CN211425225U - 一种用于挂弹车的多自由度自动调整机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于挂弹车的多自由度自动调整机构，包括：多自由度位姿调整机构、与所述多自由度位姿调整机构的下部铰接的平行四连杆变幅机构、与所述多自由度位姿调整机构通过螺栓固定方式连接的视觉系统。所述多自由度位姿调整机构，包括：横移回转机构、翻转机构、俯仰机构和纵移承载机构。本实用新型具备多个自由度位置调整机构，可实现导弹挂装过程中的灵活控制及位姿调整；可解决高、低多种挂点机翼导弹的挂载，具备良好的适应性及通用性；可实现导弹挂装的自动控制及精确位置调整，解决了传统导弹挂装过程中多人协同手动操作的局限性，减轻工人劳动强度，提高工作效率和安全性。

Description

一种用于挂弹车的多自由度自动调整机构

技术领域

本实用新型涉及挂弹车的技术领域，尤其涉及一种用于挂弹车的多自由度自动调整机构。

背景技术

目前，我国的国产挂装装备主要满足固定翼飞机等挂点高、弹药重量大的挂装作业。在导弹挂装过程中，弹体位置调整挂装机构作为挂弹车的核心部件，性能的优劣将直接影响导弹挂载的便捷性。通常情况下，挂弹车的位置调整及挂装主要通过托举式多自由度调整机构和垂直剪叉升降式多自由度调整机构来实现，但这种调整机构普遍存在着体积大、作业位置较高、需要多人手动协调作业。尤其是对于直升机机翼导弹挂载，目前多采用多人协同手动挂装的方式来完成，存在作业效率低下、安全性不足的问题。

实用新型内容

有鉴于此，为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种用于挂弹车的多自由度自动调整机构，其特征在于，包括：多自由度位姿调整机构、与所述多自由度位姿调整机构的下部铰接的平行四连杆变幅机构、与所述多自由度位姿调整机构通过螺栓固定方式连接的视觉系统；所述多自由度位姿调整机构包括：横移回转机构、翻转机构、俯仰机构和纵移承载机构，所述横移回转机构设于所述翻转机构的下端、所述翻转机构设于所述俯仰机构的下端、所述俯仰机构设于纵移承载机构的下端。

在另一个优选的实施例中，所述平行四连杆变幅机构包括：变幅油缸固定铰支座、变幅油缸、内连杆固定铰支座、外连杆固定铰支座、连接杆、内连杆和外连杆，所述变幅油缸的缸体与所述变幅油缸固定铰支座铰接，所述变幅油缸的输出轴与所述连接杆铰接，所述连接杆的两端分别设有一所述内连杆，每一所述内连杆的下方设有一所述外连杆，所述内连杆的一端设有一所述内连杆固定铰支座，所述外连杆的一端设有一所述外连杆固定铰支座，所述内连杆的另一端和所述外连杆的另一端均与所述横移回转机构连接。

在另一个优选的实施例中，所述横移回转机构包括：固定底座、回转平台、翻转油缸支座、翻转油缸、回转齿圈、回转支承、横移底座、驱动齿条、齿条固定座、回转驱动导向滑轨、横移导向滑轨、齿条驱动油缸和横移驱动油缸，所述横移导向滑轨设于所述横移底座的两侧，所述横移导向滑轨与所述固定底座固定连接，所述横移驱动油缸固定在所述固定底座上，所述横移驱动油缸的活塞杆与所述横移底座固定连接，所述横移底座上设有一回转支承，所述回转支承与所述回转齿圈连接，所述回转支承的一侧还设有所述驱动齿条，所述驱动齿条与所述回转齿圈相啮合，所述驱动齿条与所述齿条固定座相连接，所述横移底座内侧还设有回转驱动导向滑轨，所述齿条固定座的前端与所述齿条驱动油缸的活塞杆相连接，所述回转平台通与所述回转齿圈螺栓连接，所述翻转油缸支座与所述回转平台螺栓连接，所述翻转油缸缸体与所述翻转油缸支座铰接，所述固定底座与所述平行四连杆机构的所述内连杆和所述外连杆连接。

在另一个优选的实施例中，所述翻转机构包括：翻转平台、俯仰油缸固定座、俯仰油缸和翻转油缸连接座。所述翻转平台铰接于所述回转平台的上方，所述翻转油缸连接座与所述翻转平台螺栓连接，所述翻转油缸连接座还与所述翻转油缸的活塞杆铰接；所述俯仰油缸固定座设于所述翻转平台的边缘，所述俯仰油缸的缸体与所述俯仰油缸固定座铰接。

在另一个优选的实施例中，所述俯仰机构包括：俯仰平台、垂直顶升油缸、直线轴承、俯仰油缸连接座，所述俯仰平台铰接于所述翻转平台的上端，所述俯仰平台的边缘处设有若干所述直线轴承，所述俯仰油缸连接座设于所述俯仰平台的上表面，并与所述俯仰油缸的活塞杆铰接，所述俯仰平台的两边分别设有一所述垂直顶升油缸。

在另一个优选的实施例中，所述纵移承载机构包括：承载底板、导向轴、横移直线滑轨、导弹承载台、支承滚轴、连接板和纵移驱动油缸，所述承载底板的下表面设有若干所述导向轴，每一所述导向轴与一匹配的所述直线轴承连接，所述承载底板的上表面两边分别设有一所述横移直线滑轨，所述横移直线滑轨上安装有所述导弹承载台，所述导弹承载台的上表面设有若干所述支承滚轴，每两个所述支承滚轴对称设置，两所述导弹承载台还通过所述连接板连接，且所述连接板与所述纵移驱动油缸的活塞杆连接，所述纵移驱动油缸的缸体设于所述承载底板上，所述承载底板还与所述垂直顶升油缸的活塞杆相连接。

在另一个优选的实施例中，所述视觉系统包括：相机固定支座和3D相机，所述相机固定支座设于所述多自由度位姿调整机构上，所述3D相机设于所述相机固定支座的上端。

在另一个优选的实施例中，所述承载底板上还设有双轴倾角位移传感器。

在另一个优选的实施例中，所述齿条驱动油缸、所述横移驱动油缸、所述垂直顶升油缸和所述纵移驱动油缸均内置有直线位移传感器。

本实用新型由于采用了上述技术方案，使之与现有技术相比具有的积极效果是：

(1)本实用新型具备多个自由度位置调整机构，可实现导弹挂装过程中的灵活控制及位姿调整；

(2)可解决高、低多种挂点机翼导弹的挂载，具备良好的适应性及通用性；

(3)由于本实用新型中各自由度位置的调整配置有相应检测装置，可实现导弹位置的精确调整及控制，同时，在3D视觉系统的作用下，可实现导弹挂装时的自动控制及位置调整，从而实现导弹挂装时的自动化操作，解决了传统导弹挂装过程中多人协同手动操作的局限性，减轻工人劳动强度，提高工作效率和安全性。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于挂弹车的多自由度自动调整机构结构示意图；

图2为本实用新型的平行四连杆变幅机构结构图；

图3为本实用新型的多自由度位姿调整机构结构图；

图4为本实用新型的横移回转机构局部结构示意图A；

图5为本实用新型的横移回转机构局部结构示意图B；

图6为本实用新型的多自由度位姿调整机构局部结构示意图A；

图7为本实用新型的多自由度位姿调整机构局部结构示意图B；

图8为本实用新型的纵移承载机构结构示意图；

图9为本实用新型的视觉系统结构示意图；

图10为本实用新型的回缩状态下结构示意图。

附图中：1、平行四连杆变幅机构；11、变幅油缸固定铰支座；12、变幅油缸；13、内连杆固定铰支座；14、外连杆固定铰支座；15、内连杆；16、外连杆；17、连接杆；2、多自由度位姿调整机构；21、横移回转机构；211、固定底座；212、回转平台；213、翻转油缸支座；214、翻转油缸；215、回转齿圈；216、回转支承；217、横移底座；218、驱动齿条；219、齿条固定座；2110、回转驱动导向滑轨；2111、横移导向滑轨；2112、齿条驱动油缸； 2113、横移驱动油缸；22、翻转机构；221、翻转平台；222、俯仰油缸固定座；223、俯仰油缸；224、翻转油缸连接座；23、俯仰机构；231、俯仰平台； 232、垂直顶升油缸；233、直线轴承；234、俯仰油缸连接座；24、纵移承载机构；241、承载底板；242、导向轴；243、横移直线滑轨；244、导弹承载台；2441、支承滚轴；245、连接板；246、纵移驱动油缸；247、双轴倾角位移传感器；3、视觉系统；31、相机固定支座；32、3D相机；4、导弹挂架系统。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

如图1、图2、图3及图9所示，示出了一种较佳实施例的用于挂弹车的多自由度自动调整机构，包括：多自由度位姿调整机构2、与多自由度位姿调整机构2的下部铰接的平行四连杆变幅机构1、与多自由度位姿调整机构通2过螺栓固定方式连接的视觉系统3；多自由度位姿调整机构2包括：横移回转机构21、翻转机构22、俯仰机构23和纵移承载机构24，横移回转机构21设于翻转机构22的下端、翻转机构22设于俯仰机构23的下端、俯仰机构23设于纵移承载机构24的下端。进一步地，使得整体具备沿X、Y、Z 轴方向移动和绕X、Y、Z转动共六个自由度。

进一步，作为一种较佳的的实施例，平行四连杆变幅机构1包括：变幅油缸固定铰支座11、变幅油缸12、内连杆固定铰支座13、外连杆固定铰支座14、连接杆17、内连杆15和外连杆16，变幅油缸12的缸体与变幅油缸固定铰支座11铰接，变幅油缸12的输出轴与连接杆17铰接，连接杆17的两端分别设有一内连杆15，每一内连杆15的下方设有一外连杆16，内连杆 15的一端设有一内连杆固定铰支座13，外连杆16的一端设有一外连杆固定铰支座14，内连杆15的另一端和外连杆16的另一端均与横移回转机构21 连接。进一步地，在变幅油缸12作用下，可使结构绕内连杆15固定铰支座 13、外连杆固定铰支座14进行旋转运动，从而实现整体位置初步调整。

作为一种较佳的的实施例，如图3、图4、图5、图6和图7所示，横移回转机构21包括：固定底座211、回转平台212、翻转油缸支座213、翻转油缸214、回转齿圈215、回转支承216、横移底座217、驱动齿条218、齿条固定座219、回转驱动导向滑轨2110、横移导向滑轨2111、齿条驱动油缸 2112和横移驱动油缸2113，横移导向滑轨2111设于横移底座217的两侧，横移导向滑轨2111与固定底座211固定连接，横移驱动油缸2113固定在固定底座上211，横移驱动油缸2113的活塞杆与横移底座217固定连接，横移底座217上设有一回转支承216，回转支承216与回转齿圈215连接，回转支承216的一侧还设有驱动齿条218，驱动齿条218与回转齿圈215相啮合，驱动齿条218与齿条固定座219相连接，横移底座217内侧还设有回转驱动导向滑轨2110，齿条固定座219的前端与齿条驱动油缸2112的活塞杆相连接，回转平台212通与回转齿圈215螺栓连接，回转平台212与翻转油缸支座213通过螺栓连接，翻转油缸支座213与翻转油缸214铰接，固定底座与平行四连杆机构的内连杆和外连杆连接。进一步地，在横移驱动油缸2113 的作用下，可驱动横移底座217及其上部相关结构的沿X轴的直线运动；在齿条驱动油缸2112作用下，可驱动齿条218来回运动，从而驱动回转齿圈 215绕Z轴进行回转运动，从而实现整体上部结构的回转位置调整。

进一步，作为一种较佳的的实施例，翻转机构22，包括：翻转平台221、俯仰油缸固定座222、俯仰油缸223和翻转油缸连接座224，翻转平台221 铰接于回转平台212的上端，翻转油缸连接座224与翻转平台221螺栓连接，翻转油缸连接座224还与翻转油缸214的活塞杆铰接，俯仰油缸223固定座设于翻转平台221的边缘，俯仰油缸223的缸体与俯仰油缸固定座222铰接。进一步地，在翻转油缸214作用下，可实现翻转平台221及其上部相关结构绕Y轴旋转运动。

进一步，作为一种较佳的的实施例，俯仰机构23，包括：俯仰平台231、垂直顶升油缸232、直线轴承233、俯仰油缸连接座234，俯仰平台231铰接于所述翻转平台221的上端，俯仰平台231的边缘处设有若干直线轴承233，俯仰油缸连接座234设于俯仰平台231上的上表面，并与所述俯仰油缸223 的活塞杆铰接，俯仰平台231的两边分别设有一垂直顶升油缸232。进一步地，在俯仰油缸223作用下，可实现俯仰平台231及其上部相关结构绕X轴旋转运动。

作为一种较佳的的实施例，如图8所示，纵移承载机构24，包括：承载底板241、导向轴242、横移直线滑轨243、导弹承载台244、支承滚轴2441、连接板245和纵移驱动油缸246，承载底板241的下表面设有若干导向轴242，每一导向轴242与一匹配的直线轴承233连接，承载底板241的上表面两边分别设有一横移直线滑轨243，横移直线滑轨243上安装有导弹承载台244，导弹承载台244的上表面设有若干支承滚轴2441，每两个支承滚轴2441对称设置，两导弹承载台244还通过连接板245连接，且连接板245与纵移驱动油缸246的活塞杆连接，纵移驱动油缸246的缸体设于承载底板241上，承载底板241还与垂直顶升油缸232的活塞杆相连接。进一步地，若干对称设置的支承滚轴2441可托住导弹挂架系统4的下端，并在纵移驱动油缸246 的作用下，可驱动导弹承载台244及上部导弹挂装机构4的纵向位置直线运动(沿Y轴运动)；在顶升油缸232作用下，可驱动纵移承载机构24及上部结构的垂直方向位置调整(沿Z轴方向)。

以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围。

本实用新型在上述基础上还具有如下实施方式：

在本实用新型的进一步实施例中，如图9所示，视觉系统3包括：相机固定支座31和3D相机32，相机固定支座31设于多自由度位姿调整机构2 上，3D相机32设于相机固定支座31的上端。进一步地，视觉系统3用于检测多自由度位姿调整机构上方导弹挂装机构4与机翼挂点(图中未标出)之间的位置关系，并将两者之间的位置关系传达至控制系统，然后控制系统自动控制相互位置的正确调整与匹配，进而实现导弹的自动挂装。

本实用新型的进一步实施例中，承载底板241上还设有双轴倾角位移传感器247。进一步地，双轴倾角位移传感器247用于实时检测翻转机构22和俯仰机构23运动角度，从而实现两个方向旋转运动(绕X轴及Y轴旋转) 的精确控制。

本实用新型的进一步实施例中，齿条驱动油缸2112、横移驱动油缸2113、垂直顶升油缸232和纵移驱动油缸246均内置有直线位移传感器(图中未标出)。进一步地，可实时精确监测油缸运动行程，从而实现绕Z轴旋转角度以及对沿X、Y、Z三个方向移动的精确控制。

图10所示为变幅油缸12回缩状态下，本实用新型的一个应用实例。

以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于挂弹车的多自由度自动调整机构，其特征在于，包括：多自由度位姿调整机构、与所述多自由度位姿调整机构的下部铰接的平行四连杆变幅机构、与所述多自由度位姿调整机构通过螺栓固定方式连接的视觉系统；所述多自由度位姿调整机构包括：横移回转机构、翻转机构、俯仰机构和纵移承载机构，所述横移回转机构设于所述翻转机构的下端、所述翻转机构设于所述俯仰机构的下端、所述俯仰机构设于纵移承载机构的下端。

2.根据权利要求1所述的用于挂弹车的多自由度自动调整机构，其特征在于，所述平行四连杆变幅机构包括：变幅油缸固定铰支座、变幅油缸、内连杆固定铰支座、外连杆固定铰支座、连接杆、内连杆和外连杆，所述变幅油缸的缸体与所述变幅油缸固定铰支座铰接，所述变幅油缸的输出轴与所述连接杆铰接，所述连接杆的两端分别设有一所述内连杆，每一所述内连杆的下方设有一所述外连杆，所述内连杆的一端设有一所述内连杆固定铰支座，所述外连杆的一端设有一所述外连杆固定铰支座，所述内连杆的另一端和所述外连杆的另一端均与所述横移回转机构连接。

3.根据权利要求2所述的用于挂弹车的多自由度自动调整机构，其特征在于，所述横移回转机构包括：固定底座、回转平台、翻转油缸支座、翻转油缸、回转齿圈、回转支承、横移底座、驱动齿条、齿条固定座、回转驱动导向滑轨、横移导向滑轨、齿条驱动油缸和横移驱动油缸，所述横移导向滑轨设于所述横移底座的两侧，所述横移导向滑轨与所述固定底座固定连接，所述横移驱动油缸固定在所述固定底座上，所述横移驱动油缸的活塞杆与所述横移底座固定连接，所述横移底座上设有一回转支承，所述回转支承与所述回转齿圈连接，所述回转支承的一侧还设有所述驱动齿条，所述驱动齿条与所述回转齿圈相啮合，所述驱动齿条与所述齿条固定座相连接，所述横移底座内侧还设有回转驱动导向滑轨，所述齿条固定座的前端与所述齿条驱动油缸的活塞杆相连接，所述回转平台通与所述回转齿圈螺栓连接，所述翻转油缸支座与所述回转平台螺栓固定连接，所述翻转油缸缸体与所述翻转油缸支座铰接，所述固定底座与所述平行四连杆机构的所述内连杆和所述外连杆连接。

4.根据权利要求3所述的用于挂弹车的多自由度自动调整机构，其特征在于，所述翻转机构包括：翻转平台、俯仰油缸固定座、俯仰油缸和翻转油缸连接座，所述翻转平台铰接于所述回转平台的上端，所述翻转油缸连接座与所述翻转平台螺栓连接，所述翻转油缸连接座还与所述翻转油缸的活塞杆铰接；所述俯仰油缸固定座设于所述翻转平台的边缘，所述俯仰油缸的缸体与所述俯仰油缸固定座铰接。

5.根据权利要求4所述的用于挂弹车的多自由度自动调整机构，其特征在于，所述俯仰机构包括：俯仰平台、垂直顶升油缸、直线轴承、俯仰油缸连接座，所述俯仰平台铰接于所述翻转平台的上端，所述俯仰平台的边缘处设有若干所述直线轴承，所述俯仰油缸连接座设于所述俯仰平台上的上表面，并与所述俯仰油缸的活塞杆铰接，所述俯仰平台的两边分别设有一所述垂直顶升油缸。

6.根据权利要求5所述的用于挂弹车的多自由度自动调整机构，其特征在于，所述纵移承载机构包括：承载底板、导向轴、横移直线滑轨、导弹承载台、支承滚轴、连接板和纵移驱动油缸，所述承载底板的下表面设有若干所述导向轴，每一所述导向轴与一匹配的所述直线轴承连接，所述承载底板的上表面两边分别设有一所述横移直线滑轨，所述横移直线滑轨上安装有所述导弹承载台，所述导弹承载台的上表面设有若干所述支承滚轴，每两个所述支承滚轴对称设置，两所述导弹承载台还通过所述连接板连接，且所述连接板与所述纵移驱动油缸的活塞杆连接，所述纵移驱动油缸的缸体设于所述承载底板上，所述承载底板还与所述垂直顶升油缸的活塞杆相连接。

7.根据权利要求1所述的用于挂弹车的多自由度自动调整机构，其特征在于，所述视觉系统包括：相机固定支座和3D相机，所述相机固定支座设于所述多自由度位姿调整机构上，所述3D相机设于所述相机固定支座的上端。

8.根据权利要求6所述的用于挂弹车的多自由度自动调整机构，其特征在于，所述承载底板上还设有双轴倾角位移传感器。

9.根据权利要求6所述的用于挂弹车的多自由度自动调整机构，其特征在于，所述齿条驱动油缸、所述横移驱动油缸、所述垂直顶升油缸和所述纵移驱动油缸均内置有直线位移传感器。

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