CN212559137U - 一种可移动式多维位置调整机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可移动式多维位置调整机构，该可移动式多维位置调整机构包括框架结构、设置于框架结构上方的安装桥、设置于安装桥底端的吊绳位置调整装置和用于控制吊绳位置调整装置在框架结构内进行多维运动的控制箱，吊绳位置调整装置的底端设有用于悬挂负载的悬吊装置；本实用新型提供的可移动式多维位置调整机构简化了设计与装配，无需耗费大量的时间来进行框架的搭接，使用方便。

Description

一种可移动式多维位置调整机构

技术领域

本实用新型涉及一种可移动式多维位置调整机构。

背景技术

可移动式多维位置调整机构用于目标拦截器、空间姿态调整装置的悬吊试验，悬吊试验在进行之前，需要吊绳对拦截器、空间姿态调整装置等负载的重心进行严格的对正，这些负载从几十千克至几百千克，针对不同的负载，悬吊试验的起吊点也不同，负载的尺寸从直径 200mm到直径1000mm之多，传统的悬吊试验采用脚手架搭接，通过微调吊绳的吊点来实现重心的对正，这需要耗费大量的时间来进行框架的搭接，同时，传统的机构还要根据负载的尺寸来升高或降低脚手架的整体高度，对试验准备工作提出了大量的时间要求。

实用新型内容

为了解决以上技术问题，本实用新型提供了一种可移动式多维位置调整机构。本实用新型具体技术方案如下：

本实用新型提供了一种可移动式多维位置调整机构，该可移动式多维位置调整机构包括框架结构、设置于框架结构上方的安装桥、设置于安装桥底端的吊绳位置调整装置和用于控制吊绳位置调整装置在框架结构内进行多维运动的控制箱，吊绳位置调整装置的底端设有用于悬挂负载的悬吊装置。

进一步的改进，框架结构包括两根横梁和两根纵梁，横梁和纵梁依次首尾连接构成一个四边形，横梁和纵梁的相交处垂直向下设有立柱，横梁和纵梁之间还设有加强肋，安装桥的两端固定连接于相对的两个横梁或纵梁上。

进一步的改进，相邻两个立柱之间设有辅助支撑件，辅助支撑件包括与横梁或纵梁相平行的横杆和设置于横梁或纵梁与横杆之间的左斜杆和右斜杆。

进一步的改进，吊绳位置调整装置包括与安装桥底端连接的笼式框架和设置于笼式框架内的吊绳调整单元平台，吊绳调整单元平台包括支撑平台、X轴运动平台、Z轴运动平台，支撑平台与笼式框架连接， X轴运动平台的下表面设有第一滑块，支撑平台的上表面设有与第一滑块相配合的第一导轨，支撑平台上表面设有控制第一滑块在第一导轨上滑动的X轴直线运动装置，Z轴运动平台的下表面设有第二滑块，X 轴运动平台的上表面设有与第二滑块相配合的第二导轨，X轴运动平台的上表面设有控制第二滑块在第二导轨上滑动的Z轴直线运动装置，Z 轴运动平台上设有Y轴直线运动装置，X轴直线运动装置、Z轴直线运动装置和Y轴直线运动装置的运动方向相互垂直。

进一步的改进，笼式框架的顶面和侧面预留有用于与安装桥连接的安装接口。

进一步的改进，X轴直线运动装置、Z轴直线运动装置和Y轴直线运动装置均包括电机、减速器、蜗轮、与蜗轮相配合的蜗杆、设置于蜗轮内的螺母和与螺母相配合的螺杆，电机通过减速器控制蜗轮旋转，电机与控制箱电连接，X轴直线运动装置和Z轴直线运动装置的螺杆分别与X轴运动平台、Z轴运动平台固定连接，Y轴直线运动装置的螺杆底部设有用于悬挂负载的悬吊装置。

进一步的改进，X轴直线运动装置、Z轴直线运动装置和Y轴直线运动装置上还设有手动输入端。

进一步的改进，吊绳位置调整装置还包括设置于笼式框架内顶部的直线升降机和若干直线导轨，支撑平台上设有与直线导轨配合的直线导轨滑块和于直线升降机的伸缩部固定连接的丝杠升降接口。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型提供的可移动式多维位置调整机构简化了设计与装配，无需耗费大量的时间来进行框架的搭接，使用方便。

附图说明

图1为示例中的可移动式多维位置调整机构的结构示意图；

图2为示例中的框架结构的结构示意图；

图3为实例中的吊绳位置调整装置的结构示意图；

图4为实例中的吊绳调整单元平台的结构示意图；

图5为实例中的直线运动装置的结构示意图；

图6为示例中的伺服控制系统结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例

如图1所示，示出了本实用新型的可移动式多维位置调整机构的结构示意图，该可移动式多维位置调整机构包括框架结构1、设置于框架结构1上方的安装桥2、设置于安装桥2底端的吊绳位置调整装置3 和用于控制吊绳位置调整装置3在框架结构1内进行多维运动的控制箱4，吊绳位置调整装置3的底端设有用于悬挂负载的悬吊装置；其中，悬吊装置用于悬吊负载，包括但不限于挂钩，安装桥可与框架结构固定连接或活动连接，本示例不做具体限定，吊绳位置调整装置用于调整负载的位置，如图1所示，100为手控盒，200为连接电缆，框架系统由钢型材连接而成，连接方式包括焊接和高强度螺栓连接，通过适当的减重设计，能在保证系统刚度和稳定性的前提下较大的减轻架体重量，本实用新型提供的可移动式多维位置调整机构简化了设计与装配，无需耗费大量的时间来进行框架的搭接，使用方便；使用时，只需将整个多维位置调整机构拿来，将负载悬吊于吊绳位置调整装置底端的悬吊装置上，在通过控制箱控制吊绳位置调整装置进行多维运动，精确地调整至合适的位置即可。

如图2所示，示出了本实用新型的框架结构的结构示意图，该框架结构1包括两根横梁5和两根纵梁6，横梁5和纵梁6依次首尾连接构成一个四边形，横梁5和纵梁6的相交处垂直向下设有立柱7，横梁 5和纵梁6之间还设有加强肋8，安装桥2的两端固定连接于相对的两个横梁5或纵梁6上，相邻两个立柱7之间设有辅助支撑件21，辅助支撑件21包括与横梁5或纵梁6相平行的横杆和设置于横梁5或纵梁 6与横杆之间的左斜杆和右斜杆；其中，框架结构由钢型材连接而成，连接方式包括焊接和高强度螺栓连接，通过适当的减重设计，能在保证系统刚度和稳定性的前提下较大的减轻架体重量，框架外观漆膜颜色为银灰B04，框架是整个系统的支撑系统，其外形尺寸约为：6300mm ×6300mm×4300mm，总重量约为6吨，框架结构顶端预留有由左斜杆和右斜杆构成的吊装接口，方便整体吊运，优选地，框架立柱底端还设有地脚安装孔，框架搬运到位后，通过地脚螺栓与地面连接。

如图3所示，示出了本实用新型的吊绳位置调整装置的结构示意图，吊绳位置调整装置3包括与安装桥2底端连接的笼式框架9和设置于笼式框架9内的吊绳调整单元平台，如图4所示，示出了本实用新型中的吊绳调整单元平台的结构示意图，吊绳调整单元平台包括支撑平台10、X轴运动平台11、Z轴运动平台12，支撑平台10与笼式框架9连接，X轴运动平台11的下表面设有第一滑块14，支撑平台10 的上表面设有与第一滑块14相配合的第一导轨15，支撑平台10上表面设有控制第一滑块14在第一导轨15上滑动的X轴直线运动装置16， Z轴运动平台12的下表面设有第二滑块17，X轴运动平台11的上表面设有与第二滑块17相配合的第二导轨18，X轴运动平台11的上表面设有控制第二滑块17在第二导轨18上滑动的Z轴直线运动装置19，Z 轴运动平台12上设有Y轴直线运动装置13，X轴直线运动装置16、Z 轴直线运动装置19和Y轴直线运动装置13的运动方向相互垂直，笼式框架9的顶面和侧面预留有用于与安装桥连接的安装接口20，吊绳位置调整装置3还包括设置于笼式框架9内顶部的直线升降机30和若干直线导轨31，支撑平台10上设有与直线导轨31配合的直线导轨滑块32和于直线升降机30的伸缩部固定连接的丝杠升降接口33；其中，吊绳位置调整装置为笼式框架结构，框架通过拼接具有较高的刚度，笼式框架是整个系统的支撑系统，其外形尺寸为：1200mm×1200mm× 1700mm(长×宽×高)，总重量约为800kg，框架顶面和侧面的安装接口，方便与安装桥进行安装，优选地，为了提高框架的刚度，框架与安装桥的还有角接件和拉杆连接安装结构，通过直线升降机和直线导轨、直线导轨滑块等结构，能实现对不同尺寸的负载进行悬吊试验。

如图5所示，示出了本实用新型中的直线运动装置的结构示意图，X轴直线运动装置16、Z轴直线运动装置19和Y轴直线运动装置均包括电机22、减速器、蜗轮、与蜗轮相配合的蜗杆、设置于蜗轮内的螺母和与螺母相配合的螺杆24，电机22通过减速器控制蜗轮旋转，电机 22与控制箱4电连接，X轴直线运动装置16和Z轴直线运动装置19 的螺杆24分别与X轴运动平台11、Z轴运动平台12固定连接，Y轴直线运动装置的螺杆24底部设有用于悬挂负载的悬吊装置即挂钩；X轴直线运动装置16、Z轴直线运动装置19和Y轴直线运动装置上还设有手动输入端23；其中，X、Y、Z三轴运动装置均采用直线运动单元，均能承受不小于1000kg的拉压载荷，直线导轨配合直线升降机，实现平台的大行程运动，平台的X、Y、Z三轴运动机构均采用高精度直线运动单元，该产品是将电机、减速系统、丝杠传动有机组合在一起的机电一体化直线执行器，既可以单独使用，又可以通过同步轴，联轴器等组合在一起使用，同时还预留有手动输入端，方便电气故障发生时，手动应急操作。

如图6所示，示出了本实用新型的伺服控制系统结构框图，从图中可以看出，系统由四套伺服位置控制系统控制，其主要配置如下：上位机和控制盒——运动控制系统——驱动器——电机——编码器——直线单元——运动机构，用户通过上位机软件与系统进行通信，可在软件上控制系统的各个轴系进行运动，并读取每个轴系的位置、速度等运动信息，本地上位机采用触摸屏控制软件，触摸屏集成在本地控制箱前面板上，远程计算机可采用一根网线与本地控制箱连接来实现远程上位机软件控制，控制盒上具备四个轴系的“点动”控制按钮及每个轴系的供电指示灯。伺服控制系统是本系统的控制核心。能够接受上位机和控制盒发送的运动指令，经过内部运算、轨迹规划控制各轴伺服系统的运动。驱动运动轴按照上位机的指令进行速度、位置的运动；电机系统是本系统的运动核心。所有轴系均采用伺服电机作为执行机构，与各方向的直线单元连接进而带动负载进行运动，在电机后端安装有编码器，驱动器是电机的驱动部件，一方面具有功率放大器为电机供电，另一方面具有强大的控制能力，可以实现电流环、速度环和位置环的控制，直线运动单元是执行机构，将电机的旋转运动转换为直线运动，从而驱动各个轴系和负载进行运动。

本实用新型伺服控制系统工作的原理：

用户可通过上位机软件向运动控制系统向发送运动指令，运动指令经过运动控制系统解析后，驱动器控制电机向指令位置运动，电机经减速装置带动负载运动，电机的转速和转角由电机轴上的编码器测量，反馈到驱动器；负载的实际位置由电机位置经过计算获得，反馈到伺服控制系统内，当反馈位置与指令位置相等时，电机停止转动，负载停止在指令位置。当指令位置发生变化或负载受到干扰等原因，使电机角(负载位置)发生变化时，电机进行转动，消除负载实际位置和指令位置之间的误差。这种调节过程随时进行着，时时保持输出位置与指令位置之间的差值在允许范围内。由于惯性和各种干扰的存在，要保持上述调节过程的平稳和精确，就需要加入各种调节规律，如：放大、积分、微分、前馈等。使负载运动规律对指令运动规律的跟踪误差在允许范围内。

本实用新型的附图中各设备之间的连接关系是为了清楚阐释其信息交互及控制过程的需要，因此应当视为逻辑上的连接关系，而不应仅限于物理连接；本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可移动式多维位置调整机构，其特征在于，所述可移动式多维位置调整机构包括框架结构(1)、设置于所述框架结构(1)上方的安装桥(2)、设置于所述安装桥(2)底端的吊绳位置调整装置(3)和用于控制所述吊绳位置调整装置(3)在所述框架结构(1)内进行多维运动的控制箱(4)，所述吊绳位置调整装置(3)的底端设有用于悬挂负载的悬吊装置。

2.如权利要求1所述的可移动式多维位置调整机构，其特征在于，所述框架结构(1)包括两根横梁(5)和两根纵梁(6)，所述横梁(5)和所述纵梁(6)依次首尾连接构成一个四边形，所述横梁(5)和所述纵梁(6)的相交处垂直向下设有立柱(7)，所述横梁(5)和所述纵梁(6)之间还设有加强肋(8)，所述安装桥(2)的两端固定连接于相对的两个横梁(5)或纵梁(6)上。

3.如权利要求2所述的可移动式多维位置调整机构，其特征在于，相邻两个所述立柱(7)之间设有辅助支撑件(21)，所述辅助支撑件(21)包括与所述横梁(5)或所述纵梁(6)相平行的横杆和设置于所述横梁(5)或纵梁(6)与所述横杆之间的左斜杆和右斜杆。

4.如权利要求1所述的可移动式多维位置调整机构，其特征在于，所述吊绳位置调整装置(3)包括与所述安装桥(2)底端连接的笼式框架(9)和设置于所述笼式框架(9)内的吊绳调整单元平台，所述吊绳调整单元平台包括支撑平台(10)、X轴运动平台(11)、Z轴运动平台(12)，所述支撑平台(10)与所述笼式框架(9)连接，所述X轴运动平台(11)的下表面设有第一滑块(14)，所述支撑平台(10)的上表面设有与所述第一滑块(14)相配合的第一导轨(15)，所述支撑平台(10)上表面设有控制所述第一滑块(14)在所述第一导轨(15)上滑动的X轴直线运动装置(16)，所述Z轴运动平台(12)的下表面设有第二滑块(17)，所述X轴运动平台(11)的上表面设有与所述第二滑块(17)相配合的第二导轨(18)，所述X轴运动平台(11)的上表面设有控制所述第二滑块(17)在所述第二导轨(18)上滑动的Z轴直线运动装置(19)，所述Z轴运动平台(12)上设有Y轴直线运动装置(13)，所述X轴直线运动装置(16)、Z轴直线运动装置(19)和所述Y轴直线运动装置(13)的运动方向相互垂直。

5.如权利要求4所述的可移动式多维位置调整机构，其特征在于，所述笼式框架(9)的顶面和侧面预留有用于与安装桥连接的安装接口(20)。

6.如权利要求4所述的可移动式多维位置调整机构，其特征在于，所述X轴直线运动装置(16)、Z轴直线运动装置(19)和所述Y轴直线运动装置均包括电机(22)、减速器、蜗轮、与所述蜗轮相配合的蜗杆、设置于所述蜗轮内的螺母和与所述螺母相配合的螺杆(24)，所述电机(22)通过所述减速器控制所述蜗轮旋转，所述电机(22)与所述控制箱(4)电连接，所述X轴直线运动装置(16)和Z轴直线运动装置(19)的螺杆(24)分别与所述X轴运动平台(11)、Z轴运动平台(12)固定连接，所述Y轴直线运动装置的螺杆(24)底部设有用于悬挂负载的悬吊装置。

7.如权利要求4所述的可移动式多维位置调整机构，其特征在于，所述X轴直线运动装置(16)、Z轴直线运动装置(19)和所述Y轴直线运动装置上还设有手动输入端(23)。

8.如权利要求4所述的可移动式多维位置调整机构，其特征在于，所述吊绳位置调整装置(3)还包括设置于所述笼式框架(9)内顶部的直线升降机(30)和若干直线导轨(31)，所述支撑平台(10)上设有与所述直线导轨(31)配合的直线导轨滑块(32)和于所述直线升降机(30)的伸缩部固定连接的丝杠升降接口(33)。

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