专利名称：一种直角坐标系姿态调整机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种装置调整设备，特别是一种姿态调整设备。
背景技术：
并联机构由于其刚度大、结构稳定、承载能力大、误差积累小、动态特性好等优点， 已经广泛应用于重载模拟设备、姿态调整装置、数控机床、传感器、仿生机构等方面。设备安装过程中经常需要对设备水平姿态进行调整以及测量，然而有些设备自身 不具各水平姿态调整机构，或者具备调整机构但调整范围不足，如以前的调整机构多采取 楔块组件的形式，在各楔块组件的设备安装而小等高的情况下，设备与楔块组件安装向小 能紧密接触，因此在无水平姿态调整机构或者调整机构的调整范围不足的情况，容易造成 设备的安装精度不够，无法使设备安装符合使用要求。
实用新型内容本实用新型的发明目的在于针对上述存在的问题，提供一种结构简单、操作方便 且能实现空间直角坐标系内执行多种功能位置调节的姿态位置调整装置。本实用新型采用的技术方案是这样的一种直角坐标系姿态调整机构，包括底座， 所述底座设置有十字轴，所述底座通过十字轴与摆动油缸一端铰接，该十字轴与底座间的 旋转轴为竖直方向，该十字轴与摆动油缸间的旋转轴为水平方向，所述摆动油缸另一端通 过十字轴与大臂铰接；所述大臂与底座通过十字轴铰接，该十字轴与底座间的旋转轴为竖 直方向，该十字轴与大臂的旋转轴为水平方向，所述大臂与底座的铰接处高于所述支撑油 缸与底座的铰接处，所述大臂与底座的铰接处与所述摆动油缸与底座的铰接处处于同一平 面。所述大臂侧面设置有支撑油缸，所述支撑油缸一端与大臂侧面铰接，所述支撑油 缸另一端通过十字轴与底座铰接，该十字轴与底座间的旋转轴方向为竖直方向，所述支撑 油缸与底座的铰接处低于所述摆动油缸与底座的铰接处；所述大臂顶部设置有倾斜油缸， 所述倾斜油缸一端与大臂顶部铰接，所述倾斜油缸另一端与第一连杆及第二连杆铰接，所 述第一连杆与大臂铰接，所述第二连杆与转轴座铰接；所述转轴座与第二连杆及大臂端部 铰接，所述转轴座与第二连杆及大臂端部铰接的旋转轴为水平方向，所述转轴座上还设置 有竖直方向的开孔，所述转轴座通过该开孔与中间平台铰接；所述转轴座侧面铰接有旋 转油缸，所述旋转油缸的另一端与中间平台铰接，所述旋转油缸与转轴座及两者中间的旋 转轴均为竖直方向；所述中间平台顶部设置有滑道，所述滑道与机架的滑轨相适配，所述机 架与滑动油缸一端铰接，所述滑动油缸的另一端与中间平台铰接。综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是由于本实用新型 可以固定在移动或固定的工程机械上，互换性好，通用性强，可以用于多种工程机械、矿山 机械上，同时，结构简单，可以对将机架安装在不同机构上实现直角坐标系及极坐标各姿态 的调整。
图1是本实用新型直角坐标系姿态调整机构的仰视图；图2是本实用新型直角坐 标系姿态调整机构的主视图；图3是本实用新型直角坐标系姿态调整机构的三维结构示意 图。图中标记1-底座；2-倾斜油缸；3-机架；4-滑动油缸；5-中间平台；6_旋转油 缸；7-转轴座；8a、8b-连杆；9-大臂；10-支撑油缸；11-摆动油缸；12-十字轴。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型作详细的说明。为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。如图1至图3所示，本实用新型直角坐标系姿态调整机构包括底座1，通过底座1 可以将直角坐标系姿态调整机构固定在各种固定式或移动式的工程机械上，底座1固定以 后，通过油缸、转轴、连杆等连接件与机架3相连，以对机架3的空间位置进行调节。如图2所示的本实用新型主视图为直角坐标系中的X-Y平面，底座1与十字轴12 的一端铰接，其中位于底座1高位的十字轴12的自由端与摆动油缸11的一端铰接，该十字 轴12与底座1的连接端轴线为竖直方向，摆动油缸11的另一端设置有十字轴12，并通过该 十字轴12与大臂9 一端铰接。大臂9与底座1通过十字轴12铰接，该十字轴12与底座1间的旋转轴为竖直方 向，该十字轴12与大臂9的旋转轴为水平方向，大臂9与底座1的铰接处高于所述支撑油 缸10与底座1的铰接处，大臂9与底座1的铰接处与所述摆动油缸11与底座1的铰接处 处于同一平面。大臂9的另一端设置有两个铰接点，其一靠近支撑油缸10，另一个位于大臂9端 部，靠近支撑油缸10的铰接点通过连杆8a与倾斜油缸2的自由端铰接，倾斜油缸2上该铰 接点还设置有一个连杆8b，连杆8b的另一端与转轴座7铰接，转轴座7上设置有两个铰接 孔，其一通过连杆8a与倾斜油缸2铰接，另一铰接孔直接与大臂9端部的铰接点铰接，构成 四连杆机构。通过对摆动油缸11的驱动，控制摆动油缸11的伸缩，大臂9在X-Y平面的倾斜角 只随支撑油缸10的影响而改变，而大臂9在X-Z平面内的旋转，通过位于底座1高位的十 字轴12自身的自由度，实现沿X-Z平面的旋转摆动。位于底座1低位的十字轴12的自由端与支撑油缸10的一端铰接，该十字轴12与 底座1的连接端轴线为竖直方向，以配合摆动油缸11驱动大臂9旋转时，支撑油缸10在 X-Z平面内随动，该十字轴12的另一端轴线沿Z轴方向，与支撑油缸10的一端铰接，支撑油 缸10的另一端与大臂9铰接，铰接后大臂9与支撑油缸10以Z轴作为旋转轴。通过控制 支撑油缸10，调节支撑油缸10两端分别与底座1及大臂9固定连接的十字轴12及铰接处 的间距，实现对大臂9在X-Y平面内倾斜角的支撑和改变。位于大臂9与底座1连接端设置有铰接座，铰接座与倾斜油缸2的一端铰接，其旋转轴沿Z轴方向，倾斜油缸2的另一端与两个连杆铰接，其一连杆8a大臂9铰接，另一连杆 8b与转轴座7铰接。转轴座7是刚性连接件，呈截面为直角三角形的拉伸体，转轴座7的斜边设置有用 以容置连杆及大臂9的开口，转轴座7斜边两端设置有两个沿Z轴走向的铰接孔，连杆及大 臂9卡入后，通过两个铰接孔铰接，使得转轴座7的斜边部分构成连杆机构的一部分，转轴 座7与斜边相对的直角处设置有沿Y轴走向的铰接孔，该铰接孔内设置有连接件，与中间平 台5连接后可沿该铰接孔的轴线做相对旋转，转轴座7的一直角边上设置有与Z轴轴向相 同的铰接孔，转轴座7通过该铰接孔与旋转油缸6铰接，旋转油缸6的另一端与中间平台5 铰接，中间平台5为板状，用以支撑机架3，转轴座7与中间平台5的铰接处、转轴座7与旋 转油缸6铰接处、以及旋转油缸6与中间平台5铰接处不在同一直线上，利用旋转油缸6的 伸缩，以转轴座7与中间平台5铰接处为中间点，带动中间平台5与转轴座7实现相对旋 转。中间平台5顶部通过适配的滑轨和机架3相连，机架3上固定有铰接座，铰接座的 孔沿Z轴向，铰接座与滑动油缸4的一端铰接，滑动油缸4另一端与中间平台5固定连接， 通过滑动油缸4的伸缩实现中间平台5与机架3之间的相对移动。为了保证调整及操作的精确性，在各油缸上设置有操作装置，并假装位移传感器、 角度传感器等来反馈信号，便于精确控制机构位置。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求1. 一种直角坐标系姿态调整机构，其特征在于包括底座(1)，所述底座(1)设置有十 字轴，所述底座(1)通过十字轴与摆动油缸(11) 一端铰接，该十字轴与底座(1)间的旋转 轴为竖直方向，该十字轴与摆动油缸(11)间的旋转轴为水平方向，所述摆动油缸(11)另一 端通过十字轴与大臂(9)铰接；所述大臂(9)与底座(1)通过十字轴铰接，该十字轴与底座(1)间的旋转轴为竖直方 向，该十字轴与大臂(9)的旋转轴为水平方向，所述大臂(9)与底座(1)的铰接处高于支撑 油缸(10)与底座(1)的铰接处，所述大臂(9)与底座(1)的铰接处与所述摆动油缸(11) 与底座(1)的铰接处处于同一平面；所述大臂(9)侧面设置有支撑油缸(10)，所述支撑油缸(10) —端与大臂(9)侧面铰 接，所述支撑油缸(10)另一端通过十字轴与底座(1)铰接，该十字轴与底座(1)间的旋转 轴方向为竖直方向，所述支撑油缸(10)与底座(1)的铰接处低于所述摆动油缸(11)与底 座⑴的铰接处；所述大臂(9)顶部设置有倾斜油缸O)，所述倾斜油缸( 一端与大臂(9)顶部铰接， 所述倾斜油缸( 另一端与第一连杆(8a)及第二连杆(8b)铰接，所述第一连杆(8a)与大 臂(9)铰接，所述第二连杆(8b)与转轴座(7)铰接；所述转轴座(7)与第二连杆(8b)及大臂(9)端部铰接，所述转轴座(7)与第二连杆 (8b)及大臂(9)端部铰接的旋转轴为水平方向，所述转轴座(7)上还设置有竖直方向的开 孔，所述转轴座(7)通过该开孔与中间平台(5)铰接；所述转轴座(7)侧面铰接有旋转油缸(6)，所述旋转油缸(6)的另一端与中间平台(5) 铰接，所述旋转油缸(6)与转轴座(7)及两者中间的旋转轴均为竖直方向；所述中间平台( 顶部设置有滑道，所述滑道与机架(3)的滑轨相适配，所述机架(3) 与滑动油缸(4) 一端铰接，所述滑动油缸的另一端与中间平台(5)铰接。
专利摘要本实用新型公开了一种直角坐标系姿态调整机构，包括底座，所述底座设置有十字轴，所述底座通过十字轴与摆动油缸一端铰接，所述十字轴与底座间的旋转轴为竖直方向，所述十字轴与摆动油缸间的旋转轴为水平方向，所述摆动油缸另一端通过十字轴与大臂铰接，由于本实用新型可以固定在移动或固定的工程机械上，互换性好，通用性强，可以用于多种工程机械、矿山机械上，同时，结构简单，可以对将机架安装在不同机构上实现直角坐标系及极坐标各姿态的调整。
文档编号F16M11/18GK201925688SQ20102061410
公开日2011年8月10日 申请日期2010年11月19日 优先权日2010年11月19日
发明者夏庆发, 李俊 申请人:南车资阳机车有限公司