一种五自由度工装单元制造技术

本实用新型专利技术公开了一种五自由度工装单元，包括基座和多个车轮，多个车轮活动设置在基座的下端面，还包括控制系统、液压装置和承重盘，控制系统和液压装置均设置在基座上，基座的上端面设有若干与液压装置的输出端连接的伸缩柱，承重盘安装在若干伸缩柱的上端，承重盘的上端面设有导轨一和电机一，导轨一内设有滚珠丝杠一，滚珠丝杆一的一端和电机一的输出端传动连接，滚珠丝杠一上通过螺纹连接有导轨二，导轨二内设有滚珠丝杠二和电机二，滚珠丝杆一的一端和电机二的输出端传动连接，滚珠丝杠二上通过螺纹连接有支撑柱。本实用新型专利技术结构简单可实现五自由度运动，可独立运动，也可组成多点工装，可实现性强，扰动角度的范围大。

A five degree of freedom tooling unit

【技术实现步骤摘要】
一种五自由度工装单元
本技术涉及装配装置
，具体涉及一种五自由度工装单元。
技术介绍
航空制造过程中装配技术是决定飞机生产周期的决定性因素，国外研发了众多类型的柔性支撑工装技术，多点阵柔性工装系统应用广泛，在一定程度上解决了工装占地面积大等问题，但仍未实现较高空间利用率，由于多点阵柔性工装的单元体只能实现三自由度运动，因此对多点阵工装的整体结构有较高的要求；国内类似工装发展缓慢，目前已自主研发的多点柔性工装仍存在数字化程度低，对接接头采用塑性材料或真空吸盘导致的装配误差等问题。无论是在航空制造业还是其他行业中，大型部件或产品的运输问题都尤为重要，迄今为止大型产品的运输均采用平板车，易导致产品在运输过程中的变形与损坏，且占地面积大，占用空间资源多。目前市场常见运动平台多为三自由度，实现四自由度、五自由度的结构多为机械臂等不能承受重载的结构且结构复杂，成本较高。为解决以上问题，为此，我们急需设计了一种可独立运动，实现五自由度运动且承重能力得到提升，空间利用率高，在运输或装配过程中不降低产品质量的工装。
技术实现思路
本技术所要解决的问题是：提供一种五自由度工装单元，结构简单可实现五自由度运动，可独立运动，也可组成多点工装，可实现性强，扰动角度的范围大。本技术为解决上述问题所提供的技术方案为：一种五自由度工装单元，包括基座和多个车轮，多个所述车轮活动设置在所述基座的下端面，还包括控制系统、液压装置和承重盘，所述控制系统和液压装置均设置在基座上，所述基座的上端面设有若干与液压装置的输出端连接的伸缩柱，所述承重盘安装在若干所述伸缩柱的上端，所述承重盘的上端面设有滑轨一和电机一，所述滑轨一内设有滚珠丝杆一，所述滚珠丝杆一的一端和电机一的输出端传动连接，所述滚珠丝杆一上通过螺纹连接有滑轨二，所述滑轨二内设有滚珠丝杆二和电机二，所述滚珠丝杆一的一端和电机二的输出端传动连接，所述滚珠丝杆二上通过螺纹连接有支撑柱。优选的，所述伸缩柱有四个且均布在所述基座上端面的四个角上。优选的，所述伸缩柱上设有螺纹和与所述螺纹配合的两个螺母，所述承重盘上设有与所述伸缩柱形状相适配的安装孔，所述伸缩柱穿过所述安装孔，所述承重盘通过两个所述螺母固定在所述伸缩柱上。优选的，所述螺母和所述承重盘之间垫有胶圈。优选的，所述承重盘的下端面设有一半球，所述基座上与半球对应的位置上设有球座，所述球座的内表面上环绕设置有多个滚珠，所述半球的半圆面端活动设置在所述球座内。优选的，所述承重盘与所述基座的连接处垫有塑性胶圈。优选的，多个所述车轮均可以锁死。与现有技术相比，本技术的优点是：本技术结构简单可实现五自由度运动，可独立运动，降低了运输特别是装配过程中对工装接头结构与工装整体结构的依赖性，也可组成多点工装，可实现性强，扰动角度的范围大。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。图1是本技术的整体结构示意图；图2是本技术在竖直平面内运动的示意图。图3是本技术滑轨一的示意图；图4是本技术滑轨二的示意图；图5是本技术将承重板拆下后的示意图；附图标注：1、基座，2、车轮，3、控制系统，4、液压装置，5、伸缩柱，6、承重盘，7、球座，8、滚珠，9、半球，10、滑轨一，11、滑轨二，12、滚珠丝杆二，13、电机二，14、支撑柱，15、螺母，16、胶圈，17、滚珠丝杆一，18、电机一。具体实施方式以下将配合附图及实施例来详细说明本技术的实施方式，藉此对本技术如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。本技术的具体实施例如图1至图5所示，一种五自由度工装单元，包括基座1和多个车轮2，多个所述车轮2活动设置在所述基座1的下端面，还包括控制系统3、液压装置4和承重盘6，所述控制系统3和液压装置4均设置在基座1上，所述基座1的上端面设有若干与液压装置4的输出端连接的伸缩柱5，所述承重盘6安装在若干所述伸缩柱5的上端，所述承重盘6的上端面设有滑轨一10和电机一18，所述滑轨一10内设有滚珠丝杆一17，所述滚珠丝杆一17的一端和电机一18的输出端传动连接，所述滚珠丝杆一17上通过螺纹连接有滑轨二11，所述滑轨二11内设有滚珠丝杆二12和电机二13，所述滚珠丝杆一17的一端和电机二13的输出端传动连接，所述滚珠丝杆二12上通过螺纹连接有支撑柱14。所述伸缩柱5有四个且均布在所述基座1上端面的四个角上。所述伸缩柱5上设有螺纹和与所述螺纹配合的两个螺母15，所述承重盘6上设有与所述伸缩柱5形状相适配的安装孔，所述伸缩柱5穿过所述安装孔，所述承重盘6通过两个所述螺母15固定在所述伸缩柱5上。所述螺母15和所述承重盘6之间垫有胶圈16。所述承重盘6的下端面设有一半球9，所述基座1上与半球9对应的位置上设有球座7，所述球座7的内表面上环绕设置有多个滚珠8，所述半球9的半圆面端活动设置在所述球座7内。所述承重盘6与所述基座1的连接处垫有塑性胶圈。多个所述车轮2均可以锁死。根据本技术的五自由度工装单元，可以对工件进行五自由度运动，通过伸缩柱的伸缩运动，可以控制工件沿Z轴方向移动；通过控制导轨一Y向上的电机，带动导轨一Y向上的滚珠丝杆一转动，使伸缩轴沿Y轴方向运动，从而控制工件沿Y轴方向运动；通过控制导轨一X向上的电机，带动导轨一X向上的滚珠丝杆二转动，使导轨一X向上部分沿X轴向移动，从而控制工件沿X轴方向运动；通过液压装置控制四个伸缩柱的伸缩，使承重盘在任意竖直平面内转动，此时半球也随承重盘在球座内转动，保证承重盘的稳定性，从而使工件在任意竖直平面内稳定转动；基座底部的车轮可以任意转动，从而使工装小车移动到任意位置，基座底部的车轮可以进行锁死，这样保证了工装小车使用时的稳定。本技术的有益效果是：本技术结构简单可实现五自由度运动，可独立运动，降低了运输特别是装配过程中对工装接头结构与工装整体结构的依赖性，也可组成多点工装，可实现性强，扰动角度的范围大。以上仅就本技术的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本技术不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。凡在本技术独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本技术保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种五自由度工装单元，包括基座(1)和多个车轮(2)，多个所述车轮(2)活动设置在所述基座(1)的下端面，其特征在于：还包括控制系统(3)、液压装置(4)和承重盘(6)，所述控制系统(3)和液压装置(4)均设置在基座(1)上，所述基座(1)的上端面设有若干与液压装置(4)的输出端连接的伸缩柱(5)，所述承重盘(6)安装在若干所述伸缩柱(5)的上端，所述承重盘(6)的上端面设有滑轨一(10)和电机一(18)，所述滑轨一(10)内设有滚珠丝杆一(17)，所述滚珠丝杆一(17)的一端和电机一(18)的输出端传动连接，所述滚珠丝杆一(17)上通过螺纹连接有滑轨二(11)，所述滑轨二(11)内设有滚珠丝杆二(12)和电机二(13)，所述滚珠丝杆一(17)的一端和电机二(13)的输出端传动连接，所述滚珠丝杆二(12)上通过螺纹连接有支撑柱(14)。/n

【技术特征摘要】
1.一种五自由度工装单元，包括基座(1)和多个车轮(2)，多个所述车轮(2)活动设置在所述基座(1)的下端面，其特征在于：还包括控制系统(3)、液压装置(4)和承重盘(6)，所述控制系统(3)和液压装置(4)均设置在基座(1)上，所述基座(1)的上端面设有若干与液压装置(4)的输出端连接的伸缩柱(5)，所述承重盘(6)安装在若干所述伸缩柱(5)的上端，所述承重盘(6)的上端面设有滑轨一(10)和电机一(18)，所述滑轨一(10)内设有滚珠丝杆一(17)，所述滚珠丝杆一(17)的一端和电机一(18)的输出端传动连接，所述滚珠丝杆一(17)上通过螺纹连接有滑轨二(11)，所述滑轨二(11)内设有滚珠丝杆二(12)和电机二(13)，所述滚珠丝杆一(17)的一端和电机二(13)的输出端传动连接，所述滚珠丝杆二(12)上通过螺纹连接有支撑柱(14)。


2.根据权利要求1所述的一种五自由度工装单元，其特征在于：所述伸缩柱(5)有四个且均布在所述基座(1)上端面的四个角上。


3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伊然，黄嘉，尤庆远，朱永国，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：新型
国别省市：江西;36