升降回转装置制造方法
【专利摘要】一种升降回转装置，包括用于沿导轨行走的大车行走系统；在大车行走系统上行走的小车行走系统；安装在小车行走系统的支撑架；所述的支撑架上设有升降及回转装置。所述的升降及回转装置中，回转机构通过升降机构与支撑架连接，所述的升降机构用于使所述的回转机构沿支撑架升降；回转机构下端安装有用于使其上的装置进行俯仰运动的俯仰装置，回转机构用于驱动俯仰装置回转。本发明通过采用上述的结构，可以自动控制安装在其上的超声换能器位于水池上其行程内的任何位置，通过其上的升降及回转装置使超声换能器位于其升降行程内的任何高度，以及任何的旋转角度，由其上的俯仰装置可以使超声换能器位于任何的俯仰角度，从而实现无测试死角。
【专利说明】升降回转装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于实现升降回转运动的装置，特别是一种用于超声换能器测试工作，以消除超声换能器测试死角的升降回转装置。
【背景技术】
[0002]在超声换能器的水下测试工作中，通常需要采用两台装置，一台用于安装超声换能器，另一台用于安装测试元件，在测试过程中经常需要改变超声换能器和测试元件的姿态，以获取不同的数据，现有技术中尚没有可以自动控制超声换能器无死角，并可以实现超声换能器全方位覆盖，且可以承重达到1000kg，并实现较大升降幅度的装置。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种升降回转装置，可以使安装在其上的超声换能器无测试死角，并可以方便的自动控制超声换能器的位置，及旋转和俯仰角度。
[0004]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种升降回转装置，包括:用于沿导轨行走的大车行走系统；
在大车行走系统上行走的小车行走系统；
还包括:安装在小车行走系统的支撑架；
所述的支撑架上设有升降及回转装置。
[0005]所述的升降及回转装置中，回转机构通过升降机构与支撑架连接，所述的升降机构用于使所述的回转机构沿支撑架升降；
回转机构下端安装有用于使其上的装置进行俯仰运动的俯仰装置，回转机构用于驱动俯仰装置回转。
[0006]所述的升降机构中，升降直线导轨固定安装在支撑架上，升降丝杠螺母机构与支撑架固定连接，升降减速机通过升降联轴器与丝杠连接，螺母通过连接板与回转机构连接。
[0007]所述的回转机构中，回转伺服电机通过回转减速机、回转齿轮传动副与回转轴连接，并由回转伺服电机驱动回转轴旋转，回转轴的下端并与支撑架形成滑动配合，还设有用于锁紧回转轴的夹紧机构。
[0008]还设有与回转齿轮传动副配合的回转检测机构。
[0009]还设有手摇回转机构，安装于支撑架上的手摇传动机构与回转轴连接，用于手动驱动回转轴回转。
[0010]所述的俯仰装置中，密封的安装箱与回转轴连接，固定安装在安装箱内的俯仰伺服电机通过俯仰减速器、俯仰齿轮传动副与俯仰旋转轴连接，用于驱动俯仰旋转轴旋转；
所述的俯仰旋转轴至少一端伸出安装箱外，以用于和检测部件连接。
[0011 ] 所述的安装箱内还设有液位检测机构。
[0012]所述的大车行走系统中，安装在大车支架上的大车减速机通过大车齿传动副、大车联轴器与大车传动轴连接，大车传动轴与大车滚轮连接，用于驱动大车滚轮沿大车轨道运行；
大车支架上还设有用于检测大车行走系统行程的大车检测机构。
[0013]所述的小车行走系统中，小车直线导轨副铺设在与大车支架固定连接的小车轨道支架上；
小车支架与小车直线导轨副形成滑动配合，小车伺服电机固定安装在小车支架上，小车伺服电机通过小车齿传动副与小车轨道支架连接，用于驱动小车支架及安装在其上的部件沿小车轨道支架运行。
[0014]本发明提供的一种升降回转装置，通过采用上述的结构，可以自动控制安装在其上的超声换能器通过大车行走系统和小车行走系统位于其行程内的任何位置，通过其上的升降及回转装置使超声换能器位于其升降行程内的任何高度，以及任何的旋转角度，由其上的俯仰装置可以使超声换能器位于任何的俯仰角度，从而实现无测试死角。
[0015]本发明采用变频控制或伺服控制，旋转编码器进行位置检测，运动冲击小，到位准确，位置重复精度可达到1mm，正反转重复精度0.1°，下水深度可达到5m，升降机构下端负重可达到1000kg。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0017]图1为本发明整体结构主视示意图。
[0018]图2为本发明中大车行走系统的结构示意图。
[0019]图3为本发明中小车行走系统的结构示意图。
[0020]图4为本发明中升降及回转装置的结构示意图。
[0021]图5为本发明中升降机构的结构示意图。
[0022]图6为本发明中俯仰装置的结构示意图。
[0023]图7为本发明中回转机构的结构示意图。
[0024]图中:大车行走系统1，小车行走系统2，俯仰装置3，升降及回转装置4，电控系统5，大车轨道6，大车支架7，大车传动轴8，大车滚轮9，大车齿传动副10，大车联轴器11，大车减速机12，大车检测机构13，小车轨道支架14，小车直线导轨副15，小车支架16，小车伺服电机17，小车齿传动副18，支撑架19，升降机构20，回转机构21，手摇回转机构22，升降直线导轨23，升降丝杠螺母机构24，升降联轴器25，升降减速机26，安装箱27，俯仰伺服电机28，俯仰减速器29，俯仰旋转轴30，俯仰齿轮传动副31，液位检测机构32，回转减速机33，回转伺服电机34，回转齿轮传动副35，回转检测机构36，回转轴37，手摇传动机构38，夹紧机构39。
【具体实施方式】
[0025]如图1中，一种升降回转装置，包括:用于沿导轨行走的大车行走系统1 ;
在大车行走系统1上行走的小车行走系统2 ；
还包括:安装在小车行走系统2的支撑架19 ；
所述的支撑架19上设有升降及回转装置4。
[0026]电控系统5由电气控制柜、低压电气元件、变频控制系统等组成的电气控制系统。整个系统采用PLC控制，触摸屏操作界面。
[0027]如图2中，所述的大车行走系统1中，安装在大车支架7上的大车减速机12通过大车齿传动副10、大车联轴器11与大车传动轴8连接，大车传动轴8与大车滚轮9连接，用于驱动大车滚轮9沿大车轨道6运行，本例中的大车齿传动副10采用齿形链传动。大车支架7上还设有用于检测大车行走系统1行程的大车检测机构13。如图2中，本例中的大车检测机构13具体为安装于大车支架7上的编码器上的齿轮与安装于大车轨道6 —侧的齿条啮合配合，从而获取大车行走系统1的行程数据。
[0028]如图3中，所述的小车行走系统2中，小车直线导轨副15铺设在与大车支架7固定连接的多个小车轨道支架14上；
小车支架16与小车直线导轨副15形成滑动配合，小车伺服电机17固定安装在小车支架16上，小车伺服电机17通过小车齿传动副18与小车轨道支架14连接，用于驱动小车支架16及安装在其上的部件沿小车轨道支架14运行。本例中所述的小车齿传动副18为与小车伺服电机17连接的齿轮和位于小车轨道支架14上的齿条，由二者的啮合驱动整个小车和其上的部件运行。
[0029]如图4中，所述的升降及回转装置4中，回转机构21通过升降机构20与支撑架19连接，所述的升降机构20用于使所述的回转机构21沿支撑架19升降；
如图5中，所述的升降机构20中，升降直线导轨23固定安装在支撑架19上，升降丝杠螺母机构24与支撑架19固定连接，升降减速机26通过升降联轴器25与丝杠连接，螺母通过连接板与回转机构21连接。通过电机驱动升降减速机26旋转带动丝杠旋转，从而使回转机构21沿着升降直线导轨23升降。
[0030]如图7中，所述的回转机构21下端安装有用于使其上的装置进行俯仰运动的俯仰装置3，回转机构21用于驱动俯仰装置3回转。
[0031]所述的回转机构21中，回转伺服电机34通过回转减速机33、回转齿轮传动副35与回转轴37连接，并由回转伺服电机34驱动回转轴37旋转，回转轴37的下端并与支撑架19形成滑动配合，用以给回转轴37的上下运动提供导向。还设有用于锁紧回转轴37的夹紧机构39，夹紧机构39同时锁紧回转轴37的轴向和旋转运动。
[0032]还设有与回转齿轮传动副35配合的回转检测机构36。
[0033]还设有手摇回转机构22，安装于支撑架19上的手摇传动机构38与回转轴37连接，用于手动驱动回转轴37回转。具体如图7中所示，安装于支撑架19上的手柄通过换向锥齿轮传动给另一端带链轮的杆，再经过链传动与回转轴37上的链轮连接，该链轮与回转轴37之间以可以驱动回转轴37旋转而不限制回转轴37轴向位移的方式连接，例如通过可轴向滑动的花键连接。由此结构，当停电时，通过手摇回转机构22仍可以驱动回转轴37旋转。
[0034]如图6中，所述的俯仰装置3中，密封的安装箱27与回转轴37连接，固定安装在安装箱27内的俯仰伺服电机28通过俯仰减速器29、俯仰齿轮传动副31与俯仰旋转轴30连接，用于驱动俯仰旋转轴30旋转；所述的俯仰旋转轴30至少一端伸出安装箱27外，以用于和检测部件连接。由俯仰伺服电机28驱动俯仰旋转轴30旋转，同时驱动检测部件即超声换能器实现俯仰动作。
[0035]所述的安装箱27内还设有液位检测机构32。因整个俯仰装置工作在水下，为保护安装箱中的电气元件，在安装箱中设置液位检测机构32，本例中采用浮球液位开关，对安装箱中的液位进行监控。
【权利要求】
1.一种升降回转装置，包括:用于沿导轨行走的大车行走系统(1);在大车行走系统(1)上行走的小车行走系统(2)；其特征是还包括:安装在小车行走系统(2)的支撑架(19)；所述的支撑架(19)上设有升降及回转装置(4)。
2.根据权利要求1所述的一种升降回转装置，其特征是:所述的升降及回转装置(4)中，回转机构(21)通过升降机构(20)与支撑架(19)连接，所述的升降机构(20)用于使所述的回转机构(21)沿支撑架(19)升降；回转机构(21)下端安装有用于使其上的装置进行俯仰运动的俯仰装置(3)，回转机构(21)用于驱动俯仰装置(3)回转。
3.根据权利要求1所述的一种升降回转装置，其特征是:所述的升降机构(20)中，升降直线导轨(23)固定安装在支撑架(19)上，升降丝杠螺母机构(24)与支撑架(19)固定连接，升降减速机(26)通过升降联轴器(25)与丝杠连接，螺母通过连接板与回转机构(21)连接。
4.根据权利要求1所述的一种升降回转装置，其特征是:所述的回转机构(21)中，回转伺服电机(34)通过回转减 速机(33)、回转齿轮传动副(35)与回转轴(37)连接，并由回转伺服电机(34)驱动回转轴(37)旋转，回转轴(37)的下端并与支撑架(19)形成滑动配合，还设有用于锁紧回转轴(37)的夹紧机构(39)。
5.根据权利要求4所述的一种升降回转装置，其特征是:还设有与回转齿轮传动副(35)配合的回转检测机构(36)。
6.根据权利要求4或5所述的一种升降回转装置，其特征是:还设有手摇回转机构(22),安装于支撑架(19)上的手摇传动机构(38)与回转轴(37)连接，用于手动驱动回转轴(37)回转。
7.根据权利要求1所述的一种升降回转装置，其特征是:所述的俯仰装置(3)中，密封的安装箱(27 )与回转轴(37 )连接，固定安装在安装箱(27 )内的俯仰伺服电机(28 )通过俯仰减速器(29 )、俯仰齿轮传动副(31)与俯仰旋转轴(30 )连接，用于驱动俯仰旋转轴(30 )旋转;所述的俯仰旋转轴(30)至少一端伸出安装箱(27)外，以用于和检测部件连接。
8.根据权利要求7所述的一种升降回转装置，其特征是:所述的安装箱(27)内还设有液位检测机构(32)。
9.根据权利要求1所述的一种升降回转装置，其特征是:所述的大车行走系统(1)中，安装在大车支架(7)上的大车减速机(12)通过大车齿传动副(10)、大车联轴器(11)与大车传动轴(8)连接，大车传动轴(8)与大车滚轮(9)连接，用于驱动大车滚轮(9)沿大车轨道(6)运行；大车支架(7)上还设有用于检测大车行走系统(1)行程的大车检测机构(13)。
10.根据权利要求1所述的一种升降回转装置，其特征是:所述的小车行走系统(2)中，小车直线导轨副(15)铺设在与大车支架(7)固定连接的小车轨道支架(14)上；小车支架(16)与小车直线导轨副(15)形成滑动配合，小车伺服电机(17)固定安装在小车支架(16)上，小车伺服电机(17)通过小车齿传动副(18)与小车轨道支架(14)连接，用于驱动小车支架(1 6)及安装在其上的部件沿小车轨道支架(14)运行。
【文档编号】F16M11/06GK103697306SQ201210368905
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2012年9月27日 优先权日:2012年9月27日
【发明者】梁丽萍, 覃芝松, 高续业 申请人:宜昌英汉超声电气有限公司