CN212653367U - 一种用于轴类产品装配的六自由度调姿平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于轴类产品装配的六自由度调姿平台，包括全向转运车、X轴移动机构、一号Y轴移动机构、二号Y轴移动机构、一号竖直移动机构、二号竖直移动机构、一号旋转机构和二号旋转机构，X轴移动机构固定安装在全向转运车上侧，一号Y轴移动机构固定安装至X轴移动机构的一号X轴移动台，二号Y轴移动机构固定安装至X轴移动机构的二号X轴移动台，一号旋转机构通过一号竖直移动机构固定安装至一号Y轴移动机构，二号旋转机构通过二号竖直移动机构固定安装至二号Y轴移动机构。本实用新型能够实现对部件的自动转运和精准装配，能够实现六个自由度自动控制调节和手动微调控制，与现有技术相比，在装配效率和装配精度上有很大提高。

Description

一种用于轴类产品装配的六自由度调姿平台

技术领域

本实用新型属于对接装配平台领域，尤其是涉及一种用于轴类产品装配的六自由度调姿平台。

背景技术

大直径轴类零件的装配过程中，主要采用天车吊装，通过人工手动对接装配，装配过程不仅精度低，而且效率低下，因此急需采用自动化的对接装配技术，对整个装配过程实现控制，提高装配精度和装配效率。根据检索，专利CN 108098710的专利公开看一种无轨转运平台，该专利通过转运平台实现大范围内的转移，转运平台上设置的两组调姿机构对圆型部件进行位姿的调整，实现六个自由度的调整，其不足之处在于：1.部件重心与转运平台重心偏距较大时，会对转运平台产生较大的偏载力矩，影响装配的精度，降低装配效率，同时对转运平台产生破坏；2.在较大范围内移运时，转运平台无法满足转运过程中有坡度的要求；3.在适应不同直径部件对接装配时，需要手动更换工装，增加准备工作的时间，且同一轴类零件不同位置直径不一时，需要更换不同工装，整个装配效率降低；4.调姿机构的竖直升降高度有限，无法适应不同高度部件的装配对接；5.安装直径较大部件时，工装底座的两组支点位置不变，且随直径的增大，两支点与部件轴线之间的夹角越小，重心偏高，装配稳定性变差；6.在沿部件轴线移动方向手动移动时，采用人工直接推动的方式，精度较差，且两组调姿机构无法实现联动和各自单独移动，降低效率；7.消隙滚转机构中齿条采用圆弧状，导轨采用圆弧状，直接承受部件的重力作用，发生微小变形对整个微调精度的影响较大；造成整体装配效率不高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种用于轴类产品装配的六自由度调姿平台，在轴类零件的装配过程中，能够实现对部件的自动转运和精准装配，能够实现三个方向的自动控制调节和手动微调控制，与现有技术相比，在装配效率和装配精度上有很大的提高。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于轴类产品装配的六自由度调姿平台，包括全向转运车、X轴移动机构、一号Y轴移动机构、二号Y轴移动机构、一号竖直移动机构、二号竖直移动机构、一号旋转机构和二号旋转机构，X轴移动机构固定安装在全向转运车上侧，一号Y轴移动机构固定安装至X轴移动机构的一号X轴移动台，二号Y轴移动机构固定安装至X轴移动机构的二号X轴移动台，一号旋转机构通过一号竖直移动机构固定安装至一号Y轴移动机构，二号旋转机构通过二号竖直移动机构固定安装至二号Y轴移动机构。

进一步的，全向转运车包括车架体、控制组件、麦克纳姆轮、弹簧悬挂、支撑板、升降系统和驱动电机，控制组件固定安装至车架体底部中心处，四个麦克纳姆轮分别通过四个弹簧悬挂连接至车架体的四角，每个麦克纳姆轮均连接至驱动电机的输出端，麦克纳姆轮和驱动电机一一对应，车架体底部两端分别设有两个升降系统，每两个升降系统安装在两个麦克纳姆轮内侧，每个升降系统的输出端均设有一个支撑板，控制组件包括电池和PLC。

进一步的，X轴移动机构包括一号手轮、二号手轮、一号转杆、二号转杆、一号减速机、二号减速机、一号丝杠、二号丝杠、一号离合器、二号离合器、中端离合器、一号导轨、二号导轨、一号X轴移动台和二号X轴移动台；车架体一侧，一号手轮通过一号转杆连接至一号减速器，一号减速器通过一号丝杠连接至中端离合器一端，中端离合器另一端通过二号丝杠连接至二号减速器，二号减速器通过二号转杆连接至二号手轮，一号丝杠靠近一号减速器的一端设有一号离合器，一号丝杠上设有一号螺母座；二号丝杠靠近二号减速的一端设有二号离合器，二号丝杠上设有二号螺母座；车架体一侧设有一号导轨，另一侧设有二号导轨，一号X轴移动台、二号X轴移动台的一端均通过滑块连接至一号导轨，一号X轴移动台、二号X轴移动台的另一端均通过滑块连接至二号导轨，一号X轴移动台底部连接至一号螺母座，二号X轴移动台底部连接至二号螺母座。

进一步的，一号Y轴移动机构和二号Y轴移动机构相同，一号Y轴移动机构包括若干Y轴滑块、Y轴导轨、Y轴手轮、Y轴丝杠、Y轴螺母座、Y轴移动台，一号X轴移动台上两侧设有若干Y轴滑块，Y轴移动台底部两侧分别设有一个Y轴导轨，Y轴导轨与Y轴滑块互动连接，实现Y轴移动台相对一号X轴移动台滑动，一号X轴移动台上表面固定安装Y轴丝杠，Y轴丝杠一端设有Y轴手轮，Y轴移动台底部通过Y轴螺母座连接至Y轴丝杠。

进一步的，一号竖直移动机构和二号竖直移动机构结构相同，一号竖直移动机构包括丝杠升降机、竖直电机、竖直换向器、竖直侧换向器、竖直转杆、升降丝杠、升降螺母座、竖直增高架，Y轴移动台上表面四角分别设置丝杠升降机、Y轴移动台中部设有竖直换向器，竖直电机输出端通过竖直离合器连接至竖直换向器一端，竖直换向器另一端通过联轴器连接至竖直转杆，竖直转杆一端设有竖直手轮，竖直换向器两侧设有X轴方向的一号竖直丝杠，Y轴同侧的两个丝杠升降机通过二号竖直丝杠联动，一号竖直丝杠通过竖直侧换向器同时驱动两个二号竖直丝杠转动，二号竖直丝杠分别驱动安装在丝杠升降机上的升降丝杠转动，四个升降丝杠均设有升降螺母座，竖直安装架的四角固定连接至四个升降螺母座，竖直增高架安装至竖直安装架上侧，竖直电机由电池供电，并信号连接至PLC。

进一步的，一号旋转机构和二号旋转机构结构相同，一号旋转机构包括旋转安装板，旋转安装板固定安装至竖直增高架上侧，旋转安装板上部设有一号旋转导轨和二号旋转导轨，一号旋转导轨外侧设有一号锁紧槽，二号旋转导轨外侧设有二号锁紧槽，一号旋转导轨和二号旋转导轨支架中间设有旋转丝杠，旋转丝杠一端设有旋转手轮，一号旋转轴承座底部通过旋转滑块滑动连接至一号旋转导轨、二号旋转导轨，一号旋转轴承座底部通过一号旋转螺母座连接至旋转丝杠；二号旋转轴承座底部通过旋转滑块滑动连接至一号导轨、二号导轨，二号旋转轴承座底部通过二号旋转螺母座连接至旋转丝杠，一号旋转轴承座设有一号旋转轮，二号旋转轴承座设有二号旋转轮，旋转电机安装至一号旋转轴承座，且旋转电机的输出端固定连接至一号旋转轮，一号旋转轴承座两侧设有一号锁紧件，二号旋转轴承座两侧分别设有二号锁紧件，旋转电机由电池供电，并信号连接至控制器。

进一步的，旋转安装板两端分别设有一个栓紧座。

进一步的，一号旋转螺母座和二号旋转螺母座的螺纹方向是相反的。

进一步的，竖直增高架的小于竖直安装架的面积。

进一步的，所述升降系统是型号为MA25的地面升降机。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种用于轴类产品装配的六自由度调姿平台具有以下优势：

(1)全向转运车的麦克纳姆轮采用独立弹簧悬挂支撑，在使用全向转运车转运时，部件重心与全向转运车重心不重合时，弹簧悬挂支撑会减小部件和全向转运车对麦克纳姆轮的损坏，在调整轴类零件的位姿时，全向转运车的升降机构会将承托整个车架，同时使麦克纳姆轮与地面脱离接触，四组升降机直接接触地面，保证在工作过程中，全向转运车的固定状态，同时也直接避免调整位姿时对麦克纳姆轮的损伤。

(2)全向转运车的麦克纳姆轮采用独立的弹簧悬挂支撑，在转运过程中，出现较小的坡度时，弹簧悬挂直接会根据地面的水平高度发生不同的变化，降低由于全向转运车发生倾斜时对麦克纳姆轮和全向转运车架体的损坏。

(3)部件旋转对轴类零件的工装采用的是旋转轮，一号旋转轮与二号旋转轮与轴类零件相切的工作方式，两组一号旋转轮和二号旋转轮只需调整到合适的位置，即可保证轴类零件的稳定，无论轴类零件的大小，都与一号旋转轮和二号旋转轮相切，只需调整一号旋转轮和二号旋转轮之间的距离即可将轴类零件调整到合适的位置，即两轮的圆心到轴类零件的圆心之间的夹角大于90°，且针对轴径尺寸不一的同一零件时，可以分别调整两组调姿机构的部件旋转机构，并调整两组竖直移动机构的高度，调整到轴类零件轴线位于水平位置。

(4)一号竖直移动机构采用丝杠升降机带动竖直丝杠旋转，带动升降螺母座竖直上下移动，同时将竖直丝杠深入到竖直安装架的内部，保证在增大竖直移动距离的同时可以尽量节约空间，竖直增高架与竖直安装架连接后可以在大范围内增加竖直移动的可调节距离，竖直增高架与竖直安装架的上接口相同，均可以与部件旋转机构连接。

(5)通过手动转动部件旋转手轮，可以调节一号旋转轴承座和二号旋转轴承座之间的距离，调整距后，使得在轴类零件旋转过程中轴类零件与一号旋转轮和二号旋转轮之间的夹角大于90°，无论在较大范围转运轴类零件和小范围内调整轴类零件时，都能保持轴类零件的稳定。

(6)三个方向直动的手动操作方式都是通过转动手轮进行调整，丝杠的精度能确定手动操作的精度，提高在使用时的调整精度，在平行于轴类零件的轴线方向上的三组离合器，通过离合器通断确定两组丝杠的联动或者两组单独移动，两组丝杠之间的离合器闭合时，两组调姿结构可以实现联动，两组丝杠之间的离合器断开时，两组丝杠需要单独通过各自的手轮进行调整。

(7)一号旋转轮和二号旋转轮与轴类零件直接接触，同时旋转轮通过轴和轴承固定安装在一号端轴承座上和二号端轴承座上，旋转轮和轮轴零件相对较稳定，在转轴转动过程中，承重件不会发生较大的变化不会对调姿机构产生影响。

(8)X轴移动机构可以实现轴类零件在X轴方向上的调整；一号Y轴移动机构、二号Y轴移动机构同步工作可以实现轴类零件在Y轴方向的调整；一号竖直移动机构、二号竖直移动机构同步工作可以实现轴类零件在Z轴方向的调整；轴类零件可以在两组一号旋转轮、二号旋转轮的同步转动下实现 X轴向滚转角的调整；当一号竖直移动机构、二号竖直移动机构错位上下移动时，可以实现轴类零件在Y轴方向俯仰角的调整；当一号Y轴移动机构、二号Y轴移动机构错位移动时，可以实现轴类零件在Z轴方向偏航角的调整，实现轴类零件在六自由度方向的调整。

(9)通过调节一号X轴移动台和二号X轴移动台之间的距离，可以适应不同长度的轴类产品；通过调节一号旋转机构、二号旋转机构的一号旋转轴承座和二号旋转轴承座之间的距离，可以适应不同直径的轴类产品。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的一种用于轴类产品装配的六自由度调姿平台整体示意图；

图2为本实用新型实施例所述的X轴移动机构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的一号Y轴移动机构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的一号竖直移动机构和竖直增高架连接示意图；

图5为本实用新型实施例所述的一号旋转机构示意图。

附图标记说明：

1、全向转运车；101、车架体；102、控制组件；103、麦克纳姆轮；104、弹簧悬挂；105、升降系统；106、驱动电机；2、X轴移动机构；201、一号手轮；202、二号手轮；203、一号转杆；204、二号转杆；205、一号减速机； 206、二号减速机；207、一号丝杠；208、二号丝杠；209、一号离合器；210、二号离合器；211、中端离合器；212、一号导轨；213、二号导轨；214、一号X轴移动台；215、二号X轴移动台；3、一号Y轴移动机构；301、Y轴滑块；302、Y轴导轨；303、Y轴手轮；304、Y轴丝杠；305、Y轴螺母座；306、 Y轴移动台；4、二号Y轴移动机构；5、一号竖直移动机构；501、丝杠升降机；502、竖直换向器；503、竖直电机；504、竖直转杆；505、竖直手轮；506、一号竖直丝杠；507、二号竖直丝杠；508、竖直侧换向器；509、升降丝杠；510、升降螺母座；511、竖直安装架；512、竖直增高架；6、二号竖直移动机构；7、一号旋转机构；701、旋转安装板；702、一号旋转导轨； 703、二号旋转导轨；704、一号锁紧槽；705、二号锁紧槽；706、旋转丝杠； 707、旋转手轮；708、一号旋转轴承座；709、二号旋转轴承座；710、一号旋转轮；711、二号旋转轮；712、一号锁紧件；713、二号锁紧件；714、栓紧座；8、二号旋转机构。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种用于轴类产品装配的六自由度调姿平台，如图1至图5所示，包括全向转运车1、X轴移动机构2、一号Y轴移动机构3、二号Y轴移动机构4、一号竖直移动机构5、二号竖直移动机构6、一号旋转机构7和二号旋转机构8，X轴移动机构2固定安装在全向转运车1上侧，一号Y轴移动机构3 固定安装至X轴移动机构2的一号X轴移动台214，二号Y轴移动机构4固定安装至X轴移动机构2的二号X轴移动台215，一号旋转机构7通过一号竖直移动机构5固定安装至一号Y轴移动机构3，二号旋转机构8通过二号竖直移动机构6固定安装至二号Y轴移动机构4。

全向转运车1包括车架体101、控制组件102、麦克纳姆轮103、弹簧悬挂104、支撑板、升降系统105和驱动电机106，控制组件102固定安装至车架体101底部中心处，四个麦克纳姆轮103分别通过四个弹簧悬挂104连接至车架体101的四角，每个麦克纳姆轮103均连接至驱动电机106的输出端，麦克纳姆轮103和驱动电机106一一对应，车架体101底部两端分别设有两个升降系统105，每两个升降系统105安装在两个麦克纳姆轮103内侧，每个升降系统105的输出端均设有一个支撑板，控制组件102包括电池和 PLC。四组安装有弹簧悬挂104的麦克纳姆轮103可以实现全向转运车实现车身直行、横行、斜行及回转运动等沿平面上任意连续轨迹行走，并且保证车体的平衡，四组升降系统105能够整体驱动全向转运车1，并且使四组麦克纳姆轮103离开地面，四组升降系统105独立支撑起全向转运车1，在出现偏载时，保证全向转运车1的稳定，在实现调姿过程中，减小因为全向转运车1的偏动带来的的误差，提高调姿过程中的精度。

X轴移动机构2包括一号手轮201、二号手轮202、一号转杆203、二号转杆204、一号减速机205、二号减速机206、一号丝杠207、二号丝杠208、一号离合器209、二号离合器210、中端离合器211、一号导轨212、二号导轨213、一号X轴移动台214和二号X轴移动台215；车架体101一侧，一号手轮201通过一号转杆203连接至一号减速器，一号减速器通过一号丝杠207连接至中端离合器211一端，中端离合器211另一端通过二号丝杠208 连接至二号减速器，二号减速器通过二号转杆204连接至二号手轮202，一号丝杠207靠近一号减速器的一端设有一号离合器209，一号丝杠207上设有一号螺母座；二号丝杠208靠近二号减速的一端设有二号离合器210，二号丝杠208上设有二号螺母座；车架体101一侧设有一号导轨212，另一侧设有二号导轨213，一号X轴移动台214、二号X轴移动台215的一端均通过滑块连接至一号导轨212，一号X轴移动台214、二号X轴移动台215的另一端均通过滑块连接至二号导轨213，一号X轴移动台214底部连接至一号螺母座，二号X轴移动台215底部连接至二号螺母座。

中端离合器211和二号离合器210的联动工作模式：1、当一号离合器 209闭合，中端离合器211断开，二号离合器210闭合时，分别转动一号手轮201、二号手轮202，可分别一号X轴移动台214和二号X轴移动台215 的移动，而且移动方向和移动速度互相不发生干扰；2、当一号离合器209 打开，中端离合器211闭合，二号离合器210闭合时，转动二号手轮202，可实现一号X轴移动台214和二号X轴移动台215的移动，而且移动方向和移动速度相同，用于当轴类产品在前后移动方向上出现偏载时，可以同时调节一号X轴移动台214和二号X轴移动台215相对于全向转运车1的位置，保证承载位置和载重的质心位于全向转运车内。3、当一号离合器209闭合，中端离合器211闭合，二号离合器210打开时，转动前后一号手轮201，可实现一号X轴移动台214和二号X轴移动台215的移动，而且移动方向和移动速度相同；工作模式2与3可实现的功能相同，作用是降低操作难度。

一号Y轴移动机构3和二号Y轴移动机构4相同，一号Y轴移动机构3 包括若干Y轴滑块301、Y轴导轨302、Y轴手轮303、Y轴丝杠304、Y轴螺母座305、Y轴移动台306，一号X轴移动台214上两侧设有若干Y轴滑块 301，Y轴移动台306底部两侧分别设有一个Y轴导轨302，Y轴导轨302与 Y轴滑块301互动连接，实现Y轴移动台306相对一号X轴移动台214滑动，一号X轴移动台214上表面固定安装Y轴丝杠304，Y轴丝杠304一端设有Y 轴手轮303，Y轴移动台306底部通过Y轴螺母座305连接至Y轴丝杠304，一号Y轴移动机构3和二号Y轴移动机构4可独立运动，与X轴向的移动不发生干涉，转动Y轴手轮303时，Y轴丝杠304转动，Y轴螺母座305可在Y 轴丝杠304上移动，Y轴移动台306随Y轴螺母座305移动；正转T轴手轮 304和反转Y轴手轮304时，可以使Y轴移动台306的移动方向相反，实现在整个Y轴方向的移动；

一号竖直移动机构5和二号竖直移动机构6结构相同，一号竖直移动机构5包括丝杠升降机501、竖直电机503、竖直换向器502、竖直侧换向器 508、竖直转杆504、升降丝杠509、升降螺母座510、竖直增高架512，Y 轴移动台306上表面四角分别设置丝杠升降机501、Y轴移动台306中部设有竖直换向器502，竖直电机503输出端通过竖直离合器连接至竖直换向器 502一端，竖直换向器502另一端通过联轴器连接至竖直转杆504，竖直转杆504一端设有竖直手轮505，竖直换向器502两侧设有X轴方向的一号竖直丝杠506，Y轴同侧的两个丝杠升降机501通过二号竖直丝杠507联动，一号竖直丝杠506通过竖直侧换向器508同时驱动两个二号竖直丝杠507转动，二号竖直丝杠507分别驱动安装在丝杠升降机501上的升降丝杠509转动，四个升降丝杠509均设有升降螺母座510，竖直安装架511的四角固定连接至四个升降螺母座510，竖直增高架512安装至竖直安装架511上侧，竖直电机503由电池供电，并信号连接至PLC。

四组升降螺母座510高度相同，通过丝杠升降机501的输出转动带动升降螺母座510同时上下移动，四组升降螺母座510的上表面与竖直安装架511 的底面安装，竖直安装架511在竖直方向上下移动，竖直离合器闭合时，竖直电机503转动，竖直安装架511实现自动调整；竖直离合器断开，通过手动转动竖直手轮505对竖直安装架511实现手动调节。

一号旋转机构7和二号旋转机构8结构相同，一号旋转机构7包括旋转安装板701，旋转安装板701固定安装至竖直增高架512上侧，旋转安装板 701上部设有一号旋转导轨702和二号旋转导轨703，一号旋转导轨702外侧设有一号锁紧槽704，二号旋转导轨703外侧设有二号锁紧槽705，一号旋转导轨702和二号旋转导轨703支架中间设有旋转丝杠706，旋转丝杠706 一端设有旋转手轮707，一号旋转轴承座708底部通过旋转滑块滑动连接至一号旋转导轨702、二号旋转导轨703，一号旋转轴承座708底部通过一号旋转螺母座连接至旋转丝杠706；二号旋转轴承座709底部通过旋转滑块滑动连接至一号导轨212、二号导轨213，二号旋转轴承座709底部通过二号旋转螺母座连接至旋转丝杠706，一号旋转轴承座708设有一号旋转轮710，二号旋转轴承座709设有二号旋转轮711，旋转电机安装至一号旋转轴承座708，且旋转电机的输出端固定连接至一号旋转轮710，一号旋转轴承座708 两侧设有一号锁紧件712，二号旋转轴承座709两侧分别设有二号锁紧件 713，旋转电机由电池供电，并信号连接至控制器。

转动旋转手轮707，一号旋转轴承座708和二号旋转轴承座709会相向运动，或者向背运动，根据轴径的大小，使得轴类零件的中心到一号旋转轮 710和二号旋转轮711之间的夹角尽量增大，增加轴类零件的稳定性，调整完成后，通过固定一号锁紧件712和二号锁紧件713固定位置，轴类零件放置到一号旋转轮710和二号旋转轮711上，通过部件旋转电机的驱动，带动轴类零件转动，通过调节一号X轴移动台214和二号X轴移动台215之间的距离，可以适应不同长度的轴类产品；通过调节一号旋转机构7、二号旋转机构8的一号旋转轴承座708和二号旋转轴承座709之间的距离，可以适应不同直径的轴类产品。

旋转安装板701两端分别设有一个栓紧座714，轴类产品放置到一号旋转轮710、二号旋转轮711上时，为了达到稳定产品的作用，使用栓紧带穿过栓紧座714对轴类产品进行固定。

一号旋转螺母座和二号旋转螺母座的螺纹方向是相反的，可以让一号旋转轴承座708和二号旋转轴承座709相向运动。

竖直增高架512的小于竖直安装架511的面积，达到竖直增高架512安装的稳定性。

所述升降系统105是型号为MA25的地面升降机。

X轴移动机构可以实现轴类零件在X轴方向上的调整，此为第一自由度；一号Y轴移动机构、二号Y轴移动机构同步工作可以实现轴类零件在Y轴方向的调整，此为第二自由度；一号竖直移动机构、二号竖直移动机构同步工作可以实现轴类零件在Z轴方向的调整，此为第三自由度；轴类零件可以在两组一号旋转轮、二号旋转轮的转动下实现X轴向滚转角的转动调整，此为第四自由度；当一号竖直移动机构、二号竖直移动机构上下错位移动时，可以实现轴类零件在Y轴方向俯仰角的转动调整，此为第五自由度；当一号Y 轴移动机构、二号Y轴移动机构错位移动时，可以实现轴类零件在Z轴方向偏航角的调整，此为第六自由度；至此，轴类零件可以在六自由度方向实现位置或者角度的调整。

一种用于轴类产品装配的六自由度调姿平台，现阶段使用的是电动粗调配合手动精调的方式对本调姿平台进行调整，后续通过改进可以扩展为调姿平台的全自动化精调，节省人力，提高工作效率。

X轴移动机构2的一号丝杠207、二号丝杠208、一号离合器209、二号离合器210、中端离合器211；一号Y轴移动机构3的Y轴丝杠304、丝杠升降机501、一号竖直丝杠506、二号竖直丝杠507、升降丝杠509；一号旋转机构7的旋转丝杠706在进行传动时均具有自锁的功能，保证各机构移动到指定位置，避免出现位置偏移的情况。

一种用于轴类产品装配的六自由度调姿平台，工作原理，

1、轴类零件搭载，首先根据轴类零件需要调整的高度调整，如果需要的位置较高，可以安装竖直增高架512，如果需要的高度较低，可以不安装竖直增高架512；将轴类零件吊装到部件旋转机构的一号旋转轮710和二号旋转轮711上，根据轴类零件直径的不同，在将轴类零件吊装到调姿平台上之前，可调整一号旋转轴承座708和二号旋转轴承座709之间的距离，顺时针转动旋转手轮707或逆时转动旋转手轮707，调整到合适位置，即：一号旋转轮710和二号旋转轮711与轴心之间的夹角大于等于90°；并且根据轴类零件的长度，调整两组调姿机构之间的位置，使得轴类零件的中心位于两组调姿机构中间，若同一轴类零件的轴径尺寸不一，可分别调整两组调姿机构的部件旋转机构的一号旋转轮710和二号旋转轮711之间的距离，最终状态是两组旋转机构的一号旋转轮与二号旋转轮之间的距离到达所承载的位置轴类零件的中线的夹角大于或者等于90度。

2、全向转运车转运；轴类零件吊装在旋转机构上以后，通过全向转运车1的控制组件102对麦克纳姆轮103的驱动，可完成全向转运车1沿360 °任意方向直线移动、沿全向转运车1中心旋转任意角度，同时可以绕全向转运车1以外任意一点进行旋转；

3、X轴方向调整；中端离合器211和二号离合器210的联动工作模式： a、当一号离合器209闭合，中端离合器211断开，二号离合器210闭合时，分别转动一号手轮201、二号手轮202，可分别实现一号X轴移动台214和二号X轴移动台215的移动，而且移动方向和移动速度互相不发生干扰；b、当一号离合器209打开，中端离合器211闭合，二号离合器210闭合时，转动二号手轮202，可实现一号X轴移动台214和二号X轴移动台215的移动，而且移动方向和移动速度相同，用于当轴类产品在前后移动方向上出现偏载时，可以同时调节一号X轴移动台214和二号X轴移动台215相对于全向转运车1的位置，保证承载位置和载重的质心位于全向转运车内；c、当一号离合器209闭合，中端离合器211闭合，二号离合器210打开时，转动前后一号手轮201，可实现一号X轴移动台214和二号X轴移动台215的移动，而且移动方向和移动速度相同；工作模式b与c可实现的功能相同，作用是降低操作难度；

4、Y轴方向调整；一号Y轴移动机构3和二号Y轴移动机构4可独立运动，与X轴向的移动不发生干涉，转动Y轴手轮303时，Y轴丝杠304转动，Y轴螺母座305可在Y轴丝杠304上移动，Y轴移动台306随Y轴螺母座305 移动；正转T轴手轮304和反转Y轴手轮304时，可以使Y轴移动台306的移动方向相反，实现在整个Y轴方向的移动；

5、竖直方向调整；竖直方向移动机构可独立运动，与X轴向移动和Y 轴向移动不发生干涉，竖直离合器闭合时，竖直电机503工作，竖直移动实现自动调节；竖直离合器断开，手动转动竖直手轮505，顺时针或者逆时针转动手轮，即可竖直上升或者下降；并且可以根据实际的位置需要可以实现两组竖直移动机构各自的调整，竖直移动可根据需要实现电动或者手动调节，转动到相应的位置。

6、部件旋转工作；部件旋转电机带动一号旋转轮710转动，由于一号旋转710轮和轴类零件相切，在摩擦力的驱动下，可以实现轴类零件转动，且实现纯滚动转动随动旋转轮与轴类零件转动，由于摩擦力较大，轴类零件只做纯滚动。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于轴类产品装配的六自由度调姿平台，其特征在于：包括全向转运车、X轴移动机构、一号Y轴移动机构、二号Y轴移动机构、一号竖直移动机构、二号竖直移动机构、一号旋转机构和二号旋转机构，X轴移动机构固定安装在全向转运车上侧，一号Y轴移动机构固定安装至X轴移动机构的一号X轴移动台，二号Y轴移动机构固定安装至X轴移动机构的二号X轴移动台，一号旋转机构通过一号竖直移动机构固定安装至一号Y轴移动机构，二号旋转机构通过二号竖直移动机构固定安装至二号Y轴移动机构。

2.根据权利要求1所述的一种用于轴类产品装配的六自由度调姿平台，其特征在于：全向转运车包括车架体、控制组件、麦克纳姆轮、弹簧悬挂、支撑板、升降系统和驱动电机，控制组件固定安装至车架体底部中心处，四个麦克纳姆轮分别通过四个弹簧悬挂连接至车架体的四角，每个麦克纳姆轮均连接至驱动电机的输出端，麦克纳姆轮和驱动电机一一对应，车架体底部两端分别设有两个升降系统，每两个升降系统安装在两个麦克纳姆轮内侧，每个升降系统的输出端均设有一个支撑板，控制组件包括电池和PLC。

3.根据权利要求1所述的一种用于轴类产品装配的六自由度调姿平台，其特征在于：X轴移动机构包括一号手轮、二号手轮、一号转杆、二号转杆、一号减速机、二号减速机、一号丝杠、二号丝杠、一号离合器、二号离合器、中端离合器、一号导轨、二号导轨、一号X轴移动台和二号X轴移动台；车架体一侧，一号手轮通过一号转杆连接至一号减速器，一号减速器通过一号丝杠连接至中端离合器一端，中端离合器另一端通过二号丝杠连接至二号减速器，二号减速器通过二号转杆连接至二号手轮，一号丝杠靠近一号减速器的一端设有一号离合器，一号丝杠上设有一号螺母座；二号丝杠靠近二号减速的一端设有二号离合器，二号丝杠上设有二号螺母座；车架体一侧设有一号导轨，另一侧设有二号导轨，一号X轴移动台、二号X轴移动台的一端均通过滑块连接至一号导轨，一号X轴移动台、二号X轴移动台的另一端均通过滑块连接至二号导轨，一号X轴移动台底部连接至一号螺母座，二号X轴移动台底部连接至二号螺母座。

4.根据权利要求3所述的一种用于轴类产品装配的六自由度调姿平台，其特征在于：一号Y轴移动机构和二号Y轴移动机构相同，一号Y轴移动机构包括若干Y轴滑块、Y轴导轨、Y轴手轮、Y轴丝杠、Y轴螺母座、Y轴移动台，一号X轴移动台上两侧设有若干Y轴滑块，Y轴移动台底部两侧分别设有一个Y轴导轨，Y轴导轨与Y轴滑块互动连接，实现Y轴移动台相对一号X轴移动台滑动，一号X轴移动台上表面固定安装Y轴丝杠，Y轴丝杠一端设有Y轴手轮，Y轴移动台底部通过Y轴螺母座连接至Y轴丝杠。

5.根据权利要求4所述的一种用于轴类产品装配的六自由度调姿平台，其特征在于：一号竖直移动机构和二号竖直移动机构结构相同，一号竖直移动机构包括丝杠升降机、竖直电机、竖直换向器、竖直侧换向器、竖直转杆、升降丝杠、升降螺母座、竖直增高架，Y轴移动台上表面四角分别设置丝杠升降机、Y轴移动台中部设有竖直换向器，竖直电机输出端通过竖直离合器连接至竖直换向器一端，竖直换向器另一端通过联轴器连接至竖直转杆，竖直转杆一端设有竖直手轮，竖直换向器两侧设有X轴方向的一号竖直丝杠，Y轴同侧的两个丝杠升降机通过二号竖直丝杠联动，一号竖直丝杠通过竖直侧换向器同时驱动两个二号竖直丝杠转动，二号竖直丝杠分别驱动安装在丝杠升降机上的升降丝杠转动，四个升降丝杠均设有升降螺母座，竖直安装架的四角固定连接至四个升降螺母座，竖直增高架安装至竖直安装架上侧，竖直电机由电池供电，并信号连接至PLC。

6.根据权利要求5所述的一种用于轴类产品装配的六自由度调姿平台，其特征在于：一号旋转机构和二号旋转机构结构相同，一号旋转机构包括旋转安装板，旋转安装板固定安装至竖直增高架上侧，旋转安装板上部设有一号旋转导轨和二号旋转导轨，一号旋转导轨外侧设有一号锁紧槽，二号旋转导轨外侧设有二号锁紧槽，一号旋转导轨和二号旋转导轨支架中间设有旋转丝杠，旋转丝杠一端设有旋转手轮，一号旋转轴承座底部通过旋转滑块滑动连接至一号旋转导轨、二号旋转导轨，一号旋转轴承座底部通过一号旋转螺母座连接至旋转丝杠；二号旋转轴承座底部通过旋转滑块滑动连接至一号导轨、二号导轨，二号旋转轴承座底部通过二号旋转螺母座连接至旋转丝杠，一号旋转轴承座设有一号旋转轮，二号旋转轴承座设有二号旋转轮，旋转电机安装至一号旋转轴承座，且旋转电机的输出端固定连接至一号旋转轮，一号旋转轴承座两侧设有一号锁紧件，二号旋转轴承座两侧分别设有二号锁紧件，旋转电机由电池供电，并信号连接至控制器。

7.根据权利要求6所述的一种用于轴类产品装配的六自由度调姿平台，其特征在于：旋转安装板两端分别设有一个栓紧座。

8.根据权利要求6所述的一种用于轴类产品装配的六自由度调姿平台，其特征在于：一号旋转螺母座和二号旋转螺母座的螺纹方向是相反的。

9.根据权利要求2所述的一种用于轴类产品装配的六自由度调姿平台，其特征在于：所述升降系统是型号为MA25的地面升降机。

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