一种带有可转轴线转动副的三自由度并联机构制造技术

本发明专利技术涉及一种带有可转轴线转动副的三自由度并联机构，包括定平台、动平台以及连接两平台的三条支链，第一支链和第二支链结构相同，该两支链中的上连杆的一端通过球面副与动平台连接，另一端通过可转轴线转动副与下连杆的一端连接，下连杆的另一端通过移动副与定平台连接；第三支链中的上连杆的一端通过球面副与动平台连接，另一端通过移动副与中连杆的一端连接，中连杆的另一端通过转动副与下连杆的一端连接，下连杆的另一端通过移动副与定平台连接；第一支链和第二支链的可转轴线转动副，在变化中两轴线保持相互平行；第三支链的上连杆与中连杆连接的移动副，可根据需要用锁定装置锁定。本发明专利技术比同类机构的工作空间大，具有宽广的应用前景。

A three degree of freedom parallel mechanism with rotating axes with a rotating axis

The invention relates to a rotary axis with three degrees of freedom parallel mechanism side, including fixed platform and moving platform and the two platform connecting three chains, first branched chain and second branched chain structure is the same, the two branched chain on the one end of the connecting rod through a spherical pair connected with the moving platform, the other end of the rotating axis rotating pair is connected with one end of the lower connecting rod, the other end of the connecting rod under the mobile side is connected with the fixed platform; third in the side chain on one end of the connecting rod through a spherical pair connected with the movable platform, another end through the mobile side and in the connection, the other end of the connecting rod through a rotating pair is connected with one end of the lower connecting rod next, the other end of the connecting rod is connected with the mobile side fixed platform; the first branched chain and second branched rotary axis side, changes in the two axis parallel to each other; third branched. A moving pair connected by a rod and a connecting rod can be locked with a locking device as needed. The invention has larger working space than the same kind, and has a broad application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种带有可转轴线转动副的三自由度并联机构
本专利技术属于机械机构
，具体涉及一种可以实现两转一移的带有可转轴线转动副的三自由度并联机构。
技术介绍
从Steward机构在轮胎测试及飞行模拟器上的成功应用以来，并联机构以其运动精度高、响应速度快以及承载能力大等优点，在机器人、数控机床、工业振动筛、喷涂机器人以及卫星天线等领域得到了广泛应用。在实际应用中有相当数量的操作任务所要求的自由度数少于6，此时采用合适的少自由度并联机器人，可以有效地节省系统设计、制造、控制和维护方面的成本。三自由度并联机构具有结构简单、运动学求解方便、控制容易、制造成本低等特点，是少自由度并联机器人中非常重要的一类。目前使用较多的是具有绕空间两个方向转动和沿一个方向移动的并联机构，如德国DSTechnologie机床公司推出的以3-PRS并联机构为基础的SprintZ3主轴头和Karl-ErikNeumann提出的采用2-UPR/SPR并联机构的Exechon机床等。但由于机构约束的限制，这类机构存在着工作空间小、适应能力差、机构综合难度大的问题，限制了其应用范围。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有可转轴线转动副的三自由度并联机构，包括定平台(1)、动平台(2)以及连接该两个平台的三条支链，其特征在于：所述三条支链中的第一支链(3)和第二支链(4)为相互对称对接结构，分别通过第一、第二支链上的一端的球面副与动平台(2)连接，另一端通过设在定平台(1)基座上的可转轴线转动副(3‑2)连接下连杆a(3‑3)，该下连杆a(3‑3)的另一端通过移动副与定平台(1)连接；三条支链中的第三支链(5)相对于第一支链(3)和第二支链(4)垂直分布，第三支链(5)的一端通过第三支链上的上连杆b(5‑1)的球面副与动平台(2)连接，上连杆b(5‑1)通过移动副连接中连杆(5‑2)，该中连杆(5‑2)...

【技术特征摘要】
1.一种带有可转轴线转动副的三自由度并联机构，包括定平台(1)、动平台(2)以及连接该两个平台的三条支链，其特征在于：所述三条支链中的第一支链(3)和第二支链(4)为相互对称对接结构，分别通过第一、第二支链上的一端的球面副与动平台(2)连接，另一端通过设在定平台(1)基座上的可转轴线转动副(3-2)连接下连杆a(3-3)，该下连杆a(3-3)的另一端通过移动副与定平台(1)连接；三条支链中的第三支链(5)相对于第一支链(3)和第二支链(4)垂直分布，第三支链(5)的一端通过第三支链上的上连杆b(5-1)的球面副与动平台(2)连接，上连杆b(5-1)通过移动副连接中连杆(5-2)，该中连杆(5-2)的另一端通过转动副与下连杆b(5-3)的一端连接，下连杆b(5-3)的另一端通过移动副与定平台(1)连接；定平台(1)通过三条支链驱动动平台(2)实现二自由度转动和一自由度平动。2.根据权利要求1所述的带有可转轴线转动副的三自由度并联机构，其特征在于：所述定平台(1)和动平台(2)呈等腰三角形，结构相同的第一支链(3)和第二支链(4)设在定平台(1)的等腰三角形一条边上并相互对接，第三支链(5)设在定平台(1)的等腰三角形顶角并与第一支链(3)和第二支链(4)垂直分布。3.根据权利要求1所述的带有可转轴线转动副的三自由度并联机构，其特征在于：所述第一支链(3)和第二支链(4)的转动副均为可转轴线转动副，在变化中两轴线保持相互平行，并垂直于下连杆a(3-3)的移动副的轴线；第三支链(5)中的转动副轴线保持不变,始终垂直于所连接的下连杆b(5-3)的移动副轴线，且与第一支链(3)和第二支链(4)的转动副轴线始终垂直；上连杆b(5-1)与中连杆(5-2)连接的移动副之间设有锁定装置(5-4)。4.根据权利要求3所述的带有可转轴线转动副的三自由度并联机构，其特征在于：所述锁定装置(5-4)包括锁定凹槽，以及设在锁定凹槽下方的弹簧，在弹簧的上方设有一钢球；当锁定装置(5-4)处于锁定状态时，钢球在弹簧力的作用下嵌入预设的凹槽中，上连杆b(5-1)与中连杆(5-2)的轴向位置即被固定；当需要解除锁定时，对上连杆b(5-1)施加一定的轴向力，钢球克服弹簧的压力被挤出凹槽，上连杆b(5-1)与中连杆(5-2)实现轴向移动。5.根据权利要求1所述的带有可转轴线转动副的三自由度并联机构，其特征在于：所述第一支链(3)和第二支链(4)的可转轴线转动副(3-2)包括一半圆弧形基座，半圆弧形基座顶部设弧...

【专利技术属性】
技术研发人员：田海波，马琨，马宏伟，魏娟，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61