一種五支鏈五自由度并聯(lián)機床機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種五支鏈五自由度并聯(lián)機床機構(gòu)，包括機架、第一主動支鏈、第二主動支鏈、第三主動支鏈、第四主動支鏈、第五主動約束支鏈以及動平臺。所述第一主動支鏈、第二主動支鏈、第三主動支鏈、第四主動支鏈、第五主動約束支鏈共同驅(qū)動動平臺做空間五自由度運動。本實用新型采用五條運動支鏈實現(xiàn)機床的空間五自由度運動，結(jié)構(gòu)簡單，運動構(gòu)件質(zhì)量輕，機構(gòu)剛性好、慣性小、動力學(xué)性能好。
【專利說明】一種五支鏈五自由度并聯(lián)機床機構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及機床領(lǐng)域，特別是一種五支鏈五自由度并聯(lián)機床機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]與串聯(lián)機構(gòu)相比，并聯(lián)機構(gòu)具有精度高、結(jié)構(gòu)緊湊、剛度高、承載能力強等優(yōu)點。因此，自上世紀(jì)90年代以來，國內(nèi)外眾多學(xué)者開展了并聯(lián)機床的研發(fā)。其中大多集中在3自由度和6自由度上，而加工復(fù)雜的機械零件只需要5個自由度就足夠了。所以，六自由度并聯(lián)機構(gòu)應(yīng)用在機床上將有一個多余的自由度，這顯然是一種不必要的浪費；而三自由度的并聯(lián)機構(gòu)為完成復(fù)雜的任務(wù)就必須借助其他兩個自由度的運動，這將使得并聯(lián)機構(gòu)的優(yōu)點大打折扣。因此，研究五自由度的并聯(lián)機構(gòu)應(yīng)用于機床是非常有意義的?，F(xiàn)在所研發(fā)的五自由度并聯(lián)機床都是通過五條主動支鏈外加一條約束支鏈來實現(xiàn)的，這樣的話機床實現(xiàn)五自由度的運動需要六條支鏈來完成，如專利ZL02104943.2。本實用新型采用新型4-PUS/PUU并聯(lián)機構(gòu)來實現(xiàn)機床的五自由度運動，這種構(gòu)型僅需四條主動無約束支鏈外加一條主動約束支鏈。因此，采用此構(gòu)型的并聯(lián)機床可節(jié)約一條支鏈，使得機床的結(jié)構(gòu)更加簡單，運動構(gòu)件質(zhì)量減輕17%以上，其運動學(xué)與動力學(xué)性能更加優(yōu)越。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種五支鏈五自由度并聯(lián)機床機構(gòu)，可簡化現(xiàn)有五自由度并聯(lián)機床的結(jié)構(gòu)，減輕運動構(gòu)件質(zhì)量17%以上，使其運動學(xué)與動力學(xué)性能更加優(yōu)越。
[0004]本實用新型通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的:一種五支鏈五自由度并聯(lián)機床機構(gòu)，包括機架、第一主動支鏈、第二主動支鏈、第三主動支鏈、第四主動支鏈、第五主動約束支鏈以及動平臺。
[0005]所述第一主動支鏈由第一主動滑塊和第一連桿組成，第一主動滑塊一端通過第一移動副與機架聯(lián)接，第一主動滑塊另一端通過第一虎克鉸與第一連桿聯(lián)接，第一連桿另一端通過第一球鉸與動平臺聯(lián)接。
[0006]所述第二主動支鏈由第二主動滑塊和第二連桿組成，第二主動滑塊一端通過第二移動副與機架聯(lián)接，第二主動滑塊另一端通過第二虎克鉸與第二連桿聯(lián)接，第二連桿另一端通過第二球鉸與動平臺聯(lián)接。
[0007]所述第三主動支鏈由第三主動滑塊和第三連桿組成，第三主動滑塊一端通過第三移動副與機架聯(lián)接，第三主動滑塊另一端通過第三虎克鉸與第三連桿聯(lián)接，第三連桿另一端通過第三球鉸與動平臺聯(lián)接。
[0008]所述第四主動支鏈由第四主動滑塊和第四連桿組成，第四主動滑塊一端通過第四移動副與機架聯(lián)接，第四主動滑塊另一端通過第四虎克鉸與第四連桿聯(lián)接，第四連桿另一端通過第四球鉸與動平臺聯(lián)接。
[0009]所述第五主動約束支鏈由第五主動滑塊和第五連桿組成，第五主動滑塊一端通過第五移動副與機架聯(lián)接，第五主動滑塊另一端通過第五虎克鉸與第五連桿聯(lián)接，第五連桿另一端通過第六虎克鉸與動平臺聯(lián)接。
[0010]本實用新型的突出優(yōu)點在于:
[0011]1、采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)，桿件做成輕桿，機構(gòu)重量輕、剛性好；
[0012]2、支鏈數(shù)量少，機床運動構(gòu)件少、慣量小、運動學(xué)與動力學(xué)性能好；
[0013]3、動平臺上安裝不同的末端執(zhí)行器，本機構(gòu)可應(yīng)用到裝配、焊接、姿態(tài)調(diào)整和定位設(shè)備、激光、醫(yī)用等領(lǐng)域。
[0014]【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型所述一種五支鏈五自由度并聯(lián)機床機構(gòu)的第一結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本實用新型所述一種五支鏈五自由度并聯(lián)機床機構(gòu)的第二結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為本實用新型所述一種五支鏈五自由度并聯(lián)機床機構(gòu)的第三結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型的技術(shù)方案作進一步說明。
[0020]對照圖1，一種五支鏈五自由度并聯(lián)機床機構(gòu)，包括機架1、第一主動支鏈、第二主動支鏈、第三主動支鏈、第四主動支鏈、第五主動約束支鏈以及動平臺27。
[0021]所述第一主動支鏈由第一主動滑塊2和第一連桿17組成，第一主動滑塊2通過第一移動副7在機架上I滑動，第一主動滑塊2另一端通過第一虎克鉸12帶動第一連桿17運動，第一連桿17另一端通過第一球鉸22帶動動平臺27運動。
[0022]所述第二主動支鏈由第二主動滑塊3和第二連桿18組成，第二主動滑塊3通過第二移動副8在機架I上滑動，第二主動滑塊3另一端通過第二虎克鉸13帶動第二連桿18運動，第二連桿18另一端通過第二球鉸23帶動動平臺27運動。
[0023]所述第三主動支鏈由第三主動滑塊4和第二連桿19組成，第三主動滑塊4通過第三移動副9在機架I上滑動，第三主動滑塊4另一端通過第三虎克鉸14帶動第三連桿19運動，第三連桿19另一端通過第三球鉸24帶動動平臺27運動。
[0024]所述第四主動支鏈由第四主動滑塊5和第四連桿20組成，第四主動滑塊5通過第四移動副10在機架I上滑動，第四主動滑塊5另一端通過第四虎克鉸15帶動第四連桿20運動，第四連桿20另一端通過第四球鉸25帶動動平臺27運動。
[0025]所述第五主動約束支鏈由第五主動滑塊6和第五連桿21組成，第五主動滑塊6通過第五移動副11在機架I上滑動，第五主動滑塊6另一端通過第五虎克鉸16帶動第五連桿21運動，第五連桿21另一端通過第六虎克鉸26帶動動平臺27運動。
[0026]所述第一主動滑塊2、第一主動滑塊3、第一主動滑塊4、第一主動滑塊5、第一主動滑塊6的配合運動可通過第一連桿17、第二連桿18、第三連桿19、第四連桿20、第五連桿21、帶動動平臺27實現(xiàn)空間五自由度的運動。
【權(quán)利要求】
1.一種五支鏈五自由度并聯(lián)機床機構(gòu)，包括機架、第一主動支鏈、第二主動支鏈、第三主動支鏈、第四主動支鏈、第五主動約束支鏈以及動平臺，其特征在于: 所述第一主動支鏈由第一主動滑塊和第一連桿組成，第一主動滑塊一端通過第一移動副與機架聯(lián)接，第一主動滑塊另一端通過第一虎克鉸與第一連桿聯(lián)接，第一連桿另一端通過第一球鉸與動平臺聯(lián)接， 所述第二主動支鏈由第二主動滑塊和第二連桿組成，第二主動滑塊一端通過第二移動副與機架聯(lián)接，第二主動滑塊另一端通過第二虎克鉸與第二連桿聯(lián)接，第二連桿另一端通過第二球鉸與動平臺聯(lián)接， 所述第三主動支鏈由第三主動滑塊和第三連桿組成，第三主動滑塊一端通過第三移動副與機架聯(lián)接，第三主動滑塊另一端通過第三虎克鉸與第三連桿聯(lián)接，第三連桿另一端通過第三球鉸與動平臺聯(lián)接， 所述第四主動支鏈由第四主動滑塊和第四連桿組成，第四主動滑塊一端通過第四移動副與機架聯(lián)接，第四主動滑塊另一端通過第四虎克鉸與第四連桿聯(lián)接，第四連桿另一端通過第四球鉸與動平臺聯(lián)接， 所述第五主動約束支鏈由第五主動滑塊和第五連桿組成，第五主動滑塊一端通過第五移動副與機架聯(lián)接，第五主動滑塊另一端通過第五虎克鉸與第五連桿聯(lián)接，第五連桿另一端通過第六虎克鉸與動平臺聯(lián)接。
【文檔編號】B25J9/00GK203527455SQ201320546600
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月4日
【發(fā)明者】王紅州, 鄭小民, 鄒曉暉 申請人:江西省機械科學(xué)研究所