本發(fā)明涉及一種貨物轉(zhuǎn)運安裝的全向車輛系統(tǒng)，具體為一種能精確調(diào)整貨物姿態(tài)的全向移動車。

背景技術(shù)：

國內(nèi)外以麥克納姆輪的特性實現(xiàn)車輛的精確全向移動，已經(jīng)有相當(dāng)多的應(yīng)用，此類車輛系統(tǒng)均稱為全向車，在全向車上加裝各種裝置，可以實現(xiàn)貨物的轉(zhuǎn)運與安裝，現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，有很多情況下不能使用行車，比如在航空航天器制造、高鐵動車車體裝備、組合式高壓電器等領(lǐng)域，這些行業(yè)不但需要將大型工件從倉庫轉(zhuǎn)運到裝配工位，而且需要進行精確的對位安裝，在裝配或拆卸過程中，還需要大型工件偏轉(zhuǎn)或俯仰一定的角度，這時，能精確調(diào)整貨物姿態(tài)的全向移動工裝車，就成為生產(chǎn)的必要裝備。

現(xiàn)有技術(shù)有幾種實施方案，如專利201120097904.2所描述的，在全向車上安裝升降機構(gòu)、調(diào)整拖架以及電液伺服控制系統(tǒng)等，來實現(xiàn)貨物的上下移動、縱向和橫向平移、橫向側(cè)翻、縱向俯仰和水平面內(nèi)左右擺動等多自由度動作，專利201610246354.3所描述的，是另一種解決方案，通過在全向車體上加裝升降機構(gòu)、剪刀叉機構(gòu)、調(diào)姿機構(gòu)、托架機構(gòu)等，來實現(xiàn)工件的托舉和調(diào)姿動作。

然而，現(xiàn)有的全向車在其使用的過程中存在一系列不足之處。其中，至少存在以下四處：

(1)、全向車在調(diào)姿動作過程中，橫向側(cè)翻和縱向俯仰角度不大，在需要大角度動作時受限；

(2)、全向車在調(diào)姿動作過程中，沿X軸向的左右移動、沿Y軸向的前后移動是通過調(diào)姿機構(gòu)實現(xiàn)的，沒有發(fā)揮全向車本身可以同步地前后左右移動的功能；

(3)、全向車采用油缸作為執(zhí)行單元，重復(fù)定位精度不高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜有滲漏故障威脅；

(4)、全向車由于調(diào)整托架為一體式，如果精確對位裝配位置在調(diào)整托架中心位置時，無法實現(xiàn)人站立用肉眼近距離觀察并裝配操作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種能精確調(diào)整貨物姿態(tài)的全向移動車，解決了全向車調(diào)節(jié)角度過小、沒有發(fā)揮全向車本身可以同步地前后左右移動的功能、重復(fù)定位精度不高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜有滲漏故障威脅和無法實現(xiàn)人站立用肉眼近距離觀察并裝配操作問題。

(二)技術(shù)方案

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種能精確調(diào)整貨物姿態(tài)的全向移動車，包括全向車體系統(tǒng)，所述全向車體系統(tǒng)包括車架，所述車架的兩側(cè)均固定安裝全向輪組，所述車架的表面固定安裝有外殼，所述全向車體系統(tǒng)的頂部固定安裝有調(diào)姿機構(gòu)，所述調(diào)姿機構(gòu)包括X軸執(zhí)行單元、Y軸執(zhí)行單元和Z軸執(zhí)行單元，所述Z軸執(zhí)行單元的螺桿頂部安裝有球頭，所述球頭的頂部安裝有貨物承載平臺系統(tǒng)，所述貨物承載平臺系統(tǒng)的底部且位于中心位置安裝有起始位置指示器，所述全向車體系統(tǒng)的頂部且對應(yīng)起始位置指示器的位置安裝有起始位置感應(yīng)器，所述全向車體系統(tǒng)的前表面固定安裝有電氣控制系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述電氣控制系統(tǒng)的表面固定安裝有觸摸控制屏，且電器控制系統(tǒng)通過無線信號連接有遙控器。

優(yōu)選的，所述X執(zhí)行單元、Y執(zhí)行單元和Z執(zhí)行單元均采用滾珠絲桿螺母的形式。

優(yōu)選的，所述貨物承載平臺系統(tǒng)包括安裝平臺，所述安裝平臺的底部固定安裝有球形法蘭，且球形法蘭與球頭活動連接。

優(yōu)選的，所述調(diào)姿機構(gòu)的數(shù)量為四個，且四個調(diào)姿機構(gòu)安裝在全向車體系統(tǒng)的頂部，所述調(diào)姿機構(gòu)以起始位置感應(yīng)器為中心對稱布置。

(三)有益效果

本發(fā)明提供了一種能精確調(diào)整貨物姿態(tài)的全向移動車。具備以下有益效果：

(1)、該能精確調(diào)整貨物姿態(tài)的全向移動車，通過對全向車系統(tǒng)、調(diào)姿機構(gòu)和貨物承載平臺系統(tǒng)的設(shè)置，采用相互獨立的四個的調(diào)姿機構(gòu)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)大角度的橫向側(cè)翻和縱向俯仰，這樣拓展了全向車的工作范圍，提高了操作人員的工作效率。

(2)、該能精確調(diào)整貨物姿態(tài)的全向移動車，通過全向車體系統(tǒng)與調(diào)姿機構(gòu)同步協(xié)調(diào)動作，并采用伺服電機為執(zhí)行單元，所以重復(fù)定位精度高，結(jié)構(gòu)簡單動作可靠，操作更加方便，提高了人們的工作質(zhì)量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)正式圖；

圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖3為本發(fā)明結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；

圖4為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明前視調(diào)姿的動作示意圖；

圖6為本發(fā)明側(cè)視調(diào)姿的動作示意圖。

圖中：1全向車體系統(tǒng)、101車架、102全向輪組、103外殼、2調(diào)姿機構(gòu)、201X軸執(zhí)行單元、202Y軸執(zhí)行單元、203Z軸執(zhí)行單元、204球頭、3貨物承載平臺系統(tǒng)、301安裝平臺、302球形法蘭、4起始位置指示器、5起始位置感應(yīng)器、6電氣控制系統(tǒng)、601觸摸控制屏、602遙控器。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參閱圖1-6，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種能精確調(diào)整貨物姿態(tài)的全向移動車，包括全向車體系統(tǒng)1，全向車體系統(tǒng)1包括車架101，車架101的兩側(cè)均固定安裝全向輪組102，車架101的表面固定安裝有外殼103，全向車體系統(tǒng)1的頂部固定安裝有調(diào)姿機構(gòu)2，調(diào)姿機構(gòu)2的數(shù)量為四個，且四個調(diào)姿機構(gòu)2安裝在全向車體系統(tǒng)1的頂部，調(diào)姿機構(gòu)2以起始位置感應(yīng)器5為中心對稱布置，調(diào)姿機構(gòu)2包括X軸執(zhí)行單元201、Y軸執(zhí)行單元202和Z軸執(zhí)行單元203，Z軸執(zhí)行單元203的螺桿頂部安裝有球頭204，X執(zhí)行單元201、Y執(zhí)行單元202和Z執(zhí)行單元203均采用滾珠絲桿螺母的形式，球頭204的頂部安裝有貨物承載平臺系統(tǒng)3，貨物承載平臺系統(tǒng)3包括安裝平臺301，安裝平臺301的底部固定安裝有球形法蘭302，且球形法蘭302與球頭204活動連接，貨物承載平臺系統(tǒng)3的底部且位于中心位置安裝有起始位置指示器4，全向車體系統(tǒng)1的頂部且對應(yīng)起始位置指示器4的位置安裝有起始位置感應(yīng)器5，全向車體系統(tǒng)1的前表面固定安裝有電氣控制系統(tǒng)6，電氣控制系統(tǒng)6的表面固定安裝有觸摸控制屏601，且電器控制系統(tǒng)通過無線信號連接有遙控器602，控制整車前進后退、側(cè)移和原地旋轉(zhuǎn)的全向運動；控制四個調(diào)姿機構(gòu)2的調(diào)姿動作；在調(diào)姿動作過程中，通過起始位置指示器4與起始位置感應(yīng)器5實現(xiàn)同步補償。

工作時，首先，將工件吊裝到貨物承載平臺系統(tǒng)3上。通過全向車體系統(tǒng)1中的全向輪組102，從庫房轉(zhuǎn)運到工作位置。這個過程可以前進后退、側(cè)移和原地旋轉(zhuǎn)。在工件體積較大，或者車間過道空間狹小的情況下，全向移動是非常有必要的。

到達工作位置后，在開始調(diào)姿動作前，首先通過起始位置感應(yīng)器5對起始位置指示器4進行標(biāo)定，并設(shè)為基準點。

對于某種工作情況下，需要將調(diào)姿機構(gòu)2和貨物承載平臺系統(tǒng)3整體提升到預(yù)備高度。這時，可以通過升降機構(gòu)的動作到達預(yù)定位置。

開始調(diào)姿動作后，電氣控制系統(tǒng)6控制四個調(diào)姿機構(gòu)分別獨立進行動作。為方便以后的描述，我們將四個調(diào)姿機構(gòu)分別標(biāo)記為A、B、C、D。需要重申的是，結(jié)構(gòu)上它們是相同的。

工作人員實際操作位置即可以通過車體側(cè)面的觸摸控制屏601，也可以通過無線遙控器602。兩種操控方式的切換開關(guān)，布置在車體外殼上。

為了實現(xiàn)工件縱向俯仰一定的角度，四個螺桿203上升的高度(Z軸向)不同。這時，四個螺桿的高度差必然導(dǎo)致螺桿之間的水平面尺寸的變化。如圖5，調(diào)姿機構(gòu)A出現(xiàn)了Y1的補償量，調(diào)姿機構(gòu)B出現(xiàn)了Y2的補償量。與此同時，為了實現(xiàn)工件橫向偏轉(zhuǎn)一定的角度，調(diào)姿機構(gòu)A出現(xiàn)了X1的補償量，調(diào)姿機構(gòu)D出現(xiàn)了X4的補償量(如圖6)。需要解釋的是，圖5和圖6對虛線部分進行了簡化，實際上是三維空間的?？傊?，調(diào)姿機構(gòu)A存在X1和Y1的補償量；調(diào)姿機構(gòu)B存在X2和Y2的補償量；調(diào)姿機構(gòu)C存在X3和Y3的補償量；調(diào)姿機構(gòu)D存在X4和Y4的補償量。所有補償量均不一樣，并隨橫向偏轉(zhuǎn)和縱向俯仰的角度變化而變化，補償量是角度變量的函數(shù)。X軸方向的補償動作需要通過執(zhí)行單元201實現(xiàn)，Y軸方向的補償動作需要通過執(zhí)行單元202實現(xiàn)。本實施例中，補償動作是通過伺服電機旋轉(zhuǎn)一定的角度，帶動同軸的滾珠絲桿轉(zhuǎn)動。與滾珠絲桿精確配合的螺母帶動執(zhí)行單元，實現(xiàn)X軸方向或Y軸方向的精確直線移動。

由于已經(jīng)將起始位置感應(yīng)器5所在位置設(shè)定為基準點，補償量與角度變量的函數(shù)關(guān)系式就比較簡單。

在橫向偏轉(zhuǎn)和縱向俯仰過程中，為了達到理想的角度，起始位置指示器4也會相對于起始位置感應(yīng)器5發(fā)生水平面偏移。這時，電氣控制系統(tǒng)6控制全向車整體運動，對此偏移同步地進行補償。發(fā)揮了全向車本身可以前后左右全向移動的功能。

沒有這個基準點，如果四個調(diào)姿機構(gòu)同時向X軸方向或Y軸方向移動，將超出絲桿螺母的行程。出現(xiàn)無法回到起始位置的故障。

有了這個基準點，可以通過電氣控制系統(tǒng)6實現(xiàn)一鍵回復(fù)到起始狀態(tài)。并且，在這個回復(fù)過程中，不會出現(xiàn)貨物承載平臺系統(tǒng)3超出設(shè)定外限的情況

綜上所述，該能精確調(diào)整貨物姿態(tài)的全向移動車，通過對全向車系統(tǒng)1、調(diào)姿機構(gòu)2和貨物承載平臺系統(tǒng)3的設(shè)置，采用相互獨立的四個的調(diào)姿機構(gòu)2，所以能夠?qū)崿F(xiàn)大角度的橫向側(cè)翻和縱向俯仰，這樣拓展了全向車的工作范圍，提高了操作人員的工作效率。

同時，通過全向車體系統(tǒng)1與調(diào)姿機構(gòu)2同步協(xié)調(diào)動作，并采用伺服電機為執(zhí)行單元，所以重復(fù)定位精度高，結(jié)構(gòu)簡單動作可靠，操作更加方便，提高了人們的工作質(zhì)量。

需要說明的是，在本文中，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下。由語句“包括一個......限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素”。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。