六自由度浮动机构制造技术

技术编号:10682067 阅读:145 留言:0更新日期:2014-11-26 14:13
六自由度浮动机构,包括固定支架,固定支架上纵向滑动连接有机械臂,在机械臂的下方设置有纵向气缸,机械臂的关节部分由至少两个通过回转轴连接的关节组成,回转轴通过螺栓与两个关节中靠近球铰支撑组件的一个固定连接,回转轴下端的端头部分突出于关节的底部,与端头部分相配的设置有夹紧装置,球铰支撑组件为环形,其内圆周上均布有多个支撑滚珠,与球铰支撑组件相配的夹具为中空的环形圆台状,并且其半径较小底面朝下,夹具由两个相互铰接的弧形夹爪组成,且夹具的外圆周为球面,当夹具在闭合状态下放置到球铰支撑组件上时,所有的支撑滚珠都能与夹具的外圆周接触,在球铰支撑组件上还设置有通过气缸控制的夹具锁紧机构。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】六自由度浮动机构,包括固定支架,固定支架上纵向滑动连接有机械臂,在机械臂的下方设置有纵向气缸,机械臂的关节部分由至少两个通过回转轴连接的关节组成,回转轴通过螺栓与两个关节中靠近球铰支撑组件的一个固定连接,回转轴下端的端头部分突出于关节的底部,与端头部分相配的设置有夹紧装置,球铰支撑组件为环形,其内圆周上均布有多个支撑滚珠,与球铰支撑组件相配的夹具为中空的环形圆台状,并且其半径较小底面朝下,夹具由两个相互铰接的弧形夹爪组成,且夹具的外圆周为球面,当夹具在闭合状态下放置到球铰支撑组件上时,所有的支撑滚珠都能与夹具的外圆周接触,在球铰支撑组件上还设置有通过气缸控制的夹具锁紧机构。【专利说明】六自由度浮动机构
本专利技术涉及一种工件移动、定位装置,特别是一种六自由度浮动机构。
技术介绍
在大型工件机械精密装配过程中,往往需要对工件在空间上的位置进行反复调整才能达到理想位置,满足装配精度要求,而这种调整有时不仅仅是三维空间上X轴、Y轴和Z轴上的调整,往往还需要工件做出转动、摆动等动作;传统上对于需要这样复杂位置调整的工件只能用吊车将工件吊起,人为的对工件在空间上的姿态进行调整,来实现装配。这种方法存在较多的问题:安全隐患较大,调整过程繁琐、调整精度较差、定位困难等等。因此现在需要一种能够解决上述问题的新型装置。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有技术所存在的上述不足,提出一种操作方便、调整容易、定位准确,且除了在X轴、Y轴和Z轴方向上调整之外,还可以实现转动和摆动的六自由度浮动机构。 本专利技术的技术解决方案是:一种六自由度浮动机构,包括固定支架1,其特征在于:所述的固定支架I上纵向滑动连接有机械臂2,在机械臂2的下方设置有纵向气缸3,机械臂2由关节部分4和位于关节部分4自由端的球铰支撑组件5组成,其中关节部分4由至少两个通过回转轴17连接的关节6组成,回转轴17通过螺栓与两个关节6中靠近球铰支撑组件5的一个固定连接,回转轴17下端的端头部分7突出于关节6的底部,与端头部分7相配的设置有夹紧装置8,球铰支撑组件5为环形,其内圆周上均布有多个支撑滚珠9,与球铰支撑组件5相配的夹具10为中空的环形圆台状,并且其半径较小底面朝下,夹具10由两个相互铰接的弧形夹爪11组成,且夹具10的外圆周为球面,当夹具10在闭合状态下放置到球铰支撑组件5上时,所有的支撑滚珠9都能与夹具10的外圆周接触,在球铰支撑组件5上还设置有通过气缸12控制的夹具锁紧机构13。 所述的纵向气缸3为两个,且对称设置在机械臂2的下方。 所述的夹具锁紧机构13包括两个对称设置且与夹具10相配的锁紧块14,锁紧块14铰接在第一锁紧杆15的一端,第一锁紧杆15的另一端与第二锁紧杆16的一端相铰接,而第二锁紧杆16的另一端则与气缸12工作端的端部铰接,所述的第一锁紧杆15通过转轴转动支撑在球铰支撑组件5上。 本专利技术同现有技术相比,具有如下优点:在进行某些工件的空间移动和定位时,如果所需要调整的自由度较多,因此只能用吊车等装置将工件吊起,人为地对工件在空间上进行位移或姿态调整,这样做就存在着操作繁琐、安全隐患大、调整和定位麻烦等问题,针对现有技术的上述缺陷,本申请公开了一种具有多个方向自由度的浮动机构,它可以让工件在三维空间上进行移动(X轴、Y轴和Z轴方向),同时它还可以让工件绕着Z轴方向转动,还具备让工件在一定角度范围内进行摆动(X轴、Y轴的摆动),它让工件具备了多达六个自由度,方便了工件在空间位置上的调整和定位,因此可以说它具备了多种优点,特别适合于在本领域中推广应用,其市场前景十分广阔。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术实施例的主视图。 图2为本专利技术实施例的左视图。 图3为本专利技术实施例的俯视图。 图4为图1中的A-A向剖视图。 图5为图3中的B-B向剖视图。 【具体实施方式】 下面将结合【专利附图】【附图说明】本专利技术的【具体实施方式】。如图1至图5所示:一种六自由度浮动机构,包括固定支架1,在固定支架I上纵向的滑动连接有机械臂2,在机械臂2的下方支撑有纵向气缸3,并且纵向气缸3为两个,对称地设置在机械臂2的下方;机械臂2由关节部分4和球铰支撑组件5组成,其中关节部分4由多个关节6组成,并且相邻的关节6之间通过回转轴17相互铰接,回转轴17通过法兰结构上的螺栓与和其接触的两个关节6中靠近回转支撑组件5的一个固定连接,回转轴17的下端为端头部分7,这个端头部分7突出于关节6的底部,并且与端头部分7相配的设置有夹紧装置8,;球铰支撑组件5为环形,在其内圆周上均匀的分布有多个支撑滚珠9,与球铰支撑组件5相配的设置有夹具10,这个夹具10由两个相互铰接的弧形夹爪11组成,当两个弧形夹爪11闭合时,夹具10呈中空的环形,夹具10整体为圆台状,并且其半径较小的底面向下,同时夹具10的外圆周为球面,当夹具10在闭合状态下放置到球铰支撑组件5上时,所有的支撑滚珠9都能够与夹具10的外圆周相接触;在球铰支撑组件5上还设置有让夹具10固定的夹具锁紧机构13,这个夹具锁紧机构13包括两个对称设置且与夹具10相配的锁紧块14,锁紧块14铰接在第一锁紧杆15的一端,而第一锁紧杆15的另一端则与第二锁紧杆16的端头相铰接,这个第二锁紧杆15则与气缸12的工作端的端部铰接,而上述的第一锁紧杆15则转动支撑在球铰支撑组件5上。 本专利技术实施例的六自由度浮动机构的工作过程如下:首先将夹具10从球铰支撑组件5上取下,开启两个弧形夹爪11,将需要移动并定位的工件固定在两个弧形夹爪11之间并将弧形夹爪11扣合,工件被固定在夹具10内,然后将工件和夹具10 —同放入球铰支撑组件5上,工件的纵向位置调整通过纵向气缸3的动作来实现,因此操作者可根据需要调节关节部分4的姿态,实现工件在水平方向上(X轴、Y轴)的位置调整,在水平面上的调整完毕后,所有的夹紧装置8工作,将对应的端头部分7夹紧并锁定;由于夹具10的外圆周被多个支撑滚珠9支撑,并且夹具10的外圆周还是球面,因此夹具10可以沿着自身的轴线做转动,也可以在一定程度上做摆动,让夹具10自身的轴线与水平面呈一定的角度,夹具10连通工件调整完毕后,启动气缸12,气缸12的工作端伸出,带动第二锁紧杆16摆动,进而带动与第二锁紧杆16相铰接的第一锁紧杆15摆动,最终实现两个对称设置的锁紧块14压紧在夹具10的外缘上,实现夹具10的固定(也就是工件的定位)。 工件装配完成后,松开本装置中所有的锁紧机构,球铰支撑组件5恢复多个方向上的自由度,等待下一次工作。【权利要求】1.一种六自由度浮动机构,包括固定支架(I ),其特征在于:所述的固定支架(I)上纵向滑动连接有机械臂(2),在机械臂(2)的下方设置有纵向气缸(3),机械臂(2)由关节部分(4)和位于关节部分(4)自由端的球铰支撑组件(5)组成,其中关节部分(4)由至少两个通过回转轴(17)连接的关节(6)组成,回转轴(17)通过螺栓与两个关节(6)中靠近球铰支撑组件(5)的一个固定连接,回转轴(17)下端的端头部分(7)突出于关节(6)的底部,与端头部分(7)相配的设置有夹紧装置(8),球铰支撑组件(5)为环形,其内圆周上均布本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种六自由度浮动机构,包括固定支架(1),其特征在于:所述的固定支架(1)上纵向滑动连接有机械臂(2),在机械臂(2)的下方设置有纵向气缸(3),机械臂(2)由关节部分(4)和位于关节部分(4)自由端的球铰支撑组件(5)组成,其中关节部分(4)由至少两个通过回转轴(17)连接的关节(6)组成,回转轴(17)通过螺栓与两个关节(6)中靠近球铰支撑组件(5)的一个固定连接,回转轴(17)下端的端头部分(7)突出于关节(6)的底部,与端头部分(7)相配的设置有夹紧装置(8),球铰支撑组件(5)为环形,其内圆周上均布有多个支撑滚珠(9),与球铰支撑组件(5)相配的夹具(10)为中空的环形圆台状,并且其半径较小底面朝下,夹具(10)由两个相互铰接的弧形夹爪(11)组成,且夹具(10)的外圆周为球面,当夹具(10)在闭合状态下放置到球铰支撑组件(5)上时,所有的支撑滚珠(9)都能与夹具(10)的外圆周接触,在球铰支撑组件(5)上还设置有通过气缸(12)控制的夹具锁紧机构(13)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李东栓
申请(专利权)人:大连四达高技术发展有限公司
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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