專利名稱：機(jī)械系統(tǒng)可重構(gòu)的混聯(lián)機(jī)床及重構(gòu)和容錯(cuò)糾錯(cuò)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域中的機(jī)械加工用數(shù)控機(jī)床，特別是一種機(jī)械系統(tǒng)可重構(gòu) 的混聯(lián)機(jī)床及為確保其安全性和可靠性的系統(tǒng)可重構(gòu)和容錯(cuò)及自動(dòng)糾錯(cuò)方法。
背景技術(shù)：
近年來，國內(nèi)外學(xué)者在并聯(lián)機(jī)床這一領(lǐng)域進(jìn)行了大量的研究工作。但目前并聯(lián)機(jī)床 的原型大多都是基于Stewart (斯特瓦特)平臺及其變形結(jié)構(gòu)。此類并聯(lián)機(jī)床最大特點(diǎn)是加 工精度高、結(jié)構(gòu)抗震性及切削穩(wěn)定性好，但同時(shí)也存在工作空間小、難于實(shí)現(xiàn)大傾角加工 等不足，特別是回程運(yùn)動(dòng)范圍有限，驅(qū)動(dòng)控制復(fù)雜和難以進(jìn)行準(zhǔn)確的精度補(bǔ)償。而并聯(lián)、 串聯(lián)同時(shí)采用的混聯(lián)式數(shù)控機(jī)床更具實(shí)用價(jià)值。混聯(lián)式數(shù)控機(jī)床可以將并聯(lián)機(jī)構(gòu)和傳統(tǒng)機(jī) 床的串聯(lián)機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)集于一身，是并聯(lián)機(jī)床的新發(fā)展，它具有可控自由度多、工作空間大 (特別是旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)范圍大)、速度快、剛度高、造價(jià)低等眾多優(yōu)點(diǎn)，正在成為高速、高 效、柔性加工設(shè)備的一個(gè)新的發(fā)展方向。在公開號為CN1358609A、發(fā)明名稱為《基于混 聯(lián)結(jié)構(gòu)的虛擬軸機(jī)床》即屬于此類混聯(lián)式數(shù)控機(jī)床，該混聯(lián)機(jī)床包括固定平臺，安裝切削 刀具的動(dòng)平臺，設(shè)于固定平臺與動(dòng)平臺之間的由中間(心)腿及三條周邊腿形成的四自由 度lPS+3TPS(即中心腿所包含的一個(gè)移動(dòng)副和一個(gè)球鉸+三條周邊腿各包含的一個(gè)虎克鉸、 一個(gè)移動(dòng)副和一個(gè)球鉸)空間并聯(lián)閉鏈機(jī)構(gòu)，可沿X、 Y方向移動(dòng)的雙向移動(dòng)機(jī)構(gòu)和安裝被 加工工件的工作臺；周邊三條腿與固定平臺之間通過虎克鉸與球鉸中的一種相聯(lián)，與動(dòng)平 臺之間通過球鉸相聯(lián)，中間一條腿的一端與固定平臺剛性固聯(lián)，另一端通過球鉸與動(dòng)平臺 相聯(lián)，四條腿均含有移動(dòng)副驅(qū)動(dòng)，所說的可沿X、 Y方向移動(dòng)的雙向移動(dòng)機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上與 該閉鏈接構(gòu)相互獨(dú)立，在控制上實(shí)行聯(lián)動(dòng)控制。
該混聯(lián)機(jī)床雖然克服了傳統(tǒng)并聯(lián)式機(jī)床的缺陷，但由于該機(jī)床并聯(lián)閉鏈機(jī)構(gòu)中的四 條腿均只設(shè)有一套驅(qū)動(dòng)裝置，當(dāng)任意驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)生故障時(shí)，則將導(dǎo)致并聯(lián)閉鏈機(jī)構(gòu)運(yùn)行失 衡，輕則造成質(zhì)量事故、重則致使機(jī)床損毀；此外，由于中心腿與動(dòng)平臺采用球鉸連接、 而中心腿及三條周邊腿內(nèi)均采用絲桿螺母驅(qū)動(dòng)，當(dāng)任意一條腿出現(xiàn)故障時(shí)，均不能將其轉(zhuǎn) 變成從動(dòng)腿，從而制約了并聯(lián)閉鏈機(jī)構(gòu)的重構(gòu)。因此，上述混聯(lián)機(jī)床存在故障的幾率較大， 且并聯(lián)閉鏈機(jī)構(gòu)一旦發(fā)生故障，機(jī)床如果繼續(xù)運(yùn)行，則將導(dǎo)致質(zhì)量或安全性事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對背景技術(shù)存在的缺陷，研究設(shè)計(jì)一種機(jī)械系統(tǒng)可重構(gòu)的混聯(lián)機(jī)床 及重構(gòu)和容錯(cuò)糾錯(cuò)方法。以便在系統(tǒng)出現(xiàn)突發(fā)性故障時(shí)，通過系統(tǒng)內(nèi)自動(dòng)切換和重構(gòu)進(jìn)行在線自維修，達(dá)到提高混聯(lián)數(shù)控機(jī)床運(yùn)行的安全性和可靠性，有效避免因突發(fā)性故障造 成的重大損失等目的。
本發(fā)明的解決方案是在并聯(lián)閉鏈機(jī)構(gòu)中的中心腿及各周邊腿上均采用兩套完全相同的
傳動(dòng)系統(tǒng)，其中一套作為冗余(備用)傳動(dòng)系統(tǒng)；當(dāng)運(yùn)行中的驅(qū)動(dòng)裝置一旦出現(xiàn)突發(fā)性故 障時(shí)，冗余傳動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)替換故障傳動(dòng)系統(tǒng)、以確保系統(tǒng)連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行，從而克服了單
傳動(dòng)系統(tǒng)存在的缺陷；同時(shí)，在中心腿與動(dòng)平臺之間增設(shè)一鎖定裝置、并將原中心腿及各
周邊腿內(nèi)采用的絲桿螺母傳動(dòng)機(jī)構(gòu)改設(shè)為齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)并聯(lián)閉鏈機(jī)構(gòu)中無論哪條 腿中的傳動(dòng)系統(tǒng)都出現(xiàn)突發(fā)性故障時(shí)，以便將其轉(zhuǎn)變成從動(dòng)腿，從而可實(shí)現(xiàn)并聯(lián)閉鏈機(jī)構(gòu) 的重構(gòu)。因此，本發(fā)明裝置包括固定平臺，安裝切削刀具的動(dòng)平臺,位于固定平臺與動(dòng)平臺 之間的由均設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的中間(心)腿及三條周邊腿組成的空間并聯(lián)閉鏈機(jī)
構(gòu)，可沿X、 Y方向移動(dòng)的雙向移動(dòng)機(jī)構(gòu)和安裝被加工工件的工作臺，控制系統(tǒng)，關(guān)鍵在 于在中心腿及三條周邊腿上的驅(qū)動(dòng)裝置為均包含設(shè)于同一主傳動(dòng)軸上的光電編碼器、動(dòng)力 輸出齒輪及完全相同的兩套傳動(dòng)系統(tǒng)的冗余驅(qū)動(dòng)裝置，在中心腿的鉸支座與動(dòng)平臺之間還 設(shè)有一能限制其轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的鎖定裝置，且驅(qū)動(dòng)裝置與中心腿及各周邊腿之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 為齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；三條周邊腿與固定平臺之間通過虎克鉸連接、與動(dòng)平臺之間通過球 鉸連接，而中心腿上端與固定平臺緊固連接、其下端則通過虎克鉸的鉸支座與動(dòng)平臺可轉(zhuǎn) 動(dòng)式連接(活動(dòng)鉸支座)、以使中心腿與動(dòng)平臺之間實(shí)現(xiàn)三自由度連接，鎖定裝置活動(dòng)(常 開)式套于鉸支座上并與動(dòng)平臺固定連接，各驅(qū)動(dòng)裝置均通過其上的動(dòng)力輸出齒輪分別與 對應(yīng)的中心腿及各周邊腿內(nèi)的齒條嚙合式連接。
上述完全相同的兩套傳動(dòng)系統(tǒng)，包括兩系統(tǒng)共用的殼體及主傳動(dòng)軸，各傳動(dòng)系統(tǒng)均包 含位于主傳動(dòng)軸上的伺服電機(jī)、離合器及制動(dòng)盤，位于伺服電機(jī)與離合器之間的齒輪減速 機(jī)構(gòu)。所述中心腿下端通過虎克鉸的鉸支座與動(dòng)平臺可轉(zhuǎn)動(dòng)式連接、以使中心腿與動(dòng)平臺 之間實(shí)現(xiàn)三自由度連接,在鎖定裝置將鉸支座與動(dòng)平臺鎖定(緊固)時(shí)，中心腿與動(dòng)平臺之 間的連接則為二自由度的虎克鉸。而所述鎖定裝置則包括鎖緊環(huán)、設(shè)有雙向螺紋輸出軸的 電動(dòng)機(jī)，雙向螺紋輸出軸通過螺紋與鎖緊環(huán)的環(huán)口連接。
機(jī)械系統(tǒng)可重構(gòu)的混聯(lián)機(jī)床在運(yùn)行中系統(tǒng)的重構(gòu)和容錯(cuò)糾錯(cuò)方法，該方法包括
A. 在機(jī)床運(yùn)行中，當(dāng)任意驅(qū)動(dòng)裝置中的一套傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)突發(fā)性故障時(shí)，光電編碼器 即將反饋信號送入機(jī)床控制器，控制器立即向故障傳動(dòng)系統(tǒng)及冗余(備用)傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出 切換指令，冗余(備用)傳動(dòng)系統(tǒng)則替換故障傳動(dòng)系統(tǒng)投入運(yùn)行，以維持五軸數(shù)控機(jī)床的 正常工作；
B. 而當(dāng)中心腿的兩套傳動(dòng)系統(tǒng)均出現(xiàn)突發(fā)性故障時(shí)，其對應(yīng)的冗余傳動(dòng)裝置上的光電 編碼器將反饋信號送入機(jī)床控制器，控制器立即向鎖定裝置上的電動(dòng)機(jī)發(fā)出控制信號，將活動(dòng)鉸支座與動(dòng)平臺緊固成一體，使中心腿轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭?dòng)腿，整個(gè)并聯(lián)閉鏈機(jī)構(gòu)由四自由度 轉(zhuǎn)變?yōu)檎９ぷ鞯娜杂啥?，以維持五軸數(shù)控機(jī)床的正常工作；當(dāng)周邊腿之一的兩套傳動(dòng) 系統(tǒng)均出現(xiàn)突發(fā)性故障時(shí)，對應(yīng)的冗余傳動(dòng)裝置上的光電編碼器將反饋信號送入機(jī)床控制 器，控制器立即向該腿的傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出停止自驅(qū)動(dòng)的指令，使其轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭?dòng)腿，同時(shí)向鎖 定裝置上的電機(jī)發(fā)出控制信號，仍將中心腿上的活動(dòng)鉸支座與動(dòng)平臺緊固成一體，使整個(gè) 并聯(lián)閉鏈機(jī)構(gòu)由四自由度轉(zhuǎn)變?yōu)檎９ぷ鞯娜杂啥?，以維持五軸數(shù)控機(jī)床的正常工作。 本發(fā)明于在中心腿及三條周邊腿上的驅(qū)動(dòng)裝置均分別設(shè)置了完全相同的兩套傳動(dòng)系 統(tǒng)，其中一套作為冗余(備用)傳動(dòng)系統(tǒng)，在并聯(lián)閉鏈機(jī)構(gòu)的機(jī)械系統(tǒng)出現(xiàn)突發(fā)性故障時(shí)， 可通過系統(tǒng)內(nèi)自動(dòng)通過冗余(備用)傳動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)替換故障傳動(dòng)系統(tǒng)；將背景技術(shù)中的絲 桿螺母傳動(dòng)機(jī)構(gòu)改設(shè)為齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，同時(shí)在中心腿的鉸支座與動(dòng)平臺之間增設(shè)一能 限制其轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的鎖定裝置，又可在聯(lián)閉鏈機(jī)構(gòu)中任何一條腿內(nèi)的兩套傳動(dòng)系統(tǒng)都出現(xiàn) 突發(fā)性故障時(shí)，將其轉(zhuǎn)變成從動(dòng)腿，即將原正常狀態(tài)下并聯(lián)閉鏈機(jī)構(gòu)的四自由度(1PS+3TPS) 轉(zhuǎn)變?yōu)槿杂啥?1PT+3TPS或1PT+2TPS),混聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)轉(zhuǎn)化為一平移兩轉(zhuǎn)動(dòng),仍可 滿足五軸數(shù)控機(jī)床加工的要求，而實(shí)現(xiàn)并聯(lián)閉鏈機(jī)構(gòu)的重構(gòu)。因此，本發(fā)明在并聯(lián)閉鏈機(jī) 構(gòu)的機(jī)械系統(tǒng)出現(xiàn)突發(fā)性故障時(shí)可進(jìn)行在線自維修，從而具有可有效提高混聯(lián)數(shù)控機(jī)床運(yùn) 行的效率及安全性和可靠性，避免機(jī)床運(yùn)行中因突發(fā)性故障而造成質(zhì)量或安全性事故等特 占。
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圖1.為本發(fā)明混聯(lián)數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2.為驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖3.為中心腿結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4.為圖3的俯視圖5.冗余驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與中心腿(各周邊腿)連接關(guān)系示意圖(A-A視圖)；
圖6.各周邊腿結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7.為圖6的俯視圖8.為本發(fā)明混聯(lián)數(shù)控機(jī)床并聯(lián)閉鏈機(jī)構(gòu)的機(jī)械系統(tǒng)正常狀態(tài)四自由度(1PS+3TPS) 結(jié)構(gòu)示意圖9.當(dāng)中心腿發(fā)生故障時(shí)三自由度(1PT+3TPS)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖10.當(dāng)周邊腿發(fā)生故障時(shí)三自由度(1PT+2TPS)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1.固定平臺，2.中心腿、2-l.虎克鉸、2-2.鉸支座、2-3.鎖定裝置、2-4,中心 腿殼體、2-5.中心腿芯軸、2-6.齒條，3.周邊腿、3-1.虎克鉸、3-2.球鉸、3-3.周邊腿殼 體、3-4.周邊腿芯軸,4.冗余傳動(dòng)裝置、4-l.伺服電機(jī)、4-2.齒輪減速機(jī)構(gòu)、4-3.離合器、 4-4.制動(dòng)器、4-5.主傳動(dòng)軸、4-6.動(dòng)力輸出齒輪、4-7.光電編碼器，5.動(dòng)平臺，6.工作臺，7.刀具，8.工件；9.帶活動(dòng)鉸支座的虎克鉸，10.故障腿，ll.(鉸支座)與動(dòng)平臺固定的虎克鉸。
具體實(shí)施例方式
本實(shí)施方式冗余傳動(dòng)裝置4共四套，分別固定于中心腿2及三條周邊腿3上，并 通過其上的動(dòng)力輸出齒輪4-6與中心腿芯軸2-5及周邊腿芯軸3-4上的齒條2-6嚙合，模 數(shù)(m)3，齒輪4-6的齒數(shù)(z)15;冗余傳動(dòng)裝置4的傳動(dòng)系統(tǒng)中，伺服電機(jī)4-l功率(P) 80W、齒輪減速機(jī)構(gòu)4-2的減速比為8，離合器4-3，制動(dòng)器4-4均與背景技術(shù)同，該傳動(dòng) 系統(tǒng)一式二套，分裝于傳動(dòng)系統(tǒng)殼體內(nèi)兩側(cè)的主傳動(dòng)軸4-5上，并通過離合器4-3與主軸 離合式連接，以傳遞動(dòng)力，光電編碼器4-7型號為CN65M121759;中心腿殼體2-4及其芯 軸2-5的外徑分別為4)65mm、 cb30mm，各周邊腿殼體3_3及其芯軸3_4的外徑分別為* 45腿、d)20腿；鎖定裝置2-3中電動(dòng)機(jī)型號為Maxon RE8，鎖定環(huán)采用抱筘式鎖定環(huán)、 兩端鎖口與電機(jī)軸雙向螺紋連接。其余固定平臺l，中心腿2的軸向長度，各周邊腿3 的軸向長度及其虎克鉸3-l、球鉸3-2，動(dòng)平臺5，工作臺6均與背景技術(shù)同。
在加工過程中，當(dāng)任意驅(qū)動(dòng)裝置中的一套傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)突發(fā)性故障時(shí)，光電編碼器 4-7則將反饋信號送入機(jī)床控制器，控制器立即向故障傳動(dòng)系統(tǒng)及冗余(備用)傳動(dòng)系統(tǒng) 發(fā)出切換指令，冗余(備用)傳動(dòng)系統(tǒng)則替換故障傳動(dòng)系統(tǒng)投入運(yùn)行，以維持五軸數(shù)控機(jī) 床的正常工作，從而達(dá)到容錯(cuò)糾錯(cuò)的目的；
在加工過程中，當(dāng)中心腿2的兩套傳動(dòng)系統(tǒng)均出現(xiàn)突發(fā)性故障時(shí)，其對應(yīng)的冗余傳動(dòng) 裝置4上的光電編碼器4-7將反饋信號送入機(jī)床控制器，控制器立即向鎖定裝置2-3上的 電機(jī)發(fā)出控制信號，驅(qū)使電機(jī)開始工作，將抱筘式鎖定環(huán)與鉸支座2-2緊固于一體，從而 使中心腿轉(zhuǎn)變成從動(dòng)腿，整個(gè)并聯(lián)閉鏈機(jī)構(gòu)由四自由度轉(zhuǎn)變?yōu)檎９ぷ鞯娜杂啥?，以維 持五軸數(shù)控機(jī)床的正常工作；而當(dāng)周邊腿之一的兩套傳動(dòng)系統(tǒng)均出現(xiàn)突發(fā)性故障時(shí)，對應(yīng) 的冗余傳動(dòng)裝置4上的光電編碼器4-7將反饋信號送入機(jī)床控制器，控制器立即向該腿的 傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出停止自驅(qū)動(dòng)的指令，使其轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭?dòng)腿，同時(shí)向鎖定裝置2-3上的電機(jī)發(fā)出 控制信號，仍將抱筘式鎖定環(huán)與鉸支座2-2緊固于一體，使整個(gè)并聯(lián)閉鏈機(jī)構(gòu)由四自由度 轉(zhuǎn)變?yōu)檎９ぷ鞯娜杂啥?，以維持五軸數(shù)控機(jī)床的正常工作。從而達(dá)到并聯(lián)閉鏈機(jī)構(gòu)的 重構(gòu)及系統(tǒng)容錯(cuò)糾錯(cuò)的目的
權(quán)利要求
1. 一種機(jī)械系統(tǒng)可重構(gòu)的混聯(lián)機(jī)床，包括固定平臺，安裝切削刀具的動(dòng)平臺，位于固定平臺與動(dòng)平臺之間的由均設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的中心腿及三條周邊腿組成的空間并聯(lián)閉鏈機(jī)構(gòu)，可沿X、Y方向移動(dòng)的雙向移動(dòng)機(jī)構(gòu)和安裝被加工工件的工作臺，控制系統(tǒng)，其特征在于在中心腿及三條周邊腿上的驅(qū)動(dòng)裝置為均包含設(shè)于同一主傳動(dòng)軸上的光電編碼器、動(dòng)力輸出齒輪及完全相同的兩套傳動(dòng)系統(tǒng)的冗余傳動(dòng)裝置，在中心腿的鉸支座與動(dòng)平臺之間還設(shè)有一能限制其轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的鎖定裝置，且驅(qū)動(dòng)裝置與中心腿及各周邊腿之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；三條周邊腿與固定平臺之間通過虎克鉸連接、與動(dòng)平臺之間通過球鉸連接，而中心腿上端與固定平臺緊固連接，其下端則通過虎克鉸的鉸支座與動(dòng)平臺可轉(zhuǎn)動(dòng)式連接、以使中心腿與動(dòng)平臺之間實(shí)現(xiàn)三自由度連接，鎖定裝置固定于動(dòng)平臺上并活動(dòng)式套于鉸支座上，各驅(qū)動(dòng)裝置均通過其上的動(dòng)力輸出齒輪分別與對應(yīng)的中心腿及各周邊腿內(nèi)的齒條嚙合式連接。
2. 按權(quán)利要求1所述機(jī)械系統(tǒng)可重構(gòu)的混聯(lián)機(jī)床，其特征在于所述完全相同的兩套 傳動(dòng)系統(tǒng)，各傳動(dòng)系統(tǒng)均包含位于主傳動(dòng)軸上的伺服電機(jī)、離合器及制動(dòng)盤，位于伺服電 機(jī)與離合器之間的齒輪減速機(jī)構(gòu)，以及兩系統(tǒng)共用的殼體及主傳動(dòng)軸。
3. 按權(quán)利要求1所述機(jī)械系統(tǒng)可重構(gòu)的混聯(lián)機(jī)床，其特征在于所述中心腿下端通過 虎克鉸的鉸支座與動(dòng)平臺可轉(zhuǎn)動(dòng)式連接、以使中心腿與動(dòng)平臺之間實(shí)現(xiàn)三自由度連接，在 鎖定裝置將鉸支座與動(dòng)平臺鎖定時(shí)，中心腿與動(dòng)平臺之間的連接則為二自由度的虎克鉸。
4. 按權(quán)利要求1所述機(jī)械系統(tǒng)可重構(gòu)的混聯(lián)機(jī)床，其特征在于所述鎖定裝置則包括 鎖緊環(huán)、設(shè)有雙向螺紋輸出軸的電動(dòng)機(jī)，雙向螺紋輸出軸通過螺紋與鎖緊環(huán)的環(huán)口連接。
5. 按權(quán)利要求1所述機(jī)械系統(tǒng)可重構(gòu)的混聯(lián)機(jī)床的容錯(cuò)糾錯(cuò)方法，其方法包括中；A. 在機(jī)床運(yùn)行中，當(dāng)任意驅(qū)動(dòng)裝置中的一套傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)突發(fā)性故障時(shí)，光電編碼器 即將反饋信號送入機(jī)床控制器，控制器立即向故障傳動(dòng)系統(tǒng)及冗余傳動(dòng)系統(tǒng)分別發(fā)出切 換指令，冗余傳動(dòng)系統(tǒng)立即替換故障傳動(dòng)系統(tǒng)投入運(yùn)行，以維持五軸數(shù)控機(jī)床的正常工 作；B. 而當(dāng)中心腿的兩套傳動(dòng)系統(tǒng)均出現(xiàn)突發(fā)性故障時(shí)，其對應(yīng)的冗余傳動(dòng)裝置上的光電 編碼器將反饋信號送入機(jī)床控制器，控制器立即向鎖定裝置上的電機(jī)發(fā)出控制信號，將活 動(dòng)鉸支座與動(dòng)平臺緊固成一體，使中心腿轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭?dòng)腿，整個(gè)并聯(lián)閉鏈機(jī)構(gòu)由四自由度轉(zhuǎn) 變?yōu)檎９ぷ鞯娜杂啥?，以維持五軸數(shù)控機(jī)床的正常工作；當(dāng)周邊腿之一的兩套傳動(dòng)系 統(tǒng)均出現(xiàn)突發(fā)性敵障時(shí)，對應(yīng)的冗余傳動(dòng)裝置上的光電編碼器將反饋信號送入機(jī)床控制 器，控制器立即向該腿的傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出停止自驅(qū)動(dòng)的指令，使其轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭?dòng)腿，同時(shí)向鎖 定裝置上的電機(jī)發(fā)出控制信號，仍將中心腿上的活動(dòng)鉸支座與動(dòng)平臺緊固成一體，使整個(gè) 并聯(lián)閉鏈機(jī)構(gòu)由四自由度轉(zhuǎn)變?yōu)檎９ぷ鞯娜杂啥?，以維持五軸數(shù)控機(jī)床的正常工作。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種數(shù)控加工機(jī)床，包括固定平臺、動(dòng)平臺及位于兩平臺之間、均帶兩傳動(dòng)系統(tǒng)的冗余驅(qū)動(dòng)裝置的中心腿及周邊腿組成的空間并聯(lián)閉鏈機(jī)構(gòu)，設(shè)于中心腿鉸支座與動(dòng)平臺之間的鎖定裝置，位于冗余驅(qū)動(dòng)裝置與中心腿及各周邊腿之間的齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，可沿X、Y方向移動(dòng)的工作臺，控制系統(tǒng)。機(jī)床運(yùn)行中的重構(gòu)及容錯(cuò)糾錯(cuò)方法為當(dāng)任一驅(qū)動(dòng)裝置中的一套傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)冗余傳動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)切換；而當(dāng)任一驅(qū)動(dòng)裝置中的兩套傳動(dòng)系統(tǒng)均出現(xiàn)故障時(shí)則將其對應(yīng)腿轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭?dòng)腿，使并聯(lián)閉鏈機(jī)構(gòu)由四自由度轉(zhuǎn)變?yōu)槿杂啥龋跃S持機(jī)床的正常工作。從而可有效提高混聯(lián)機(jī)床的效率及安全性和可靠性，避免機(jī)床運(yùn)行中因突發(fā)性故障而造成的質(zhì)量或安全性事故。
文檔編號B23Q41/04GK101444892SQ200810046309
公開日2009年6月3日 申請日期2008年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月17日
發(fā)明者姬鵬升, 張小麗, 李登靜, 范守文, 邵旭光 申請人:電子科技大學(xué)