运动可解耦的三维平动并联机构的制作方法_2

文档序号:9095557阅读:来源:国知局
孔、动平台第二组孔与动平台第三组孔皆由两个定位孔和两个螺纹孔组成。动平台第一组孔包括I号动平台孔、2号动平台孔、3号动平台孔与4号动平台孔。I号动平台孔、2号动平台孔、3号动平台孔与4号动平台孔分布在一个矩形的4个顶点上,I号动平台孔和3号动平台孔(21)是螺纹通孔,2号动平台孔和4号动平台孔为起定位作用的盲孔;连接I号动平台孔与4号动平台孔的边的中心线与动平台的短边的中心线重合,动平台第一组孔与并联机构第I支链中的U型连接槽上的孔相对应,即I号动平台孔对应4号U型槽孔,2号动平台孔对应3号U型槽孔,3号动平台孔对应2号U型槽孔,4号动平台孔对应I号U型槽孔。
[0012]技术方案中所述的并联机构第I支链包括有U型连接槽、连接块、S型力传感器、上连杆、下连杆、直线位移传感器、滚珠丝杠螺母、滚珠丝杠结构组件以及驱动电机。U型连接槽中的I号槽壁与2号槽壁采用销轴与连接块的上端转动连接,连接块下端的I号螺柱与S型力传感器的上端螺纹连接,S型力传感器的下端与上连杆上端的2号螺柱螺纹连接,上连杆的底端杆体与下连杆上端的横杆套装在一起,两者之间为滑动连接,下连杆的下端和滚珠丝杠螺母顶端的左支撑臂与右支撑臂采用螺栓转动连接,珠丝杠螺母套装在滚珠丝杠结构组件中的左杆、中杆与右杆上,珠丝杠螺母上的左杆孔与右杆孔依次和左杆与右杆之间为滑动连接,珠丝杠螺母上的中杆孔与滚珠丝杠即中杆之间为螺纹连接,滚珠丝杠螺母上的片状耳板通过其耳板孔与直线位移传感器中的运动滑块进行螺纹连接,驱动电机的输出轴与滚珠丝杠结构组件中的滚珠丝杠即中杆的左端采用联轴器进行连接。
[0013]技术方案中所述的滚珠丝杠螺母包括有滚珠丝杠螺母主体块、左支撑臂、右支撑臂、片状耳板与加强筋。所述的滚珠丝杠螺母主体块为长方体形结构件,其上设置有从前端面至后端面的左杆孔、中杆孔与右杆孔,中杆孔与左杆孔之间的距离和中杆孔与右杆孔之间的距离相等,左杆孔和右杆孔为光孔,中杆孔为滚珠丝杠孔,左杆孔和右杆孔的轴线与中杆孔的轴线平行,且三个孔的轴线位于和滚珠丝杠螺母主体块的顶端面、底面平行的同一平面内。左支撑臂与右支撑臂安装在滚珠丝杠螺母主体块顶端面的中心处,左支撑臂与右支撑臂的顶端为半圆柱体,两个半圆柱体的中心处皆设置有通孔,分别为左支撑臂孔和右支撑臂孔,左支撑臂孔和右支撑臂孔共轴线且和左杆孔、中杆孔与右杆孔的回转轴线所在平面平行。矩形的片状耳板安装在滚珠丝杠螺母主体块右端面的中间位置,矩形的片状耳板的后端面与滚珠丝杠螺母主体的后面共面,片状耳板的外端设置有与直线位移传感器连接用的耳板孔。加强筋为等腰直角三角形的平板结构件,加强筋中的一个直角端面与片状耳板的前端面固定连接,另一个直角端面与滚珠丝杠螺母主体块的右端面固定连接。
[0014]技术方案中所述的上连杆由2号螺柱、中间杆体与底端杆体组成。中间杆体为正四棱柱体结构件,底端杆体为长方体结构件,底端杆体上沿纵向设置有与下连杆滑动连接的T型槽;2号螺柱位于中间杆体顶端面的中心处,两者连成一体,中间杆体的底端面位于横置的底端杆体顶端面的中心处,两者连成一体,2号螺柱回转中心、中间杆体的对称中心与横置的底端杆体的对称中心重合。所述的下连杆为T字型结构件,下连杆由横杆与下连杆体组成。所述的横杆是横截面为工字形的等截面直杆类钢质结构件,下连杆体为矩形横截面的直杆类钢质结构件,下连杆体顶端为矩形横截面的直杆段,矩形横截面的直杆段的厚度与横杆底端厚度相等,下连杆体的底端面为半圆柱面,半圆柱体的回转中心处设置有下连杆孔,下连杆孔回转轴线与横杆平行,下连杆孔回转轴线与横杆的纵向对称面共面,横杆底面的正中间位置与下连杆体的顶端面焊接固定。
[0015]技术方案中所述的并联机构第I支链、并联机构第2支链与并联机构第3支链的上端和动平台固定连接是指:并联机构第I支链中的U型连接槽安装在动平台的第一组孔上,即I号U型槽孔对应4号动平台孔,2号U型槽孔对应3号动平台孔,3号U型槽孔对应2号动平台孔,4号U型槽孔对应I号动平台孔;1号U型槽孔与4号动平台孔之间和3号U型槽孔与2号动平台孔之间采用销钉定位连接,2号U型槽孔与3号动平台孔之间和4号U型槽孔与I号动平台孔之间采用螺栓连接;同样:并联机构第2支链中的2号U型连接槽安装在动平台的第二组孔上,采用2号销钉定位与2号螺栓将2号U型连接槽与动平台连接;并联机构第3支链中的3号U型连接槽安装在动平台的第三组孔上,采用3号销钉定位与3号螺栓将3号U型连接槽与动平台连接。
[0016]技术方案中所述的并联机构第I支链、并联机构第2支链与并联机构第3支链的下端和定平台固定连接是指:并联机构第I支链中的滚珠丝杠结构组件(8)通过其中底座的底板安装在定平台上的第一组孔上,I号底板孔对应I号滚珠丝杠孔,2号底板孔对应2号滚珠丝杠孔,3号底板孔对应3号滚珠丝杠孔,4号底板孔对应4号滚珠丝杠孔;I号底板孔与I号滚珠丝杠孔和4号底板孔与4号滚珠丝杠孔为用于紧固滚珠丝杠结构组件的螺纹通孔,2号底板孔与2号滚珠丝杠孔和3号底板孔与3号滚珠丝杠孔为用于定位滚珠丝杠结构组件的光盲孔,采用销钉定位与采用螺钉将滚珠丝杠结构组件与定平台连接;并联机构第2支链中的2号滚珠丝杠结构组件通过其中2号底座的2号底板安装在定平台的第二组孔上,采用2号销钉定位与2号螺钉将2号滚珠丝杠结构组件与定平台连接;并联机构第3支链中的3号滚珠丝杠结构组件通过其中3号底座的3号底板安装在定平台的第三组孔上,采用3号销钉定位与3号螺钉将3号滚珠丝杠结构组件与定平台连接;其中:U型连接槽、2号U型连接槽与3号U型连接槽结构相同;螺栓、2号螺栓与3号螺栓结构相同;销钉、2号销钉与3号销钉结构相同;滚珠丝杠结构组件、2号滚珠丝杠结构组件与3号滚珠丝杠结构组件结构相同。
[0017]与现有技术相比本实用新型的有益效果是:
[0018]1.本实用新型所述的运动可解耦的三维平动并联机构仅能实现三维平动,且可检测驱动副(平动副)位移和动平台受力情况,适用于遥操纵领域;
[0019]2.本实用新型所述的运动可解耦的三维平动并联机构从结构上限制了三个转动运动,输入-输出具有解耦性,可实现快速正解解算;
[0020]3.本实用新型所述的运动可解耦的三维平动并联机构仅由低副构成,运动副自由度总数较少,结构简单,便于制造、加工和装配,生产成本低;
[0021]4.本实用新型所述的运动可解耦的三维平动并联机构采用电机驱动且驱动副与定平台固联,机构运动惯性小,适于作为高速运动场合的执行机构。
[0022]综上,本实用新型所述的运动可解耦的三维平动并联机构具有较高的实用价值和广阔的应用前景,为并联机器人、数控机床、坐标测量机与遥操作等技术领域提供一种新的结构。
【附图说明】
[0023]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明:
[0024]图1为本实用新型所述的运动可解耦的三维平动并联机构的轴测投影图;
[0025]图2为本实用新型所述的运动可解耦的三维平动并联机构的定平台的结构组成的轴测投影图;
[0026]图3为本实用新型所述的运动可解耦的三维平动并联机构的动平台结构组成的轴测投影图;
[0027]图4为本实用新型所述的运动可解耦的三维平动并联机构的U型连接槽结构组成的轴测投影图;
[0028]图5为本实用新型所述的运动可解耦的三维平动并联机构的连接块结构组成的轴测投影图;
[0029]图6为本实用新型所述的运动可解耦的三维平动并联机构的S型力传感器结构组成的轴测投影图;
[0030]图7为本实用新型所述的运动可解耦的三维平动并联机构的上连杆结构组成的轴测投影图;
[0031]图8为本实用新型所述的运动可解耦的三维平动并联机构的下连杆结构组成的轴测投影图;
[0032]图9为本实用新型所述的运动可解耦的三维平动并联机构的直线位移传感器结构组成的轴测投影图;
[0033]图10为本实用新型所述的运动可解耦的三维平动并联机构的滚珠丝杠螺母组成的轴测投影图;
[0034]图11为本实用新型所述的运动可解耦的三维平动并联机构的滚珠丝杠结构组件的轴测投影图;
[0035]图中:1.定平台,I1.动平台,II1.并联机构第I支链,IV.并联机构第2支链,V.并联机构第3支链,1.U型连接槽,2.连接块,3.S型力传感器,4.上连杆,5.下连杆,6.直线位移传感器,7.滚珠丝杠螺母,8.滚珠丝杠结构组件,9.驱动电机,10.定平台中心孔,11.1号滚珠丝杠孔,12.2号滚珠丝杠孔,13.3号滚珠丝杠孔,14.4号滚珠丝杠孔,15.1号位移传感器安装孔,16.2号位移传感器安装孔,17.3号位移传感器安装孔,18.4号位移传感器安装孔,19.1号动平台孔,20.2号动平台孔,21.3号动平台孔,22.4号动平台孔,23.1号U型槽孔,24.2号U型槽孔,25.3号U型槽孔,26.4号U型槽孔,27.1号槽壁,28.2号槽壁,29.1号槽壁孔,30.2号槽壁孔,31.连接块孔,32.1号螺柱,33.1号力传感器孔,34.2号力传感器孔,35.2号螺柱,36.底端杆体,37.T型槽,38.横杆,39.下连杆孔,40.1号位移传感器孔,41.2号位移传感器孔,42.3号位移传感器孔,43.4号位移传感器孔,44.位移传感器运动滑块,45.滚珠丝杠螺母主体块,46.左杆孔,47.中杆孔,48.右杆孔,49.左支撑臂,50.右支撑臂,51.左支撑臂孔,52.右支撑臂孔,53.片状耳板,54.耳板孔,55.加强筋,56.左杆,57.右杆,58.中杆,59.1号底板孔,60.2号底板孔,61.3号底板孔,62.4号底板孔。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图对本实用新型作详细的描述:
[0037]参阅图1,本实用新型所述的一种运动可解耦的三维平动并联机构包括有定平台
1、动平台I1、并联机构第I支链II1、并联机构第2支链IV与并联机构第3支链V。
[0038]并联机构第I支链
当前第2页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1