三自由度紧固装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种三自由度紧固装置，包括：第一导轨组件；第二导轨组件，第二导轨组件与第一导轨组件可移动地相连接，第二导轨组件能够沿着第一导轨组件的长度方向运动；第一滑块，设置在第二导轨组件上，第一滑块能够沿着第二导轨组件的长度方向运动；升降旋转装置，与第一滑块相连接；升降旋转装置包括：升降组件，升降组件能够在垂直于第一导轨组件和第二导轨组件形成的平面的方向上运动；拧紧组件，与升降组件相连接，拧紧组件能够旋转以拧紧待紧固件。在一定范围内能自适应定位，由一个可以在平面内自适应移动并能在垂向主动移动的机构和安装在机构上的拧紧组件组成，实现三自由度，具有结构紧凑，重心居中，重量轻等优点。

【技术实现步骤摘要】
三自由度紧固装置
本专利技术涉及自适应定位机构
，具体而言，涉及一种三自由度紧固装置。
技术介绍
在机械制造，施工作业，检修养护等应用场合都面临主动定位、自适应定位螺栓并紧固的需求，目前在车间实施的机械制造对于需要主动定位或自适应定位的情况，一般采用机器人完成，但机器人的结构复杂且价格昂贵，大大提升了生产成本，而在现场施工和检修养护领域的螺栓紧固都由人工完成，针对螺栓紧固作业，需要准确定位螺栓并对齐，还需承担螺栓的紧固力矩，由人工操作具有劳动强度大、工作效率低的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个方面在于，提供了一种三自由度紧固装置。有鉴于此，根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提供了一种三自由度紧固装置，包括：第一导轨组件；第二导轨组件，第二导轨组件与第一导轨组件可移动地相连接，第二导轨组件能够沿着第一导轨组件的长度方向运动；第一滑块，设置在第二导轨组件上，第一滑块能够沿着第二导轨组件的长度方向运动；升降旋转装置，与第一滑块相连接；升降旋转装置包括：升降组件，升降组件能够在垂直于第一导轨组件和第二导轨组件形成的平面的方向上运动；拧紧组件，与升降组件相连接，拧紧组件能够旋转以拧紧待紧固件。本专利技术所提供的三自由度紧固装置包括第一导轨组件、第二导轨组件、第一滑块和升降旋转装置，其中，第二导轨组件与第一导轨组件可移动地相连接，第二导轨组件能够沿着第一导轨组件的长度方向运动，第一滑块设置在第二导轨组件上且能够沿着第二导轨组件的长度方向运动，也即，第一滑块在第一导轨组件和第二导轨组件形成的平面上，既能够沿着第二导轨组件的长度方向运动，又能够跟随第二导轨组件共同沿着第一导轨组件的长度方向运动，也即，第一导轨组件、第二导轨组件和第一滑块组成两自由度滑移机构，可实现XY平面内的移动定位，具有结构简单，重量轻，体积小的优点，同时具有更小的高度可以保证整个机构更贴近滑移平面，使滑移力臂更小，滑动过程的阻力更小效率更高，滑动更稳定。进一步地，三自由度紧固装置还包括升降旋转装置，升降旋转装置与第一滑块相连接，使得升降旋转装置能够随着第一滑块运动，从而使得升降旋转装置具有两自由度，进一步地，升降旋转装置包括：升降组件和拧紧组件，升降组件能够在垂直于第一导轨组件和第二导轨组件形成的平面的方向上运动，拧紧组件与升降组件相连接，使得拧紧组件能够随着升降组件运动实现在Z方向上的移动定位，从而使得拧紧组件具有三自由度，进而使得拧紧组件能够准确地到达待紧固件位置，能实现拧紧组件和待紧固件的自适应对齐，并对待紧固件施加设定扭矩，旋转并拧紧待紧固件。本专利技术所提供的三自由度紧固装置在一定范围内能自适应定位，由一个可以在平面内自适应移动并能在垂向主动移动的机构和安装在机构上的拧紧组件组成，其中，采用互相垂直的第一导轨组件和第二导轨组件实现在XY平面内的直线移动，限制在XY平面内的转动，同时用升降组件实现Z方向的主动移动，实现三自由度，具有结构紧凑，整个三自由度紧固装置几何对称，重心居中，重量轻等优点。尤其适用于施工作业和检修养护现场等不具备高精度主动定位以及作业对象位置在一定范围内波动的场合，将使施工作业和检修养护等的自适应定位工作自动化作业变成可能，大大提高作业效率，降低劳动强度。另外，本专利技术提供的上述技术方案中的三自由度紧固装置还可以具有如下附加技术特征：在上述技术方案中，进一步地，第一导轨组件与第二导轨组件相互垂直。在该技术方案中，通过限定第一导轨组件与第二导轨组件相互垂直，使得第一滑块在第一导轨组件和第二导轨组件形成的平面上，能够实现X方向、Y方向两个方向上的移动定位，进一步地确保第一滑块在第一导轨组件和第二导轨组件形成的平面上的定位准确。在上述任一技术方案中，进一步地，第一导轨组件的数量为两个，两个第一导轨组件平行设置；第二导轨组件的数量为两个，两个第二导轨组件平行设置且长度相等。在该技术方案中，两个第一导轨组件平行设置，两个第二导轨组件平行设置且长度相等，也即，两个第二导轨组件和位于两个第二导轨组件之间的第一导轨组件共同组成平行四边形，既能够保证第一导轨组件与第二导轨组件的连接稳固，又能够使得第二导轨组件在沿着第一导轨组件运动时平稳。本专利技术所提供的三自由度紧固装置，采用两组导轨组件组成平行四边形滑移机构，将升降旋转装置安装在平行四边形的内部区域，保持整个三自由度紧固装置成几何对称，结构稳定性更好，受力更均匀，同时有效减小整个三自由度紧固装置的横向体积，可在有限的区域内布置更多的工作装置，提高工作效率。在上述任一技术方案中，进一步地，三自由度紧固装置还包括：底座；第一支座，设置在底座上，第一导轨组件通过第一支座固定在底座上；第二滑块，设置在第一导轨组件上，第二滑块能够沿着第一导轨组件的长度方向运动，第二滑块与第二导轨组件相连接。在该技术方案中，三自由度紧固装置还包括底座、第一支座和第二滑块，第一支座设置在底座上，第一导轨组件通过第一支座固定在底座上，第一支座能够将第一导轨组件架空并承担其传递的力；在第一导轨组件上设置有能够沿着第一导轨组件的长度方向运动的第二滑块，第二滑块与第二导轨组件相连接，实现第二导轨组件相对于第一导轨组件的运动。在上述任一技术方案中，进一步地，第一导轨组件包括：第一导杆，第一导杆与第一支座相连接以固定在底座上，第二滑块套设在第一导杆上；第一弹性件，套设在第一导杆上，第一弹性件的第一端固定，第一弹性件的第二端与第二滑块相连接，第二滑块在第一导杆上运动时能够压缩或拉伸第一弹性件。在该技术方案中，第一导轨组件包括第一导杆和第一弹性件，第一导杆与第一支座相连接从而固定在底座上，第二滑块套设在第一导杆上并能够在第一导杆上滑动，第一弹性件套设在第一导杆上，且第一弹性件的第一端固定，第二端与第二滑块相连接，从而使得第二滑块在第一导杆上运动时能够压缩或拉伸第一弹性件，第一弹性件被压缩或拉伸后会在弹性力的作用下回复到原来的位置，使得三自由度紧固装置具备自动复位功能，每次动作后都会自动复位，大大减小了累计误差。具体地，第一弹性件可以为弹簧。在上述任一技术方案中，进一步地，三自由度紧固装置还包括：第二支座，设置在底座上，第二支座套设在第一导杆上，第一弹性件的第一端固定在第二支座上。在该技术方案中，在底座上设有第二支座，第二支座套设在第一导杆上，且第一弹性件的第一端固定在第二支座上，第二支座既能够将第一导轨组件架空并承担其传递的力，又能够作为第一弹性件复位的参考基准，使得第一弹性件的复位准确。具体地，第二支座设置在第一导杆的中间，第一弹性件的数量为两个，两个第一弹性件分别设置在第二支座的两侧。在上述任一技术方案中，进一步地，第二导轨组件包括：第二导杆，第二导杆的端部与第二滑块相连接，第一滑块套设在第二导杆上；第二弹性件，套设在第二导杆上，第二弹性件的第一端固定，第二弹性件的第二端与第一滑块相连接，第一滑块在第二导杆上运动时能够压缩或拉伸第二弹性件。在该技术方案中，第二导轨组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三自由度紧固装置，其特征在于，包括：/n第一导轨组件；/n第二导轨组件，所述第二导轨组件与所述第一导轨组件可移动地相连接，所述第二导轨组件能够沿着所述第一导轨组件的长度方向运动；/n第一滑块，设置在所述第二导轨组件上，所述第一滑块能够沿着所述第二导轨组件的长度方向运动；/n升降旋转装置，与所述第一滑块相连接；所述升降旋转装置包括：/n升降组件，所述升降组件能够在垂直于所述第一导轨组件和所述第二导轨组件形成的平面的方向上运动；/n拧紧组件，与所述升降组件相连接，所述拧紧组件能够旋转以拧紧待紧固件。/n

【技术特征摘要】
1.一种三自由度紧固装置，其特征在于，包括：
第一导轨组件；
第二导轨组件，所述第二导轨组件与所述第一导轨组件可移动地相连接，所述第二导轨组件能够沿着所述第一导轨组件的长度方向运动；
第一滑块，设置在所述第二导轨组件上，所述第一滑块能够沿着所述第二导轨组件的长度方向运动；
升降旋转装置，与所述第一滑块相连接；所述升降旋转装置包括：
升降组件，所述升降组件能够在垂直于所述第一导轨组件和所述第二导轨组件形成的平面的方向上运动；
拧紧组件，与所述升降组件相连接，所述拧紧组件能够旋转以拧紧待紧固件。


2.根据权利要求1所述的三自由度紧固装置，其特征在于，
所述第一导轨组件与所述第二导轨组件相互垂直。


3.根据权利要求1所述的三自由度紧固装置，其特征在于，
所述第一导轨组件的数量为两个，两个所述第一导轨组件平行设置；
所述第二导轨组件的数量为两个，两个所述第二导轨组件平行设置且长度相等。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的三自由度紧固装置，其特征在于，所述三自由度紧固装置还包括：
底座；
第一支座，设置在所述底座上，所述第一导轨组件通过所述第一支座固定在所述底座上；
第二滑块，设置在所述第一导轨组件上，所述第二滑块能够沿着所述第一导轨组件的长度方向运动，所述第二滑块与所述第二导轨组件相连接。


5.根据权利要求4所述的三自由度紧固装置，其特征在于，所述第一导轨组件包括：
第一导杆，所述第一导杆与所述第一支座相连接以固定在所述底座上，所述第二滑块套设在所述第一导杆上；
第一弹性件，套设在所述第一导杆上，所述第一弹性件的第一端固定，所述第一弹性件的第二端与所述第二滑块相连接，所述第二滑块在所述第一导杆上运动时能够压缩或拉伸所述第一弹性件。


6.根据权利要求5所述的三自由度紧固装置，其特征在于，所述三自由度紧固装置还包括：
第二支座，设置在所述底座上，所述第二支座套设在所述第一导杆上，所述第一弹性件的第一端固定在所述第二支座上。


7.根据权利要求4所述的三自由度紧固装置，其特征在于，所述第二导轨组件包括：
第二导杆，所述第二导杆的端部与所述第二滑块相连接，所述第一滑块套设在所述第二导杆上；
第二弹性件，套设在所述第二导杆上，所述第二弹性件的第一端固定，所述第二弹性件的第二端与所述第一滑块相连接，所述第一滑块在所述第二导杆上运动时能够压缩或拉伸所述第二弹性件。


8.根据权利要求1至3中任一项所述的三自由度紧固装置，其特征在于，所述第一导轨组件包括：
第一导轨，所述第一导轨上设有第一滑槽，所述第二导轨组...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞香，刘福瑞，覃立伟，张明，杨永强，刘志雄，卓一杉，张亚雄，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43