本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種吊籃機(jī)構(gòu)和起吊運(yùn)輸裝置。

背景技術(shù)：

吊籃機(jī)構(gòu)作為可以在大工作空間移動的空間工作平臺，可以為飛機(jī)制造等需要大范圍空間移動的工作領(lǐng)域提供很大的方便。工作過程中，吊籃不僅要完成空間位置的轉(zhuǎn)換，還要保證在負(fù)載一定重量的前提下，能夠保證平穩(wěn)運(yùn)行，這就要求其在縱向和側(cè)向上有很大的剛度。

現(xiàn)存吊籃一般采用鋼絲繩驅(qū)動和牽引，能夠?qū)崿F(xiàn)吊籃的升降，并配合移動副實(shí)現(xiàn)吊籃位置的改變；美國波音公司在飛機(jī)噴涂過程中使用的吊籃，其縱向伸縮臂為逐級伸縮的套筒結(jié)構(gòu)，需要配合導(dǎo)向機(jī)構(gòu)使用，其側(cè)向剛度由導(dǎo)向機(jī)構(gòu)保持，成本很高。

目前吊籃的縱向驅(qū)動主要由鋼絲繩完成，沒有相應(yīng)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)致其縱向上剛度難以保證，存在震顫現(xiàn)象；側(cè)向上的剛度也無法保證，性能有待提升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種吊籃機(jī)構(gòu)和起吊運(yùn)輸裝置。所述技術(shù)方案如下：

一種吊籃機(jī)構(gòu)和起吊運(yùn)輸裝置，包括：

吊籃，底部與所述吊籃連接的縱向伸縮臂，底部與所述縱向伸縮臂連接的多級驅(qū)動機(jī)構(gòu)，對所述多級驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動模塊；

所述縱向伸縮臂在側(cè)向上為超靜定結(jié)構(gòu)；所述超靜定結(jié)構(gòu)包括n面剪叉機(jī)構(gòu)及連接每面剪叉機(jī)構(gòu)鉸接點(diǎn)的正n邊形連接結(jié)構(gòu)；

所述多級驅(qū)動機(jī)構(gòu)位于所述縱向伸縮臂內(nèi)部中心，所述多級驅(qū)動機(jī)構(gòu)的頂部與所述縱向伸縮臂的頂部連接；

所述驅(qū)動模塊設(shè)置于所述多級驅(qū)動機(jī)構(gòu)的頂部。

可選地，所述縱向伸縮臂內(nèi)設(shè)置有至少兩層所述在側(cè)向上的超靜定結(jié)構(gòu)；每層所述超靜定結(jié)構(gòu)通過所述n面剪叉機(jī)構(gòu)及連接每面剪叉機(jī)構(gòu)鉸接點(diǎn)的正n邊形連接結(jié)構(gòu)組成。

可選地，所述剪叉機(jī)構(gòu)包括：長連桿、短連桿、頂部轉(zhuǎn)動副、端部轉(zhuǎn)動副以及中部轉(zhuǎn)動副；

所述頂部轉(zhuǎn)動副設(shè)置于所述縱向伸縮臂的兩端，與所述正n邊形連接結(jié)構(gòu)的一個頂點(diǎn)鉸接；

兩個所述短連桿通過頂部轉(zhuǎn)動副鉸接；兩個所述長連桿的中點(diǎn)通過所述中部轉(zhuǎn)動副交叉鉸接；每層剪叉機(jī)構(gòu)的長連桿的端點(diǎn)通過所述端部轉(zhuǎn)動副鉸接。

可選地，所述多級驅(qū)動機(jī)構(gòu)為m級驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所給出的實(shí)施例為五級驅(qū)動機(jī)構(gòu)，具體包括：

第一級驅(qū)動絲桿、第二級驅(qū)動絲桿、第三極驅(qū)動絲桿、第四級驅(qū)動絲桿、第五級驅(qū)動絲桿。

可選地，所述驅(qū)動模塊包括：推力滾子軸承座、傳動軸、推力滾子軸承、傳動齒輪、第一圓柱滾子軸承以及第二圓柱滾子軸承；

所述推力滾子軸承的外圈與所述推力滾子軸承座的內(nèi)壁為過渡配合；所述推力滾子軸承的內(nèi)圈與所述傳動軸的第二級臺階為過渡配合，并靠所述傳動軸的第一級臺階進(jìn)行定位，所述傳動齒輪靠第二級臺階進(jìn)行定位，并與之過盈配合，所述第一圓柱滾子軸承和所述第二圓柱滾軸承與所述傳動軸的第三級臺階過渡配合。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

本發(fā)明設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，材料利用率高，有效降低了產(chǎn)品自重和制造成本，能夠?qū)崿F(xiàn)吊籃在縱向的大范圍伸縮運(yùn)動。運(yùn)用功能獨(dú)立化設(shè)計原理，通過縱向伸縮臂在側(cè)向上的超靜定結(jié)構(gòu)保證側(cè)向上的剛度，通過多級驅(qū)動機(jī)構(gòu)保證縱向上的剛度，從而保證吊籃在移動時的平穩(wěn)性，可應(yīng)用在飛機(jī)制造等需要大范圍空間移動的領(lǐng)域中。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種吊籃機(jī)構(gòu)和起吊運(yùn)輸裝置的總體結(jié)構(gòu)伸長狀態(tài)圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種吊籃機(jī)構(gòu)和起吊運(yùn)輸裝置的總體結(jié)構(gòu)收縮狀態(tài)圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的多級絲桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的驅(qū)動模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一層剪叉機(jī)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的一組剪叉串聯(lián)機(jī)構(gòu)示意圖。

圖中：1—吊籃；2—縱向伸縮臂；3—多級驅(qū)動機(jī)構(gòu)；3a—第一級驅(qū)動絲桿；3b—第二級驅(qū)動絲桿；3c—第三級驅(qū)動絲桿；3d—第四級驅(qū)動絲桿；3e—第五級驅(qū)動絲桿；4—驅(qū)動模塊；5—推力滾子軸承座；6—傳動軸；7—推力滾子軸承；8—傳動齒輪；9a—第一圓柱滾子軸承；9b—第二圓柱滾子軸承；10—頂部轉(zhuǎn)動副；11—端部轉(zhuǎn)動副；12—中部轉(zhuǎn)動副；13—長連桿；14—短連桿；15—正多邊形連接結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種吊籃機(jī)構(gòu)和起吊運(yùn)輸裝置，參見圖1和圖2，包括：

吊籃1，底部與所述吊籃連接的縱向伸縮臂2，底部與所述縱向伸縮臂2連接的多級驅(qū)動機(jī)構(gòu)3，對所述多級驅(qū)動機(jī)構(gòu)3進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動模塊4；

所述縱向伸縮臂2在側(cè)向上為超靜定結(jié)構(gòu)；所述超靜定結(jié)構(gòu)n(n≥3)面剪叉機(jī)構(gòu)及連接每面剪叉機(jī)構(gòu)鉸接點(diǎn)的正n邊形連接結(jié)構(gòu)；

具體地，縱向伸縮臂2由n(n≥3)面剪叉機(jī)構(gòu)(本實(shí)施例中為四面剪叉機(jī)構(gòu))及連接每面剪叉機(jī)構(gòu)鉸接點(diǎn)的正多邊形連接結(jié)構(gòu)15組成，形成側(cè)向上的超靜定結(jié)構(gòu)；多級驅(qū)動機(jī)構(gòu)3由m(m≥2)級絲桿螺母構(gòu)成，位于縱向伸縮臂2內(nèi)部中心，其頂部與縱向伸縮臂頂部連接。采用功能獨(dú)立化思想進(jìn)行設(shè)計，通過縱向伸縮臂2在側(cè)向上形成的超靜定結(jié)構(gòu)提供側(cè)向剛度保持作用，通過多級驅(qū)動機(jī)構(gòu)3提供縱向剛度保持作用。本實(shí)施例中的正多邊形連接結(jié)構(gòu)為正四邊形結(jié)構(gòu)，并采用四面剪叉機(jī)構(gòu)，可根據(jù)實(shí)際情況取三面或三面以上。

所述多級驅(qū)動機(jī)構(gòu)3位于所述縱向伸縮臂2內(nèi)部中心，所述多級驅(qū)動機(jī)構(gòu)的頂部與所述縱向伸縮臂的頂部連接；

所述驅(qū)動模塊4設(shè)置于所述多級驅(qū)動機(jī)構(gòu)3的頂部。

可選地，參見圖3，本實(shí)施例中，多級驅(qū)動機(jī)構(gòu)3由5級絲桿螺母構(gòu)成；

具體地，本實(shí)施例中，所述多級驅(qū)動機(jī)構(gòu)3為五級驅(qū)動機(jī)構(gòu)，包括：

第一級驅(qū)動絲桿3a、第二級驅(qū)動絲桿3b、第三極驅(qū)動絲桿3c、第四級驅(qū)動絲桿3d、第五級驅(qū)動絲桿3e；并與驅(qū)動模塊4連接。

可選地，參見圖4，所述驅(qū)動模塊包括：推力滾子軸承座5、傳動軸6、推力滾子軸承7、傳動齒輪8、第一圓柱滾子軸承9a以及第二圓柱滾子軸承9b。

其中推力滾子軸承7的外圈與推力滾子軸承座5的內(nèi)壁為過渡配合，推力滾子軸承7內(nèi)圈與傳動軸6的第二級臺階為過渡配合，并靠傳動軸6的第一級臺階進(jìn)行定位，傳動齒輪8靠第二級臺階進(jìn)行定位，兩者為過盈配合，第一圓柱滾子軸承9a和第二圓柱滾軸承9b與傳動軸6的第三級臺階過渡配合。

參見圖5和圖6，可選地，所述縱向伸縮臂2在側(cè)向上為超靜定結(jié)構(gòu)；所述超靜定結(jié)構(gòu)包括n面剪叉機(jī)構(gòu)(n≥3)及連接每面剪叉機(jī)構(gòu)鉸接點(diǎn)的正多邊形連接結(jié)構(gòu)15；本實(shí)施例中為四面剪叉機(jī)構(gòu)；所述縱向伸縮2內(nèi)設(shè)置有至少兩層所述側(cè)向上的超靜定結(jié)構(gòu)；每層所述超靜定結(jié)構(gòu)通過所述包括n(n≥3)面剪叉機(jī)構(gòu)及連接每面剪叉機(jī)構(gòu)鉸接點(diǎn)的正n邊形連接結(jié)構(gòu)組成。

所述剪叉機(jī)構(gòu)包括：長連桿13、短連桿14、頂部轉(zhuǎn)動副10、端部轉(zhuǎn)動副11以及中部轉(zhuǎn)動副12；

所述頂部轉(zhuǎn)動副10設(shè)置于所述縱向伸縮臂2的頂部，與所述正多邊形連接結(jié)構(gòu)15的一端鉸接；

兩個所述短連桿14通過所述頂部轉(zhuǎn)動副10鉸接；兩個所述長連桿13的中點(diǎn)通過所述中部轉(zhuǎn)動副12交叉鉸接；每層剪叉機(jī)構(gòu)的長連桿13的端點(diǎn)通過所述端部轉(zhuǎn)動副11鉸接。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

本發(fā)明設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，材料利用率高，有效降低了產(chǎn)品自重和制造成本，能夠?qū)崿F(xiàn)吊籃在縱向的大范圍伸縮運(yùn)動。運(yùn)用功能獨(dú)立化設(shè)計原理，通過縱向伸縮臂在側(cè)向上的超靜定結(jié)構(gòu)保證側(cè)向上的剛度，通過多級驅(qū)動機(jī)構(gòu)保證縱向上的剛度，從而保證吊籃在移動時的平穩(wěn)性，可應(yīng)用在飛機(jī)制造等需要大范圍空間移動的領(lǐng)域中。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。