一種機(jī)械式牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明屬于機(jī)構(gòu)學(xué)與機(jī)械制造領(lǐng)域，特別涉及一種機(jī)械式牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)?！颈尘凹夹g(shù)】:
[0002]牛頭刨床可應(yīng)用于水平面、垂直面、斜面、直槽、V型槽、燕尾槽及直母線成型面等面的刨削加工，因此在機(jī)械制造領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用。為了提高加工表面的質(zhì)量，要求滑枕應(yīng)為勻速運(yùn)動(dòng)，但機(jī)械式牛頭刨床的主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般采用擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和擺桿滑塊機(jī)構(gòu)串聯(lián)而成的組合機(jī)構(gòu)，刨刀刨削加工時(shí)的主運(yùn)動(dòng)為非勻速運(yùn)動(dòng)，為進(jìn)一步提高加工質(zhì)量帶來(lái)了困難。
[0003]為了解決上述問題，可以采用一些學(xué)者所提出的機(jī)構(gòu)主動(dòng)控制方法，即采用可控的伺服電機(jī)取代普通電機(jī)作為機(jī)構(gòu)的執(zhí)行元件。因伺服電機(jī)具有可控性，可通過主動(dòng)控制的方式，對(duì)機(jī)構(gòu)末端速度進(jìn)行控制，達(dá)到所需的速度要求。
[0004]但相對(duì)普通功率電機(jī)，小功率伺服電機(jī)的功率較小，難于提供金屬加工機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的工作功率需求，而大功率伺服電機(jī)的價(jià)格又非常昂貴。
[0005]為解決上述技術(shù)難題，一些廠家和學(xué)者采用將多個(gè)小功率伺服電機(jī)并聯(lián)的方法，作為機(jī)床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入。但由于機(jī)械式刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)本身為單自由度機(jī)構(gòu)，而單自由度機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是機(jī)構(gòu)的原動(dòng)機(jī)為一。這就要求多個(gè)并聯(lián)的小功率伺服電機(jī)必須滿足輸入同步，否則將引起運(yùn)動(dòng)干涉，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)p壞伺服電機(jī)和刨床。而要求多個(gè)伺服電機(jī)嚴(yán)格同步輸入，無(wú)疑將增大控制難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0006]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出一種機(jī)械式牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其具有可控性、柔性化、智能化的優(yōu)點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的方案是:一種機(jī)械式牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其利用一個(gè)連桿將一個(gè)平面二自由度5R(R為轉(zhuǎn)動(dòng)副)并聯(lián)機(jī)構(gòu)與末端滑枕相連接。平面二自由度5R并聯(lián)機(jī)構(gòu)含二個(gè)相同運(yùn)動(dòng)支鏈，每一支鏈均含有兩個(gè)連桿，平面二自由度5R并聯(lián)機(jī)構(gòu)的各連桿間通過轉(zhuǎn)動(dòng)副相連接。每一個(gè)支鏈由一個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，伺服電機(jī)位于機(jī)架處，利用平面二自由度5R并聯(lián)機(jī)構(gòu)將二個(gè)伺服電機(jī)的輸入傳遞、合成并轉(zhuǎn)化為末端滑枕的單一大功率輸出。由于平面二自由度5R并聯(lián)機(jī)構(gòu)本身具有機(jī)械協(xié)調(diào)功能，可消除二組伺服電機(jī)輸入誤差引起的運(yùn)動(dòng)干涉，降低控制難度。
【附圖說明】
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[0008]圖1為所述一種機(jī)械式牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0009]圖1中，I為機(jī)架，2-6為桿，7為滑枕，8-13為轉(zhuǎn)動(dòng)副。
【具體實(shí)施方式】
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[0010]以下結(jié)合附圖1所示之實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述:
[0011]如圖1所示實(shí)施例中:機(jī)械式牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑枕7通過桿6與一平面二自由度5R并聯(lián)機(jī)構(gòu)的相連，所述滑枕7為機(jī)構(gòu)整體的末端輸出構(gòu)件。所述平面二自由度5R并聯(lián)機(jī)構(gòu)含有二條相同的運(yùn)動(dòng)支鏈，桿2和桿3組成第一運(yùn)動(dòng)支鏈，桿2與機(jī)架I通過轉(zhuǎn)動(dòng)副8相連接，桿2和桿3通過轉(zhuǎn)動(dòng)副11相連接；桿4和桿5組成第二運(yùn)動(dòng)支鏈，桿5與機(jī)架I通過轉(zhuǎn)動(dòng)副9相連接，桿5與桿4通過轉(zhuǎn)動(dòng)副10相連接，所述兩條相同的運(yùn)動(dòng)支鏈通過轉(zhuǎn)動(dòng)副12相并聯(lián)。平面二自由度5R并聯(lián)機(jī)構(gòu)通過轉(zhuǎn)動(dòng)副12與桿6相連接，桿6通過轉(zhuǎn)動(dòng)副13與滑枕7相連接，滑枕7與機(jī)架I為移動(dòng)副連接。所述平面二自由度5R并聯(lián)機(jī)構(gòu)每一支鏈均為伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，第一支鏈的伺服電機(jī)均安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)副8處，第二支鏈的伺服電機(jī)安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)副9處。所述平面二自由度5R并聯(lián)機(jī)構(gòu)將所述二條運(yùn)動(dòng)支鏈伺服電機(jī)的輸入傳遞、合成并轉(zhuǎn)化為滑枕7的大功率單一輸出，實(shí)現(xiàn)大功率刨削加工作業(yè)任務(wù)。所述平面二自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)本身具有機(jī)械協(xié)調(diào)功能，可消除二組伺服電機(jī)輸入誤差引起的運(yùn)動(dòng)干涉，降低控制難度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)械式牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征是:通過一個(gè)連桿連接機(jī)械式牛頭刨床滑枕和一個(gè)平面二自由度5R(R為轉(zhuǎn)動(dòng)副)并聯(lián)機(jī)構(gòu)；所述平面二自由度5R并聯(lián)機(jī)構(gòu)由兩條相同的運(yùn)動(dòng)支鏈構(gòu)成，所述每一支鏈均由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)；所述機(jī)械式牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑枕與機(jī)架為移動(dòng)副連接，其余各桿之間均為轉(zhuǎn)動(dòng)副連接；所述平面二自由度5R并聯(lián)機(jī)構(gòu)將二組伺服電機(jī)的輸入傳遞、合成并轉(zhuǎn)化為滑枕的單一大功率輸出，實(shí)現(xiàn)刨床的刨削作業(yè)任務(wù)；所述平面二自由度5R并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有機(jī)械協(xié)調(diào)功能，可消除二組伺服電機(jī)輸入誤差引起的運(yùn)動(dòng)干涉，降低控制難度。
【專利摘要】本發(fā)明屬于機(jī)構(gòu)學(xué)與機(jī)械制造領(lǐng)域，特別涉及一種機(jī)械式牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。其特征是：通過一個(gè)連桿將刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑枕與一個(gè)平面二自由度5R(R為轉(zhuǎn)動(dòng)副)并聯(lián)機(jī)構(gòu)相聯(lián)接，該平面二自由度5R并聯(lián)機(jī)構(gòu)由兩條相同的運(yùn)動(dòng)支鏈構(gòu)成，每一支鏈均由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。所述平面二自由度5R并聯(lián)機(jī)構(gòu)將二組伺服電機(jī)的輸入傳遞、合成并轉(zhuǎn)化為刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)滑枕的單一大功率輸出。所述平面二自由度5R并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有機(jī)械協(xié)調(diào)功能，能消除二組伺服電機(jī)輸入誤差引起的運(yùn)動(dòng)干涉，降低控制難度。本發(fā)明具有可控性、柔性化、智能化的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】B23D7/10, B23Q5/027
【公開號(hào)】CN105171096
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】王冰, 韓偉娜, 楊墨
【申請(qǐng)人】北華航天工業(yè)學(xué)院
【公開日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年10月27日