一种具有大转角的冗余驱动五自由度并联机床制造技术

本发明专利技术涉及一种具有大转角的冗余驱动五自由度并联机床，其包括定平台、安装主轴头的动平台及连接定平台和动平台的第一、第二、第三、第四驱动分支，其中第一驱动分支和第二驱动分支结构相似，包括虎克铰、伺服驱动单元、转动副和复合球铰，第三驱动分支包括虎克铰、伺服驱动单元、复合球铰，第四驱动分支包括转动副、伺服驱动单元、虎克铰、转动副，该机床动平台与四条驱动分支铰接形成空间闭环并联机构，通过控制六个伺服电机驱动四条分支可实现空间三维平动和两维转动。本发明专利技术具有支链结构简单紧凑、姿态工作空间大、灵活性高、刚度大、可规避奇异位形等优点，可以用于空间复杂自由曲面的高速、高精、高效的加工。 1

A redundant five degree of freedom parallel machine tool with large turning angle

The invention relates to a redundant drive five degree of freedom parallel machine tool with a large angle, which includes a fixed platform, a moving platform with a spindle head and a first, second, third, and fourth driving branch connecting a fixed platform and a moving platform, in which the first drive branch and the second drive branch are similar, including a Hooke hinge and a servo drive. The third driving branches include the Hooke hinge, the servo drive unit and the compound ball hinge. The fourth driving branches include the rotation pair, the servo drive unit, the Hooke hinge and the rotation pair. The machine tool platform is articulated with four driving branches to form the space closed loop and joint mechanism, and six servo motors are controlled by the control. Driving four branches can realize three-dimensional translational motion and two dimensional rotation of space. The invention has the advantages of simple and compact structure, large attitude working space, high flexibility, large rigidity, and can avoid odd ectopic shape. It can be used for high speed, high precision and high efficiency processing of space complex free surface. One

【技术实现步骤摘要】
一种具有大转角的冗余驱动五自由度并联机床
本专利技术属于数控机床工业制造
，特别涉及一种能够满足空间复杂自由曲面零部件的高速、高精、高效加工的五自由度并联机床。
技术介绍
制造业是国家综合国力和科技发展的重要标志，随着工业制造技术的持续发展，一些空间大型复杂结构件曲面的加工越来越精细化，传统的数控机床多采用开链结构，虽具有较大的作业空间，但因其结构特性决定机床具有误差累计、刚度差、加工精度低的弊端，因此，传统的数控机床很难保证尺寸大、型面复杂类零件的加工质量。而并联机床承接了并联机构刚度高、精度高、承载能力大、动态响应速度快的优点，被广泛应用于航空航天铝合金结构件的加工、汽车箱体类零件的加工以及大型模具的高速加工等作业中。但并联机床工作空间小的特点限制了空间大型复杂曲面的加工。鉴于并联机床与串联机床在拓扑构型上存在对偶关系，近年来，空间两转动一移动的少自由度并联机床串接重载高速直线导轨或两自由度回转头或配置回转工作台等构成的五轴联动混联机床已成为工业界和学术界广泛研究的热点，已逐步成为多轴联动高档数控机床的重要发展趋势，较为突出的是Tricept机床、Exechon机床、Tri本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有大转角的冗余驱动五自由度并联机床，其包括定平台、安装主轴头的动平

【技术特征摘要】
1.一种具有大转角的冗余驱动五自由度并联机床，其包括定平台、安装主轴头的动平台和连接动、定平台的第一驱动分支、第二驱动分支、第三驱动分支、第四驱动分支，其特征在于：所述定平台与四条驱动分支相连的运动副的铰点均匀分布在正六边形的顶点上，而安装主轴头的动平台与四条驱动分支相连的运动副的铰点均匀分布在正四边形的顶点上；所述第一驱动分支为2UP(R)-S型支链，主要包括两个虎克铰U、两个伺服驱动单元P、一个转动副R、一个复合球铰S，其两个虎克铰U的第一转动副轴线共线，第二转动副轴线与第一转动副轴线正交，且第二转动副轴线与伺服驱动单元P的移动方向垂直，两条UP支链与一伺服驱动单元推杆上的一个转动副R形成一单环封闭回路，其推杆末端通过复合球铰S与动平台铰接；所述第二驱动分支为2UP(R)-RS型支链，主要包括两个虎克铰U、两个伺服驱动单元P、两个转动副R、一个复合球铰S，其两个虎克铰U的第一转动副轴线共线，第二转动副轴线与第一转动副轴线正交，且第二转动副轴线与伺服驱动单元P的移动方向垂直，两条UP支链共用一个转动副R形成一单环封闭回路，后与一定长杆的转动副R串接，转动副R的轴线与虎克铰U的第二转动副轴线平行，定长杆另一端通过复合球铰S与动平台铰接；所述第三驱动分支为UPS型支链，主要包括虎克铰U、伺服驱动单元P、复合球铰S，其虎克铰U的第一转动副轴线与其第二转动副轴线正交，伺服驱动单元P的导路方向与虎克铰U的第二转动副轴线垂直，伺服驱动单元P的推杆末端通过复合球铰S与动平台铰接；所述第四...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海强，房海蓉，方跃法，赵福群，姜丙山，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京,11