带有组合弹簧承载分支的结构参数可调并联运动台的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种并联机构，特别涉及一种并联运动台。
【背景技术】
[0002]常见的并联运动台由六个移动单元、一个底座和一个运动平台构成。移动单元有多种选择，当移动单元为电动缸时，运动平台一般具有高承载能力和运动精度高等特点，但电动缸输出力有限，不能够对汽车、坦克等大型设备的模拟运动；当移动单元为液压缸时，运动平台能够承受重载，但是液压伺服控制复杂而且成本高，液压系统漏油污染比较严重对环境要求高。
[0003]汽车、坦克等大型设备模拟器市场的不断发展，对并联运动平台的要求越来越高，显然单用途的运动平台只能应用于单一的设备。而且，已电动缸为移动单元的并联平台存在驱动力有限的缺点，液压缸驱动复杂且污染大的问题。为解决上述问题，中国专利201410022367.3公开了一种高精度高负载型六足并联机器人，该专利着眼于提高并联运动精度和提高并联承载能力。中国专利201210530430.5公开了一种双并联式重载静平衡运动模拟台适用在并联高承重环境。中国专利200820004705.0公开了一种大负载六自由度电动平台，专利中结构包括六个电动缸和三个气缸，提高承载能力。上述相关技术中为了提高承载能力，采用了双并联机构或利用气缸作为辅助承载，这样会让机构变得复杂，设计成本增加。气缸做为辅助分支能提供的力也比较有限，可靠性一般。
[0004]中国专利201410835996.8公开了一种工作空间可调的并联平台，采用了三套滑动驱动装置，实现结构参数可调解决运动空间小的问题。中国专利200510012898.5公开了可调式3，4，5-SPS型并联机构实验平台，通过自行设计转动自由度可变的球铰来完成并联平台的可调节功能。上述技术中，可调节的并联机构，前一种为结构复杂的滑块驱动装置，控制方式比较复杂。第二个为自行设计的可调关节，结构刚度、精度以及承载能力都有所减弱。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种结构简单、具有尚承载能力、尚动态响应、控制简单、能够满足多种应用场合需求的带有组合弹簧承载分支的结构参数可调并联运动台。
[0006]本实用新型的技术方案如下:
[0007]本实用新型主要包括底座平台、运动平台、六个结构相同的主动分支、三个结构相同的球铰连接组合块、三个结构相同的万向铰连接组合块和三个结构相同的被动承载分支。
[0008]所述运动平台设有三个夹角为120度的沿半径方向位置可调的多位置安装座，底座平台由一个六边形的中心定位座和三个夹角为120度沿半径方向位置可调的多位置安装座组成；所述六个主动分支上端通过球铰组合块与运动平台上的多位置安装座连接，其下端通过万向铰组合块与底座平台上的多位置安装座连接；三个承载分支两端分别通过带座球铰与运动平台和底座平台连接；
[0009]所述球铰连接组合块包括带有两个通孔的矩形板、分体式轴座和带有球铰的球座，在通孔两侧的矩形板上均设有分体式轴座，带有球铰的球座两侧的伸出轴与分体式轴座转动连接；所述球铰组合块呈正三角形均布在运动平台上，通过定位销和螺栓与动平台上的多位置安装座连接，在运动平台上的多位置安装座和矩形板两侧均设有能够调节组合块的位置的相对应的定位销孔和螺孔；
[0010]所述万向铰连接组合块包括两侧带有伸出轴的矩形框、轴座和万向铰，在矩形框内设有两个与矩形框转动连接的万向铰，该矩形框两侧的输出轴分别与轴座转动连接，该轴座通过止口和螺栓与底座平台上的多位置安装座连接，在底座平台上的多位置安装座两侧设有纵向调节孔，用于调节万向铰连接组合块的前后位置；
[0011]所述六个主动分支均为UPS结构，包括电动缸和电机，其电动缸的尾部分别与万向铰连接块中的万向铰连接，电动缸伸缩杆的端部分别与球铰连接块中的球铰连接；
[0012]所述三个承载分支均为SPS结构，包括导套、导杆、带座的球铰、第一承载弹簧、第二承载弹簧、承载弹簧导套，导套通过固定在底座平台上的带座球铰与底座平台连接，导杆通过固定在运动平台上的带座球铰与运动平台连接；第一承载弹簧、第二承载弹簧和承载弹簧导套在导套和导杆的外面，第一承载弹簧的一端与导套的底部固连，其另一端与承载弹簧导套的一端固连，第二承载弹簧的一端与导杆的端部固连，其另一端与承载弹簧导套的另一端固连。上述三个承载分支通过带座球铰与运动平台和底座平台连接，运动平台和底座平台上的三个带座球铰中心构成两个等边三角形，底座上的三角形边长小于动平台上的三角形边长，动平台的三角形、三个承载分支和底座的三角形构成倒三棱台。
[0013]电动缸主要用来驱动运动平台和负载实现期望运动，第一承载弹簧和第二承载弹簧用来进一步提高整个运动模拟台的承载能力。通过调节承重弹簧的预紧力，三条承载分支向运动平台提供一个与运动平台和负载重力相近的作用力，可克服大部分运动平台和负载的重力。工作过程中承载分支跟随运动平台运动，不需对其进行控制，且能产生一定的驱动力，从而电动缸只需较小的力即可实现特定运动。
[0014]本实用新型与现有技术相比具有如下优点:
[0015]1、运动平台和底座平台上分别预留有多个球铰组合块、万向铰组合块的安装位置，能够方便地改变球铰和(或)万向铰的安装位置，调节模拟台的结构参数，比较简单地实现多种场合需求。
[0016]2、球副和万向副分别采用了球铰连接块和万向铰连接块，在结构参数不变的情况下安装角度可调可固定，辅助关节模块实现结构参数可调的平台需求。
[0017]3、被动承载分支的使用，大大提升模拟平台的承载能力，使用大行程串联带导杆式的双承重弹簧，能完全满足模拟平台的运动行程。
[0018]4、采用移动导杆导套式的双承载弹簧，用弹簧导向套、导筒、导杆共同导向，解决了大行程弹簧不稳定的问题。
[0019]5、基础平台在大型模拟平台的基础上，采用分离式结构，由一个中心定位座和三个夹角为120度沿半径方向位置可调的多位置安装座组成，解决了多结构参数平台的功能。用定位销和螺栓螺母