本實用新型涉及一種并聯(lián)機器人Stewart平臺球鉸安裝用的工裝。

背景技術(shù)：

并聯(lián)機器人Stewart平臺具有剛度大、承載能力強、誤差小、精度高、自重負(fù)荷比小、動力性能好、控制容易等一系列優(yōu)點,近年來得到越來越多的應(yīng)用。Stewart平臺是一種閉環(huán)機構(gòu)，由靜平臺、動平臺和6套驅(qū)動支鏈等組成，每套支鏈與靜平臺由一套虎克鉸連接，每套支鏈與動平臺由一套球鉸連接，虎克鉸、球鉸回轉(zhuǎn)中心的位置度誤差直接影響動平臺的靜態(tài)位姿精度。

安裝在靜平臺上的虎克鉸分布圓直徑與安裝在動平臺上的球鉸分布圓直徑不相等，初始狀態(tài)，球鉸的球銷、球碗中心線與驅(qū)動支鏈的軸線重合，該軸線與動平臺成一空間角度，每套驅(qū)動支鏈的軸線與動平臺夾角方向不同，球鉸在該初始狀態(tài)與動平臺連接。

球鉸的球銷端與驅(qū)動支鏈通過螺紋連接，球鉸的球碗端與球鉸座中間有一調(diào)整墊片，球碗端與球鉸座通過螺紋連接，球鉸座與動平臺靠孔軸、承載面定位，通過斜墊片和螺母連接緊固。球鉸、球鉸座和調(diào)整墊片組成球鉸安裝部件。

動平臺上球鉸安裝孔及其承載平面存在加工誤差，由球鉸座、墊片、球鉸組成的球鉸安裝部件的球心高度也存在誤差，導(dǎo)致球鉸的球心位置度存在誤差，由于球鉸的球銷端球面被球碗端的內(nèi)球面包裹，很難直接測得球鉸的球心位置，導(dǎo)致安裝過程中球鉸球心的位置度精度較難保證。

有鑒于此，特提出本實用新型。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種并聯(lián)機器人Stewart平臺球鉸安裝用工裝，解決球鉸球心在動平臺上安裝時難于精確定位的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用技術(shù)方案的基本構(gòu)思是：

一種并聯(lián)機器人Stewart平臺球鉸安裝用工裝，包括鋼球座和鋼球；所述鋼球座設(shè)有鋼球容納面和修配面，所述鋼球設(shè)置在所述鋼球容納面內(nèi)且所述鋼球中心位于所述鋼球座的軸線上。

上述并聯(lián)機器人Stewart平臺球鉸安裝用工裝，所述鋼球容納面為內(nèi)錐面。

上述并聯(lián)機器人Stewart平臺球鉸安裝用工裝，該工裝的所述鋼球膠接在所述鋼球座上。

上述并聯(lián)機器人Stewart平臺球鉸安裝用工裝，該工裝的所述鋼球遠(yuǎn)離所述鋼球座的一側(cè)的外表面露出。

上述并聯(lián)機器人Stewart平臺球鉸安裝用工裝，該工裝的所述鋼球與該平臺球鉸中的鋼球直徑差值不超過5mm。

上述并聯(lián)機器人Stewart平臺球鉸安裝用工裝，所述修配面表面平整，且與鋼球座的軸線垂直。

采用上述技術(shù)方案后，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

本實用新型在球鉸安裝過程中，先用工裝球銷代替球鉸安裝部件，測得工裝球銷球心的位置度誤差，進行修配，使工裝球銷的球心位置度誤差滿足球鉸安裝部件球心的位置度公差要求，然后用每套工裝球銷和與之對應(yīng)的球鉸安裝部件比對，修配球鉸安裝部件中的墊片厚度，使球鉸安裝部件的球心高度與工裝球銷球心的高度等高，最終使球鉸安裝部件的球心位置度誤差達到公差要求；如此，由于本實用新型工裝的球銷結(jié)構(gòu)簡單，容易測定球心與動平臺的相對位置，因此，采用本實用新型確定的球心位置便于球鉸安裝部件的修配和球心位置的精確安裝。

附圖說明

圖1是并聯(lián)機器人Stewart平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是并聯(lián)機器人Stewart平臺的球鉸的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型并聯(lián)機器人Stewart平臺球鉸安裝用工裝安裝至動平臺時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實用新型并聯(lián)機器人Stewart平臺球鉸安裝用工裝的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本實用新型并聯(lián)機器人Stewart平臺球鉸安裝用工裝安裝在動平臺的墊鐵上的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是并聯(lián)機器人Stewart平臺的球鉸安裝墊鐵上的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是球鉸安裝部件高度測量示意圖。

上述附圖中，1、靜平臺；2、虎克鉸；3、驅(qū)動支鏈；4、球鉸安裝部件；5、動平臺；6、工裝球銷；7、球鉸座；8、調(diào)整墊片；9、球鉸；10、鋼球座；11、鋼球；12、墊鐵。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例，對本實用新型作進一步說明，以助于理解本實用新型的內(nèi)容。

如圖1所示，并聯(lián)機器人Stewart平臺包括靜平臺1、虎克鉸2、驅(qū)動支鏈3、球鉸安裝部件4和動平臺5?；⒖算q2連接靜平臺1和驅(qū)動支鏈3，球鉸安裝部件4連接動平臺5和驅(qū)動支鏈3，球鉸安裝部件4用斜墊片和螺母與動平臺5緊固。

如圖2所示，球鉸安裝部件4包括球鉸座7、調(diào)整墊片8和球鉸9。調(diào)整墊片8在球鉸座7和球鉸9中間，修配調(diào)整墊片8的厚度h，可以調(diào)整球鉸球心的高度A₂。每套球鉸安裝部件4的調(diào)整墊片8、球鉸座7和球鉸9一一對應(yīng)，應(yīng)作配對標(biāo)記，以免與其他球鉸安裝部件混裝。

如圖3、圖4所示，本實用新型提供了一種安裝在Stewart平臺動平臺5上的工裝球銷6(即并聯(lián)機器人Stewart平臺球鉸安裝用工裝)，用斜墊片和螺母與動平臺5進行緊固。本實施例的工裝球銷6包括鋼球座10和鋼球11；鋼球座10設(shè)有鋼球容納面101和修配面102；鋼球11設(shè)置在所述鋼球容納面101內(nèi)且所述鋼球11中心位于所述鋼球座10的軸線上。鋼球容納面101為內(nèi)錐面，保證鋼球11中心在鋼球座10的中心線上。鋼球11與鋼球座10用膠粘接在一起。每套工裝球銷與其在動平臺安裝位置作配對標(biāo)記，以免混裝。鋼球11遠(yuǎn)離所述鋼球座10的一側(cè)的外表面露出，如此，工裝球銷6的鋼球11外露，球面球心位置易于測量。為了便于計算，該工裝的所述鋼球與該平臺球鉸中的鋼球直徑差值不超過5mm。為便于修配和測量，所述修配面102表面設(shè)置為平整面且與鋼球座的軸線垂直。

如圖5所示，本實施例的工裝球銷使用時將鋼球座插入墊鐵12的孔中，同時測量6套工裝球銷的球心位置，計算評定出位置度超差的工裝球銷，計算出工裝球銷球心高度A₁的修配量，修配工裝球銷6的修配面102，改變鋼球11球心高度A₁，再將該套工裝球銷6裝入動平臺5原位置，再次測量6套工裝球銷的球心位置，如未滿足位置度誤差要求，重復(fù)進行修配、裝配、測量工序，直至6套工裝球銷球心滿足位置度誤差要求為止。

在墊鐵12上測量修配完成的6套工裝球銷的高度尺寸A₃(由修配面102到鋼球11頂部的距離)，依據(jù)公式A₁＝A₃-n/2計算出球心的高度尺寸A₁(n為鋼球11直徑)，記錄數(shù)值。

如圖6所示，在墊鐵12上測量6套球鉸球面的高度尺寸D，依據(jù)公式B＝D-m/2計算出球鉸球心的高度尺寸B(m為球鉸的鋼球直徑)，記錄數(shù)值。

如圖7所示，在墊鐵12上測量6套球鉸安裝部件4的球鉸高度尺寸C，依據(jù)公式A₂＝C-B計算出球鉸球心的高度尺寸A₂，A₂與與之對應(yīng)的工裝球銷6的高度尺寸A₁進行比較，根據(jù)差值△＝A₂-A₁，修配調(diào)整墊片厚度，直至A₂＝A₁為止。此時球鉸安裝部件修配完成，安裝6套球鉸安裝部件到動平臺5的對應(yīng)安裝位置，裝入斜墊片，擰緊小圓螺母，完成球鉸球心的位置度的高精度安裝。

本實用新型在球鉸安裝過程中，先用工裝球銷代替球鉸安裝部件，測得工裝球銷球心的位置度誤差，進行修配，使工裝球銷的球心位置度誤差滿足公差要求，然后用每套工裝球銷和與之對應(yīng)的球鉸安裝部件比對，修配球鉸安裝部件中的墊片厚度，使球鉸安裝部件的球心高度與工裝球銷球心的高度等高，最終使球鉸安裝部件的球心位置度誤差達到公差要求；如此，由于本實用新型工裝的球銷結(jié)構(gòu)簡單，容易測定球心與中平臺的相對位置，因此，采用本實用新型確定球心位置后便于球鉸的精確修配安裝。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。