帶有組合彈簧承載分支的結構參數可調并聯(lián)運動臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種并聯(lián)機構，特別涉及一種并聯(lián)運動臺。
【背景技術】
[0002]常見的并聯(lián)運動臺由六個移動單元、一個底座和一個運動平臺構成。移動單元有多種選擇，當移動單元為電動缸時，運動平臺一般具有高承載能力和運動精度高等特點，但電動缸輸出力有限，不能夠對汽車、坦克等大型設備的模擬運動；當移動單元為液壓缸時，運動平臺能夠承受重載，但是液壓伺服控制復雜而且成本高，液壓系統(tǒng)漏油污染比較嚴重對環(huán)境要求高。
[0003]汽車、坦克等大型設備模擬器市場的不斷發(fā)展，對并聯(lián)運動平臺的要求越來越高，顯然單用途的運動平臺只能應用于單一的設備。而且，已電動缸為移動單元的并聯(lián)平臺存在驅動力有限的缺點，液壓缸驅動復雜且污染大的問題。為解決上述問題，中國專利201410022367.3公開了一種高精度高負載型六足并聯(lián)機器人，該專利著眼于提高并聯(lián)運動精度和提高并聯(lián)承載能力。中國專利201210530430.5公開了一種雙并聯(lián)式重載靜平衡運動模擬臺適用在并聯(lián)高承重環(huán)境。中國專利200820004705.0公開了一種大負載六自由度電動平臺，專利中結構包括六個電動缸和三個氣缸，提高承載能力。上述相關技術中為了提高承載能力，采用了雙并聯(lián)機構或利用氣缸作為輔助承載，這樣會讓機構變得復雜，設計成本增加。氣缸做為輔助分支能提供的力也比較有限，可靠性一般。
[0004]中國專利201410835996.8公開了一種工作空間可調的并聯(lián)平臺，采用了三套滑動驅動裝置，實現(xiàn)結構參數可調解決運動空間小的問題。中國專利200510012898.5公開了可調式3，4，5-SPS型并聯(lián)機構實驗平臺，通過自行設計轉動自由度可變的球鉸來完成并聯(lián)平臺的可調節(jié)功能。上述技術中，可調節(jié)的并聯(lián)機構，前一種為結構復雜的滑塊驅動裝置，控制方式比較復雜。第二個為自行設計的可調關節(jié)，結構剛度、精度以及承載能力都有所減弱。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種結構簡單、具有尚承載能力、尚動態(tài)響應、控制簡單、能夠滿足多種應用場合需求的帶有組合彈簧承載分支的結構參數可調并聯(lián)運動臺。
[0006]本發(fā)明的技術方案如下:
[0007]本發(fā)明主要包括底座平臺、運動平臺、六個結構相同的主動分支、三個結構相同的球鉸連接組合塊、三個結構相同的萬向鉸連接組合塊和三個結構相同的被動承載分支。
[0008]所述運動平臺設有三個夾角為120度的沿半徑方向位置可調的多位置安裝座，底座平臺由一個六邊形的中心定位座和三個夾角為120度沿半徑方向位置可調的多位置安裝座組成；所述六個主動分支上端通過球鉸組合塊與運動平臺上的多位置安裝座連接，其下端通過萬向鉸組合塊與底座平臺上的多位置安裝座連接；三個承載分支兩端分別通過帶座球鉸與運動平臺和底座平臺連接；
[0009]所述球鉸連接組合塊包括帶有兩個通孔的矩形板、分體式軸座和帶有球鉸的球座，在通孔兩側的矩形板上均設有分體式軸座，帶有球鉸的球座兩側的伸出軸與分體式軸座轉動連接；所述球鉸組合塊呈正三角形均布在運動平臺上，通過定位銷和螺栓與動平臺上的多位置安裝座連接，在運動平臺上的多位置安裝座和矩形板兩側均設有能夠調節(jié)組合塊的位置的相對應的定位銷孔和螺孔；
[0010]所述萬向鉸連接組合塊包括兩側帶有伸出軸的矩形框、軸座和萬向鉸，在矩形框內設有兩個與矩形框轉動連接的萬向鉸，該矩形框兩側的輸出軸分別與軸座轉動連接，該軸座通過止口和螺栓與底座平臺上的多位置安裝座連接，在底座平臺上的多位置安裝座兩側設有縱向調節(jié)孔，用于調節(jié)萬向鉸連接組合塊的前后位置；
[0011]所述六個主動分支均為UPS結構，包括電動缸和電機，其電動缸的尾部分別與萬向鉸連接塊中的萬向鉸連接，電動缸伸縮桿的端部分別與球鉸連接塊中的球鉸連接；
[0012]所述三個承載分支均為SPS結構，包括導套、導桿、帶座的球鉸、第一承載彈簧、第二承載彈簧、承載彈簧導套，導套通過固定在底座平臺上的帶座球鉸與底座平臺連接，導桿通過固定在運動平臺上的帶座球鉸與運動平臺連接；第一承載彈簧、第二承載彈簧和承載彈簧導套在導套和導桿的外面，第一承載彈簧的一端與導套的底部固連，其另一端與承載彈簧導套的一端固連，第二承載彈簧的一端與導桿的端部固連，其另一端與承載彈簧導套的另一端固連。上述三個承載分支通過帶座球鉸與運動平臺和底座平臺連接，運動平臺和底座平臺上的三個帶座球鉸中心構成兩個等邊三角形，底座上的三角形邊長小于動平臺上的三角形邊長，動平臺的三角形、三個承載分支和底座的三角形構成倒三棱臺。
[0013]電動缸主要用來驅動運動平臺和負載實現(xiàn)期望運動，第一承載彈簧和第二承載彈簧用來進一步提高整個運動模擬臺的承載能力。通過調節(jié)承重彈簧的預緊力，三條承載分支向運動平臺提供一個與運動平臺和負載重力相近的作用力，可克服大部分運動平臺和負載的重力。工作過程中承載分支跟隨運動平臺運動，不需對其進行控制，且能產生一定的驅動力，從而電動缸只需較小的力即可實現(xiàn)特定運動。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點:
[0015]1、運動平臺和底座平臺上分別預留有多個球鉸組合塊、萬向鉸組合塊的安裝位置，能夠方便地改變球鉸和(或)萬向鉸的安裝位置，調節(jié)模擬臺的結構參數，比較簡單地實現(xiàn)多種場合需求。
[0016]2、球副和萬向副分別采用了球鉸連接塊和萬向鉸連接塊，在結構參數不變的情況下安裝角度可調可固定，輔助關節(jié)模塊實現(xiàn)結構參數可調的平臺需求。
[0017]3、被動承載分支的使用，大大提升模擬平臺的承載能力，使用大行程串聯(lián)帶導桿式的雙承重彈簧，能完全滿足模擬平臺的運動行程。
[0018]4、采用移動導桿導套式的雙承載彈簧，用彈簧導向套、導筒、導桿共同導向，解決了大行程彈簧不穩(wěn)定的問題。
[0019]5、基礎平臺在大型模擬平臺的基礎上，采用分離式結構，由一個中心定位座和三個夾角為120度沿半徑方向位置可調的多位置安裝座組成，解決了多結構參數平臺的功能。用定位銷和螺栓螺母能