本發(fā)明涉及一種氣懸浮手動(dòng)對(duì)接裝配裝置，屬于柔性裝置技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，對(duì)于多艙段機(jī)械產(chǎn)品，所采用的裝配方法主要基于采用機(jī)械軸承的傳統(tǒng)裝配工裝。為了實(shí)現(xiàn)艙段的六維位置、姿態(tài)調(diào)整，現(xiàn)有的裝配工裝都必須十分復(fù)雜。另外，基于機(jī)械軸承的傳統(tǒng)裝配方法柔性化水平也較低，且整個(gè)操作過程受限于操作人員的技能水平，如果產(chǎn)品的裝配精度要求較高，傳統(tǒng)裝配方法難以勝任。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的傳統(tǒng)機(jī)械軸承的傳統(tǒng)裝配工裝機(jī)構(gòu)復(fù)雜、裝配精度低、柔性差的問題，進(jìn)而提供了一種氣懸浮手動(dòng)對(duì)接裝配裝置。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種氣懸浮手動(dòng)對(duì)接裝配裝置，它包括自由支撐機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)、浮動(dòng)臺(tái)、氣浮平臺(tái)、車體及兩套升降機(jī)構(gòu)，車體底部設(shè)置有行走輪，氣浮平臺(tái)固定在車體上方，浮動(dòng)臺(tái)通過兩套升降機(jī)構(gòu)設(shè)置在氣浮平臺(tái)的上方，產(chǎn)品艙段通過并排設(shè)置的自由支撐機(jī)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)水平固接在浮動(dòng)臺(tái)的上方，驅(qū)動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)上還設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)組件，所述轉(zhuǎn)動(dòng)組件包括擺動(dòng)塊、連桿、螺桿、手柄及擺動(dòng)螺母，擺動(dòng)塊的上端與產(chǎn)品艙段的外圓面接觸，擺動(dòng)塊的下端與連桿的一端鉸接，連桿的另一端與螺桿的一端同軸且可轉(zhuǎn)動(dòng)固接，手柄固接在螺桿的另一端，擺動(dòng)螺母固接在驅(qū)動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)上，螺桿與擺動(dòng)螺母螺紋連接。

進(jìn)一步地，所述自由支撐機(jī)構(gòu)包括第一支架、抱環(huán)或端部連接環(huán)、兩套第一滾輪，所述第一支架固接在浮動(dòng)臺(tái)的上平面，抱環(huán)包括上抱環(huán)及下抱環(huán)，抱環(huán)或端部連接環(huán)通過兩套第一滾輪支撐固定在第一支架的上方，上抱環(huán)與下抱環(huán)可拆卸固接，產(chǎn)品艙段位于上抱環(huán)與下抱環(huán)之間。

進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)包括第二支架、端部連接環(huán)及兩套第二滾輪，所述第二支架固接在浮動(dòng)臺(tái)的上平面，端部連接環(huán)通過兩套第二滾輪支撐固定在第二支架的上方，產(chǎn)品艙段通過端部連接環(huán)支撐。

進(jìn)一步地，第一支架及第二支架分別位于浮動(dòng)臺(tái)上平面的兩端。

進(jìn)一步地，升降機(jī)構(gòu)包括連接軸及兩組升降組件，每組升降組件均包括升降機(jī)及氣足，升降機(jī)固接在浮動(dòng)臺(tái)的下平面，氣足位于升降機(jī)的下方且與升降機(jī)通過球鉸鏈可轉(zhuǎn)動(dòng)固接，每組升降組件中，兩個(gè)升降機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸通過連接軸固接，且每個(gè)升降機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸上還固接有手輪，四臺(tái)升降機(jī)分別位于浮動(dòng)臺(tái)的四角位置，并且四個(gè)氣足設(shè)置在氣浮平臺(tái)的上表面。

進(jìn)一步地，所述第一支架包括沿產(chǎn)品艙段軸線方向并排設(shè)置的兩個(gè)第一支板，第二支架包括沿產(chǎn)品艙段軸線方向并排設(shè)置的兩個(gè)第二支板。

進(jìn)一步地，車體上表面還固接有均布的四套調(diào)平機(jī)構(gòu)，氣浮平臺(tái)通過四套調(diào)平機(jī)構(gòu)支撐。

進(jìn)一步地，車體上表面還固接有若干定位卡塊，若干定位卡塊分布在氣浮平臺(tái)的外側(cè)，且氣浮平臺(tái)通過若干所述定位卡塊固定在車體上方。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果：

氣浮式支撐技術(shù)可以使被支撐物體在水平面上具有三個(gè)自由度的無摩擦運(yùn)動(dòng)環(huán)境。將氣浮式支撐技術(shù)加入手動(dòng)式機(jī)械產(chǎn)品裝配工裝，可以減小操控產(chǎn)品艙段所需要的力，并使裝配過程更加柔順程度，進(jìn)而提高產(chǎn)品的裝配效率及裝配質(zhì)量。本發(fā)明不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)大大降低了產(chǎn)品艙段的手動(dòng)式六維位置、姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為自由支撐機(jī)構(gòu)的主視示意圖；

圖3為驅(qū)動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)的主視示意圖；

圖4為本發(fā)明的主視示意圖(支撐機(jī)構(gòu)未示出)。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：結(jié)合圖1～圖4說明本實(shí)施方式，一種氣懸浮手動(dòng)對(duì)接裝配裝置，它包括自由支撐機(jī)構(gòu)A、驅(qū)動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)B、浮動(dòng)臺(tái)2、氣浮平臺(tái)4、車體5及兩套升降機(jī)構(gòu)3，車體5底部設(shè)置有行走輪，氣浮平臺(tái)4固定在車體5上方，浮動(dòng)臺(tái)2通過兩套升降機(jī)構(gòu)3設(shè)置在氣浮平臺(tái)4的上方，產(chǎn)品艙段1通過并排設(shè)置的自由支撐機(jī)構(gòu)A及驅(qū)動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)B水平固接在浮動(dòng)臺(tái)2的上方，驅(qū)動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)B上還設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)組件，所述轉(zhuǎn)動(dòng)組件包括擺動(dòng)塊B-3、連桿B-1、螺桿B-5、手柄及擺動(dòng)螺母B-6，擺動(dòng)塊B-3的上端與產(chǎn)品艙段1的外圓面接觸，擺動(dòng)塊B-3的下端與連桿B-1的一端鉸接，連桿B-1的另一端與螺桿B-5的一端同軸且可轉(zhuǎn)動(dòng)固接，手柄固接在螺桿B-5的另一端，擺動(dòng)螺母B-6固接在驅(qū)動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)B上，螺桿B-5與擺動(dòng)螺母B-6螺紋連接。

自由支撐機(jī)構(gòu)A和驅(qū)動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)B用來共同支撐產(chǎn)品艙段1，同時(shí)為產(chǎn)品艙段1提供繞其自身軸線的滾轉(zhuǎn)自由度。

擺動(dòng)螺母B-6與支架之間通過回轉(zhuǎn)軸承連接，回轉(zhuǎn)軸與手柄螺桿B-5垂直。

車體5用來托舉氣浮平臺(tái)4，氣浮平臺(tái)4用來為浮動(dòng)臺(tái)2連同自由支撐機(jī)構(gòu)A、驅(qū)動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)B和產(chǎn)品艙段1提供水平面上具有三個(gè)自由度的無摩擦運(yùn)動(dòng)環(huán)境。

擺動(dòng)塊B-3下部通過鉸接的方式連接連桿B-1。連桿B-1與手柄螺桿B-5的軸線重合，并且通過回轉(zhuǎn)軸承方式連接。手柄螺桿B-5與擺動(dòng)螺母B-6之間通過螺紋方式連接。擺動(dòng)螺母B-6與支架之間通過回轉(zhuǎn)軸承連接，回轉(zhuǎn)軸與手柄螺桿B-5垂直。

本發(fā)明所提供的氣懸浮手動(dòng)對(duì)接裝配裝置，將氣浮式支撐技術(shù)引入手動(dòng)式機(jī)械產(chǎn)品裝配工裝，從而減小操控產(chǎn)品艙段1所需要的力，并使裝配過程更加柔順程度，進(jìn)而提高產(chǎn)品的裝配效率及裝配質(zhì)量。本發(fā)明也很大程度上降低了手動(dòng)式艙段的六維位置、姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度。

各套抱環(huán)和端部連接環(huán)下部中間可以連接擺動(dòng)塊B-3。擺動(dòng)塊B-3下部通過鉸接的方式連接連桿B-1，擺動(dòng)塊B-3與連桿B-1可以自由相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。連桿B-1與手柄螺桿B-5的軸線重合，并且通過回轉(zhuǎn)軸承方式連接，連桿B-1與手柄螺桿B-5之間可以繞公共軸線相對(duì)旋轉(zhuǎn)。手柄螺桿B-5與擺動(dòng)螺母B-6之間通過螺紋方式連接。擺動(dòng)螺母B-6與支架之間通過回轉(zhuǎn)軸承連接，回轉(zhuǎn)軸與手柄螺桿B-5垂直，擺動(dòng)螺母B-6可以繞回轉(zhuǎn)軸自由擺動(dòng)。通過搖動(dòng)手柄螺桿B-5可以控制擺動(dòng)塊B-3左右擺動(dòng)，進(jìn)而調(diào)整圓柱形產(chǎn)品艙段1繞其軸線滾轉(zhuǎn)。

具體實(shí)施方式二：結(jié)合圖1及圖2說明本實(shí)施方式，所述自由支撐機(jī)構(gòu)A包括第一支架A-2、抱環(huán)或端部連接環(huán)7、兩套第一滾輪A-1，所述第一支架A-2固接在浮動(dòng)臺(tái)2的上平面，抱環(huán)包括上抱環(huán)8及下抱環(huán)9，抱環(huán)或端部連接環(huán)7通過兩套第一滾輪A-1支撐固定在第一支架A-2的上方，上抱環(huán)8與下抱環(huán)9可拆卸固接，產(chǎn)品艙段1位于上抱環(huán)8與下抱環(huán)9之間。如此設(shè)計(jì)，上抱環(huán)8和下抱環(huán)9用來適應(yīng)圓柱形產(chǎn)品艙段1的抱緊式連接方式，端部連接環(huán)7用來適應(yīng)圓柱形產(chǎn)品艙段1的端面連接方式。相固接的上抱環(huán)8與下抱環(huán)9尺寸一致，上抱環(huán)8與下抱環(huán)9的直徑尺寸與所支撐的產(chǎn)品艙段1相適應(yīng)。兩套第一滾輪A-1可以共同支撐任意尺寸的抱環(huán)或端部連接環(huán)7，通過更換不同尺寸的端部連接環(huán)7或抱環(huán)，來適應(yīng)待裝配的圓柱形產(chǎn)品艙段1的截面尺寸。抱環(huán)或端部連接環(huán)7可以連同產(chǎn)品繞其軸線自由轉(zhuǎn)動(dòng)。其它組成與連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式三：結(jié)合圖1及圖3說明本實(shí)施方式，所述驅(qū)動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)B包括第二支架B-4、抱環(huán)或端部連接環(huán)7、兩套第二滾輪B-2，所述第二支架B-4固接在浮動(dòng)臺(tái)2的上平面，端部連接環(huán)7通過兩套第二滾輪B-2支撐固定在第二支架B-4的上方，產(chǎn)品艙段1通過端部連接環(huán)7支撐。如此設(shè)計(jì)，上抱環(huán)8和下抱環(huán)9用來適應(yīng)圓柱形產(chǎn)品艙段1的抱緊式連接方式，端部連接環(huán)7用來適應(yīng)圓柱形產(chǎn)品艙段1的端面連接方式。上抱環(huán)8與下抱環(huán)9的直徑尺寸與所支撐的產(chǎn)品艙段1相適應(yīng)，端部連接環(huán)7的直徑尺寸與所支撐的產(chǎn)品艙段1相適應(yīng)。兩套第二滾輪B-2可以共同支撐任意尺寸的端部連接環(huán)7，抱環(huán)或端部連接環(huán)7可以連同產(chǎn)品繞其軸線自由轉(zhuǎn)動(dòng)。。其它組成與連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一或二相同。

具體實(shí)施方式四：結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，第一支架A-2及第二支架B-4分別位于浮動(dòng)臺(tái)2上平面的兩端。如此設(shè)計(jì)，保持浮動(dòng)臺(tái)2平衡。其它組成與連接關(guān)系與具體實(shí)施方式三相同。

具體實(shí)施方式五：結(jié)合圖1及圖4說明本實(shí)施方式，升降機(jī)3-3構(gòu)3包括連接軸3-1及兩組升降組件，每組升降組件均包括升降機(jī)3-3及氣足3-4，升降機(jī)3-3固接在浮動(dòng)臺(tái)2的下平面，氣足3-4位于升降機(jī)3-3的下方且與升降機(jī)3-3通過球鉸鏈可轉(zhuǎn)動(dòng)固接，每組升降組件中，兩個(gè)升降機(jī)3-3的驅(qū)動(dòng)軸通過連接軸3-1固接，且每個(gè)升降機(jī)3-3的驅(qū)動(dòng)軸上還固接有手輪3-2，四臺(tái)升降機(jī)3-3分別位于浮動(dòng)臺(tái)2的四角位置，并且四個(gè)氣足3-4設(shè)置在氣浮平臺(tái)4的上表面。如此設(shè)計(jì)，四套氣足3-4浮動(dòng)于氣浮平臺(tái)4的上表面，共同支撐氣足3-4以上的所有部分。浮動(dòng)臺(tái)2的下表面的四個(gè)角固連四個(gè)升降機(jī)3-3，各套升降機(jī)3-3通過手輪3-2驅(qū)動(dòng)。其它組成與連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一、二或四相同。

具體實(shí)施方式六：結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，所述第一支架A-2包括沿產(chǎn)品艙段1軸線方向并排設(shè)置的兩個(gè)第一支板，第二支架B-4包括沿產(chǎn)品艙段1軸線方向并排設(shè)置的兩個(gè)第二支板。如此設(shè)計(jì)，加強(qiáng)裝置的穩(wěn)定性。其它組成與連接關(guān)系與具體實(shí)施方式五相同。

具體實(shí)施方式七：結(jié)合圖1及圖4說明本實(shí)施方式，車體5上表面還固接有均布的四套調(diào)平機(jī)構(gòu)6，氣浮平臺(tái)4通過四套調(diào)平機(jī)構(gòu)6支撐。如此設(shè)計(jì)，通過調(diào)平機(jī)構(gòu)6的調(diào)整可以實(shí)現(xiàn)氣浮平臺(tái)4的水平調(diào)整。其它組成與連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一、二、四或六相同。

具體實(shí)施方式八：結(jié)合圖1及圖4說明本實(shí)施方式，車體5上表面還固接有若干定位卡塊，若干定位卡塊分布在氣浮平臺(tái)4的外側(cè)，且氣浮平臺(tái)4通過若干所述定位卡塊固定在車體5上方。其它組成與連接關(guān)系與具體實(shí)施方式七相同。

工作原理：

首先應(yīng)調(diào)整產(chǎn)品抱環(huán)或端部連接環(huán)7以適應(yīng)不同產(chǎn)品外形。夾持產(chǎn)品后，利用各調(diào)整機(jī)構(gòu)分別進(jìn)行產(chǎn)品高度及俯仰姿態(tài)調(diào)整、產(chǎn)品滾轉(zhuǎn)姿態(tài)調(diào)整。最后，依靠四套氣足3-4創(chuàng)造的水平面三自由度的無摩擦運(yùn)動(dòng)環(huán)境，手動(dòng)推動(dòng)產(chǎn)品完成與其它產(chǎn)品艙段1的對(duì)接。具體為：

產(chǎn)品夾持：根據(jù)圓柱形產(chǎn)品艙段1前后支撐點(diǎn)的支撐形式和截面尺寸選擇抱環(huán)或端部連接環(huán)7。將兩套抱環(huán)或端部連接環(huán)7與產(chǎn)品艙段1的前支撐點(diǎn)和后支撐點(diǎn)分別連接，并分別依靠自由支撐機(jī)構(gòu)A和驅(qū)動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)B支撐。然后將驅(qū)動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)B的擺動(dòng)塊B-3與相應(yīng)的抱環(huán)或端部連接環(huán)7固連。

產(chǎn)品高度及俯仰姿態(tài)調(diào)整：通過手輪3-2驅(qū)動(dòng)兩組共四套升降機(jī)3-3上升或下降來調(diào)整產(chǎn)品的高度及俯仰姿態(tài)。兩組升降機(jī)3-3同向運(yùn)動(dòng)可以調(diào)整產(chǎn)品的高度位置，兩組升降機(jī)3-3同向運(yùn)動(dòng)則可以調(diào)整產(chǎn)品的俯仰姿態(tài)。

產(chǎn)品滾轉(zhuǎn)姿態(tài)調(diào)整：通過螺桿B-5旋轉(zhuǎn)控制擺動(dòng)塊B-3擺動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的滾轉(zhuǎn)姿態(tài)調(diào)整。

產(chǎn)品艙段1對(duì)接：依靠四套氣足3-4創(chuàng)造的水平面三自由度的無摩擦運(yùn)動(dòng)環(huán)境，手動(dòng)推動(dòng)產(chǎn)品完成與其它產(chǎn)品艙段1的對(duì)接。