一种四自由度定位对中装置的制作方法

本发明涉及定位设备技术领域，尤其是一种四自由度定位对中装置。

背景技术：

目前列车设备箱装配时，由液压升降小车或气垫车运输到安装位置后需要工人们手动搬运至靠近安装螺栓位置处后调整设备箱姿态使其安装孔对准。

但是，这导致安装列车设备箱的工人们的劳动的强度大且安装周期长。此外，目前的四自由度平台没有高精度定位对中功能。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种四自由度定位对中装置，该装置能够提高列车设备箱装配效率的同时降低工作人员的劳动强度，提高四自由度的自动化程度和稳定性。

本发明的技术方案为：一种四自由度定位对中装置，包括从下至上依次设置的x轴移动机构、y轴移动机构、旋转机构、以及升降机构。

优选的，所述的x轴移动机构包括x轴电机、x轴丝杆、x轴滚珠丝杆滑台，所述的x轴电机通过x轴电机座设置在x轴固定座一端，并且所述x轴电机的电机轴通过一联轴器与x轴丝杆连接，所述的x轴丝杆上套设有x轴滚珠丝杆滑台。

优选的，所述的y轴移动机构设置在x轴滚珠丝杆滑台上，所述的y轴移动机构包括y轴电机、y轴丝杆、y轴滚珠丝杆滑台，所述的y轴电机通过y轴电机座设置在y轴固定座一端，并且所述y轴电机的电机轴通过一联轴器与y轴丝杆连接，所述的y轴丝杆上套设有y轴滚珠丝杆滑台。

优选的，所述的旋转机构设置在y轴滚珠丝杆滑台上，所述的旋转机构为电动旋转平台，所述的电动旋转平台的型号为px110-60。

优选的，所述的升降机构包括升降直流电机、丝杆、升降平台、升降底座、剪式连接架，所述的升降直流电机与减速器连接，所述的减速器通过联轴器与丝杆连接，所述的剪式连接架下端的第一端通过滑动丝杆座与丝杆连接，所述的剪式连接架下端的第二端通过一连接轴设置在升降底座上，所述剪式连接架的第一端托通过一滑座与升降平台滑动连接；

所述剪式连接架的第二端通过一连接轴与升降平台连接。

优选的，所述的升降平台下端还设置有多个摄像头。

优选的，本发明还提供一种x轴移动机构和y轴移动机构，所述的x轴移动机构设置在y轴移动机构一侧，并且所述的x轴移动机构和y轴移动机构上还设置有一滑板，所述的旋转机构通过所述的滑板设置在x轴移动机构、y轴移动机构上。

优选的，所述的x轴移动机构包括x轴固定座、x轴电机、x轴丝杆、x轴滚珠丝杆滑台，所述的x轴电机通过x轴电机座设置在x轴固定座一端，并且所述x轴电机的电机轴通过一联轴器与x轴丝杆连接，所述的x轴滚珠丝杆滑台通过丝杆滑座设置在x轴丝杆上；

所述的x轴电机座的两侧上还设置有第一x轴滑轨，所述的x轴滚珠丝杆滑台通过相应的滑块设置在第一x轴滑轨上。

优选的，所述的y轴移动机构包括y轴固定座、y轴电机、y轴丝杆、y轴滚珠丝杆滑台，所述的y轴电机通过y轴电机座设置在y轴固定座一端，并且所述y轴电机的电机轴通过一联轴器与y轴丝杆连接，所述的y轴滚珠丝杆滑台通过丝杆滑座设置在y轴丝杆上；

所述的y轴固定座的两侧上还设置有相应的第一y轴滑轨，所述的y轴滚珠丝杆滑台还通过相应的滑块与第一y轴滑轨连接。

优选的，所述的x轴滚珠丝杆滑台上还设置有第二y轴滑轨。

优选的，所述的y轴滚珠丝杆滑台上还设置有第二x轴滑轨。

优选的，所述的滑板分别与第二y轴滑轨、第二x轴滑轨滑动连接。

优选的，所述的x轴滚珠丝杆滑台还与设置在x轴固定座上的x轴导柱连接。

优选的，所述的y轴滚珠丝杆滑台还与设置在y轴固定座上的y轴导柱连接。

本发明的有益效果为：

1、本发明专利的四自由度定位对中装置具有高精度的位移偏差测量能力，有沿x轴、y轴、z轴平移以及绕z轴(竖直轴)的旋转四个自由度，可装载着设备箱等大型装备稳定地前后、左右平移，升降以及旋转；

2、本发明装置的负载能力好，运行稳定，结构简单，成本低，控制方便灵活，控制精度高等特点。能实现设备箱装配的自动定位对中。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明第一实施方式的x轴移动机构的结构示意图；

图3为本发明第一实施方式的y轴移动机构的结构示意图；

图4为本发明旋转机构的结构示意图；

图5为本发明升降机构的结构示意图；

图6为本发明另一实施方式的滑板安装在x轴移动机构和的y轴移动机构上结构示意图；

图7为本发明另一实施方式的x轴移动机构和的y轴移动机构的示意图。

图中，1-x轴移动机构，2-y轴移动机构，3-旋转机构4-升降机构；

11-x轴固定座，12-x轴电机，13-x轴丝杆，14-x轴滚珠丝杆滑台，15-第一x轴滑轨，16-第二y轴滑轨，17-x轴导柱；

21-y轴固定座，22-y轴电机，23-y轴丝杆，24-y轴滚珠丝杆滑台，25-第一y轴滑轨，26-第二x轴滑轨，27-y轴导柱；

31-滑板，32-电动旋转平台；

41-升降底座，42--升降直流电机，43-丝杆，44-剪式连接架，45-升降平台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种四自由度定位对中装置，包括从下至上依次设置的x轴移动机构1、y轴移动机构2、旋转机构3、以及升降机构4。

优选的，如图2所示，本实施例所述的x轴移动机构1包括x轴电机12、x轴丝杆13、x轴滚珠丝杆滑台14，所述的x轴电机12通过x轴电机座设置在x轴固定座11一端，并且所述x轴电机12的电机轴通过一联轴器与x轴丝杆13连接，所述的x轴滚珠丝杆滑台14通过丝杆滑座设置在x轴丝杆13上。

优选的，如图3所示，所述的y轴移动机构2设置在x轴滚珠丝杆滑台14上，所述的y轴移动机构2包括y轴电机22、y轴丝杆23、y轴滚珠丝杆滑台24，所述的y轴电机22通过y轴电机座设置在y轴固定座21一端，并且所述y轴电机22的电机轴通过一联轴器与y轴丝杆23连接，所述的y轴滚珠丝杆滑台24通过相应的丝杆滑座设置在y轴丝杆23上。

优选的，如图4所示，所述的旋转机构3设置在y轴滚珠丝杆滑台24上，所述的旋转机构3为电动旋转平台32，所述的电动旋转平台32的型号为px110-60。

优选的，如图5所示，所述的升降机构4包括升降直流电机42、丝杆43、升降平台45、升降底座41、剪式连接架44，所述的升降直流电机42与减速器连接，所述的减速器通过联轴器与丝杆43连接，所述的剪式连接架44下端的第一端通过滑动丝杆座与丝杆43连接，所述的剪式连接架44下端的第二端通过一连接轴设置在升降底座41上，所述剪式连接架44上端的第一端通过一滑座与升降平台45滑动连接；所述剪式连接架44上端的第二端通过一连接轴与升降平台45连接，所述的升降平台45下端还设置有多个摄像头。

本实施例把待装配的设备放置在升降平台45上并把装置运送到待安装的孔位下方，首先由升降平台45下端对角固定的安装孔的两个摄像头识别标记物测量出对角安装孔与对应安装螺栓的位置偏差，并把数据反馈到控制系统，控制系统根据位置偏差信息输出指令控制四自由度定位对中装动作：x轴移动机构1、y轴移动机构2进行平移修正待安装设备的安装孔与对应螺栓的平移偏差，随后旋旋转机构3转过相应的角度修正安装孔与对应螺栓的旋转角度偏差；在设备安装孔与对应螺栓精准对位后，启动升降机构4开始抬升平台，直至设备安装板与安装孔位贴合后停止升降机构4运动并安装固定螺栓对设备进行固定。

实施例2

如图6和7所示，本实施例提供另一种x轴移动机构1和y轴移动机构2，其中，本实施例所述的x轴移动机构1设置在y轴移动机构2一侧，并且所述的x轴移动机构1和y轴移动机构2上还设置有一滑板31，所述的旋转机构3通过所述的滑板31设置在x轴移动机构1、y轴移动机构2上。本实施例所述的旋转机构3、以及升降机构4是结构与实施例1相同。

优选的，所述的x轴移动机构1包括x轴固定座11、x轴电机12、x轴丝杆13、x轴滚珠丝杆滑台14，所述的x轴电机12通过x轴电机座设置在x轴固定座11一端，并且所述x轴电机的电机轴通过一联轴器与x轴丝杆13连接，所述的x轴滚珠丝杆滑台14通过丝杆滑座设置在x轴丝杆13上；

所述的x轴电机座11的两侧上还设置有相应的第一x轴滑轨15，所述的x轴滚珠丝杆滑台14通过相应的滑块设置在第一x轴滑轨15上。

优选的，所述的y轴移动机构2包括y轴固定座21、y轴电机22、y轴丝杆23、y轴滚珠丝杆滑台24，所述的y轴电机21通过y轴电机座设置在y轴固定座21一端，并且所述y轴电机22的电机轴通过一联轴器与y轴丝杆23连接，所述的y轴滚珠丝杆滑台24通过丝杆滑座设置在y轴丝杆23上；

所述的y轴固定座21的两侧上还设置有相应的第一y轴滑轨25，所述的y轴滚珠丝杆滑台24还通过相应的滑块与第一y轴滑轨25连接。

优选的，所述的x轴滚珠丝杆滑台14上还设置有第二y轴滑轨16。所述的y轴滚珠丝杆滑台24上还设置有第二x轴滑轨26。所述的滑板31分别与第二y轴滑轨16、第二x轴滑轨26滑动连接。

优选的，实施例和实施例2所述的x轴滚珠丝杆滑台14还与设置在x轴固定座11上的x轴导柱17连接。

优选的，实施例1和实施例2所述的y轴滚珠丝杆滑台24还与设置在y轴固定座21上的y轴导柱27连接。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

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