直方向的Z轴回转的定位；第二定位装置设置在所述底架上，用于贮箱夹具围绕水平方向的X轴翻转的定位。

优选地，所述贮箱夹具包括下夹板、垫圈、上夹板、双头螺柱以及螺母；所述下夹板设置在回转支承件的外圈上，上夹板通过双头螺柱和螺母连接所述下夹板；所述垫圈设置在所述下夹板和所述上夹板之间。

优选地，所述翻转支承包括支承环、第一转轴以及第二转轴；所述支承环连接回转支承件的内圈，支承环的两端分别连接第一转轴和第二转轴；

所述第一转轴和所述第二转轴的轴颈处均设有翻转定位圆孔；支承环设置有第一传动组件安装板；

所述第一传动组件设置在所述第一传动组件安装板上。

优选地，第一传动组件包括第一手轮、第一蜗轮蜗杆减速器、传动轴、小齿轮、轴用弹性挡圈和第一A型平键；所述小齿轮连接所述回转支承件的内圈；

所述第一手轮通过第一蜗轮蜗杆减速器输入绕Z轴回转的动力；所述第一蜗轮蜗杆减速器依次通过传动轴和第一A型平键带动小齿轮旋转；

所述传动轴上设有多个回转定位圆孔；所述轴用弹性挡圈卡在传动轴上的环形槽内，挡在小齿轮顶端对其进行轴向定位。

优选地，所述第二传动组件包括第二手轮、第二蜗轮蜗杆减速器、梅花形弹性联轴器和第二A型平键；所述梅花形弹性联轴器通过所述第二A型平键连接所述第一转轴或第二转轴；

所述第二手轮通过第二蜗轮蜗杆减速器输入绕X轴翻转的动力；所述第二蜗轮蜗杆减速器通过梅花形弹性联轴器和第二A型平键带动翻转支承架翻转。

优选地，所述第一定位装置包括第一定位环和第一插销，所述第一定位环上设有多个第一定位圆孔；

当其中一个回转定位圆孔和其中一个第一定位圆孔重合时，插入第一插销进行贮箱夹具围绕水平方向的X轴翻转的定位；

所述第二定位装置包括第二定位环和第二插销，所述第二定位环上设有多个第二定位圆孔；

当其中一个翻转定位圆孔和其中一个第二定位圆孔重合时，插入第二插销进行贮箱夹具围绕竖直方向的Y轴翻转的定位。

优选地，所述底架包括型钢骨架、第一轴承座、第二轴承座、第一深沟球轴承和第二深沟球轴承；

所述型钢骨架为方钢管和钢板焊接制成，所述型钢骨架的底部支撑脚处设地脚螺栓孔；所述第一轴承座和所述第二轴承座设置于型钢骨架顶端；所述第一轴承座通过第一深沟球轴承连接所述第一转轴；所述第二轴承座通过第二深沟球轴承连接所述第二转轴。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型能够夹持着球形贮箱绕X、Z两个坐标轴旋转，使贮箱外壳上的任意部位旋转至三维空间内任意角度，在指定停止并进行可靠定位。

2、本实用新型中垫圈可根据需要更换，从而本实用新型适用范围更广；

3、本实用新型结构简单，易于推广。

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，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本实用新型装配原理图；

图2是本实用新型整体结构示意图。

图中：

1为贮箱夹具；

2为回转支承件；

3为第一传动组件；

4为翻转支承架；

5为第二传动组件；

6为底架；

7为定位装置。

具体实施方式

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

如图1和图2所示，在本实施例中，本实用新型提供的用于球形贮箱的双自由度旋转变位装置，包括贮箱夹具1、回转支承件2、第一传动组件3、翻转支承架4、第二传动组件5、底架6、第一定位装置7和第二定位装置；所述贮箱夹具1设置在回转支承件2的外圈上，具体为，贮箱夹具1螺接固定在回转支承件2外圈顶端；第一传动组件3通过所述回转支承件2带动贮箱夹具1绕竖直方向的Z轴回转，具体为回转支承件2的外圈上的齿与第一传动组件3中的小齿轮啮合，带动贮箱夹具1绕竖直方向的Z轴回转；所述回转支承件2的内圈和所述第一传动组件3连接所述翻转支承架4上，具体为，回转支承件2的内圈和第一传动组件3螺接固定在翻转支承架4顶端；所述翻转支承架4两端设置在底架6上，具体为，所述翻转支承架4两端的转轴通过轴承固定在底架6上，第二传动组件5螺接固定于底架6侧面，转轴左端经联轴器与第二传动组件5相连；所述第二传动组件5设置在所述底架6上且连接所述翻转支承架4，用于带动翻转支承架4，进而带动贮箱夹具1围绕水平方向的X轴翻转；第一定位装置7连接所述翻转支承架4，用于贮箱夹具1绕竖直方向的Z轴回转的定位；第二定位装置设置在所述底架6上，用于贮箱夹具1围绕水平方向的X轴翻转的定位，具体为，当贮箱夹具1回转或翻转至特定角度时，通过第一定位装置7或第二定位装置上的定位圆孔和插销对装置进行定位。第一定位装置7和第二定位装置分别螺接固定在翻转支承架4上和底架6上。

所述贮箱夹具1包括下夹板、垫圈、上夹板、双头螺柱以及螺母；所述下夹板设置在回转支承件2的外圈上，上夹板通过双头螺柱和螺母连接所述下夹板；所述垫圈设置在所述下夹板和所述上夹板之间。具体为，所述下夹板通过螺栓固定于回转支承件2的外圈上，下夹板上拧入16个双头螺柱；所述垫圈置于下夹板上，贮箱固定环置于垫圈上，垫圈有多种型号，可根据贮箱固定环的厚度和尺寸进行更换；所述上夹板压紧垫圈和贮箱固定环后，上夹板和下夹板之间通过双头螺柱和螺母进行连接和固定。

所述翻转支承架4包括支承环、第一转轴以及第二转轴；所述支承环连接回转支承件2的内圈，支承环的两端分别连接第一转轴和第二转轴；所述第一转轴和所述第二转轴的轴颈处均设有翻转定位圆孔；支承环设置有第一传动组件安装板。具体为，所述支承环上设20个螺纹孔用于固定回转支承件2的内圈，支承环与第一转轴和第二转轴之间螺接。

第一传动组件3包括第一手轮、第一蜗轮蜗杆减速器、传动轴、小齿轮、轴用弹性挡圈和第一A型平键；所述小齿轮连接所述回转支承件2的内圈；所述第一手轮通过第一蜗轮蜗杆减速器输入绕Z轴回转的动力；所述第一蜗轮蜗杆减速器依次通过传动轴和第一A型平键带动小齿轮旋转；所述传动轴上设有多个回转定位圆孔。所述轴用弹性挡圈卡在传动轴上的环形槽内，挡在小齿轮顶端对其进行轴向定位。

所述第二传动组件5包括第二手轮、第二蜗轮蜗杆减速器、梅花形弹性联轴器和第二A型平键；所述梅花形弹性联轴器通过所述第二A型平键连接所述第一转轴或第二转轴；所述第二手轮通过第二蜗轮蜗杆减速器输入绕X轴翻转的动力；所述第二蜗轮蜗杆减速器通过梅花形弹性联轴器和第二A型平键带动翻转支承架4翻转；。

所述第一定位装置7包括第一定位环和第一插销，所述第一定位环上设有多个第一定位圆孔；当其中一个回转定位圆孔和其中一个第一定位圆孔重合时，插入第一插销进行贮箱夹具1围绕水平方向的X轴翻转的定位；所述第二定位装置包括第二定位环和第二插销，所述第二定位环上设有多个第二定位圆孔；当其中一个翻转定位圆孔和其中一个第二定位圆孔重合时，插入第二插销进行贮箱夹具1围绕竖直方向的Y轴翻转的定位。第一定位圆孔和第二定位圆孔的数量为12个。

所述底架6包括型钢骨架、第一轴承座、第二轴承座、第一深沟球轴承和第二深沟球轴承；所述型钢骨架为方钢管和钢板焊接制成，所述型钢骨架的底部支撑脚处设地脚螺栓孔；所述第一轴承座和所述第二轴承座设置于型钢骨架顶端；所述第一轴承座通过第一深沟球轴承连接所述第一转轴；所述第二轴承座通过第二深沟球轴承连接所述第二转轴。本实用新型通过8个M12的地脚螺栓固定在车间地面；所述轴承座螺接于型钢骨架顶端。

工作时，首先卸下上夹板，根据球形贮箱型号选合适的垫圈放置在下夹板上，装入贮箱固定环，将上夹板的螺纹过孔穿过双头螺柱并用螺母锁紧，完成贮箱的夹持；转动第一传动组件3的第一手轮，绕Z轴回转至所需角度，将销依次穿过翻转支承架4上定位装置8的定位圆孔和传动轴上的定位圆孔，完成回转和定位；转动第二传动组件5的第二手轮，绕X轴翻转至所需角度，将销依次穿过翻转支承架上定位动装置8的定位圆孔和转轴上的定位圆孔，完成翻转和定位。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型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形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (7)

1.一种用于球形贮箱的双自由度旋转变位装置，其特征在于，包括贮箱夹具(1)、回转支承件(2)、第一传动组件(3)、翻转支承架(4)、第二传动组件(5)、底架(6)、第一定位装置(7)和第二定位装置；

所述贮箱夹具(1)设置在回转支承件(2)的外圈上；第一传动组件(3)通过所述回转支承件(2)带动所述贮箱夹具(1)绕竖直方向的Z轴回转；

所述回转支承件(2)的内圈和所述第一传动组件(3)连接在所述翻转支承架(4)上；所述翻转支承架(4)两端设置在底架(6)上；所述第二传动组件(5)设置在所述底架(6)上且连接所述翻转支承架(4)，用于带动翻转支承架(4)，进而带动贮箱夹具(1)围绕水平方向的X轴翻转；

第一定位装置(7)连接所述翻转支承架(4)，用于贮箱夹具(1)绕竖直方向的Z轴回转的定位；第二定位装置设置在所述底架(6)上，用于贮箱夹具(1)围绕水平方向的X轴翻转的定位。

2.根据权利要求1所述的用于球形贮箱的双自由度旋转变位装置，其特征在于，所述贮箱夹具(1)包括下夹板、垫圈、上夹板、双头螺柱以及螺母；所述下夹板设置在回转支承件(2)的外圈上，上夹板通过双头螺柱和螺母连接所述下夹板；所述垫圈设置在所述下夹板和所述上夹板之间。

3.根据权利要求1所述的用于球形贮箱的双自由度旋转变位装置，其特征在于，所述翻转支承架(4)包括支承环、第一转轴以及第二转轴；所述支承环连接回转支承件(2)的内圈，支承环的两端分别连接第一转轴和第二转轴；

所述第一转轴和所述第二转轴的轴颈处均设有翻转定位圆孔；支承环设置有第一传动组件安装板；

所述第一传动组件(3)设置在所述第一传动组件安装板上。

4.根据权利要求3所述的用于球形贮箱的双自由度旋转变位装置，其特征在于，第一传动组件(3)包括第一手轮、第一蜗轮蜗杆减速器、传动轴、小齿轮、轴用弹性挡圈和第一A型平键；所述小齿轮连接所述回转支承件(2)的内圈；

所述第一手轮通过第一蜗轮蜗杆减速器输入绕Z轴回转的动力；所述第一蜗轮蜗杆减速器依次通过传动轴和第一A型平键带动小齿轮旋转；

所述传动轴上设有多个回转定位圆孔；所述轴用弹性挡圈卡在传动轴上的环形槽内且挡在小齿轮顶端。

5.根据权利要求3所述的用于球形贮箱的双自由度旋转变位装置，其特征在于，所述第二传动组件(5)包括第二手轮、第二蜗轮蜗杆减速器、梅花形弹性联轴器和第二A型平键；所述梅花形弹性联轴器通过所述第二A型平键连接所述第一转轴或第二转轴；

所述第二手轮通过第二蜗轮蜗杆减速器输入绕X轴翻转的动力；所述第二蜗轮蜗杆减速器通过梅花形弹性联轴器和第二A型平键带动翻转支承架(4)翻转。

6.根据权利要求4所述的用于球形贮箱的双自由度旋转变位装置，其特征在于，所述第一定位装置(7)包括第一定位环和第一插销，所述第一定位环上设有多个第一定位圆孔；

当其中一个回转定位圆孔和其中一个第一定位圆孔重合时，插入第一插销进行贮箱夹具(1)围绕水平方向的X轴翻转的定位；

所述第二定位装置包括第二定位环和第二插销，所述第二定位环上设有多个第二定位圆孔；

当其中一个翻转定位圆孔和其中一个第二定位圆孔重合时，插入第二插销进行贮箱夹具(1)围绕竖直方向的Y轴翻转的定位。

7.根据权利要求3所述的用于球形贮箱的双自由度旋转变位装置，其特征在于，所述底架包括型钢骨架、第一轴承座、第二轴承座、第一深沟球轴承和第二深沟球轴承；

所述型钢骨架为方钢管和钢板焊接制成，所述型钢骨架的底部支撑脚处设地脚螺栓孔；所述第一轴承座和所述第二轴承座设置于型钢骨架顶端；所述第一轴承座通过第一深沟球轴承连接所述第一转轴；所述第二轴承座通过第二深沟球轴承连接所述第二转轴。