[发明专利]一种精密安装轨上机械臂装置

说明书

本发明涉及一种精密安装轨上机械臂装置，属于机械工程领域的精密仪器吊运及精密安装技术领域。该机械臂装置包括挂车、回转机构、牵引小车、轨道、伸缩机构、平动机构和机械手；挂车通过挂车轮组机构悬挂在轨道上；牵引小车通过牵引小车轮组机构悬挂在轨道上，且与挂车固定连接；挂车下方固定有回转机构；回转机构下方固定有伸缩机构；伸缩机构的伸缩端与平动机构连接；平动机构的平动端与机械手连接。本发明采用轨上运行方案，多自由度耦合吊运实现了狭小空间内的灵活壁障；大范围运动机构的初步就位与六自由度微调精密对接相结合，实现了光学组件的高效、高精度的对接安装，适用于重型光学组件的吊运。

技术领域

本发明涉及一种精密安装轨上机械臂装置，属于机械工程领域的精密仪器吊运及精密安装技术领域，特别适用于洁净环境下，狭小空间内重型光学仪器的精密对接及吊装运输。

背景技术

随着重大科学实验专项工程的开展，众多大型化、高度集成化的科学实验室开始建设并投入使用。大型试验室内的光、机、电设备的布置错综复杂，运输通道、安装空间狭小，而各类实验设备尤其是光学仪器的对接安装及吊装运输要求高平稳性和高精度性。由于实验室内的环境的特殊性、复杂性，没有成型的吊装设备、安装机械能够满足该类实验室建设的需求，如何实现在狭小空间内对重型实验仪器的吊装及精密安装，成为当前重大专项实验室建设规划的关键性问题。

发明内容

为实现在狭小空间内对重型实验仪器的吊装及精密安装，本发明设计了一套能够用于重型光学仪器平稳吊运、姿态精确调整并能够灵活适应实验室环境，躲避地面障碍的机械臂系统。

为了实现上述的目的，本发明采用的技术方案是：

一种精密安装轨上机械臂装置，该机械臂装置包括挂车1、回转机构2、牵引小车4、轨道6、伸缩机构7、平动机构8和机械手16；所述挂车1通过挂车轮组机构悬挂在轨道6上；所述牵引小车4通过牵引小车轮组机构悬挂在轨道6上，并且与挂车1固定连接，用于驱动挂车1在轨道6上行驶；所述挂车1下方固定有回转机构2；所述回转机构2下方固定有伸缩机构7，用于驱动伸缩机构7在水平面内做360°转动；所述伸缩机构7的伸缩端与平动机构8连接，用于驱动平动机构8沿水平方向往复运动；所述平动机构8的平动端与机械手16连接，用于驱动调节机械手16的竖直高度。

进一步地，该机械臂装置还包括取电小车5；所述取电小车5设有取电小车轮组机构，用于将取电小车5悬挂在轨道6上，并且取电小车5与挂车1固定连接在一起。

更进一步地，所述轨道6上还设置有输电环；所述输电环与取电小车5的取电端电连接，为机械臂装置提供电力。

进一步地，所述轨道6的外侧固定有链条；所述牵引小车4上设有驱动链轮，所述驱动链轮与所述链条咬合连接，用于驱动挂车1在轨道6上行驶。

进一步地，所述平动机构8包括四根等长的支杆81，固定件82，液压缸83和平动件84；其中：所述固定件82与伸缩机构7的伸缩端固定连接；所述平动件84与机械手16固定连接；所述四根等长的支杆81位于固定件82和平动件84之间，且支杆81的两端分别与固定件82和平动件84铰接；所述四根等长的支杆81互相平行设置；所述液压缸83的一端与固定件82的下端连接，另一端与平动件84的上端连接。

进一步地，所述机械手16包括摆动机构9和对接机构10；所述摆动机构9与平动机构8的平动端相连；所述摆动机构9的摆动端与对接机构10相连，用于驱动调节对接机构10的安装角度。

更进一步地，所述对接机构10为六自由度的对接机构。

进一步地，所述轨道6包括ρ形的内轨道61和ρ形的外轨道62；内轨道61和外轨道62构成ρ形的双环轨道，其中，所述外轨道62位于ρ形的双环轨道的外侧；所述轨道6包括直轨段和环轨段，其中直轨段用于泊车，环轨段覆盖全部安装位置。

进一步地，所述外轨道62的环轨段与内轨道61的直轨段交叉处内轨道61断开。