CN206500850U - 一种三轴移动平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三轴移动平台，由X轴向、Y轴向以及Z轴向的三个可独立进行位置调节的装置构成：通过在X轴向和Y轴向上使用滚珠丝杠配合滑轨，结合在Z轴向上使用调节撑杆，本实用新型实施例提供的一种三轴移动平台，可实现放置在平台上的待装配零件实现精确的三维移动和定位，相比于现有技术中通过人力控制平板车的技术方案，在移动精度、定位精度、运行稳定性等多方面都获得了极大的提升，有效改善了在电动汽车装配过程中车身底部零件如高压电池包、电动总成等较重零件的装配效率及工作一致性。

Description

一种三轴移动平台

技术领域

本实用新型涉及制造装配领域，具体涉及一种三轴移动平台。

背景技术

插电式混合动力和纯电动车都属于典型的电动汽车，我国是全球最大的电动汽车市场，且电动汽车的产销量逐年提高。电动汽车的动力***主要包括电机、减速器以及高压电池包。电动汽车普遍采用高压电池包作为车载能源为车辆提供动力源泉，为了提高电动汽车的续驶里程，增强用户体验，电动汽车大都采用大容量高压电池包，这导致高压电池包普遍较重，一般情况下可达数百公斤，体积也较大，同时，为了尽可能多利用车身底部空间，高压电池包的整体通常为不规则外形，需要使用十多个螺钉将电池包安装固定至车身底部。

现有技术中，通常采用如下技术方案：使用升降机将车身举起，通过平板车将电池包移动至车身下方，采用人力控制的方式移动平板车实现电池包在X轴和Y轴方向上的移动，在Z轴方向上则是通过人力踩压液压或者气压升降机构来实现。由于高压电池包与车身之间的螺钉较多，通过人力来移动平板车在定位上存在较大不确定性，在电池包的实际安装过程中，通常需要多次反复才能实现孔位的对中，效率低，工作量大，工作一致性难以保证。

实用新型内容

本实用新型提供一种三轴移动平台，可实现X、Y、Z三个轴向的精确位置调节，有效解决前述现有技术中存在的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供的一种三轴移动平台，由X轴向、Y轴向以及Z轴向的三个可独立进行位置调节的装置构成，其中：X轴向位置调节装置包括X轴向底板、X轴向移动托板以及X轴向移动机构；Y轴向位置调节装置包括Y轴向移动托板以及Y轴向移动机构；Z轴向位置调节装置包括Z轴向底座以及Z轴向移动机构，X轴向移动机构位于X轴向底板与X轴向移动托板之间，带动X轴向移动托板实现X轴向上的移动，Y轴向移动机构位于X轴向移动托板与Y轴向移动托板之间，带动Y轴向移动托板实现Y轴向上的移动，Z轴向移动机构位于Z轴向底座与X轴向底板之间，带动X轴向底板实现Z轴向上的升降。

作为一种可选方案，X轴向移动机构包括：X轴向滚珠丝杠、X轴向滚珠丝杠配套螺母、X轴向滑轨以及X轴向滚珠丝杠驱动装置，X轴向滚珠丝杠与X轴向滑轨设置于X轴向底板表面，X轴向滚珠丝杠与X轴向滚珠丝杠配套螺母套合，X轴向移动托板与X轴向滚珠丝杠配套螺母固位，可滑动的设置于X轴向滑轨上，X轴向滚珠丝杠驱动装置驱动X轴向滚珠丝杠转动，带动X轴向移动托板实现位置的调节。

作为一种可选方案，Y轴向移动机构包括：Y轴向滚珠丝杠、Y轴向滚珠丝杠配套螺母、Y轴向滑轨以及Y轴向滚珠丝杠驱动装置，Y轴向滚珠丝杠与Y轴向滑轨设置于X轴向移动托板表面，Y轴向滚珠丝杠与Y轴向滚珠丝杠配套螺母套合，Y轴向移动托板与Y轴向滚珠丝杠配套螺母固位，可滑动的设置于Y轴向滑轨上，Y轴向滚珠丝杠驱动装置驱动Y轴向滚珠丝杠转动，带动Y轴向移动托板实现位置的调节。

作为一种可选方案，Z轴向升降机构、Z轴向调节撑杆以及Z轴向调节撑杆驱动装置，Z轴向升降机构以及Z轴向调节撑杆分别与Z轴向底座以及X轴向底板连接，通过Z轴向调节撑杆驱动装置驱动Z轴向调节撑杆的伸缩，带动X轴向底板实现位置的调节。

作为一种可选方案，X轴向滚珠丝杠驱动装置、Y轴向滚珠丝杠驱动装置以及Z轴向调节撑杆驱动装置为电机，X轴向电机通过顺时针或逆时针的旋转，驱动X轴向移动托板在X轴向上的位置调节；Y轴向电机通过顺时针或逆时针的旋转，驱动Y轴向移动托板在Y轴向上的位置调节；Z轴向电机通过顺时针或逆时针的旋转，驱动X轴向底板实现在Z轴方向上的位置调节。

作为一种可选方案，三轴移动平台还包括设置在Z轴向底座的蓄电池，蓄电池用于给X轴向电机、Y轴向电机以及Z轴向电机供电。

作为一种可选方案，Z轴向调节撑杆为气压调节杆或者液压调节杆。

作为一种可选方案，Z轴向底座上还设置有一个或多个Z轴限位块，Z轴限位块的顶部设置有弹性缓冲部件，弹性缓冲部件包括橡胶垫片。

作为一种可选方案，Z轴向底座下方还设置有多个滚轮以实现三轴移动平台在地面的移动，滚轮可以实现锁止。

作为一种可选方案，Z轴向底座一侧还设置有把手，把手上设置有三个控制旋钮，三个控制旋钮分别通过顺时针或者逆时针的旋转控制X轴向电机、Y轴向电机以及Z轴向电机的顺时针或逆时针转动。

作为一种可选方案，X轴向位置调节装置具有两道X轴向滑轨，X轴向滑轨分别设置在X轴向滚珠丝杠的两侧，X轴向滑轨的两端分别设置有限位块。

作为一种可选方案，Y轴向位置调节装置具有两道Y轴向滑轨，Y轴向滑轨分别设置在Y轴向滚珠丝杠的两侧，Y轴向滑轨的两端分别设置有限位块。

作为一种可选方案，X轴向底板、X轴向移动托板以述Y轴向移动托板中的一个或多个为镂空形态。

本实用新型的优点在于：本实用新型基于在X轴向和Y轴向设置滚珠丝杠，配合Z轴向上的调节撑杆，提供一种三轴移动平台，相比于现有技术中通过人力控制平板车的技术方案，在移动精度、定位精度、运行稳定性等多方面都获得了极大的提升，有效改善了在电动汽车制造过程中车身底部高压电池包、电动总成等较重复杂部件的装配效率及工作一致性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种三轴移动平台的X轴向位置调节装置示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种三轴移动平台的Y轴向位置调节装置示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种三轴移动平台在Z轴向位置调节装置展开状态下的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种三轴移动平台的Z轴向位置调节装置收缩状态下的示意图。

具体实施方式

下面参照附图并结合具体的实施例，对本实用新型作进一步的详细说明。

本实用新型实施例提供的一种三轴移动平台，由X轴向、Y轴向以及Z轴向的三个可独立进行位置调节的装置构成，其中：X轴向位置调节装置包括X轴向底板、X轴向移动托板以及X轴向移动机构；Y轴向位置调节装置包括Y轴向移动托板以及Y轴向移动机构；Z轴向位置调节装置包括Z轴向底座以及Z轴向移动机构，X轴向移动机构位于X轴向底板与X轴向移动托板之间，带动X轴向移动托板实现X轴向上的移动，Y轴向移动机构位于X轴向移动托板与Y轴向移动托板之间，带动Y轴向移动托板实现Y轴向上的移动，Z轴向移动机构位于Z轴向底座与X轴向底板之间，带动X轴向底板实现Z轴向上的升降。

可选的，如图1所示，X轴向移动机构包括：X轴向滚珠丝杠12、X轴向滚珠丝杠配套螺母13、X轴向滑轨14以及X轴向滚珠丝杠驱动装置16，X轴向滚珠丝杠12与X轴向滑轨14设置于X轴向底板11表面，X轴向滚珠丝杠12与X轴向滚珠丝杠配套螺母13套合，X轴向移动托板15与X轴向滚珠丝杠配套螺母13固位，可滑动地设置于X轴向滑轨14上，X轴向滚珠丝杠驱动装置16驱动X轴向滚珠丝杠12转动，带动X轴向移动托板15在X轴向滑轨14上实现位置的调节。

可选的，如图2所示，Y轴向移动机构包括：Y轴向滚珠丝杠21、Y轴向滚珠丝杠配套螺母22、Y轴向滑轨23以及Y轴向滚珠丝杠驱动装置25，Y轴向滚珠丝杠21与Y轴向滑轨23设置于X轴向移动托板15表面，Y轴向滚珠丝杠21与Y轴向滚珠丝杠配套螺母22套合，Y轴向移动托板24与Y轴向滚珠丝杠配套螺母22固位，可滑动的设置于Y轴向滑轨23上，Y轴向滚珠丝杠驱动装置25驱动Y轴向滚珠丝杠21转动，带动Y轴向移动托板24在Y轴向滑轨23上实现位置的调节。

可选的，如图3所示，Z轴向移动机构包括：Z轴向升降机构32、Z轴向调节撑杆33以及Z轴向调节撑杆驱动装置34，Z轴向升降机构32以及Z轴向调节撑杆33分别与Z轴向底座31以及X轴向底板11连接，通过Z轴向调节撑杆驱动装置34驱动Z轴向调节撑杆33的伸缩，带动Z轴向升降机构32以及X轴向底板11实现在Z轴方向上的位置调节。

通过在X轴向和Y轴向上使用滚珠丝杠配合滑轨，结合在Z轴向上使用调节撑杆，本实用新型实施例提供的一种三轴移动平台，可实现放置在平台上的待装配零件实现精确的三维移动和定位，相比于现有技术中通过人力控制平板车的技术方案，在移动精度、定位精度、运行稳定性等多方面都获得了极大的提升，有效改善了在电动汽车制造过程中车身底部零部件如高压电池包、电动总成等较重复杂部件的安装效率及工作一致性。

可选的，X轴向滚珠丝杠驱动装置16，Y轴向滚珠丝杠驱动装置25，以及Z轴向调节撑杆驱动装置34为电机，X轴向电机通过顺时针或逆时针的旋转，驱动X轴向移动托板在X轴向上的位置调节；Y轴向电机通过顺时针或逆时针的旋转，驱动Y轴向移动托板在Y轴向上的位置调节；Z轴向电机通过顺时针或逆时针的旋转，驱动Z轴向升降机构以及X轴向底板实现在Z轴方向上的位置调节；

分别使用电机对X轴向滚珠丝杠12，Y轴向滚珠丝杠21以及Z轴向调节撑杆33进行驱动，是本实用新型实施例提供的一种三轴移动平台优选的驱动方式之一，通过电机的顺时针或逆时针的在旋转，分别驱动移动平台三个维度上的位置调节，电机的驱动力稳定，便于操控，进一步保障了三轴移动平台的位置调节精度。

可选的，如图3所示，三轴移动平台还包括设置在Z轴向底座31的蓄电池41，蓄电池41用于给X轴向电机、Y轴向电机以及Z轴向电机供电；

通过使用设置在Z轴向底座31的蓄电池41对各轴向电机供电，省去了使用长线缆从车间电源处为三轴移动平台取电的方案，提升了三维移动平台使用的便捷性，有利于优化车间环境，同时，蓄电池提供的安全电压，避免了移动平台操作人员的触电风险。

可选的，Z轴向调节撑杆33为气压调节杆或者液压调节杆；

由于三维移动平台需要托举较重的待装配部件，Z轴向调节撑杆33需要为平台提供强大稳定的支撑或托举力，通常可以使用气压调节杆或者液压调节杆作为调节撑杆，Z轴向调节撑杆驱动装置34即Z轴向电机分别通过顺时针或者逆时针的旋转，对气压调节杆或者液压调节杆进行加压或减压操作，实现Z轴向调节撑杆33的伸缩。

可选的，如图3所示，Z轴向底座31上还设置有一个或多个Z轴限位块42，Z轴限位块42的顶部设置有弹性缓冲部件，弹性缓冲部件包括橡胶垫片；

通过在Z轴向底座31上设置Z轴限位块42，防止平台在向下运动时与设置在Z轴向底座31上的其他部件发生机械干涉，在Z轴限位块42的顶部设置有如橡胶垫片等的弹性缓冲部件，以缓冲平台下降至限位高度时对限位块的机械冲击。

可选的，如图3所示，Z轴向底座31下方还设置有滚轮43，以实现三轴移动平台在地面上的移动，滚轮43可以实现锁止；

通过Z轴向底座31下方设置滚轮43，使三轴移动平台可以在地面上移动，结合三轴移动平台使用设置在自身上的蓄电池供电的技术方案，使本实用新型实施例提供的三轴移动平台在实际应用过程中具有极强的机动性，有效提高装配生产效率，另外，滚轮43可以实现锁止，避免平台在工作过程中发生不期望的移动。

可选的，如图3所示，Z轴向底座31一侧还设置有把手44，把手44上设置有三个控制旋钮45，三个控制旋钮45分别通过顺时针或逆时针的旋转控制X轴向电机、Y轴向电机以及Z轴向电机的顺时针或逆时针转动；

把手44可用于平台在非工作过程中的推动，另外将三个轴向上的驱动电机控制按钮45一同设置在把手上，便于三维移动平台在工作过程中的操作，方便控制，有利于定位效率的提高。

可选的，如图1所示，X轴向位置调节装置具有两道X轴向滑轨14，分别设置在X轴向滚珠丝杠12的两侧，X轴向滑轨14的两端分别设置有限位块46；

可选的，如图2所示，Y轴向位置调节装置具有两道Y轴向滑轨，分别设置在Y轴向滚珠丝杠的两侧，Y轴向滑轨的两端分别设置有限位块47；

如上两种可选方案，在X轴向位置调节装置和Y轴向位置调节装置上，分别在滚珠丝杠的两侧各设置一道滑轨，分别对移动托板起到较好的支撑作用，同时在滑轨的端部设置限位块对平台的X轴向和Y轴向上的移动距离进行合理的限制，如图1和图2中所示的限位块，除用作限位作用以外，还具备对滑轨的支撑作用。

可选的，如图1所示，X轴向底板11、X轴向移动托板15以及Y轴向移动托板24中的一个或多个设计为镂空形态；

在保证强度的前提下，通过将上述底板或者托板设计并制作成镂空外形，实现减重效果，可以一定程度上降低对Z轴向调节撑杆33的压力。

本实用新型实施例提供的上述技术方案及附图，用于对本实用新型的进一步说明而非限制，另外应当说明的是，本领域普通技术人员应当知晓，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种三轴移动平台，由X轴向、Y轴向以及Z轴向的三个可独立进行位置调节的装置构成，其特征在于，所述X轴向位置调节装置包括X轴向底板、X轴向移动托板以及X轴向移动机构；所述Y轴向位置调节装置包括Y轴向移动托板以及Y轴向移动机构；所述Z轴向位置调节装置包括Z轴向底座以及Z轴向移动机构，所述X轴向移动机构位于所述X轴向底板与所述X轴向移动托板之间，带动所述X轴向移动托板实现X轴向上的移动，所述Y轴向移动机构位于所述X轴向移动托板与所述Y轴向移动托板之间，带动所述Y轴向移动托板实现Y轴向上的移动，所述Z轴向移动机构位于所述Z轴向底座与所述X轴向底板之间，带动所述X轴向底板实现Z轴向上的升降。

2.根据权利要求1所述的三轴移动平台，其特征在于，所述X轴向移动机构包括：X轴向滚珠丝杠、X轴向滚珠丝杠配套螺母、X轴向滑轨以及X轴向滚珠丝杠驱动装置，所述X轴向滚珠丝杠与所述X轴向滑轨设置于所述X轴向底板表面，所述X轴向滚珠丝杠与所述X轴向滚珠丝杠配套螺母套合，所述X轴向移动托板与所述X轴向滚珠丝杠配套螺母固位，可滑动的设置于所述X轴向滑轨上，所述X轴向滚珠丝杠驱动装置驱动所述X轴向滚珠丝杠转动，带动所述X轴向移动托板实现位置的调节。

3.根据权利要求2所述的三轴移动平台，其特征在于，所述Y轴向移动机构包括：Y轴向滚珠丝杠、Y轴向滚珠丝杠配套螺母、Y轴向滑轨以及Y轴向滚珠丝杠驱动装置，所述Y轴向滚珠丝杠与所述Y轴向滑轨设置于所述X轴向移动托板表面，所述Y轴向滚珠丝杠与所述Y轴向滚珠丝杠配套螺母套合，所述Y轴向移动托板与所述Y轴向滚珠丝杠配套螺母固位，可滑动的设置于所述Y轴向滑轨上，所述Y轴向滚珠丝杠驱动装置驱动所述Y轴向滚珠丝杠转动，带动所述Y轴向移动托板实现位置的调节。

4.根据权利要求3所述的三轴移动平台，其特征在于，所述Z轴向移动机构包括：Z轴向升降机构、Z轴向调节撑杆以及Z轴向调节撑杆驱动装置，所述Z轴向升降机构以及所述Z轴向调节撑杆分别与所述Z轴向底座以及所述X轴向底板连接，通过所述Z轴向调节撑杆驱动装置驱动所述Z轴向调节撑杆的伸缩，带动所述X轴向底板实现位置的调节。

5.根据权利要求4所述的三轴移动平台，其特征在于，所述X轴向滚珠丝杠驱动装置、所述Y轴向滚珠丝杠驱动装置以及所述Z轴向调节撑杆驱动装置为电机，X轴向电机通过顺时针或逆时针的旋转，驱动所述X轴向移动托板在X轴向上的位置调节；Y轴向电机通过顺时针或逆时针的旋转，驱动所述Y轴向移动托板在Y轴向上的位置调节；Z轴向电机通过顺时针或逆时针的旋转，驱动所述X轴向底板实现在Z轴方向上的位置调节。

6.根据权利要求5所述的三轴移动平台，其特征在于，所述三轴移动平台还包括设置在所述Z轴向底座的蓄电池，所述蓄电池用于给所述X轴向电机、所述Y轴向电机以及所述Z轴向电机供电。

7.根据权利要求5所述的三轴移动平台，其特征在于，所述Z轴向调节撑杆为气压调节杆或者液压调节杆。

8.根据权利要求5所述的三轴移动平台，其特征在于，所述Z轴向底座上还设置有一个或多个Z轴限位块，所述Z轴限位块的顶部设置有弹性缓冲部件，所述弹性缓冲部件包括橡胶垫片。

9.根据权利要求5所述的三轴移动平台，其特征在于，所述Z轴向底座下方还设置有多个滚轮以实现所述三轴移动平台在地面的移动，所述滚轮可以实现锁止。

10.根据权利要求5所述的三轴移动平台，其特征在于，所述Z轴向底座一侧还设置有把手，所述把手上设置有三个控制旋钮，所述三个控制旋钮分别通过顺时针或者逆时针的旋转控制所述X轴向电机、所述Y轴向电机以及所述Z轴向电机的顺时针或逆时针转动。

11.根据权利要求5所述的三轴移动平台，其特征在于，所述X轴向位置调节装置具有两道所述X轴向滑轨，所述X轴向滑轨分别设置在所述X轴向滚珠丝杠的两侧，所述X轴向滑轨的两端分别设置有限位块。

12.根据权利要求5所述的三轴移动平台，其特征在于，所述Y轴向位置调节装置具有两道所述Y轴向滑轨，所述Y轴向滑轨分别设置在所述Y轴向滚珠丝杠的两侧，所述Y轴向滑轨的两端分别设置有限位块。

13.根据权利要求5所述的三轴移动平台，其特征在于，所述X轴向底板、所述X轴向移动托板以及所述Y轴向移动托板中的一个或多个为镂空形态。