1.本实用新型涉及车辆装配技术领域，尤其涉及一种六自由度对接设备。
背景技术：
2.发动机、变速箱等大型部件的重量较重，重量一般可达1～3吨，装配时通常需要借助行车等吊具，而发动机、变速箱等大型部件结构复杂而且精密，其装配时除两个定位销外，往往还有多个花键轴或齿轮需要同时对接，采用传统的吊具无法精确操控部件的位置，造成装配困难。
3.因此，亟需一种能够精确的对接精密复杂结构的六自由度对接设备，以解决现有技术中存在的上述技术问题。
技术实现要素：
4.本实用新型的目的在于提出一种六自由度对接设备，该六自由度对接设备能够精确的对接精密复杂结构，且具有简单灵活、省时省力及安全高效的优点。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种六自由度对接设备，用于第一待对接工件和第二待对接工件的对接，所述六自由度对接设备包括：
7.第一对接支撑装置，所述第一对接支撑装置用于支撑固定所述第一待对接工件，所述第一对接支撑装置被配置为能够调节所述第一待对接工件沿z轴方向的高度、绕z轴的旋转角度、绕x轴的旋转角度和绕y轴的旋转角度；
8.第二对接支撑装置，所述第二对接支撑装置用于支撑固定所述第二待对接工件，所述第二对接支撑装置被配置为能够调节所述第二待对接工件沿x轴方向的位置和/或沿y轴方向的位置。
9.作为一种六自由度对接设备的优选技术方案，所述第一对接支撑装置包括：
10.第一支撑平台，用于支撑固定所述第一待对接工件；
11.至少三个高度调节机构，支撑于所述第一支撑平台的下方，至少三个所述高度调节机构被配置为能够调节所述第一支撑平台沿z轴方向的高度、绕x轴的旋转角度和绕y轴的旋转角度；
12.旋转平台，所述高度调节机构连接于所述旋转平台上；
13.旋转机构，连接于所述旋转平台的下方，所述旋转机构用于调节所述旋转平台绕z轴的旋转角度。
14.作为一种六自由度对接设备的优选技术方案，所述高度调节机构的数量为四个，四个所述高度调节机构连线形成的正方形的边长平行于x轴或y轴。
15.作为一种六自由度对接设备的优选技术方案，所述高度调节机构和所述旋转机构均为蜗轮蜗杆机构。
16.作为一种六自由度对接设备的优选技术方案，所述第二对接支撑装置包括：
17.第二支撑平台，用于支撑固定所述第二待对接工件；
18.x向驱动机构，连接于所述第二支撑平台的下方，用于驱动所述第二支撑平台沿x轴方向移动；
19.和/或，y向驱动机构，连接于所述第二支撑平台的下方，用于驱动所述第二支撑平台沿y轴方向移动。
20.作为一种六自由度对接设备的优选技术方案，所述第二对接支撑装置还包括中间支撑平台，所述y向驱动机构连接于所述中间支撑平台上，所述x向驱动机构连接于所述中间支撑平台的下方。
21.作为一种六自由度对接设备的优选技术方案，所述x向驱动机构和所述y向驱动机构均为蜗轮蜗杆机构。
22.作为一种六自由度对接设备的优选技术方案，所述第二对接支撑装置还包括y向导轨滑块组件，所述y向导轨滑块组件设置于所述第二支撑平台和所述中间支撑平台之间，以对所述第二支撑平台沿y轴方向的移动导向。
23.作为一种六自由度对接设备的优选技术方案，所述第二对接支撑装置还包括x向导轨滑块组件，所述x向导轨滑块组件设置于所述中间支撑平台的下方，以对所述中间支撑平台沿x轴方向的移动导向。
24.作为一种六自由度对接设备的优选技术方案，所述六自由度对接设备还包括：
25.第一底座，所述第一底座连接于所述第一对接支撑装置的下方；
26.第二底座，所述第二底座连接于所述第二对接支撑装置的下方；
27.多个滚轮，所述第一底座和所述第二底座的下方均设置有多个所述滚轮，所述滚轮用于所述第一底座和所述第二底座沿x轴方向的移动或沿y轴方向的移动。
28.本实用新型提供了一种六自由度对接设备，该六自由度对接设备用于第一待对接工件和第二待对接工件的对接，其包括第一对接支撑装置和第二对接支撑装置，第一对接支撑装置用于支撑固定第一待对接工件，第一对接支撑装置被配置为能够调节第一待对接工件沿z轴方向的高度、绕z轴的旋转角度、绕x轴的旋转角度和绕y轴的旋转角度，实现了四个自由度的调节；第二对接支撑装置用于支撑固定第二待对接工件，第二对接支撑装置被配置为能够调节第二待对接工件沿x轴方向的位置和/或沿y轴方向的位置，当第二对接支撑装置仅能够沿x轴方向或沿y轴方向调节位置时，可采用第二对接支撑装置和第一对接支撑装置沿另一个方向相对移动，从而实现了两个自由度的调节，第一对接支撑装置和第二对接支撑装置共同实现了第一待对接工件和第二待对接工件六自由度的调节，以能够精确的对接精密复杂结构，且具有简单灵活、省时省力及安全高效的优点。
附图说明
29.图1是本实用新型具体实施方式提供的一种六自由度对接设备的结构示意图；
30.图2是本实用新型具体实施方式提供的另一种六自由度对接设备的结构示意图；
31.图3是本实用新型具体实施方式提供的六自由度对接设备对接时的结构示意图。
32.附图标记：
33.100、第一待对接工件；200、第二待对接工件；
34.1、第一对接支撑装置；11、第一支撑平台；12、高度调节机构；13、旋转平台；14、旋
转机构；
35.2、第二对接支撑装置；21、第二支撑平台；22、x向驱动机构；23、y向驱动机构；24、中间支撑平台；25、y向导轨滑块组件；26、x向导轨滑块组件；
36.3、第一底座；4、第二底座；5、滚轮；6、支架。
具体实施方式
37.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
38.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
40.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
41.传统的对接设备主要以吊装或者借助导向杆进行对接。对于吊装对接的方式而言，由于发动机、变速箱等大型部件的重量较重，吊装一般使用2～4根吊带等索具起吊，很难保证待对接设备的重心稳定以及待对接设备的动态平衡，导致对接销孔及花键非常困难。对于导向杆对接的方式而言，待对接设备只能沿着导向杆的方向前后移动，仅具有一个对接自由度，对于只需要销孔对接的设备可以基本满足装配使用要求，但对于复杂设备，例如多个花键与花键套的对接时，由于花键结构相对精密，需要所有的花键键齿和键槽精准对接才能进行后续装配，而导向杆对接仅有一个自由度，无法保证精确对接，难以进行装配。现有的对接设备不能精确操控待对接工件，操作时待对接工件无法避免的发生相互磕碰，从而导致待对接工件损伤或结合面密封失效等问题；对接时具有随机性，既费时又费力，主要靠操作工人的经验对接待对接工件，对操作工人的技能要求较高，同时导致劳动强度加大。
42.为解决上述问题，如图1和图2所示，本实施例提供了一种六自由度对接设备，用于第一待对接工件100和第二待对接工件200的对接，六自由度对接设备包括第一对接支撑装置1和第二对接支撑装置2，其中，第一对接支撑装置1用于支撑固定第一待对接工件100，第一对接支撑装置1被配置为能够调节第一待对接工件100沿z轴方向的高度、绕z轴的旋转角度、绕x轴的旋转角度和绕y轴的旋转角度；第二对接支撑装置2用于支撑固定第二待对接工
件200，第二对接支撑装置2被配置为能够调节第二待对接工件200沿x轴方向的位置和/或沿y轴方向的位置。
43.第一对接支撑装置1被配置为能够调节第一待对接工件100沿z轴方向的高度、绕z轴的旋转角度、绕x轴的旋转角度和绕y轴的旋转角度，实现了四个自由度的调节；第二对接支撑装置2被配置为能够调节第二待对接工件200沿x轴方向的位置和/或沿y轴方向的位置，当第二对接支撑装置2仅能够沿x轴方向或沿y轴方向调节第二待对接工件200位置时，可采用第二对接支撑装置2和第一对接支撑装置1沿另一个方向相对移动，从而实现了两个自由度的调节，第一对接支撑装置1和第二对接支撑装置2共同实现了第一待对接工件100和第二待对接工件200六自由度的调节，以能够精确的对接精密复杂结构，且具有简单灵活、省时省力及安全高效的优点。
44.如图1所示，当第二对接支撑装置2被配置为能够调节第二待对接工件200沿x轴方向的位置和沿y轴方向的位置，可在第一对接支撑装置1和第二对接支撑装置2下方设置支架6，以用于支撑第一对接支撑装置1和第二对接支撑装置2。
45.如图2所示，当第二对接支撑装置2仅能够沿x轴方向或沿y轴方向调节第二待对接工件200位置时，可采用第二对接支撑装置2和第一对接支撑装置1沿另一个方向相对移动，示例性地，六自由度对接设备还包括第一底座3、第二底座4和多个滚轮5，其中，第一底座3连接于第一对接支撑装置1的下方；第二底座4连接于第二对接支撑装置2的下方；第一底座3和第二底座4的下方均设置有多个滚轮5，滚轮5用于第一底座3和第二底座4沿x轴方向的移动或沿y轴方向的移动，从而实现第一对接支撑装置1和第二对接支撑装置2之间的相对移动。将带有滚轮5的六自由度对接设备放置于大型装配线上工作，可实现流水线装配的功能。
46.具体地，如图1和图2所示，第一对接支撑装置1包括第一支撑平台11、至少三个高度调节机构12、旋转平台13和旋转机构14，其中，第一支撑平台11用于支撑固定第一待对接工件100；至少三个高度调节机构12支撑于第一支撑平台11的下方，至少三个高度调节机构12被配置为能够调节第一支撑平台11沿z轴方向的高度、绕x轴的旋转角度和绕y轴的旋转角度，以达到调节第一待对接工件100沿z轴方向的高度、绕x轴的旋转角度和绕y轴的旋转角度的目的；高度调节机构12连接于旋转平台13上；旋转机构14连接于旋转平台13的下方，旋转机构14用于调节旋转平台13绕z轴的旋转角度。第一支撑平台11包括工件卡座，工件卡座通过销钉固定第一待对接工件100的相对位置，根据所对接产品的不同可设计更换不同的工件卡座。旋转机构14驱动旋转平台13旋转，从而使得连接于旋转平台13上的第一支撑平台11旋转，以实现调节第一支撑平台11绕z轴的旋转角度，达到调节第一待对接工件100绕z轴的旋转角度的目的。
47.在本实施例中，高度调节机构12的数量为四个，四个高度调节机构12连线形成的正方形的边长平行于x轴或y轴。当调节第一支撑平台11沿z轴方向的高度时，可同时调节四个高度调节机构12的高度，以实现第一支撑平台11整体沿z轴方向移动，实现调节第一待对接工件100沿z轴方向的高度的目的。当调节第一支撑平台11绕x轴的旋转角度时，可调整沿y轴方向的左右两侧的两个高度调节机构12为不同的高度，从而实现第一支撑平台11绕x轴的旋转，以实现调节第一待对接工件100绕x轴的旋转角度的目的。当调节第一支撑平台11绕y轴的旋转角度时，可调整沿x轴方向的前后两侧的两个高度调节机构12为不同的高度，
从而实现第一支撑平台11绕y轴的旋转，以实现调节第一待对接工件100绕y轴的旋转角度的目的。
48.优选地，高度调节机构12和旋转机构14均为蜗轮蜗杆机构。
49.具体地，第二对接支撑装置2包括第二支撑平台21和x向驱动机构22，和/或y向驱动机构23，其中，第二支撑平台21用于支撑固定第二待对接工件200；x向驱动机构22连接于第二支撑平台21的下方，用于驱动第二支撑平台21沿x轴方向移动，以达到调节第二待对接工件200沿x轴方向的位置的目的；y向驱动机构23连接于第二支撑平台21的下方，用于驱动第二支撑平台21沿y轴方向移动，以达到调节第二待对接工件200沿y轴方向的位置的目的。
50.在本实施例中，如图1所示，第二对接支撑装置2还包括中间支撑平台24，y向驱动机构23连接于中间支撑平台24上，y向驱动机构23能够直接驱动第二支撑平台21沿y轴方向移动，以达到调节第二待对接工件200沿y轴方向的位置的目的；x向驱动机构22连接于中间支撑平台24的下方，x向驱动机构22驱动中间支撑平台24沿x轴方向移动，第二支撑平台21设置于中间支撑平台24的上方，从而实现第二支撑平台21沿x轴方向移动，以达到调节第二待对接工件200沿x轴方向的位置的目的。
51.优选地，x向驱动机构22和y向驱动机构23均为蜗轮蜗杆机构。本实施例中的高度调节机构12、旋转机构14、x向驱动机构22和y向驱动机构23均采用蜗轮蜗杆机构，蜗轮蜗杆机构具有传动比大、结构紧凑、传动平稳，冲击、振动、噪声小的优点，使得六自由度对接设备对接省力，且同时具备精确调整的功能，避免对接过程中出现工件磕碰的问题；蜗轮蜗杆机构具备自锁功能，尤其对于重量较大的工件可以长时有效的维持工件的稳定性，同时具有很高的安全性。在其它实施例中，可采用顶丝、丝杠螺母等机构替代蜗轮蜗杆机构。
52.优选地，第二对接支撑装置2还包括y向导轨滑块组件25，y向导轨滑块组件25设置于第二支撑平台21和中间支撑平台24之间，以对第二支撑平台21沿y轴方向的移动导向，使得第二支撑平台21沿y轴方向的移动更加平稳。优选地，第二对接支撑装置2还包括x向导轨滑块组件26，x向导轨滑块组件26设置于中间支撑平台24的下方，以对中间支撑平台24沿x轴方向的移动导向，使得中间支撑平台24沿x轴方向的移动更加平稳。
53.示例性地，如图3所示，采用本实施例中的六自由度对接设备实现第一待对接工件100和第二待对接工件200装配的过程为：
54.第一步是预装配。将第一待对接工件100和第二待对接工件200分别固定在第一对接支撑装置1和第二对接支撑装置2上，通过第一对接支撑装置1和第二对接支撑装置2调整第一待对接工件100和第二待对接工件200的相对位置，同时旋转第一待对接工件100和第二待对接工件200内部花键、齿轮等部件，完成第一待对接工件100和第二待对接工件200中的销轴以及花键轴的精确对接；
55.第二步是正式装配。调整第一对接支撑装置1和第二对接支撑装置2带动第一待对接工件100和第二待对接工件200沿x轴方向分离，在第一待对接工件100和第二待对接工件200安装表面进行清洗、涂胶等处理，然后调整第一对接支撑装置1和第二对接支撑装置2带动第一待对接工件100和第二待对接工件200沿x轴方向对接，按照要求将第一待对接工件100和第二待对接工件200固定紧，完成最终装配。
56.需要注意的是，预装配完成后需保证第一对接支撑装置1和第二对接支撑装置2及第一待对接工件100和第二待对接工件200除沿x轴方向移动外不允许有其它方向的移动或
转动，否则需重复预装配步骤。需要说明的是，上述步骤中的沿x轴方向的移动还可以是沿y轴方向的移动，具体操作步骤在此不再赘述。
57.上述装配方法具备稳定和容易复现的特性，预装配的方法能够有效避免装配过程中的磕碰损伤，操作步骤简单，对操作者技能要求较低，同时有效劳动强度，将复杂、精密的装配工艺简单化和流程化，适用于大型设备工件的流水线装配。
58.以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。