一种高精度齿圈旋转驱动装置的制作方法

    专利查询2025-05-19  6


    本技术涉及装配工装的,尤其是涉及一种高精度齿圈旋转驱动装置。


    背景技术:

    1、伺服驱动器,适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统,应用场景广泛(如船舶等)。

    2、现有的,需要于航天器的设备装配筒体结构(形状类似空心的圆柱状)的圆周侧壁上装配四个伺服驱动器,且四个伺服驱动器分别分布于设备装配筒体结构圆周侧壁的四个象限位置上。

    3、现有技术在往设备装配筒体结构上装配伺服驱动器时,需要先将设备装配筒体结构放置于装配工装上,由人工搬动设备装配筒体结构转动,使设备装配筒体结构依次转动到四个装配位置,每转动到一个装配位置,再由人工手动将伺服驱动器安装在设备装配筒体结构上的待伺服驱动器装配的位置上。

    4、上述过程中,由人工手动控制设备装配筒体结构转动并于设备装配筒体结构上装配伺服驱动器,不仅工作效率低,人工成本大,而且手动控制设备装配筒体结构转动的位置精度不容易控制,将会对后续伺服驱动器安装到设备装配筒体结构上的安装位置的准确性产生影响。


    技术实现思路

    1、本技术提供一种高精度齿圈旋转驱动装置,能够提高于设备装配筒体结构上装配伺服驱动器的工作效率、减少人工成本,同时能够提高伺服驱动器于设备装配筒体结构上装配位置的准确性。

    2、本技术提供一种高精度齿圈旋转驱动装置,采用如下的技术方案:

    3、一种高精度齿圈旋转驱动装置,包括机架、底座、两个固定座、若干第一驱动组件以及若干第二驱动组件;

    4、所述底座与机架沿竖直方向滑动连接,若干所述第一驱动组件驱使所述底座滑动;所述固定座与所述底座沿水平方向滑动连接,两所述固定座互相平行且滑动方向也互相平行,且若干所述第二驱动组件分别驱使两所述固定座滑动;

    5、还包括旋转组件,所述旋转组件设置于所述固定座上;所述旋转组件包括伺服电机、主动齿轮、从动齿圈以及随动圈,所述伺服电机设置于一所述固定座上,所述主动齿轮与所述伺服电机连接,且所述伺服电机驱使所述主动齿轮转动;所述从动齿圈位于两所述固定座之间,所述从动齿圈与所述主动齿轮啮合,所述主动齿轮转动驱使所述从动齿圈转动,且所述从动齿圈的转动轴线与所述固定座的滑动方向平行;所述随动圈设置于另一所述固定座上,所述随动圈能够相对于对应的所述固定座转动,且所述随动圈的转动轴线与所述从动齿圈的转动轴线重合;

    6、还包括两个夹具,两所述夹具分别设置于所述从动齿圈以及所述随动圈上,且两所述夹具均位于所述从动齿圈与所述随动圈之间。

    7、通过采用上述技术方案,设备装配筒体结构运送至机架处后,第一驱动组件将驱使底座向下移动,再由第二驱动组件驱使两固定座滑动使设备装配筒体结构被两夹具夹持,再由第一驱动组件驱使底座向上移动带动设备装配筒体结构移动至待安装伺服驱动器的位置状态;接着,旋转组件将以较高的控制精度驱使设备装配筒体结构依次转动至待伺服驱动器安装的位置状态,并由自动化装配设备(如机器人等)将伺服驱动器于设备装配筒体结构上完成装配;能够提高于设备装配筒体结构上装配伺服驱动器的工作效率、减少人工成本,同时能够提高伺服驱动器于设备装配筒体结构上装配位置的准确性。

    8、可选的,所述旋转组件还包括若干限位件,若干所述限位件分别设置于两所述固定座上,且分别位于所述从动齿圈的内侧以及所述随动圈的外侧;所述从动齿圈上具有环形导轨,所述环形导轨的轴线与所述从动齿圈的转动轴线重合;所述限位件上具有凹槽,所述环形导轨同时与若干所述限位件上的凹槽卡接配合,且所述限位件限制所述从动齿圈沿径向和轴向相对于所述固定座发生位移;所述随动圈的外侧端部也同时与若干所述限位件上的凹槽卡接配合,且所述限位件限制所述随动圈沿径向和轴向相对于所述固定座发生位移。

    9、通过采用上述技术方案,从动齿圈旋转的过程中以及随动圈随之旋转的过程中,二者沿轴向方向和径向方向的移动均受限位件限制,使二者均具有更好的圆周方向的定位精度,从而能够提高旋转组件控制设备装配筒体结构转动的位置精度。

    10、可选的,所述限位件与所述固定座转动连接,所述限位件的转动轴线与所述从动齿圈的转动轴线平行。

    11、通过采用上述技术方案,能够减小限位件对从动齿圈旋转以及随动圈随之旋转造成的阻力,从而能够减小从动齿圈与限位件之间的磨损、随动圈与限位件之间的磨损以及从动齿圈与主动齿轮之间的磨损,进而能够保证旋转组件控制设备装配筒体结构转动的位置精度。

    12、可选的,若干所述限位件于所述固定座上以所述从动齿圈的轴线为轴呈圆周陈列分布。

    13、通过采用上述技术方案,使若干限位件对从动齿圈以及随动圈起限位作用的作用力于环形导轨上以及随动圈上分布更加均匀,从而能够降低从动齿圈以及随动圈因受力不均而变形磨损的概率,延长环形导轨以及随动圈的使用寿命,进而能够进一步保证旋转组件控制设备装配筒体结构转动的位置精度。

    14、可选的,所述限位件上可拆卸连接有用于与所述环形导轨相抵的抵接垫,所述抵接垫位于所述凹槽中。

    15、通过采用上述技术方案,抵接垫代替限位件与环形导轨以及随动圈接触,能够减小环形导轨以及随动圈因与限位件直接接触发生的磨损,同时抵接垫拆装方便,方便限位件稳定对从动齿圈以及随动圈起限位作用。

    16、可选的,所述抵接垫具有弹性,且所述抵接垫与所述环形导轨接触时受所述环形导轨挤压。

    17、通过采用上述技术方案,能够进一步减小环形导轨以及随动圈与限位件接触发生的磨损,同时能够进一步提高限位件对从动齿圈以及随动圈的限位作用。

    18、可选的,所述环形导轨与所述夹具之间存在间距,且所述从动齿圈与所述固定座之间也存在间距。

    19、通过采用上述技术方案,能够减小环形导轨在夹具夹持设备装配筒体结构时受到夹紧力反作用力的影响,从而能够减慢环形导轨磨损的速度;同时也能够减小从动齿圈转动与固定座之间的磨损,从而能够进一步减慢从动齿圈磨损的速度。

    20、可选的,所述夹具包括若干工装板以及若干定位销,所述工装板上开设有与设备装配筒体结构端部结构相适配的避让槽,且所述定位销能够与所述设备装配筒体结构端部的定位孔插接配合。

    21、通过采用上述技术方案,能够进一步提高夹具对设备装配筒体结构的夹持效果,从而提高旋转组件控制设备装配筒体结构转动时设备装配筒体结构的相对位置稳定性,便于旋转组件对设备装配筒体结构进行高精度的转动调节。

    22、可选的,所述第二驱动组件包括旋转块以及两个连杆,所述旋转块位于两所述固定座之间,所述旋转块与所述底座转动连接,所述旋转块的转动轴线水平且与所述固定座的滑动方向垂直;所述连杆的两端分别与所述旋转块以及所述固定座铰接,且所述旋转块转动能够带动两所述固定座反向同步滑动。

    23、通过采用上述技术方案,控制旋转块转动即可通过两连杆驱使两固定座反向同步滑动,从而能够使设备装配筒体结构被夹具夹持时,设备装配筒体结构对两固定座的反作用力平衡,进而降低两从动齿圈因受力不均而导致从动齿圈或随动圈受损加重的概率。

    24、可选的,还包括若干可伸缩的辅助组件,所述辅助组件位于两所述固定座之间,所述辅助组件的两端分别与两所述固定座连接,且所述辅助组件能够随两所述固定座滑动而伸缩。

    25、通过采用上述技术方案,设备装配筒体结构被夹持后,辅助组件能够使两固定座保持在夹持位置,从而能够辅助两夹具维持对设备装配筒体结构夹持的稳定性。

    26、综上所述,本技术包括以下至少一种有益效果:

    27、1.能够提高于设备装配筒体结构上装配伺服驱动器的工作效率、减少人工成本,同时能够提高伺服驱动器于设备装配筒体结构上装配位置的准确性;

    28、2.能够提高对设备装配筒体结构的夹持效果,便于旋转组件以高精度控制设备装配筒体结构转动,提高设备装配筒体结构转动后的位置准确性,从而能够提高伺服驱动器于设备装配筒体结构上装配位置的准确性;

    29、3.以齿轮传动的方式实现对设备装配筒体结构的高精度转动控制,由若干限位件限制从动齿圈以及随动圈沿轴向方向以及径向方向发生移动,使得从动齿圈以及随动圈均具有更好的圆周方向的定位精度,从而能够进一步提高旋转组件控制设备装配筒体结构转动的精度;

    30、4.能够减小从动齿圈以及随动圈在旋转组件使用过程中的磨损,从而能够进一步保证旋转组件能够以高精度控制设备装配筒体结构转动。


    技术特征:

    1.一种高精度齿圈旋转驱动装置,其特征在于,包括机架(1)、底座(2)、两个固定座(3)、若干第一驱动组件(4)以及若干第二驱动组件(5);

    2.根据权利要求1所述的一种高精度齿圈旋转驱动装置,其特征在于,所述旋转组件(6)还包括若干限位件(65),若干所述限位件(65)分别设置于两所述固定座(3)上,且分别位于所述从动齿圈(63)的内侧以及所述随动圈(64)的外侧;所述从动齿圈(63)上具有环形导轨(631),所述环形导轨(631)的轴线与所述从动齿圈(63)的转动轴线重合;所述限位件(65)上具有凹槽(651),所述环形导轨(631)同时与若干所述限位件(65)上的凹槽(651)卡接配合,且所述限位件(65)限制所述从动齿圈(63)沿径向和轴向相对于所述固定座(3)发生位移;所述随动圈(64)的外侧端部也同时与若干所述限位件(65)上的凹槽(651)卡接配合,且所述限位件(65)限制所述随动圈(64)沿径向和轴向相对于所述固定座(3)发生位移。

    3.根据权利要求2所述的一种高精度齿圈旋转驱动装置,其特征在于,所述限位件(65)与所述固定座(3)转动连接,所述限位件(65)的转动轴线与所述从动齿圈(63)的转动轴线平行。

    4.根据权利要求3所述的一种高精度齿圈旋转驱动装置,其特征在于,若干所述限位件(65)于所述固定座(3)上以所述从动齿圈(63)的轴线为轴呈圆周陈列分布。

    5.根据权利要求2所述的一种高精度齿圈旋转驱动装置,其特征在于,所述限位件(65)上可拆卸连接有用于与所述环形导轨(631)相抵的抵接垫(66),所述抵接垫(66)位于所述凹槽(651)中。

    6.根据权利要求5所述的一种高精度齿圈旋转驱动装置,其特征在于,所述抵接垫(66)具有弹性,且所述抵接垫(66)与所述环形导轨(631)接触时受所述环形导轨(631)挤压。

    7.根据权利要求2所述的一种高精度齿圈旋转驱动装置,其特征在于,所述环形导轨(631)与所述夹具(7)之间存在间距,且所述从动齿圈(63)与所述固定座(3)之间也存在间距。

    8.根据权利要求1所述的一种高精度齿圈旋转驱动装置,其特征在于,所述夹具(7)包括若干工装板(71)以及若干定位销(72),所述工装板(71)上开设有与设备装配筒体结构端部结构相适配的避让槽(711),且所述定位销(72)能够与所述设备装配筒体结构端部的定位孔插接配合。

    9.根据权利要求1所述的一种高精度齿圈旋转驱动装置,其特征在于,所述第二驱动组件(5)包括旋转块(52)以及两个连杆(53),所述旋转块(52)位于两所述固定座(3)之间,所述旋转块(52)与所述底座(2)转动连接,所述旋转块(52)的转动轴线水平且与所述固定座(3)的滑动方向垂直;所述连杆(53)的两端分别与所述旋转块(52)以及所述固定座(3)铰接,且所述旋转块(52)转动能够带动两所述固定座(3)反向同步滑动。

    10.根据权利要求9所述的一种高精度齿圈旋转驱动装置,其特征在于,还包括若干可伸缩的辅助组件(8),所述辅助组件(8)位于两所述固定座(3)之间,所述辅助组件(8)的两端分别与两所述固定座(3)连接,且所述辅助组件(8)能够随两所述固定座(3)滑动而伸缩。


    技术总结
    本申请公开了一种高精度齿圈旋转驱动装置,涉及装配工装的技术领域,包括机架、底座、两个固定座、若干第一驱动组件以及若干第二驱动组件;所述底座与机架滑动连接;所述固定座与所述底座滑动连接;还包括旋转组件,所述旋转组件包括伺服电机、主动齿轮、从动齿圈以及随动圈,所述伺服电机驱使所述主动齿轮转动,所述从动齿圈与所述主动齿轮啮合,所述主动齿轮转动驱使所述从动齿圈转动,所述随动圈能够相对于对应的所述固定座转动;还包括两个夹具,两所述夹具分别设置于两所述从动齿圈上。本申请能够提高于设备装配筒体结构上装配伺服驱动器的工作效率、减少人工成本,同时能够提高伺服驱动器于设备装配筒体结构上装配位置的准确性。

    技术研发人员:崔金星,魏乐愚,荣戎,王辉,娄晨,白金峰,李德东,张鑫业,赵岩晶,王智伟
    受保护的技术使用者:北京星航机电装备有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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