1.本发明涉及中小型飞机结构件输送的技术领域，具体为一种全向输送架车。
背景技术：
2.航空制造业中飞机构件需要采用输送架车进行不同装配工位间的传送或完成部件对接，输送架车不仅要满足基本的移动功能、承载能力，而且需要适应于有限的作业空间，有较高的运行精度。传统的运输平台采用普通轮式移动机构，这就使得转弯时需要一定转弯半径，从而在车间内无法自由转向移动，降低了车间的利用率、装配效率和安装精度。
技术实现要素：
3.针对上述问题，本发明的目的在于提供一种具有一定通用性，能够实现连续性运动的结构紧凑、运输效率高、高精度的定位和定向功能的柔性输送架车。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种能够实现横向移动、纵向移动、绕中心旋转及其组合运动方式的全向输送架车。
4.架车车架：用于安装全向轮机构、柔性支撑装置，采用 20 钢桁架式焊接而成采用桁架式焊接的车身质量比较小，不容易产生变形。
5.全向轮机构:固定于所述架车车架下端，实现架车的横向移动、纵向移动、绕中心旋转及其组合运动。
6.柔性支撑机构：固定设置于所述架车车架上端，根据飞机结构件的大小，调整支撑装置的位置，将结构件固定支撑，并根据装配需求可以上下调整高度。
7.本发明进一步的，所述的全向轮机构中，还包括麦克纳姆轮机构，麦克纳姆轮机构由辊子、辊子轴盖板和轮毂组成，麦克纳姆轮整体绕轮毂轴线转动的同时，辊子还可以绕自身的轴线做旋转运动。
8.本发明进一步的，所述的全向轮机构中，还包括减震机构，支撑架、弹簧支柱、弹簧部件构成，用来减缓吸震，保证输送架车在工作过程中产生较大的震动，遇到不平整地面时每个麦克纳姆轮均能保持良好接地性。
9.本发明进一步的，所述全向轮机构中，还包括顶盖，用于连接车架和麦克纳姆轮机构。
10.本发明进一步的，所述柔性支撑机构，还包括xy 移动平台机构、z 轴升降机构和柔性工艺接头。
11.本发明进一步的，所述的xy 移动平台机构，由电机、减速器、联轴器、滚珠丝杠副、直线导轨副、托板等组成。
12.本发明进一步的，所述的xy 移动平台机构，电机作为动力驱动，由控制系统发出信号，经由减速器、联轴器传递到滚珠丝杠副上，丝杠旋转推动丝杠螺母带动托板沿直线导轨运动，从而实 xy方向的运动。
13.发明进一步的，所述的xy 移动平台机构，托板分为上托板与下托板。
14.本发明进一步的，所述的z 轴升降机构中，还包括电机、蜗轮蜗杆减速器、联轴器、滚珠丝杠副、伸缩筒与支撑筒。
15.本发明进一步的，所述的z 轴升降机构中，电机通过联轴器驱动蜗轮蜗杆减速器，达到预期转速再通过联轴器传递到垂直安装的滚珠丝杠副上，丝杠螺母推动伸缩筒沿支撑筒限制的方向运动，实现升降运动。
16.本发明进一步的，所述的柔性工艺接头由球形活动装置和摩擦较大的橡胶软体护垫组成。
17.本发明进一步的，所述的柔性工艺接头够在一定角度内自由转动，在支撑定位飞机结构件时，通过结构件的自重与结构件表面和橡胶软体护垫之间的静摩擦力，达到支撑定位的目的。
附图说明
18.图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明的架车车架示意图；图3为本发明的全向轮机构示意图；图4为本发明的柔性支撑机构示意图。
19.图中：1、架车车架；2、全向轮机构；3、减震机构；4、柔性支撑机构；5、xy 移动平台机构；6、z 轴升降机构；7、柔性工艺接头；8、麦克纳姆轮机构；9、顶盖；10、弹簧；11、弹簧支柱、；12、支撑架、；13、辊子轴；14、轮毂；15、辊子轴盖板；16、辊子；17、第二驱动器；18、减速器；19、第二直线导轨；20、上托板；21、第二滚珠丝杠副22、安装台；23、支撑架；24、支撑筒25、伸缩筒；26、柔性工艺接头；27、第一驱动器；28、第一直线导轨；29、下托板；30、第三驱动器；31、第一滚珠丝杠副；32、第四驱动器；33蜗杆减速器；34、第三滚珠丝杠副。
具体实施方式
20.为使本发明的工作过程更加清楚，以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
21.中小型飞机结构件全向输送架车，如图1所示：其包括三部分，架车车架1、全向轮机构2、柔性支撑机构3。
22.如图1所示：架车车架1选用 20 钢是因为它易于焊接，并且有较高的韧性，所以在满足强度情况下，选用 80mm
×
60mm
×
5mm 的 20 方型钢。通过采用桁架式焊接的车身质量比较小，减轻了整车的总质量，运动性能也非常平稳，不容易产生变形。
23.如图3所示：其全向轮机构2中，顶盖9与架车车架1连接，同时与减震机构3的支撑架12连接，支撑架12与麦克纳姆轮机构8连接，通过顶盖9将全向轮机构2连接到了架车车架1中。
24.如图3所示：其减震机构3中，支撑架12与弹簧支柱11连接，弹簧支柱11套有减震弹簧10，弹簧支柱11的上端与顶盖9连接，起到对车身的减震作用。麦克纳姆轮机构8中的辊子轴与支撑架12连接，通过辊子轴13连接轮毂14，轮毂14上装有辊子16，两侧通过辊子轴盖板15固定。由第一驱动器27驱动。
25.如图4所示：其柔性支撑机构4中，包括xy 移动平台机构5，下托板29中间与第一滚珠丝杠副31连接，第一直线导轨28连接于上托板29两侧。上托板20中间与第二滚珠丝杠副
21连接，第二直线导轨19连接于上托板20两侧.第二驱动器17连接减速器18，驱动第一滚珠丝杠副31，第三驱动器30驱动第二滚珠丝杠副21，实现xy 方向移动。
26.如图4所示：其柔性支撑机构4中，还包括z 轴升降机构6，第四驱动器32安装于安装台22上，同时与蜗杆减速器33连接，支撑筒25固定于支撑架23上，伸缩筒25连接于支撑筒25上，筒内安装第三滚珠丝杠副34。
27.如图4所示：其柔性支撑机构4中，还包括柔性工艺接头26，柔性工艺接头26主要由球形活动装置和摩擦较大的橡胶软体护垫组成，在支撑定位飞机结构件时，通过结构件的自重与结构件表面和橡胶软体护垫之间的静摩擦力，达到支撑定位的目的。
28.其工作原理如下，全向轮在第一驱动器的驱动下，通过麦克纳姆轮机构在持架车方位不变的前提下，输送架车能够实现横向移动、纵向移动及绕架车中心旋转任意角度，运动非常灵活，可沿平面上任意连续轨迹运动到指定位置，可以完全控制架车的三个自由度，是一种完整约束，同时通过第二第三驱动器的驱动，第一第二滚珠丝杠副连接第一第二直线导轨实现xy方向的对于运输结构件的位置调整，第四驱动器通过连接第三滚珠丝杠副实现伸缩筒的上下伸缩，达到了对运输结构件上下位置的调整。
29.上述实施方式只为说明本发明的技术路线以及特点，而并非是对本发明的实施方式的限定，凡在本发明的构思和原则之内所做的任何修改、同等替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.本发明为一种用于中小型飞机结构件全向输送架车，其特征在于：架车车架：用于安装全向轮机构、柔性支撑装置，采用 20 钢桁架式焊接而成采用桁架式焊接的车身质量比较小，不容易产生变形；全向轮机构:固定于所述架车车架下端，实现架车的横向移动、纵向移动、绕中心旋转及其组合运动；柔性支撑机构：固定设置于所述架车车架上端，根据飞机结构件的大小，调整支撑装置的位置，将结构件固定支撑，并根据装配需求可以上下调整高度。2.如权利要求1所述的一种用于中小型飞机结构件全向输送架车，其特征在于，所述的架车车架，选用 20 钢是因为它易于焊接，并且有较高的韧性，所以在满足强度情况下，选用 80mm
×
60mm
×
5mm 的 20 方型钢，通过采用桁架式焊接的车身质量比较小，减轻了整车的总质量。3.如权利要求1所述的一种用于中小型飞机结构件全向输送架车，其特征在于，所述的全向轮机构，还包括麦克纳姆轮机构，麦克纳姆轮机构由辊子、辊子轴盖板和轮毂组成，麦克纳姆轮整体绕轮毂轴线转动的同时，辊子还可以绕自身的轴线做旋转运动。4.如权利要求1所述的一种用于中小型飞机结构件全向输送架车，其特征在于，所述的全向轮机构中，还包括减震机构，支撑架、弹簧支柱、弹簧部件构成，用来减缓吸震，保证输送架车在工作过程中产生较大的震动，遇到不平整地面时每个麦克纳姆轮均能保持良好接地性。5.如权利要求1所述的一种用于中小型飞机结构件全向输送架车，其特征在于，所述的全向轮机构中，还包括顶盖，用于连接车架和麦克纳姆轮机构。6.如权利要求1所述的一种用于中小型飞机结构件全向输送架车，其特征在于，所述柔性支撑机构中，还包括xy 移动平台机构、z 轴升降机构和柔性工艺接头。7.如权利要求5所述的一种用于中小型飞机结构件全向输送架车，其特征在于，所述xy 移动平台机构中，还包括电机、减速器、联轴器、滚珠丝杠副、直线导轨副、托板，电机作为动力驱动，由控制系统发出信号，经由减速器、联轴器传递到滚珠丝杠副上，丝杠旋转推动丝杠螺母带动托板沿直线导轨运动，从而实 xy方向的运动。8.如权利要求5所述的一种用于中小型飞机结构件全向输送架车，其特征在于，所述的z 轴升降机构中，还包括电机、蜗轮蜗杆减速器、联轴器、滚珠丝杠副、伸缩筒与支撑筒；电机通过联轴器驱动蜗轮蜗杆减速器，达到预期转速再通过联轴器传递到垂直安装的滚珠丝杠副上，丝杠螺母推动伸缩筒沿支撑筒限制的方向运动，实现升降运动。9.如权利要求5一种用于中小型飞机结构件全向输送架车，其特征在于，所述的的柔性工艺接头，还包括球形活动装置和摩擦较大的橡胶软体护垫，在支撑定位飞机结构件时，通过结构件的自重与结构件表面和橡胶软体护垫之间的静摩擦力，达到支撑定位的目的。
技术总结
本发明提供了一种中小型飞机结构件全向输送架车，通过采用麦克纳姆轮为主体的全向轮设计，实现了持架车方位不变的前提下，输送架车能够实现横向移动、纵向移动及绕架车中心旋转任意角度，可沿平面上任意连续轨迹运动到指定位置的功能，同时采用柔性支撑装置实现了结构件三向自由度的可调控能力，增大了支撑装置的实用性，提高了输送架车的灵活度。提高了输送架车的灵活度。提高了输送架车的灵活度。
技术研发人员：庞彩珠 靳江艳 方忆湘
受保护的技术使用者：河北科技大学
技术研发日：2021.11.29
技术公布日：2022/2/15