專利名稱：具有萬向保持器的并聯(lián)運動機器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機床和機器人領(lǐng)域，并且具體地涉及意欲用于工業(yè)中的并聯(lián)運動機器及其萬向保持器。
背景技術(shù)：
W02006/054935公開了一種并聯(lián)運動機器，其類型與本發(fā)明相關(guān)。在該文獻中公開的并聯(lián)運動機器包括三個調(diào)整裝置，所述調(diào)整裝置能夠單獨伸長和縮短以移動定位頭部。該三個調(diào)整裝置中的每一個經(jīng)由第一接頭被連接到定位頭部。而且，每個調(diào)整裝置經(jīng)由通用接頭被連接到基座。定位頭部響應于調(diào)整裝置的操縱而能在工作范圍內(nèi)移動。
在該現(xiàn)有技術(shù)文獻中公開的基座被設(shè)計為固定塊單元，用于每個調(diào)整裝置的三個通用接頭中的每一個被安裝在該固定塊單元中。為了在每個通用接頭的每個座套中得到準確的公差(這花費相當大)，也已知為上部平臺的該基座生產(chǎn)復雜且難于加工。該基座還非常重，因此承受高的運輸費用，并需要精確地安裝在機器待放置的位置中。而且，提供有這種基座的機器的終端用戶必須將該基座并入其生產(chǎn)系統(tǒng)中，由于基座的體積和重量這可能是困難的。這種類型的機器的移動的精確性很大程度取決于其剛度，而其剛度取決于軸承的數(shù)量/可利用的自由度，并還取決于部件材料在臨界方向中最小化扭轉(zhuǎn)應力和彎曲應力的能力。在該公開的并聯(lián)運動機器中，安裝通用接頭的每個基座需要在基座中的加工表面，該表面需要高的公差以使機器獲得需要的剛度。因此，當使它實現(xiàn)機器所需的公差時，非常難于制造用于這種機器的鑄造的基座。已知的機器基座還提供有中心孔，電纜必須穿過該中心孔，而該中心孔也使這種基座變?nèi)酢?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有減小的重量的并聯(lián)運動機器。進一步的目的在于提供一種并聯(lián)運動機器，該并聯(lián)運動機器還比先前已知的機器更節(jié)省成本。進一步的目的還在于使這種機器更容易制造。本發(fā)明的目的還在于提供一種具有增加的整體剛度的并聯(lián)運動機器，由此使其能夠在加工中獲得比現(xiàn)有技術(shù)的機器更高的公差。本發(fā)明的一個目的在于提供一種并聯(lián)運動機器的萬向保持器，與早期已知的并聯(lián)運動機器的剛度和精確性相比，該并聯(lián)運動機器的剛度及其期望的精確性被增加。這結(jié)合對相對較低制造成本做出貢獻的簡單的構(gòu)造而被實現(xiàn)。進一步的目的還在于將第一調(diào)整裝置的萬向保持器與第三調(diào)整裝置的萬向保持器彼此連接，以避免這些調(diào)整裝置在操作期間單獨扭轉(zhuǎn)，導致大幅增加的剛度。進一步的目的在于提供這種萬向保持器，其更輕且因此也對實現(xiàn)簡單構(gòu)造和相對低的制造成本做出貢獻。
同時，另一目的在于提供適合終端用戶的安裝要求的這種并聯(lián)運動機器的萬向保持器。這些目的借助如所附獨立權(quán)利要求中限定的本發(fā)明而被實現(xiàn)。本發(fā)明的合適的另外的實施例將由于所附從屬權(quán)利要求而變得明顯。本發(fā)明涉及一種并聯(lián)運動機器，包括能沿它們的縱向方向單獨伸長和縮短的三個調(diào)整裝置，其中每個調(diào)整裝置在一端經(jīng)由第一接頭被連接到定位頭部。每個調(diào)整裝置被連接到通用萬向接頭中對應的第一內(nèi)部萬向環(huán)、第二內(nèi)部萬向環(huán)和第三內(nèi)部萬向環(huán)。每個內(nèi)部萬向環(huán)被安裝在軸承中以便在外部萬向環(huán)中旋轉(zhuǎn)，該外部萬向環(huán)被旋轉(zhuǎn)地安裝在外部安裝架中的外部萬向軸承中。該外部安裝架在說明書及其附圖中被公開為安裝框架，但是該框架僅被顯示為用于萬向保持器(外部萬向環(huán))軸承的位置。這些位置將由機器的終端用戶提供并可以許多方式被布置，只要軸承的定位被保持。定位頭部由此響應于調(diào)整裝置的操縱而能在工作范圍內(nèi)移動。該機器提供有至少兩個加強梁，該至少兩個加強梁中的每一個經(jīng)由對應的梁旋轉(zhuǎn)軸承而被連接到定位頭部，所述至少兩個加強梁中的每一個僅具有一個自由度。當調(diào)整裝置中的一個或多個伸長或縮短時，每個加強梁適于在所述對應的通用萬 向接頭中的梁軸承中縱向地滑動。每個梁軸承經(jīng)由梁通用接頭被連接到萬向保持器且其中至少一個加強梁的梁軸承能圍繞平行于所述加強梁的縱向軸線延伸的軸線旋轉(zhuǎn)。第一內(nèi)部萬向環(huán)和第三內(nèi)部萬向環(huán)圍繞對應的外部萬向環(huán)中的平行軸線被能旋轉(zhuǎn)地安裝。并且對應的外部萬向環(huán)被連接到共有萬向保持器中，該共有萬向保持器被安裝用于圍繞共有萬向軸線旋轉(zhuǎn)，并且第二內(nèi)部萬向環(huán)被安裝在單個萬向保持器中，該單個萬向保持器被安裝在兩個相對的軸承中以便圍繞不與所述共有萬向軸線對準(即，不具有共同的旋轉(zhuǎn)軸線)的單個的萬向軸線旋轉(zhuǎn)。在本發(fā)明的實施例中，所述第二萬向軸線被定向為大約平行于所述共有萬向軸線。在本發(fā)明的實施例中，單個萬向保持器的所述單個萬向軸線被定向為大約垂直于所述共有萬向軸線，并且單個萬向保持器的所述軸承中的至少一個被定位在外部安裝架中。在本發(fā)明的實施例中，單個萬向保持器的兩個軸承均被定位在所述外部安裝架中。在本發(fā)明的實施例中，單個萬向保持器的一個軸承被定位在外部安裝架中，并且單個萬向保持器的另一個軸承在第一內(nèi)部萬向環(huán)的軸承與第三內(nèi)部萬向環(huán)的軸承之間的位置處被定位在共有萬向保持器中。在本發(fā)明的實施例中，單個萬向保持器的所述另一個軸承被提供為在共有萬向保持器中的球窩接頭軸承。在本發(fā)明的實施例中，單個萬向保持器的所述另一個軸承被提供為在共有外部萬向保持器中具有內(nèi)部軸承保持器和外部軸承保持器的通用接頭軸承，從而所述單個萬向保持器被安裝到共有萬向保持器，并且所述軸承保持器之間具有兩個自由度。在本發(fā)明的實施例中，每個加強梁在第一方向上具有的抗彎剛度顯著大于在與所述第一方向成直角的方向上的抗彎剛度。在本發(fā)明的實施例中，每個加強梁具有大致矩形的橫截面形狀。
下面描述的詳細實施例包括三個調(diào)整裝置，該調(diào)整裝置中的每一個被連接到其對應的加強梁，其中第二加強梁能圍繞其縱向軸線稍微旋轉(zhuǎn)。第二調(diào)整裝置被提供有附加加強梁的實施例也能被認為在本發(fā)明的范圍內(nèi)。將由于例示實施例而變得明顯的是，第一接頭僅被給定一個自由度，由此為機器給出剛度。每個加強梁適于在第一方向上呈現(xiàn)的抗彎曲性顯著超過在與第一方向成直角的方向上的抗彎曲性。這能使加強梁具有大致矩形橫截面形狀或橢圓形橫截面形狀。然而，將要理解，在本發(fā)明的范圍內(nèi)能想到其他橫截面形狀，例如諸如I形梁。加強梁將優(yōu)選由碳纖維增強的復合材料制成。根據(jù)詳細顯示的實施例的機器包括三個調(diào)整裝置，該調(diào)整裝置中的每一個在所述第一接頭處永久地連接到加強梁。如上所示，調(diào)整裝置中的一個也可提供有附加加強梁，該附加加強梁旨在獲得如在現(xiàn)有技術(shù)的引文中公開的那樣在所有方向中大致相同的剛度。如上所示，可想到僅為機器提供被定位為彼此成直角的兩個加強梁。至少一個加強梁的梁軸 承能圍繞其自身的縱向軸線或圍繞在其萬向保持器中與所述自身的縱向軸線平行的軸線稍微旋轉(zhuǎn)。例示的實施例中的每個調(diào)整裝置包括螺桿-螺母機構(gòu)，該螺桿-螺母機構(gòu)的螺母被永久地連接到內(nèi)部回轉(zhuǎn)元件。然而，將理解，在本申請的范圍內(nèi)完全能想到具有其它類型的調(diào)整裝置的其它的機器設(shè)計。例如，線性馬達可取代例示的螺桿-螺母機構(gòu)而被用作調(diào)整裝置。這種線性馬達甚至可由加強梁組成或包括加強梁的一部分。每個加強梁可包括至少一個縱向延伸的第一滑動元件，例如，可被粘結(jié)和牢固地螺紋連接到梁的鋼滑動桿，所述第一滑動元件以形狀鎖定方式被連接到第二滑動元件(例如引導軌道)，但是相對于所述第二滑動元件能滑動，該第二滑動元件直接地或經(jīng)由中間軸承間接地連接到螺母。在第二滑動元件經(jīng)由中間軸承被間接連接到螺母的情況下，第二滑動元件通過能夠圍繞調(diào)整裝置傾斜而相對于螺母以形狀引導的方式被引導。螺桿或螺母被調(diào)整裝置馬達能旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。當螺桿被馬達驅(qū)動時，馬達被連接到螺桿的一端，而所述螺桿的另一端由支撐軸承支撐。在詳細顯示的實施例的情況下，調(diào)整裝置馬達被安裝在馬達保持器中，該馬達保持器的一端被提供有所述第一接頭的一部分，并且該馬達保持器還包括連接表面，一個或多個加強梁意欲緊固抵靠該連接表面。相對于所顯示，保持調(diào)整裝置馬達的馬達保持器可替代地被安裝在螺桿的另一端處，螺桿的“沒有馬達”的端部在這種情況下被連接到第一接頭。當所述螺母被馬達驅(qū)動時，驅(qū)動能夠經(jīng)由例如帶傳動或類似被影響，從而調(diào)整裝置與馬達的比率可容易地改變。在定位頭部處的第一接頭中的兩個包括相互平行的接頭軸線，而在所述定位頭部處的所述第一接頭中的第三個包括與其他兩個成直角延伸的接頭軸線。另外，就不允許傾斜的那些接頭而言，每個調(diào)整裝置的通用接頭的內(nèi)部回轉(zhuǎn)軸線與調(diào)整裝置的第一接頭的接頭軸線平行，即加強梁旋轉(zhuǎn)圍繞的軸線與其在接頭中的自身的對稱縱向軸線平行。詳細顯示的實施例提供一種并聯(lián)運動機器，其通用接頭包括各自具有兩個自由度的兩個接頭和具有三個自由度的一個接頭，并且機器的梁旋轉(zhuǎn)軸承中的每一個(即，在定位頭部處)僅具有一個自由度。將理解，根據(jù)本發(fā)明可改變所提供的加強梁的數(shù)量及它們的橫截面尺寸。還將理解，假設(shè)梁旋轉(zhuǎn)軸承不與第一接頭共有，第一接頭(即，相對于定位頭部的調(diào)整裝置接頭)的自由度的數(shù)量可被改變。


現(xiàn)在將參照在附圖中例示的本發(fā)明的示例性實施例更詳細地描述本發(fā)明，其中圖I例示根據(jù)所示的現(xiàn)有技術(shù)的并聯(lián)運動機器；
圖2例示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的并聯(lián)運動機器；圖3例示根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的并聯(lián)運動機器；圖4例示根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的并聯(lián)運動機器；圖5例示根據(jù)圖2中公開的第一實施例的機器的萬向保持器；圖6例示根據(jù)圖3中公開的第二實施例的機器的萬向保持器；圖7例示根據(jù)圖4中公開的第三實施例的機器的萬向保持器；圖8例示圖2中公開的第一實施例的萬向安裝框架的側(cè)視圖；圖9公開圖8中的剖面A-A ；圖10例示圖3中公開的第二實施例的萬向安裝框架的側(cè)視圖；圖11公開圖10中的剖面B-B ；圖12例示圖4中公開的第三實施例的萬向安裝框架的側(cè)視圖；圖13公開圖12中的剖面C-C ；圖14例示圖4中公開的第三實施例的替代的萬向安裝框架的萬向安裝框架的側(cè)視圖；圖15公開圖14中的替代的萬向安裝框架的剖面D-D。
具體實施例方式為了更清楚地描述本發(fā)明，將在圖I中描述現(xiàn)有技術(shù)的機器，本發(fā)明已經(jīng)基于這種機器發(fā)展。因此，為了基本理解根據(jù)本發(fā)明的機器而參考該現(xiàn)有技術(shù)的機器。描述該現(xiàn)有技術(shù)的機器時使用的術(shù)語稍微不同于描述根據(jù)本發(fā)明的實施例時使用的術(shù)語。而且，如可從附圖中意識到的那樣，該現(xiàn)有技術(shù)的機器包含也存在于本發(fā)明的實施例中的數(shù)個相應的部件。圖I例示現(xiàn)有技術(shù)的并聯(lián)運動機器I。該機器包括基座2，其中三個單獨的通用接頭3. 1,3. 2、3. 3被安裝在基座中三個對應的通透孔中。調(diào)整裝置4. 1,4. 2、4. 3和一個或兩個加強梁5. 1,5. 2. 1,5. 2. 2,5. 3延伸通過每個通用接頭。當與調(diào)整裝置相關(guān)的通用接頭和與加強梁相關(guān)的通用接頭不一致時，被稱為梁通用接頭的加強梁的通用接頭被標記為BU1、BU2、BU3。調(diào)整裝置具有螺桿-螺母機構(gòu)的形式，其螺母剛性連接到通用接頭。調(diào)整裝置的螺桿由安裝在馬達保持器7. 1、7. 2、7. 3中的調(diào)整馬達6. 1、6. 2、6. 3驅(qū)動，而馬達保持器
7.1、7. 2、7. 3在其端部被提供有第一接頭的一部分8，第一接頭的一部分8與該接頭的另一部分9協(xié)作以便圍繞第一接頭軸線10旋轉(zhuǎn)。第一接頭的另一部分9被剛性地連接到定位頭部11。圖I實施例的第一接頭8、9、10于是用作關(guān)于第一加強梁5. 3的梁旋轉(zhuǎn)軸承100. 3，并且在這種情況下，用作僅具有一個自由度的鉸鏈。另外的馬達保持器7. 1、7. 2經(jīng)由各自的梁旋轉(zhuǎn)軸承100. I、100. 2被相應地連接到定位頭部。定位頭部11于是被典型地連接到操縱頭部12、工具頭部13和工具附接單元14，以使工具在機器工作范圍內(nèi)移動。馬達保持器7. 1、7. 2、7. 3在兩個相反側(cè)面還包括連接表面15，加強梁5. 1,5. 2. 1,5. 2. 2、5. 3被緊固抵靠該連接表面15。從圖I中還將看出，基座被提供有用于容納纜線等的媒介窗16。當伸長或縮短調(diào)整裝置4. 1、4. 2、4. 3時，每個加強梁5. 1、5. 2、5. 3被布置為在基座2中的梁軸承17. I、17. 2. I、17. 2. 2、17. 3中的橫向滑動。根據(jù)圖I實施例的梁軸承17. I、17. 2. I、17. 2. 2、17. 3被布置在與對應的調(diào)整裝置的通用接頭3. 1,3. 2,3. 3 一致的梁通用接頭 BU1、BU2、BU3 中。從圖I中將看出，調(diào)整裝置中的一個，即第二調(diào)整裝置4. 2包括兩個加強梁5. 2. I、
5.2. 2，該兩個加強梁5. 2. 1,5. 2. 2被放置在調(diào)整裝置中與所述梁連接的對應側(cè)面并通常被定向為與位于其它兩個調(diào)整裝置4. 1,4. 3處的其余兩個加強梁5. 1,5. 3成直角。作為這種加強梁復制的結(jié)果，機器中所有加強梁可給出相同的尺寸并將承受同等大程度的力?！?br> 圖2顯示本發(fā)明的第一實施例，一種并聯(lián)運動機器20，包括三個調(diào)整裝置24. I、24. 2、24. 3，每個具有馬達和與機器中的通用萬向接頭的內(nèi)部萬向部件協(xié)作的螺桿-螺母機構(gòu)。調(diào)整裝置能單獨伸長和縮短。每個調(diào)整裝置24. 1、24.2、24.3在一端經(jīng)由第一接頭200. 1,200. 2,200. 3被連接到定位頭部211，其中每個調(diào)整裝置24. 1,24. 2,24. 3被連接到通用萬向接頭UGJ中對應的第一內(nèi)部萬向環(huán)23. I、第二內(nèi)部萬向環(huán)23. 2和第三內(nèi)部萬向環(huán)23. 3。每個內(nèi)部萬向環(huán)23. 1、23. 2、23. 3被安裝在軸承25、26、27中以便在萬向保持器2U22中旋轉(zhuǎn)，萬向保持器21、22被旋轉(zhuǎn)地安裝在外部安裝架290中的外部萬向軸承28，29中。術(shù)語“軸承”在下文中用于軸承本身并用于軸承的座套。定位頭部211響應于調(diào)整裝置
24.1,24. 2,24. 3的操縱而能在工作范圍內(nèi)移動。至少兩個加強梁25. 1,25. 2,25. 3中的每一個經(jīng)由對應的第一接頭200. K200. 2,200. 3被連接到定位頭部211，每個僅具有一個自由度。當調(diào)整裝置24. 1、24. 2、24. 3中的一個或多個伸長或縮短時，每個加強梁25. 1、25. 2、
25.3適于在所述對應的通用萬向接頭UGJ中的梁軸承中縱向地滑動。每個梁軸承被連接到萬向保持器21、22，并且至少一個加強梁25. 2的梁軸承能圍繞平行于所述加強梁25. 2的縱向軸線延伸的軸線旋轉(zhuǎn)。第一內(nèi)部萬向環(huán)23. I和第三內(nèi)部萬向環(huán)23. 3圍繞一個相同的萬向保持器21中的平行軸線被能旋轉(zhuǎn)地安裝。于是，在本發(fā)明中，前述第一調(diào)整裝置和第三調(diào)整裝置以及第一加強梁和第三加強梁的外部萬向環(huán)被連接到共有萬向保持器21中，該共有萬向保持器21被安裝用于圍繞在共有萬向軸承28中的共有萬向軸線旋轉(zhuǎn)。第二內(nèi)部萬向環(huán)23. 2被提供用于在單個萬向保持器22中旋轉(zhuǎn)，該單個萬向保持器22被安裝在兩個相對的外部萬向軸承29中以便圍繞不與所述共有萬向軸線對準的第二萬向軸線旋轉(zhuǎn)。相反在圖2中公開的實施例中，萬向保持器21、22的萬向軸線彼此平行于或大約彼此平行并延伸通過外部萬向軸承28、29。圖3顯示本發(fā)明的第二實施例，其中并聯(lián)運動機器30包括圖2中所描述的相應的部件，除所述單個萬向保持器22的外部萬向軸承39’的第二萬向軸線31被定向為垂直于或大約垂直于共有萬向保持器21的外部萬向軸承28的共有萬向軸線32之外。如在圖3中可以看出，該第二實施例的外部安裝架390由于第二萬向軸線31的不同定向而被稍微重新布置為外部安裝架的額外部分391需要用于第二萬向軸線31上的外部萬向軸承39”中的一個。圖4顯示本發(fā)明的第三實施例，其中并聯(lián)運動機器40包括圖2中所描述的相應的部件，除外部萬向軸承39的第二萬向軸線31被定向為垂直于或大約垂直于共有萬向保持器21的外部萬向軸承28的共有萬向軸線32之外。在圖4中看到的第三實施例中，單個萬向保持器22的第一外部萬向軸承39’被安裝在外部安裝架490中，而第二外部萬向軸承49被安裝在共有萬向保持器21中。如從圖中可以看出，第一和第二實施例在外部安裝架中需要的四個外安裝部，第三實施例在外部安裝架中僅需要三個外安裝部。圖5顯示圖2中的第一實施例的兩個萬向保持器，即共有萬向保持器21和單個萬向保持器22。如在圖2中已經(jīng)指示的，共有萬向保持器21提供有待附接到例如如前面公開的外部安裝框架中的外安裝部的第一外部萬向軸承28’和第二外部萬向軸承28”。共有萬向保持器21還提供有對應的第一和第二軸承25 ’、25 ”、27 ’、27 ”，用于調(diào)整裝置的內(nèi)部萬向環(huán)及它們的加強梁被安裝到該第一和第二軸承25’、25”、27’、27”。同樣，單個萬向保持器 22被提供有如所述能附接到外安裝部的第一外部萬向軸承29’和第二外部萬向軸承29”。如同樣在圖2中公開的，單個萬向保持器22的旋轉(zhuǎn)軸線51平行或大約平行于共有萬向保持器21的旋轉(zhuǎn)軸線52。單個萬向保持器22還提供有用于第二調(diào)整裝置的內(nèi)部萬向環(huán)及其加強梁的第一和第二軸承26’、26”。如在圖2和圖5中可以看出，用于內(nèi)部萬向環(huán)的軸承25’、25”、26’、26”、27’、27”垂直于外部萬向軸承28’、28”、29’、29”，以便形成通用接頭。圖6顯示圖3中的第二實施例的兩個萬向保持器21、22。在該實施例中，用于內(nèi)部萬向環(huán)的內(nèi)部軸承以與圖5中描述的相同的方式被定位在萬向保持器中，但是單個萬向保持器22的旋轉(zhuǎn)軸線31也如圖3中所公開的那樣被定向為垂直于或大約垂直于共有萬向保持器21的旋轉(zhuǎn)軸線32。圖7顯示圖4所公開的第三實施例的兩個萬向保持器21、22。同樣在該實施例中，用于內(nèi)部萬向環(huán)的內(nèi)部軸承以與圖5中描述的相同的方式被定位在萬向保持器中，同時單個萬向保持器22的旋轉(zhuǎn)軸線31如圖6中并且也如圖4中所公開的那樣被定向為垂直于或大約垂直于共有萬向保持器21的旋轉(zhuǎn)軸線32。然而，如圖4中所公開，單個萬向保持器22的第二外部萬向軸承49在共有萬向保持器21的內(nèi)部萬向環(huán)的軸承25、27之間且距共有萬向保持器21的內(nèi)部萬向環(huán)的軸承25、27相等距離處被安裝在共有萬向保持器21中。圖8顯示圖2中的第一實施例的安裝框架290及其共有萬向保持器21和單個萬向保持器22的側(cè)視圖。圖9顯示通過圖8中所示的框架290和萬向保持器21、22的剖面A_A。在該剖面中，能清楚地看到共有萬向保持器21的旋轉(zhuǎn)軸線52平行于或大約平行于單個萬向保持器22的旋轉(zhuǎn)軸線51。還公開用于共有萬向保持器21的內(nèi)部萬向環(huán)的軸承25’、25”、27’、27”和用于單個萬向保持器22的內(nèi)部萬向環(huán)的軸承26’、26”。共有萬向保持器的第一外部萬向軸承28’和第二外部萬向軸承28”以及單個萬向保持器的相對的第一和第二外部萬向軸承29’、29”也被公開在圖9中。圖10顯示圖3中的第二實施例的安裝框架390及其共有萬向保持器21和單個萬向保持器22的側(cè)視圖。圖11顯示通過圖10中所示的安裝框架390和萬向保持器21、22的剖面B_B。在該剖面中，能清楚地看到共有萬向保持器21的旋轉(zhuǎn)軸線32垂直于或大約垂直于單個萬向保持器22的旋轉(zhuǎn)軸線31。還公開用于共有萬向保持器21的內(nèi)部萬向環(huán)的軸承25’、25”、27’、27”和用于單個萬向保持器22的內(nèi)部萬向環(huán)的軸承26’、26”。共有萬向保持器的第一外部萬向軸承28’和第二外部萬向軸承28”和單個萬向保持器的相對的第一和第二外部萬向軸承39’、39”也被公開在圖11中。這兩個外部萬向軸承39’、39”均被定位在安裝框架390 中。圖12顯示圖4中的第三實施例的第一替代布置的安裝框架490及其共有萬向保持器21和單個萬向保持器22的側(cè)視圖。圖13顯示通過圖12中所示的安裝框架490和萬向保持器21、22的剖面C_C。在該剖面中，能清楚地看到共有萬向保持器21的旋轉(zhuǎn)軸線32垂直于或大約垂直于單個萬向保持器22的旋轉(zhuǎn)軸線31。還公開用于共有萬向保持器21的內(nèi)部萬向環(huán)的相應的軸承25’、25”、27’、27”和用于單個萬向保持器22的內(nèi)部萬向環(huán)的軸承26’、26”。共有萬向保持器的第一外部萬向軸承28’和第二外部萬向軸承28”和單個萬向保持器的相對的第一和第二外部萬向軸承39’、49’也被公開在圖13中。這兩個外部萬向軸承中的第一個外部萬向軸承39’定位在安裝框架490中，這兩個外部萬向軸承中的第二個外部萬向軸承49’定位在共有 萬向保持器21中的一方面的第一內(nèi)部萬向環(huán)軸承25’、25”和另一方面的第二內(nèi)部萬向環(huán)軸承27’、27”之間。所述第二外部萬向軸承49’與第一內(nèi)部萬向環(huán)軸承25’、25”之間的距離等于所述第二外部萬向軸承49’與第二內(nèi)部萬向環(huán)軸承27’、27”之間的距離。第二外部萬向軸承49’被提供為球窩接頭軸承，其球131定位在單個萬向保持器22中，同時用于球131的座套132定位在共有萬向保持器21中。球131通過鎖定環(huán)133而被固定在座套132中。圖14顯示圖4中的第三實施例的第二替代布置的安裝框架490及其共有萬向保持器21和單個萬向保持器22的側(cè)視圖。圖15顯示通過圖14中所示的安裝框架490和萬向保持器21、22的剖面D_D。在該剖面中，也能清楚地看到共有萬向保持器21的旋轉(zhuǎn)軸線32垂直于或大約垂直于單個萬向保持器22的旋轉(zhuǎn)軸線31。還公開用于共有萬向保持器21的內(nèi)部萬向環(huán)的相應的軸承25 ’、25 ”、27 ’、27 ”和用于單個萬向保持器22的內(nèi)部萬向環(huán)的軸承26 ’、26 ”。共有萬向保持器的第一外部萬向軸承28’和第二外部萬向軸承28”和單個萬向保持器的相對的第一和第二外部萬向軸承39’、49’也被公開在圖15中。這兩個外部萬向軸承中的第一個外部萬向軸承39’定位在安裝框架490中，這兩個外部萬向軸承中的第二個外部萬向軸承49”定位在共有萬向保持器21中的一方面的第一內(nèi)部萬向環(huán)軸承25’、25”和另一方面第二內(nèi)部萬向環(huán)軸承27’、27”之間。所述第二外部萬向軸承49”與第一內(nèi)部萬向環(huán)軸承25’、25”之間的距離等于所述第二外部萬向軸承49”與第二內(nèi)部萬向環(huán)軸承27’、27”之間的距離。第二外部萬向軸承49”被提供為具有固定地安裝在共有萬向保持器21中的外部接頭軸承151和圍繞外部接頭軸承151中的旋轉(zhuǎn)軸線32能旋轉(zhuǎn)地安裝的內(nèi)部接頭軸承152的通用接頭軸承。在該內(nèi)部接頭軸承152中，單個萬向保持器22被安裝用于圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線31旋轉(zhuǎn)。因此，該通用接頭軸承提供共有萬向保持器21圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線32的獨立移動以及單個萬向保持器22圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線31的獨立移動，同時這些萬向保持器仍然彼此連接。在所描述的全部實施例中，要理解，內(nèi)部萬向環(huán)將被能旋轉(zhuǎn)地安裝在每個萬向保持器中，萬向環(huán)被設(shè)計用于在內(nèi)部支撐并引導例如根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的并聯(lián)運動機器中公開的單獨的通用接頭3. 1,3. 2,3. 3的調(diào)整裝置和加強梁的每個運動。還要理解，內(nèi)部萬向環(huán)的旋轉(zhuǎn)軸線中的每一個垂直于對應的萬向保持器的對應的旋轉(zhuǎn)軸線 ，并還被定位在相同的對應平面中。
權(quán)利要求
1.一種并聯(lián)運動機器(20)，包括三個調(diào)整裝置(24. 1，24.2，24.3)，所述調(diào)整裝置(24. 1,24. 2,24. 3)中的每一個能單獨伸長和縮短以便在工作范圍內(nèi)移動被附接到所述調(diào)整裝置中的每一個的一端的定位頭部(211)，其中每個調(diào)整裝置(24. 1，24. 2，24. 3)被連接到通用萬向接頭(UGJ)中對應的第一內(nèi)部萬向環(huán)(23. I)、第二內(nèi)部萬向環(huán)(23. 2)和第三內(nèi)部萬向環(huán)(23. 3)，并且每個內(nèi)部萬向環(huán)(23. 1,23. 2，23. 3)被安裝在軸承(25，26，27)中以便在萬向保持器(21，22)中旋轉(zhuǎn)，所述萬向保持器(21，22)被旋轉(zhuǎn)地安裝在外部安裝架(290)中的外部萬向軸承(28，29，39)中，其特征在于，所述第一內(nèi)部萬向環(huán)(23. I)和所述第三內(nèi)部萬向環(huán)(23. 3)被安裝為在共有外部萬向保持器(21)中旋轉(zhuǎn)，該共有外部萬向保持器(21)被安裝為圍繞共有萬向軸線(32，52)旋轉(zhuǎn)，并且，所述第二內(nèi)部萬向環(huán)(23. 2)被安裝為在單個萬向保持器(22)中旋轉(zhuǎn)，該單個萬向保持器(22)被安裝在兩個相對的軸承(29’，29”;39’，39”;39’，49’ ；39’，49”)中以便圍繞不與所述共有萬向軸線(32，52)對準的第二萬向軸線(31，51)旋轉(zhuǎn)。
2.一種并聯(lián)運動機器(20，30，40)，包括三個調(diào)整裝置(24. 1,24. 2,24. 3)，所述調(diào)整裝置(24. 1,24. 2,24. 3)中的每一個能單獨伸長和縮短，其中每個調(diào)整裝置(24. 1,24. 2，24.3)在一端經(jīng)由第一接頭(200. 1,200. 2,200. 3)被連接到定位頭部(211 )，其中每個調(diào)整裝置(24. 1,24. 2，24. 3)被連接到通用萬向接頭(UGJ)中對應的第一內(nèi)部萬向環(huán)(23. I)、第二內(nèi)部萬向環(huán)(23. 2)和第三內(nèi)部萬向環(huán)(23. 3)，并且每個內(nèi)部萬向環(huán)(23. 1,23. 2,23. 3)被安裝在軸承(25，26，27)中以便在萬向保持器(21，22)中旋轉(zhuǎn)，所述萬向保持器(21，22)被旋轉(zhuǎn)地安裝在外部安裝架中的外部萬向軸承(28，29，39)中，其中所述定位頭部(211)響應所述調(diào)整裝置(24. 1,24.2,24.3)的操縱而能在工作范圍內(nèi)移動，并且至少兩個加強梁(25. 1,25. 2,25. 3)中的每一個經(jīng)由所述第一接頭(200. 1，200. 2，200. 3)被連接到所述定位頭部(11 )，至少兩個加強梁(25. 1，25. 2，25. 3)中的每一個僅具有一個自由度，其中當所述調(diào)整裝置(24. 1,24.2,24.3)中的一個或多個伸長或縮短時，每個加強梁(25. 1,25.2,25.3)適于在對應的所述通用萬向接頭(UGJ)中的梁軸承中縱向地滑動，其中每個梁軸承被連接到萬向保持器(21，22)，并且其中至少一個加強梁(25. 2)的所述梁軸承能圍繞平行于所述加強梁(25. 2)的縱向軸線延伸的軸線旋轉(zhuǎn)，并且所述第一內(nèi)部萬向環(huán)(23. I)和所述第三內(nèi)部萬向環(huán)(23. 3)圍繞對應的所述萬向保持器中的平行軸線被能旋轉(zhuǎn)地安裝，其特征在于，所述第一內(nèi)部萬向環(huán)(23. I)和所述第三內(nèi)部萬向環(huán)(23. 3)被安裝為在共有外部萬向保持器(21)中旋轉(zhuǎn)，該共有外部萬向保持器(21)被安裝為圍繞共有萬向軸線(32，52)旋轉(zhuǎn)，并且，所述第二內(nèi)部萬向環(huán)(23. 2)被安裝為在單個萬向保持器(22)中旋轉(zhuǎn)，該單個萬向保持器(22)被安裝在兩個相對的軸承中以便圍繞不與所述共有萬向軸線(32，52)對準的第二萬向軸線(31，51)旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求1-2中任一項所述的并聯(lián)運動機器，其特征在于，所述第二萬向軸線(51)被定向為平行于或大約平行于所述共有萬向軸線(32，52)。
4.如權(quán)利要求1-2中任一項所述的并聯(lián)運動機器，其特征在于，所述單個萬向保持器(22)的所述第二萬向軸線(31)被定向為垂直于或大約垂直于所述共有萬向軸線(32，52)，并且所述單個萬向保持器(22)的所述軸承(29，39)中的至少一個被定位在所述外部安裝架(290,390,391,490)中。
5.如權(quán)利要求4所述的并聯(lián)運動機器，其特征在于，所述單個外部萬向保持器的兩個軸承(29，，29 ”，39，，39 ”)被定位在所述外部安裝架(290，390，391，490 )中。
6.如權(quán)利要求4所述的并聯(lián)運動機器，其特征在于，所述單個外部萬向保持器(22)的一個軸承(39’)被定位在所述外部安裝架(490)中，并且所述單個萬向保持器(22)的另一個軸承(49’，49”)在所述第一內(nèi)部萬向環(huán)(23. I)的所述軸承(25)與所述第三內(nèi)部萬向環(huán)(23.3)的所述軸承(27)之間的位置處被定位在所述共有萬向保持器(21)中。
7.如權(quán)利要求6所述的并聯(lián)運動機器，其特征在于，所述單個萬向保持器(22)的所述另一個軸承(49’)被提供為在所述共有萬向保持器(21)中的球窩接頭軸承。
8.如權(quán)利要求6所述的并聯(lián)運動機器，其特征在于，所述單個萬向保持器(22)的所述另一個軸承(49”)被提供為在所述共有萬向保持器(21)中具有內(nèi)部接頭軸承(152)和外部接頭軸承(151)的通用接頭軸承，從而所述單個萬向保持器(22)被安裝到所述共有萬向保持器(21 )，并且所述保持器(21，22 )之間具有兩個自由度。
9.如權(quán)利要求2-8中任一項所述的并聯(lián)運動機器，其特征在于，每個加強梁(25.1，25. 2，25. 3)在第一方向上具有的抗彎剛度顯著地大于在與所述第一方向成直角的方向上的抗彎剛度。
10.如權(quán)利要求9所述的并聯(lián)運動機器，其特征在于，每個加強梁(25.1，25.2，25.3)具有大致矩形的橫截面形狀。
全文摘要
一種并聯(lián)運動機器(20)，包括三個調(diào)整裝置(24.1，24.2，24.3)，所述調(diào)整裝置(24.1，24.2，24.3)中的每一個能單獨伸長和縮短，其中每個調(diào)整裝置(24.1，24.2，24.3)被連接到通用萬向接頭(UGJ)中對應的第一內(nèi)部萬向環(huán)(23.1)、第二內(nèi)部萬向環(huán)(23.2)和第三內(nèi)部萬向環(huán)(23.3)，并且每個內(nèi)部萬向環(huán)(23.1，23.2，23.3)被安裝在軸承(25，26，27)中以便在萬向保持器(21，22)中旋轉(zhuǎn)，所述萬向保持器(21,22)被旋轉(zhuǎn)地安裝在外部安裝架(290)中的外部萬向軸承(28，29，39)中，其中所述第一內(nèi)部萬向環(huán)(23.1)和所述第三內(nèi)部萬向環(huán)(23.3)被安裝為在共有外部萬向保持器(21)中旋轉(zhuǎn)，該共有外部萬向保持器(21)被安裝為圍繞共有萬向軸線(32，52)旋轉(zhuǎn)，并且其特征在于，所述第二內(nèi)部萬向環(huán)(23.2)被安裝為在單個萬向保持器(22)中旋轉(zhuǎn)，該單個萬向保持器(22)被安裝在兩個相對的軸承中以便圍繞不與所述共有萬向軸線(32，52)對準的第二萬向軸線(31，51)旋轉(zhuǎn)。
文檔編號B25J17/02GK102947061SQ201180029385
公開日2013年2月27日 申請日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月17日
發(fā)明者卡爾-埃里克·諾曼, 托馬斯·安德松, 克里斯托弗·拉松, 伏萊德瑞克·帕爾姆奎斯特 申請人:愛克西茺集團公司