[发明专利]一种大长径比工件对接装配用多自由度数控调姿平台

摘要

本发明公开了一种大长径比工件对接装配用多自由度数控调姿平台，包括作业平台、横移机构、升降俯仰机构、摆转机构、进给机构和底座。本发明增加了进给机构，通过伺服电机系统IV的驱动，实现了作业平台的水平进给运动，与原有的水平横移、竖直升降、水平面摆转和竖直面俯仰运动相结合，实现了五自由度调姿运动。本发明采用摆转机构实现大长径比工件水平面摆转调姿，可为大长径比工件提供高跨距稳定支撑，便于定位校准。本发明的升降俯仰机构可同时满足作业平台的竖直升降和竖直面俯仰调姿运动，伺服电机驱动的水平向运动与竖直向升降运动呈线性关系，便于数控定量运动。本发明调姿精度高，静态刚度和运动稳定性好，便于整机集成安装和搬运。

主权项

1.一种大长径比工件对接装配用多自由度数控调姿平台，包括作业平台(1)、横移机构(3)、升降俯仰机构(4)和底座(6)；所述的作业平台(1)的上部设置夹具，用于安装工件；所述的横移机构(3)由直线导轨滑块副II(15)、丝杠螺母副II(16)、伺服电机系统II(17)和横移机构安装座(18)组成；摆转机构安装座(13)通过直线导轨滑块副II(15)和丝杠螺母副II(16)与横移机构安装座(18)相连接，伺服电机系统II(17)与丝杠螺母副II(16)相连接，驱动摆转机构安装座(13)相对横移机构安装座(18)横向直线运动，实现作业平台(1)的水平横移运动；其特征在于：所述的调姿平台还包括摆转机构(2)和进给机构(5)；所述的摆转机构(2)由圆弧导轨滑块副(7)、矩形孔固定座(8)、拨杆(9)、直线导轨滑块副I(10)、丝杠螺母副I(11)、伺服电机系统I(12)、摆转机构安装座(13)和轴承(14)组成；摆转机构安装座(13)一端通过轴承(14)与作业平台(1)相连接，另一端通过圆弧导轨滑块副(7)与作业平台(1)相连接，实现作业平台(1)在水平面内以轴承(14)为旋转中心相对摆转机构安装座(13)摆转导向；拨杆(9)通过直线导轨滑块副I(10)和丝杠螺母副I(11)安装于作业平台(1)上，伺服电机系统I(12)与丝杠螺母副I(11)相连接，驱动拨杆(9)在作业平台(1)上横向直线运动；矩形孔固定座(8)安装于摆转机构安装座(13)上，拨杆(9)伸入到矩形孔固定座(8)的矩形孔内，与矩形孔宽度方向上间隙配合，并沿矩形孔长度方向滑动，实现将拨杆(9)的直线运动转化为作业平台(1)的水平面摆转运动；所述的升降俯仰机构(4)由升降机构I(19)、升降机构II(20)、连接垫块(21)、直线导轨滑块副III(22)和安装座(23)组成；升降机构I(19)和升降机构II(20)分别安装于安装座(23)两端，升降机构I(19)通过连接垫块(21)与横移机构安装座(18)一端相固接，升降机构II(20)通过导轨滑块副III(22)与横移机构安装座(18)另一端相连接，升降机构I(19)和升降机构II(20)的同步升降和异步升降分别实现作业平台(1)的竖直升降运动和竖直面俯仰运动；所述的升降机构I(19)与升降机构II(20)具有相同的结构形式，由直线导轨滑块副IV(24)、楔形滑动座(25)、丝杠螺母副III(26)、升降滑动座(27)、直线导轨滑块副V(28)、铰座(29)、直线轴承副(30)和伺服电机系统III(31)组成；楔形滑动座(25)底端通过直线导轨滑块副IV(24)和丝杠螺母副III(26)与安装座(23)相连接，伺服电机系统III(31)与丝杠螺母副III(26)相连接，驱动楔形滑动座(25)相对安装座(23)直线运动；楔形滑动座(25)顶端通过直线导轨滑块副V(28)与升降滑动座(27)相连接，直线导轨滑块副IV(24)与直线导轨滑块副V(28)的运动方向在竖直面上呈斜角，升降滑动座(27)与竖直放置的直线轴承副(30)连接，实现将楔形滑动座(25)的水平直线运动转化为升降滑动座(27)的竖直直线运动；升降滑动座(27)上安装有铰座(29)，实现升降机构I(19)与连接垫块(21)的铰接，以及升降机构II(20)与直线导轨滑块副III(22)的铰接；所述的进给机构(5)由直线导轨滑块副VI(32)、齿轮齿条副(33)、伺服电机系统IV(34)和安装座(23)组成；安装座(23)通过直线导轨滑块副VI(32)和齿轮齿条副(33)与底座(6)相连接，伺服电机系统IV(34)与齿轮齿条副(33)相连接，驱动安装座(23)相对底座(6)直线运动。