本實(shí)用新型屬于輔助設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于拼裝大面積氣浮支撐平臺(tái)的六自由度裝置。

背景技術(shù)：

隨著航天技術(shù)飛速發(fā)展，為保證航天器在軌有效運(yùn)行，建設(shè)相關(guān)配套的地面仿真試驗(yàn)系統(tǒng)是發(fā)展航天技術(shù)的重要保障。大型超平支撐平臺(tái)作為非常重要的大型精密試驗(yàn)設(shè)備，為軌道交會(huì)對(duì)接全物理仿真試驗(yàn)系統(tǒng)提供試驗(yàn)平臺(tái)。

大型超平支撐平臺(tái)是由多塊花崗巖平臺(tái)拼接而成，為試驗(yàn)負(fù)載提供穩(wěn)定的高精度水平支撐面，其性能直接決定了航天器全物理、半物理仿真的置信度。為了快速準(zhǔn)確的將上百塊花崗巖平臺(tái)拼接成一個(gè)整體，且滿足拼縫寬度、平臺(tái)高度及水平度要求，花崗巖平臺(tái)拼接機(jī)構(gòu)必須具備六自由調(diào)節(jié)能力。

本實(shí)用新型發(fā)明之前，花崗巖平臺(tái)拼接方法主要有兩種，一種方法是將平臺(tái)放置在球軸承上，通過(guò)人力用撬杠將花崗巖平臺(tái)移動(dòng)到合適位置；另一種方法是采用氣墊將平臺(tái)浮起，人工推動(dòng)平臺(tái)到安裝位置。這兩種拼接方法都只具有三自由度，不能調(diào)整平臺(tái)升降及兩個(gè)方向的俯仰，平臺(tái)拼接的靈活性低，調(diào)平前后拼縫寬度變化較大，且拼接效率和可靠性低，容易磕碰到平臺(tái)。其中氣墊拼接對(duì)地面有特殊要求，因此上述兩種方法已經(jīng)不能滿足大面積平臺(tái)高效準(zhǔn)確的拼接要求，需重新進(jìn)行設(shè)計(jì)研制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型旨在提出一種用于拼裝大面積氣浮支撐平臺(tái)的六自由度裝置，以滿足大面積平臺(tái)高效準(zhǔn)確的拼接要求。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種用于拼裝大面積氣浮支撐平臺(tái)的六自由度裝置，包括底座以及位于其上由低到高依次疊放的X向平臺(tái)、Y向平臺(tái)和Z軸回轉(zhuǎn)平臺(tái)；

所述X向平臺(tái)與所述底座滑動(dòng)連接，且兩者之間設(shè)有X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述X向平臺(tái)由所述X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)在所述底座上沿X向滑動(dòng)；

所述Y向平臺(tái)與所述X向平臺(tái)滑動(dòng)連接，且兩者之間設(shè)有Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述Y向平臺(tái)由所述Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)在所述X向平臺(tái)上沿Y向滑動(dòng)；所述X向與Y向相互垂直；

所述Z軸回轉(zhuǎn)平臺(tái)與所述Y向平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，且兩者之間設(shè)有Z軸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述Z軸回轉(zhuǎn)平臺(tái)由所述Z軸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)能在所述Y向平臺(tái)上相對(duì)Y向平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述底座固設(shè)有多個(gè)升降機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)分布于所述X向平臺(tái)、所述Y向平臺(tái)、所述Z軸回轉(zhuǎn)平臺(tái)的周側(cè)，且所述升降機(jī)構(gòu)的升降桿的升降高度能分別調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步的，所述X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一調(diào)節(jié)手輪、第一行星減速器和第一絲杠螺母副，轉(zhuǎn)動(dòng)所述第一調(diào)節(jié)手輪將力矩通過(guò)所述第一行星減速器傳到第一絲杠螺母副，所述第一絲杠螺母副中的螺母驅(qū)動(dòng)所述X向平臺(tái)沿X向滑動(dòng)，所述第一行星減速器通過(guò)第一固定座A固定在所述底座上，所述第一絲杠螺母副通過(guò)第一固定座B固定在所述底座上。

進(jìn)一步的，所述Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二調(diào)節(jié)手輪、第二行星減速器和第 二絲杠螺母副，轉(zhuǎn)動(dòng)所述第二調(diào)節(jié)手輪將力矩通過(guò)所述第二行星減速器傳到第二絲杠螺母副，所述第二絲杠螺母副中的螺母驅(qū)動(dòng)所述Y向平臺(tái)沿Y向滑動(dòng)，所述第二行星減速器通過(guò)第二固定座A固定在所述底座上，所述第二絲杠螺母副通過(guò)第二固定座B固定在所述底座上。

進(jìn)一步的，所述第二行星減速器和所述第二絲杠螺母副之間設(shè)有90度換向器，所述第二行星減速器輸出力矩通過(guò)光桿傳到90度換向器再傳到所述第二絲杠螺母副，所述第二行星減速器和所述第二絲杠螺母副垂直。

進(jìn)一步的，所述Z軸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括第三調(diào)節(jié)手輪、第三行星減速器、第三絲杠螺母副和回轉(zhuǎn)推桿，所述回轉(zhuǎn)推桿的一端連接在所述第三絲杠螺母副中的螺母上，另一端連接在所述Z軸回轉(zhuǎn)平臺(tái)上，轉(zhuǎn)動(dòng)所述第三調(diào)節(jié)手輪將力矩通過(guò)所述第三行星減速器傳到第三絲杠螺母副，所述第三絲杠螺母副中的螺母推動(dòng)回轉(zhuǎn)推桿使Z軸回轉(zhuǎn)平臺(tái)繞Z軸旋轉(zhuǎn)，所述第三行星減速器通過(guò)第三固定座A固定在所述底座上，所述第三絲杠螺母副通過(guò)第三固定座B固定在所述底座上。

進(jìn)一步的，所述升降機(jī)構(gòu)通過(guò)升降手輪來(lái)調(diào)節(jié)升降高度，所述升降機(jī)構(gòu)為三個(gè)，分別為第一升降機(jī)構(gòu)、第二升降機(jī)構(gòu)和第三升降機(jī)構(gòu)，所述第一升降機(jī)構(gòu)、所述第二升降機(jī)構(gòu)和所述第三升降機(jī)構(gòu)所處位置位于等腰三角形的三個(gè)頂點(diǎn)。

進(jìn)一步的，所述X向平臺(tái)與所述底座通過(guò)X向?qū)к壔瑒?dòng)連接，所述Y向平臺(tái)與所述X向平臺(tái)通過(guò)Y向?qū)к壔瑒?dòng)連接，所述Z軸回轉(zhuǎn)平臺(tái)與所述Y向平臺(tái)通過(guò)回轉(zhuǎn)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

進(jìn)一步的，所述底座與所述X向平臺(tái)、所述Y向平臺(tái)和所述Z軸回轉(zhuǎn)平臺(tái)相互平行且在初始位置時(shí)中心線重合，所述回轉(zhuǎn)軸承的軸心線與所述Z軸回轉(zhuǎn)平臺(tái)的中心線重合。

進(jìn)一步的，所述Y向平臺(tái)上設(shè)有螺母限位座。所述螺母限位座所在位置能保證Z軸回轉(zhuǎn)平臺(tái)繞Z軸回轉(zhuǎn)±2°。

進(jìn)一步的，所述底座下端面固定有四個(gè)移動(dòng)腳輪。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型所述的用于拼裝大面積氣浮支撐平臺(tái)的六自由度裝置具有以下優(yōu)勢(shì)：

(1)本實(shí)用新型所述的用于拼裝大面積氣浮支撐平臺(tái)的六自由度裝置，結(jié)構(gòu)緊湊、承載大，在地溝內(nèi)只需兩人便可操作，重載下各方向調(diào)節(jié)輕松靈活，能夠?qū)崿F(xiàn)六自由度調(diào)節(jié)，完全滿足平臺(tái)的拼接要求。

(2)本實(shí)用新型所述升降機(jī)構(gòu)通過(guò)升降手輪調(diào)節(jié)。由三個(gè)升降機(jī)構(gòu)組成的升降、傾角調(diào)節(jié)系統(tǒng)，采用人工手動(dòng)調(diào)節(jié)。為減輕人工勞動(dòng)強(qiáng)度，每個(gè)升降機(jī)構(gòu)由蝸輪蝸桿傳動(dòng)。

(3)本實(shí)用新型所述的由直線導(dǎo)軌、回轉(zhuǎn)軸承和絲杠組成的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)X向、Y向移動(dòng)和繞Z軸回轉(zhuǎn)的功能，各部分是串聯(lián)在一起，調(diào)節(jié)時(shí)互不干涉。在絲杠末端增加一級(jí)行星減速器，減小輸入扭矩。

(4)本實(shí)用新型所述的Y向平臺(tái)上設(shè)有螺母限位座。通過(guò)對(duì)絲杠上螺母的限位使回轉(zhuǎn)推桿在所需范圍內(nèi)推動(dòng)回轉(zhuǎn)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)。

(5)本實(shí)用新型所述的用于拼裝大面積氣浮支撐平臺(tái)的六自由度裝置能夠?qū)崿F(xiàn)X向±80mm的微調(diào)、Y向±50mm的微調(diào)、Z向升降70mm的微調(diào)、繞Z軸回轉(zhuǎn)±2°、繞X、Y軸傾角調(diào)節(jié)±1°。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本實(shí)用新型所述的用于拼裝大面積氣浮支撐平臺(tái)的六自由度裝置

結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型所述的用于拼裝大面積氣浮支撐平臺(tái)的六自由度裝置主視圖；

圖3為本實(shí)用新型所述的用于拼裝大面積氣浮支撐平臺(tái)的六自由度裝置俯視圖；

圖4為本實(shí)用新型所述的用于拼裝大面積氣浮支撐平臺(tái)的六自由度裝置X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)局部視圖；

圖5為本實(shí)用新型所述的用于拼裝大面積氣浮支撐平臺(tái)的六自由度裝置Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)局部視圖；

圖6為本實(shí)用新型所述的用于拼裝大面積氣浮支撐平臺(tái)的六自由度裝置Z軸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)局部視圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1-底座；2-第一升降機(jī)構(gòu)；3-X向平臺(tái)；4-Y向平臺(tái)；5-X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；6-Z軸回轉(zhuǎn)平臺(tái)；7-第二升降機(jī)構(gòu)；8-Z軸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；9-第三升降機(jī)構(gòu)；10-Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；11-X向?qū)к墸?2-Y向?qū)к墸?3-回轉(zhuǎn)軸承；14-移動(dòng)腳輪；15-第一升降手輪；16-第二升降手輪；17-第三升降手輪；18-螺母限位座；501-第一調(diào)節(jié)手輪；502-第一行星減速器；503-第一固定座A；504-第一絲杠螺母副；505-第一固定座B；801-第三調(diào)節(jié)手輪；802-第三行星減速器；803-第三固定座A；804-第三絲杠螺母副；805-第三固定座B；806-回轉(zhuǎn)推桿；1001-第二調(diào)節(jié)手輪；1002-第二行星減速器；1003-第二固定座A；1004-光桿；1005-90度換向器；1006-第二固定座B；1007-第二絲杠螺母副；1008-第二固定座。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過(guò)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。

本實(shí)用新型所述的用于拼裝大面積氣浮支撐平臺(tái)的六自由度裝置，包括底座1以及位于其上由低到高依次疊放的X向平臺(tái)3、Y向平臺(tái)4和Z軸回轉(zhuǎn)平臺(tái)6；所述X向平臺(tái)3與所述底座1滑動(dòng)連接，且兩者之間設(shè)有X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5，所述X向平臺(tái)3由所述X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5驅(qū)動(dòng)在所述底座1上沿X 向滑動(dòng)；所述Y向平臺(tái)4與所述X向平臺(tái)3滑動(dòng)連接，且兩者之間設(shè)有Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)10，所述Y向平臺(tái)4由所述Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)10驅(qū)動(dòng)在所述X向平臺(tái)3上沿Y向滑動(dòng)；所述X向與Y向相互垂直；所述Z軸回轉(zhuǎn)平臺(tái)6與所述Y向平臺(tái)4轉(zhuǎn)動(dòng)連接，且兩者之間設(shè)有Z軸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8，所述Z軸回轉(zhuǎn)平臺(tái)6由所述Z軸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8驅(qū)動(dòng)能在所述Y向平臺(tái)4上相對(duì)Y向平臺(tái)4轉(zhuǎn)動(dòng)；所述底座1固設(shè)有多個(gè)升降機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)分布于所述X向平臺(tái)3、所述Y向平臺(tái)4、所述Z軸回轉(zhuǎn)平臺(tái)6的周側(cè)，且所述升降機(jī)構(gòu)的升降桿的升降高度能分別調(diào)節(jié)。

本實(shí)用新型調(diào)節(jié)方式：①升降調(diào)節(jié)。旋轉(zhuǎn)第一升降手輪15、第二升降手輪16、第三升降手輪17，將第一升降機(jī)構(gòu)2、第二升降機(jī)構(gòu)7、第三升降機(jī)構(gòu)9同時(shí)升高或降低相同的高度。②繞X軸偏擺。旋轉(zhuǎn)第二升降手輪16和第三升降手輪17，升高第二升降機(jī)構(gòu)7并降低第三升降機(jī)構(gòu)9，或降低第二升降機(jī)構(gòu)7并升高第三升降機(jī)構(gòu)9。③繞Y軸偏擺。旋轉(zhuǎn)第一升降手輪15、第二升降手輪16和第三升降手輪17，升高第一升降機(jī)構(gòu)2并降低第二升降機(jī)構(gòu)7和第三升降機(jī)構(gòu)9，或降低第一升降機(jī)構(gòu)2并升高第二升降機(jī)構(gòu)7和第三升降機(jī)構(gòu)9。④X向移動(dòng)。利用X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5，旋轉(zhuǎn)第一調(diào)節(jié)手輪501，將輸入力矩通過(guò)第一行星減速器502傳遞到第一絲杠螺母副504，螺母帶動(dòng)X向平臺(tái)3沿X向?qū)к?1運(yùn)動(dòng)。⑤Y向移動(dòng)。利用Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)10，旋轉(zhuǎn)第二調(diào)節(jié)手輪1001，將輸入力矩通過(guò)第二行星減速器1002傳遞到光桿1004，并通過(guò)90度換向器1005將力矩傳遞到第二絲杠螺母副1007，螺母帶動(dòng)Y向平臺(tái)4Y向?qū)к?2運(yùn)動(dòng)。⑥繞Z軸回轉(zhuǎn)。利用Z軸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8，旋轉(zhuǎn)第三調(diào)節(jié)手輪801，將輸入力矩通過(guò)第三行星減速器17傳遞到第三絲杠螺母副19，螺母帶動(dòng)回轉(zhuǎn)推桿806移動(dòng)，同時(shí)回轉(zhuǎn)推桿806推動(dòng)Z軸回轉(zhuǎn)平臺(tái)6通過(guò)回轉(zhuǎn)軸承13旋轉(zhuǎn)。

本實(shí)用新型應(yīng)用說(shuō)明：①平臺(tái)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)坐標(biāo)系如圖1所示；②第一升降機(jī)構(gòu)2、第二升降機(jī)構(gòu)7和第三升降機(jī)構(gòu)9都是通過(guò)蝸輪蝸桿帶動(dòng)絲杠螺母副運(yùn)動(dòng)，其中螺母只做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、絲杠只做升降運(yùn)動(dòng)；③X向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5、Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)10和Z軸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8都是通過(guò)行星減速器帶動(dòng)絲杠螺母副運(yùn)動(dòng)，其中絲杠只做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、螺母只做平移運(yùn)動(dòng)。

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