球面移動(dòng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種移動(dòng)裝置，尤其涉及一種大半徑球面上的移動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)外研制出的移動(dòng)裝置可以分為三種類型:1、直角坐標(biāo)式；2、球坐標(biāo)式；3、圓柱坐標(biāo)式。而對(duì)于在中空球面上運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)裝置很少見。直角坐標(biāo)式移動(dòng)裝置是通過球面上的經(jīng)瑋位置計(jì)算出各直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)量，然后再調(diào)整末端的姿態(tài)滿足被定位元件指向虛擬的圓心點(diǎn)；球坐標(biāo)式移動(dòng)裝置由于用到了球鉸，在實(shí)際運(yùn)用中并不多見，而是采用兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈來代替球較，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也需要從經(jīng)瑋位置解算出各運(yùn)動(dòng)參量；圓柱坐標(biāo)式移動(dòng)裝置與直角坐標(biāo)式和球坐標(biāo)式移動(dòng)裝置類似，都需要解算，但解算量相對(duì)較少，解算過程相對(duì)簡(jiǎn)單。以上移動(dòng)裝置都不能從經(jīng)瑋位置快速解算出各運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)量，且運(yùn)動(dòng)末端不能保證被定位元件軸線始終指向球心，需要額外的調(diào)整機(jī)構(gòu)，且對(duì)于大半徑的球面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，懸臂長剛度差。中國專利CN201110321420.6公布了一種新型球面定位機(jī)構(gòu)，其通過兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副和一個(gè)移動(dòng)副來實(shí)現(xiàn)球面上定位。其末端的運(yùn)動(dòng)范圍有限，且在大半徑球面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，懸臂長剛度差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)量直接與經(jīng)瑋度直接相關(guān)聯(lián)，解算方便，運(yùn)動(dòng)空間充足，且在大半徑球面上運(yùn)動(dòng)時(shí)剛度依然很好的球面移動(dòng)裝置。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:球面移動(dòng)裝置，包括:圓弧導(dǎo)軌，沿所述圓弧導(dǎo)軌移動(dòng)的圓弧導(dǎo)軌移動(dòng)裝置，與圓弧導(dǎo)軌上端鉸鏈連接的上懸掛件，環(huán)形導(dǎo)軌，可沿環(huán)形導(dǎo)軌運(yùn)行的環(huán)形導(dǎo)軌移動(dòng)裝置，所述圓弧導(dǎo)軌底端與所述環(huán)形導(dǎo)軌移動(dòng)裝置固連，所述圓弧導(dǎo)軌的圓心在所述環(huán)形導(dǎo)軌軸線上，所述圓弧導(dǎo)軌移動(dòng)裝置上安裝被定位的元件。
[0005]為了更好地解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述圓弧導(dǎo)軌包括:兩個(gè)支撐架和兩個(gè)圓弧軌道，所述圓弧軌道內(nèi)外兩側(cè)有內(nèi)圓弧面和外圓弧面，所述內(nèi)圓弧面和所述外圓弧面同軸，每個(gè)圓弧軌道分別與支撐架相連，在靠近所述圓弧導(dǎo)軌上端和圓弧導(dǎo)軌底端位置與所述兩支撐架固連，使兩圓弧軌道保持恒定的距離，形成連通的空間，在兩圓弧軌道靠近連通空間的位置的內(nèi)外兩側(cè)進(jìn)行倒角，使兩圓弧導(dǎo)軌組成內(nèi)楔形槽和外楔形槽；所述圓弧導(dǎo)軌移動(dòng)裝置包括:外側(cè)板，安裝在所述外側(cè)板左側(cè)的輪對(duì)A和安裝在所述外側(cè)板右側(cè)的輪對(duì)B，安裝在外側(cè)板中間位置的圓柱導(dǎo)向桿A和圓柱導(dǎo)向桿B，所述圓柱導(dǎo)向桿A的軸線與所述圓柱導(dǎo)向桿B的軸線平行；內(nèi)側(cè)板，所述內(nèi)側(cè)板可沿著所述圓柱導(dǎo)向桿A和圓柱導(dǎo)向桿B滑動(dòng)，安裝在內(nèi)側(cè)板中間位置的輪對(duì)C ;所述輪對(duì)A、輪對(duì)B和輪對(duì)C的外形為楔形，所述輪對(duì)C沿著所述內(nèi)楔形槽滾動(dòng)，所述輪對(duì)A和所述輪對(duì)B沿著所述外楔形槽滾動(dòng)；彈簧壓板，所述彈簧壓板沿著所述圓柱導(dǎo)向桿A和所述圓柱導(dǎo)向桿B滑動(dòng)，所述彈簧壓板在所述內(nèi)側(cè)板內(nèi)側(cè)，所述圓柱導(dǎo)向桿A和所述圓柱導(dǎo)向桿B末端有螺紋，所述圓柱導(dǎo)向桿A和所述圓柱導(dǎo)向桿B螺紋段對(duì)應(yīng)安裝有調(diào)節(jié)螺母，在所述內(nèi)側(cè)板與所述彈簧壓板之間有彈簧，通過調(diào)節(jié)所述調(diào)節(jié)螺母，使彈簧壓板對(duì)彈簧施加壓力，從而使內(nèi)側(cè)板上的輪對(duì)C壓住所述內(nèi)楔形槽。
[0006]為了更好地解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述輪對(duì)A上設(shè)有錐齒輪A，所述外側(cè)板上安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)A，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的軸上安裝有錐齒輪B，所述錐齒輪A與所述錐齒輪B嚙合，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作帶動(dòng)所述輪對(duì)A，進(jìn)而帶動(dòng)所述圓弧導(dǎo)軌移動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)A能夠接受指令并能返回電機(jī)轉(zhuǎn)過的角度。
[0007]為了更好地解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述圓弧導(dǎo)軌移動(dòng)裝置上安裝有傾角傳感器，所述傾角傳感器能夠返回圓弧導(dǎo)軌移動(dòng)裝置相對(duì)于初始位置轉(zhuǎn)過的角度。
[0008]為了更好地解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述被定位的元件為一探頭，所述探頭有一探測(cè)軸線；所述圓弧導(dǎo)軌移動(dòng)裝置中的外側(cè)板上還裝有兩個(gè)探頭支架，所述兩個(gè)探頭支架的末端安裝有探頭安裝板，所述探頭通過四個(gè)固定螺釘安裝在探頭安裝板上，在探頭安裝板上設(shè)有四個(gè)調(diào)節(jié)螺釘，所述調(diào)節(jié)螺釘作用到探頭與探頭安裝板之間的接觸面上，調(diào)節(jié)所述調(diào)節(jié)螺釘可保證探頭軸線指向運(yùn)動(dòng)球面的球心。
[0009]為了更好地解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述環(huán)形導(dǎo)軌上安裝有圓弧齒條，所述圓弧齒條與環(huán)形軌道同心，在所述環(huán)形導(dǎo)軌移動(dòng)裝置上安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)B，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸安裝有齒輪，所述齒輪與圓弧齒條嚙合，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)B能夠接收指令并能返回電機(jī)轉(zhuǎn)過的角度。
[0010]為了更好地解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述環(huán)形導(dǎo)軌移動(dòng)裝置上安裝有四個(gè)軸線與所述環(huán)形導(dǎo)軌軸線平行的槽輪，其中兩個(gè)槽輪作用在環(huán)形軌道的內(nèi)側(cè)，兩個(gè)槽輪作用到環(huán)形軌道的外側(cè)。
[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:上述球面移動(dòng)裝置，保證了被定位元件在一個(gè)球面上運(yùn)動(dòng)，能夠到達(dá)球面上任意位置，且可達(dá)空間充足，且定位元件軸線始終指向運(yùn)動(dòng)球面的球心，被定位元件的經(jīng)瑋定位信息可以直接關(guān)聯(lián)到運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)量，解算量小，結(jié)構(gòu)剛度大，在大半徑球面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，亦很可靠，且運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)上設(shè)計(jì)保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型球面移動(dòng)裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型球面移動(dòng)裝置中圓弧導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本實(shí)用新型球面移動(dòng)裝置中圓弧導(dǎo)軌移動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4為本實(shí)用新型球面移動(dòng)裝置中圓弧導(dǎo)軌移動(dòng)裝置主視圖結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖5為本實(shí)用新型球面移動(dòng)裝置中圓弧導(dǎo)軌移動(dòng)裝置俯視圖結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖6為本實(shí)用新型球面移動(dòng)裝置中探頭安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖7為本實(shí)用新型球面移動(dòng)裝置中探頭安裝軸線示意圖；
[0019]圖8為本實(shí)用新型球面移動(dòng)裝置中環(huán)形導(dǎo)軌移動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中:1、上懸掛件，2、圓弧導(dǎo)軌，3、圓弧導(dǎo)軌移動(dòng)裝置，4、環(huán)形導(dǎo)軌，5、環(huán)形導(dǎo)軌移動(dòng)裝置，6、探頭軸線，7、球心，21、支撐架，22、圓弧軌道，23、外圓弧面，24、內(nèi)圓弧面，25、外楔形槽，26、內(nèi)楔形槽，31、輪對(duì)A，32、輪對(duì)B，33、輪對(duì)C，34、外側(cè)板，35、內(nèi)側(cè)板，36、彈簧壓板，37、彈簧，38、圓柱導(dǎo)向桿A，39、圓柱導(dǎo)向桿B，310、調(diào)節(jié)螺母，311、探頭支架，312、探頭安裝板，313、探頭，314、傾角傳感器，315、錐齒輪A，316、錐齒輪B，317、驅(qū)動(dòng)電機(jī)A，318、固定螺釘，319、調(diào)節(jié)螺釘，41、圓弧齒條，42、環(huán)形軌道，51、槽輪，52、驅(qū)動(dòng)電機(jī)B，53、齒輪。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例詳細(xì)描述一下本實(shí)用新型的具體內(nèi)容。
[0022]參照?qǐng)D1，球面移動(dòng)裝置，包括:圓弧導(dǎo)軌2，沿所述圓弧導(dǎo)軌2移動(dòng)的圓弧導(dǎo)軌移動(dòng)裝置3，與圓弧導(dǎo)軌2上端鉸鏈連接的上懸掛件1，環(huán)形導(dǎo)軌4，可沿環(huán)形導(dǎo)軌4運(yùn)行的環(huán)形導(dǎo)軌移動(dòng)裝置5，所述圓弧導(dǎo)軌2底端與所述環(huán)形導(dǎo)軌移動(dòng)裝置5固連，所述圓弧導(dǎo)軌2的圓心在所述環(huán)形導(dǎo)軌4軸線上，所述圓弧導(dǎo)軌移動(dòng)裝置3上安裝被定位的元件。所述圓弧導(dǎo)軌移動(dòng)裝置3和所述環(huán)形導(dǎo)軌移動(dòng)裝置5可以有驅(qū)動(dòng)也可以沒有驅(qū)動(dòng)，當(dāng)沒有驅(qū)動(dòng)時(shí)，所述圓弧導(dǎo)軌移動(dòng)裝置3和所述環(huán)形導(dǎo)軌移動(dòng)裝置5可被外界人力或和物力拖拽運(yùn)行。
[0023]參照?qǐng)D1至圖4，所述圓弧導(dǎo)軌2包括:兩個(gè)支撐架21和兩個(gè)圓弧軌道22，所述圓弧軌道22內(nèi)外兩側(cè)有內(nèi)圓弧面24和外圓弧面23，所述內(nèi)圓弧面24和所述外圓弧面23同軸，每個(gè)圓弧軌道22分別與支撐架21相連，在靠近所述圓弧導(dǎo)軌