本發(fā)明涉及打印設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種變姿態(tài)打印測(cè)試平臺(tái)安全防護(hù)裝置。

背景技術(shù)：

1、對(duì)于配備增減材裝置的運(yùn)動(dòng)機(jī)器人或小車，在執(zhí)行船舶、大型儲(chǔ)罐等設(shè)備的檢修任務(wù)時(shí)，往往會(huì)遇到較大傾角的復(fù)雜工況。在此類環(huán)境下，僅依賴計(jì)算機(jī)建模仿真或基于自建實(shí)體平臺(tái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)測(cè)試，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)真實(shí)工況的全面模擬。此外，自建平臺(tái)通常缺乏有效的保護(hù)與自動(dòng)翻轉(zhuǎn)功能，難以保證設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性。

2、如公開號(hào)為cn113181664a的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開了一種可旋轉(zhuǎn)的多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，包括升降支撐單元和安裝平臺(tái)。升降支撐單元包括至少兩個(gè)升降單元和一個(gè)支撐單元，或者至少三個(gè)升降單元。升降單元包括第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)組件、鏈條傳動(dòng)組件、滑動(dòng)組件、升降組件和萬(wàn)向節(jié)。鏈條傳動(dòng)組件包括主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、牽引鏈條和齒輪安裝座?；瑒?dòng)組件包括至少兩個(gè)支撐座、支撐在至少兩個(gè)支撐座之間的滑動(dòng)軌道、在滑動(dòng)軌道上滑動(dòng)的第一滑塊組件和第二滑塊組件。升降組件包括“h”形結(jié)構(gòu)的第一支撐架和第二支撐架。支撐單元包括萬(wàn)向節(jié)和與基座鉸接的立柱。

3、公開號(hào)為cn105690376a的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開了一種多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，包括底座、連桿和頂板；連桿至少有3組，且每?jī)筛鶠橐唤M；每根連桿上端通過上連接件與頂板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，同組兩根連桿下端均通過下連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接在同一個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)裝置上，動(dòng)力傳動(dòng)裝置安裝在底座上，一個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)裝置至少連接一個(gè)電機(jī)；動(dòng)力傳動(dòng)裝置至少有3個(gè)，一個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)裝置對(duì)應(yīng)帶動(dòng)一組連桿下端作直線運(yùn)動(dòng)，同組兩根連桿下端的運(yùn)動(dòng)軌跡平行或共線，相鄰組連桿下端的運(yùn)動(dòng)軌跡相交。

4、然而，現(xiàn)有的多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)在實(shí)際應(yīng)用中仍存在一定的局限性。例如，在大角度工況下，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)缺乏有效的保護(hù)措施，可能會(huì)因滑移導(dǎo)致設(shè)備意外跌落。此外，現(xiàn)有平臺(tái)主要適用于小型運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真，而面對(duì)大重量機(jī)構(gòu)時(shí)，其提供的扭矩支撐能力有限，難以滿足更高負(fù)載的運(yùn)動(dòng)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決配備增減材裝置的重型移動(dòng)機(jī)構(gòu)在儲(chǔ)罐、船舶底部等磁性工況下，于大傾角運(yùn)行時(shí)可能發(fā)生不可預(yù)測(cè)的滑移，從而導(dǎo)致設(shè)備跌落的風(fēng)險(xiǎn)，本發(fā)明提供了一種變姿態(tài)打印測(cè)試平臺(tái)安全防護(hù)裝置，可以確保移動(dòng)機(jī)構(gòu)在各種傾角下的安全性和穩(wěn)定性，尤其是在高傾角作業(yè)時(shí)防止設(shè)備滑落。

2、一種變姿態(tài)打印測(cè)試平臺(tái)安全防護(hù)裝置，包括平臺(tái)基座、平臺(tái)翻轉(zhuǎn)模塊以及運(yùn)動(dòng)保護(hù)模塊；

3、所述的平臺(tái)翻轉(zhuǎn)模塊包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和鐵磁性板，所述的鐵磁性板通過背面設(shè)置的光軸與平臺(tái)基座轉(zhuǎn)動(dòng)固定；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端與光軸的一端連接，通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制鐵磁性板實(shí)現(xiàn)0-180°旋轉(zhuǎn)；

4、所述運(yùn)動(dòng)保護(hù)模塊包括設(shè)置在鐵磁性板正面、用于容納鐵磁性移動(dòng)打印設(shè)備的保護(hù)圓環(huán)，所述保護(hù)圓環(huán)的外側(cè)均勻交替設(shè)有四組細(xì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸和四個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)同步帶輪，每組細(xì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸設(shè)有兩個(gè)細(xì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸；

5、所述鐵磁性板的正面在靠近四邊位置設(shè)有四條等長(zhǎng)的滑槽，每個(gè)滑槽中均設(shè)有一個(gè)支撐滑座；四組細(xì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸、四個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)同步帶輪和四個(gè)支撐滑座通過同步帶依次串聯(lián)，形成一個(gè)閉合的環(huán)路，其中，每組細(xì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸與對(duì)應(yīng)支撐滑座之間串聯(lián)形成的同步帶與該支撐滑座所在的滑槽垂直。

6、本發(fā)明中，平臺(tái)翻轉(zhuǎn)模塊用于承載鐵磁性的移動(dòng)打印設(shè)備以及運(yùn)動(dòng)保護(hù)模塊，并能夠?qū)崿F(xiàn)0-180°的翻轉(zhuǎn)，以適應(yīng)各種作業(yè)角度的需求。平臺(tái)翻轉(zhuǎn)模塊自身為鐵磁性材質(zhì)，經(jīng)過特殊的磁化處理，能夠可靠地吸附鐵磁性的移動(dòng)打印設(shè)備（小車），從而將小車穩(wěn)固地固定在鐵磁性板上，防止在翻轉(zhuǎn)過程中發(fā)生意外移動(dòng)。鐵磁性板靠近四邊位置設(shè)有四條等長(zhǎng)滑槽，這些滑槽用于引導(dǎo)移動(dòng)打印設(shè)備的運(yùn)動(dòng)保護(hù)模塊在平臺(tái)上的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小車在保護(hù)圓環(huán)內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)推動(dòng)保護(hù)圓環(huán)一起運(yùn)動(dòng)，保護(hù)圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)通過同步帶傳遞到支撐滑座，進(jìn)而帶動(dòng)支撐滑座在鐵磁性板的滑槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)小車在鐵磁性板上的自由且穩(wěn)定地定位和移動(dòng)。運(yùn)動(dòng)保護(hù)模塊用于在平臺(tái)翻轉(zhuǎn)或移動(dòng)打印設(shè)備自身運(yùn)動(dòng)過程中提供保護(hù)，防止小車意外滑出鐵磁性板，尤其是在鐵磁性板處于較大傾角時(shí)。

7、進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定在平臺(tái)基座上的減速電機(jī)，所述的減速電機(jī)的輸出軸通過減速齒輪組與光軸的一端連接。

8、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的最高輸出力矩可達(dá)3000n·m以上，能夠?yàn)殍F磁性板的翻轉(zhuǎn)提供強(qiáng)大的動(dòng)力，確保即使在承載重型小車時(shí)也能實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)可靠的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

9、進(jìn)一步地，所述光軸的兩端與平臺(tái)基座上設(shè)置的兩個(gè)軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)固定，光軸的一端設(shè)有鍵槽與軸套，所述鍵槽用于與減速齒輪組的輸出端配合傳遞動(dòng)力，所述軸套用于對(duì)光軸進(jìn)行軸向固定。

10、進(jìn)一步地，所述鐵磁性板的背面設(shè)有多根肋板，所述光軸通過多個(gè)光軸固定座與鐵磁性板的背面固定。

11、進(jìn)一步地，所述支撐滑座的前側(cè)設(shè)有與同步帶配合的同步帶輪，后側(cè)設(shè)有與滑槽配合的工字型滑座。這種結(jié)構(gòu)能夠與鐵磁性板上的滑槽精確配合，使得支撐滑座可以在滑槽內(nèi)自由且穩(wěn)定地移動(dòng)，從而帶動(dòng)小車在鐵磁性板上的運(yùn)動(dòng)。

12、為了在小車可能發(fā)生滑移的情況下提供安全保護(hù)，優(yōu)選地，至少兩個(gè)支撐滑座上設(shè)有剎車機(jī)構(gòu)，用于在同步帶速度異常時(shí)進(jìn)行制動(dòng)。

13、進(jìn)一步地，所述的剎車機(jī)構(gòu)包括與同步帶輪的轉(zhuǎn)軸相連的帶槽細(xì)軸以及設(shè)置在帶槽細(xì)軸上的偏心輪；

14、所述支撐滑座的上端設(shè)有容納偏心輪的通孔，所述通孔的內(nèi)側(cè)與偏心輪的外側(cè)均設(shè)有棘齒條，當(dāng)同步帶輪的轉(zhuǎn)速超過預(yù)設(shè)閾值時(shí)，偏心輪的運(yùn)動(dòng)觸發(fā)通孔與偏心輪的棘齒條鎖死，阻止同步帶輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。

15、當(dāng)小車發(fā)生快速滑移時(shí)，會(huì)帶動(dòng)保護(hù)圓環(huán)和同步帶快速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致同步帶的速度急劇增大。此時(shí)，偏心輪會(huì)因?yàn)閼T性而觸發(fā)棘齒條鎖死，使得棘輪迅速鎖死，從而立即制動(dòng)同步帶的運(yùn)動(dòng)。

16、優(yōu)選地，所述的剎車機(jī)構(gòu)成對(duì)設(shè)置，包括正向剎車機(jī)構(gòu)和反向剎車機(jī)構(gòu)，兩個(gè)剎車機(jī)構(gòu)中，棘齒條的嚙合方向相反，分別用于制動(dòng)沿相反方向運(yùn)動(dòng)的同步帶。

17、通過設(shè)置兩個(gè)方向相反的剎車機(jī)構(gòu)，分別用于應(yīng)對(duì)小車向前或向后的滑移，確保無(wú)論同步帶向哪個(gè)方向加速，都能被有效制動(dòng)。由于同步帶與保護(hù)圓環(huán)緊密相連，同步帶停止運(yùn)動(dòng)后，保護(hù)圓環(huán)也無(wú)法繼續(xù)移動(dòng)，即使小車仍然存在滑移的趨勢(shì)，也會(huì)被保護(hù)圓環(huán)限制，最終阻止小車滑出平臺(tái)，從而保障設(shè)備的安全。

18、優(yōu)選地，所述保護(hù)圓環(huán)的內(nèi)側(cè)為光滑壁，保護(hù)圓環(huán)的內(nèi)徑略大于鐵磁性的移動(dòng)打印設(shè)備的尺寸，使鐵磁性的移動(dòng)打印設(shè)備可以在保護(hù)圓環(huán)內(nèi)進(jìn)行預(yù)定的運(yùn)動(dòng)，確保小車在其中運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)發(fā)生干涉。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

20、本發(fā)明設(shè)置了相互配合的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、鐵磁性板和保護(hù)圓環(huán)，并通過設(shè)置一個(gè)閉環(huán)同步帶系統(tǒng)連接了保護(hù)圓環(huán)外側(cè)的同步帶輪和安裝在支撐滑座上的同步帶輪，能夠在各種傾角下有效地保護(hù)攜帶增減材機(jī)構(gòu)的重型小車（鐵磁性的移動(dòng)打印設(shè)備），即使在超過45°的大傾角工況下，也能顯著降低移動(dòng)打印設(shè)備發(fā)生意外滑移和跌落的風(fēng)險(xiǎn)，極大地提高了在模擬儲(chǔ)罐、船舶底部等復(fù)雜工況下進(jìn)行移動(dòng)打印或制造作業(yè)的安全性和可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種變姿態(tài)打印測(cè)試平臺(tái)安全防護(hù)裝置，其特征在于，包括平臺(tái)基座（1）、平臺(tái)翻轉(zhuǎn)模塊以及運(yùn)動(dòng)保護(hù)模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變姿態(tài)打印測(cè)試平臺(tái)安全防護(hù)裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（2）包括固定在平臺(tái)基座（1）上的減速電機(jī)（201），所述的減速電機(jī)（201）的輸出軸通過減速齒輪組與光軸（11）的一端連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變姿態(tài)打印測(cè)試平臺(tái)安全防護(hù)裝置，其特征在于，所述光軸的兩端與平臺(tái)基座（1）上設(shè)置的兩個(gè)軸承座（206）轉(zhuǎn)動(dòng)固定，光軸的一端設(shè)有鍵槽與軸套（204），所述鍵槽用于與減速齒輪組的輸出端配合傳遞動(dòng)力，所述軸套（204）用于對(duì)光軸（11）進(jìn)行軸向固定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變姿態(tài)打印測(cè)試平臺(tái)安全防護(hù)裝置，其特征在于，所述鐵磁性板（7）的背面設(shè)有多根肋板（12），所述光軸（11）通過多個(gè)光軸固定座（13）與鐵磁性板（7）的背面固定。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變姿態(tài)打印測(cè)試平臺(tái)安全防護(hù)裝置，其特征在于，所述支撐滑座（14）的前側(cè)設(shè)有與同步帶（8）配合的同步帶輪（502），后側(cè)設(shè)有與滑槽配合的工字型滑座（504）。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變姿態(tài)打印測(cè)試平臺(tái)安全防護(hù)裝置，其特征在于，至少兩個(gè)支撐滑座上設(shè)有剎車機(jī)構(gòu)，用于在同步帶（8）速度異常時(shí)進(jìn)行制動(dòng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變姿態(tài)打印測(cè)試平臺(tái)安全防護(hù)裝置，其特征在于，所述的剎車機(jī)構(gòu)包括與同步帶輪（502）的轉(zhuǎn)軸相連的帶槽細(xì)軸（501）以及設(shè)置在帶槽細(xì)軸（501）上的偏心輪（503）；

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變姿態(tài)打印測(cè)試平臺(tái)安全防護(hù)裝置，其特征在于，所述的剎車機(jī)構(gòu)成對(duì)設(shè)置，包括正向剎車機(jī)構(gòu)和反向剎車機(jī)構(gòu)，兩個(gè)剎車機(jī)構(gòu)中，棘齒條的嚙合方向相反，分別用于制動(dòng)沿相反方向運(yùn)動(dòng)的同步帶（8）。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種變姿態(tài)打印測(cè)試平臺(tái)安全防護(hù)裝置，包括平臺(tái)基座、平臺(tái)翻轉(zhuǎn)模塊以及運(yùn)動(dòng)保護(hù)模塊；平臺(tái)翻轉(zhuǎn)模塊包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和鐵磁性板，鐵磁性板通過背面設(shè)置的光軸與平臺(tái)基座轉(zhuǎn)動(dòng)固定；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端與光軸的一端連接；運(yùn)動(dòng)保護(hù)模塊包括設(shè)置在鐵磁性板正面、用于容納鐵磁性打印設(shè)備的保護(hù)圓環(huán)，保護(hù)圓環(huán)的外側(cè)均勻交替設(shè)有四組細(xì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸和四個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)同步帶輪；鐵磁性板的正面在靠近四邊位置設(shè)有四條等長(zhǎng)的滑槽，每個(gè)滑槽中均設(shè)有一個(gè)支撐滑座；四組細(xì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸、四個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)同步帶輪和四個(gè)支撐滑座通過同步帶依次串聯(lián)，形成一個(gè)閉合的環(huán)路。利用本發(fā)明，可以確保移動(dòng)機(jī)構(gòu)在各種傾角下的安全性和穩(wěn)定性，尤其是在高傾角作業(yè)時(shí)防止設(shè)備滑落。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭澍騏,丁卓琛,韓琳,沈洪垚
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15