[发明专利]三自由度调姿机构

说明书

本发明涉及一种三自由度调姿机构，包括水平转台、第一转动组件、第二转动组件和两个调节座；第一转动组件位于水平转台之上；第二转动组件固定端与第一转动组件的活动端连接，第二转动组件的活动端用于连接动平台，且第二转动组件活动端转动方向与第一转动组件活动端的转动方向垂直；两个调节座一端位于水平转台之上，另一端连接动平台，用于对动平台的位姿进行多方位调节。该三自由度调姿机构相比于无工装的工人手工调整和测量，可以定量地调整负载的姿态，解决了现有组立拼装对接场景中自动化程度低、对接精度差的问题。

技术领域

本发明涉及船舶工程技术领域，特别是涉及一种三自由度调姿机构。

背景技术

总段造船法是目前主流的大型船舶先进建造方法，其中每一个分段都是由多个组立拼装而成的，而进一步地，根据尺寸、重量，其组立同样由其他组立拼接而成，具体可分为小组立、中组立、大组立。由于船舶在海上的工作环境恶劣，因此对组立拼装对接的精度和质量要求较高，要保证相邻的两个组立的关键特征例如穿刺结构在各个方向上保证重合。

目前传统的对接工艺基本依赖于手工，工人先将一段组立固定，再用行车将对接段吊起，用拉马等方式手工调整姿态。整个过程操作复杂，效率低下，对工人的操作技能要求高，并且质量无法得到保证，严重影响了船舶制造的可靠性和精度。

在组立对接拼装的应用过程中，相较于组立的位置，组立本身的姿态调整更加重要。因为组立的位置调整只需要3个方向的移动自由度，工业上通过3组直线模组配合即可以很容易的实现。但是在机构学领域中，姿态的调整需要巧妙的机构设计来实现。同时，组立的自重也对调姿机构的承载能力提出了很高要求。

虽然并联机构具有刚度高、承载能力强、位置精度高等优点，但是目前仍没有专门针对组立调姿的并联机构工装，工业上常见的六自由度并联机构结构相对复杂，而三自由度并联机构的运动能力与组立姿态调整需求并不相匹配，而串联构型的工业机器人则更是无法承担组立重量级别的负载。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种三自由度调姿机构，能够解决现有组立拼装对接场景中自动化程度低、对接精度差的问题。

一种三自由度调姿机构，包括：

水平转台；

第一转动组件，位于所述水平转台之上；

第二转动组件，固定端与所述第一转动组件的活动端连接，所述第二转动组件的活动端用于连接动平台，且所述第二转动组件活动端转动方向与所述第一转动组件活动端的转动方向垂直；

两个调节座，一端位于所述水平转台之上，另一端连接所述动平台，用于对动平台的位姿进行多方位调节。

在其中一个实施例中，所述水平转台上固定有基座，所述基座具有高位端和低位端，所述第一转动组件安装在所述高位端，两个所述调节座安装在所述低位端。

在其中一个实施例中，所述第一转动组件活动端与所述第二转动组件活动端均可沿垂直方向转动。

在其中一个实施例中，所述第一转动组件包括：

两个轴承座，同轴设置在所述基座的高位端；

转轴，两端分别安装在两个所述轴承座内。

在其中一个实施例中，所述第二转动组件包括：

固定杆，一端与所述转轴固定连接，且所述固定杆与所述转轴相互垂直；

活动套，转动安装在所述固定杆上，且与所述动平台连接。

在其中一个实施例中，两个所述调节座与所述动平台连接的一端以所述第二转动组件为对称中心相对设置。

在其中一个实施例中，所述调节座包括：

第三转动组件；