兩自由度并聯(lián)變位機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種兩自由度并聯(lián)變位機(jī)構(gòu)，包括：動(dòng)平臺(tái)、定平臺(tái)及連接動(dòng)平臺(tái)和定平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)分支和約束分支，所述驅(qū)動(dòng)分支中包括：與動(dòng)平臺(tái)經(jīng)第一虎克鉸連接的上連桿，上連桿和下連桿成移動(dòng)副連接，下連桿經(jīng)球鉸固定于定平臺(tái)的軸座上；所述約束分支中包括：與動(dòng)平臺(tái)經(jīng)第二虎克鉸連接的大立柱，大立柱的下端與定平臺(tái)固定連接，實(shí)現(xiàn)兩自由度并聯(lián)結(jié)構(gòu)式變位機(jī)構(gòu)，解決了串聯(lián)結(jié)構(gòu)式變位機(jī)構(gòu)存在的誤差累積問題，并將負(fù)載以力和扭矩混合的形式傳遞，因此縮短了負(fù)載扭矩的力臂長度，提高了變位機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)能力，在承載能力一定的情況下使變位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單、傳動(dòng)鏈少累積傳動(dòng)誤差少、承載能力大、剛性高。
【專利說明】兩自由度并聯(lián)變位機(jī)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種兩自由度并聯(lián)變位機(jī)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，市場(chǎng)上普遍使用的變位機(jī)均為串聯(lián)結(jié)構(gòu)式，由兩個(gè)關(guān)節(jié)軸串聯(lián)在一起，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)自由度的旋轉(zhuǎn)變位，那么由于串聯(lián)機(jī)構(gòu)存在的固有缺陷包括傳動(dòng)關(guān)節(jié)誤差累積、負(fù)載以扭矩的形式作用于關(guān)節(jié)軸上，因此大負(fù)載下關(guān)節(jié)極易引起變形，特別是大型工件自身重量大、尺寸大，串聯(lián)結(jié)構(gòu)式變位機(jī)構(gòu)難以實(shí)現(xiàn)高剛性、高精度的變位控制。
[0003]在工業(yè)生產(chǎn)中，許多工件不僅尺寸大、形狀也各異，導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床等加工設(shè)備無法滿足完整范圍的作業(yè)空間，需要對(duì)工件進(jìn)行多次變位才能完成加工。由于手工對(duì)大型工件進(jìn)行變位不僅降低加工效率、加工質(zhì)量，而且增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。因此，為了提高生產(chǎn)效率、降低從業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)大型工件變位的自動(dòng)化，需要一種能夠滿足大型工件高剛性、高穩(wěn)定性的翻轉(zhuǎn)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)要求的兩自由度自動(dòng)變位機(jī)構(gòu)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種兩自由度并聯(lián)變位機(jī)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)鏈少累積傳動(dòng)誤差少、承載能力大、剛性高，其運(yùn)動(dòng)學(xué)反解十分簡(jiǎn)單，使全閉環(huán)變位控制容易實(shí)現(xiàn)。
[0005]本發(fā)明的一種兩自由度并聯(lián)變位機(jī)構(gòu)，包括:動(dòng)平臺(tái)、定平臺(tái)及連接動(dòng)平臺(tái)和定平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)分支和約束分支，所述驅(qū)動(dòng)分支中包括:與動(dòng)平臺(tái)經(jīng)第一虎克鉸連接的上連桿，上連桿和下連桿成移動(dòng)副連接，下連桿經(jīng)球鉸固定于定平臺(tái)的軸座上；所述約束分支中包括:與動(dòng)平臺(tái)經(jīng)第二虎克鉸連接的大立柱，大立柱的下端與定平臺(tái)固定連接。
[0006]其中，所述移動(dòng)副經(jīng)電機(jī)或液壓機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)工件變位。
[0007]如上所述，本發(fā)明的一種兩自由度并聯(lián)變位機(jī)構(gòu)，采用動(dòng)平臺(tái)、定平臺(tái)及連接動(dòng)平臺(tái)和定平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)分支和約束分支，實(shí)現(xiàn)兩自由度并聯(lián)結(jié)構(gòu)式變位機(jī)構(gòu)，解決了串聯(lián)結(jié)構(gòu)式變位機(jī)構(gòu)存在的誤差累積問題，并將負(fù)載以力和扭矩混合的形式傳遞，因此縮短了負(fù)載扭矩的力臂長度，提高了變位機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)能力，在承載能力一定的情況下使變位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單、傳動(dòng)鏈少累積傳動(dòng)誤差少、承載能力大、剛性高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的一種兩自由度并聯(lián)變位機(jī)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是虎克鉸連接局部放大圖；
[0010]圖3是球鉸連接局部放大圖。
[0011]圖1至圖3中，
[0012]動(dòng)平臺(tái)1、第一虎克鉸2、上連桿3、移動(dòng)副4、下連桿5、球鉸6、軸座7、第二虎克鉸
8、大立柱9、定平臺(tái)10。

【具體實(shí)施方式】
[0013]以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0014]請(qǐng)參考圖1、圖2和圖3所示，一種兩自由度并聯(lián)變位機(jī)構(gòu)，包括:動(dòng)平臺(tái)1、定平臺(tái)10及連接動(dòng)平臺(tái)I和定平臺(tái)10的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)分支和一個(gè)約束分支，所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)分支設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相同，所述驅(qū)動(dòng)分支中均包括:與動(dòng)平臺(tái)I經(jīng)第一虎克鉸2連接的上連桿3，上連桿3和下連桿5成移動(dòng)副4連接，通過下連桿5經(jīng)球鉸6固定于定平臺(tái)10的軸座7上；所述約束分支中包括:與動(dòng)平臺(tái)I經(jīng)第二虎克鉸8連接的大立柱9，大立柱的9下端與定平臺(tái)10固定連接，以實(shí)現(xiàn)大型工件高穩(wěn)定性的翻轉(zhuǎn)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0015]該變位機(jī)構(gòu)中的下連桿5與定平臺(tái)10間采用球鉸6連接設(shè)計(jì)，球鉸6連接具有扭轉(zhuǎn)角度更大，而且球鉸6連接結(jié)構(gòu)具有傳動(dòng)誤差累積更少的特性，同時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)向靈活特點(diǎn)，能對(duì)工件實(shí)現(xiàn)大角度變位。
[0016]本發(fā)明的變位機(jī)構(gòu)中兩支驅(qū)動(dòng)分支和一支約束分支與動(dòng)平臺(tái)1、定平臺(tái)10間的連接點(diǎn)不必局限于特定形狀的布局，各個(gè)連接點(diǎn)可根據(jù)實(shí)際中應(yīng)用情況，在動(dòng)平臺(tái)I和定平臺(tái)10內(nèi)任意選擇，整體機(jī)構(gòu)通過兩個(gè)移動(dòng)副4驅(qū)動(dòng)分支，所述移動(dòng)副4經(jīng)電機(jī)或液壓機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)I的變位功能，以帶動(dòng)裝夾工件變位。
[0017]本發(fā)明的一種兩自由度并聯(lián)變位機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中兩自由度并聯(lián)結(jié)構(gòu)式變位機(jī)構(gòu)解決了串聯(lián)結(jié)構(gòu)式變位機(jī)構(gòu)存在的誤差累積問題，并將負(fù)載以力和扭矩混合的形式傳遞，因此縮短了負(fù)載扭矩的力臂長度，提高了變位機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)能力，在承載能力一定的情況下使變位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)更緊湊。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0018]上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種兩自由度并聯(lián)變位機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括:動(dòng)平臺(tái)、定平臺(tái)及連接動(dòng)平臺(tái)和定平臺(tái)的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)分支和一個(gè)約束分支，所述驅(qū)動(dòng)分支中均包括:與動(dòng)平臺(tái)經(jīng)第一虎克鉸連接的上連桿，上連桿和下連桿成移動(dòng)副連接，下連桿經(jīng)球鉸固定于定平臺(tái)的軸座上；所述約束分支中包括:與動(dòng)平臺(tái)經(jīng)第二虎克鉸連接的大立柱，大立柱的下端與定平臺(tái)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩自由度并聯(lián)變位機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述移動(dòng)副經(jīng)電機(jī)或液壓機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】B25J9/00GK104227698SQ201310245116
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月19日
【發(fā)明者】余蕾斌, 蘇洋, 蘇瑞, 余蕾窈 申請(qǐng)人:上海瀚創(chuàng)機(jī)器人技術(shù)有限公司