一种直线滑台六自由度平台结构制造技术

本发明专利技术涉及一种直线滑台六自由度平台结构，主要包括一个上平台组件、六组直线滑台机构以及六组支撑组件，滑台机构设于上平台组件下方，支撑组件通过虎克铰链与上平台组件及滑台组件分别铰接，滑台机构采用水平设置的伺服电机驱动，滑台上设有拉伸弹簧。支撑组件伴随滑台机构的复合运动带动上平台运动，实现与现有公知的六自由度平台相同的运动功能。拉伸弹簧可将动能及重力势能转化为弹性势能，能量转化的可逆性，使相同输出功率下负载能力加大；水平设置的伺服电机取代传统沿支撑杆方向设置的电动缸，可降低平台执行动作过程中的最低高度、增大上平台竖直方向的活动空间，此结构更为简单、制造和维护成本更为低廉，实现了经济效益更大化。

A 6-DOF Platform Structure for Linear Slider

The invention relates to a six-degree-of-freedom platform structure of a linear slide platform, which mainly comprises an upper platform component, six groups of linear slide mechanism and six groups of support components. The slide mechanism is located below the upper platform component. The support components are articulated with the upper platform component and the slide platform component respectively through Hooke hinge. The slide mechanism is driven by a servo motor with a horizontal setting, and the slide platform is equipped with a stretch spring. \u3002 The support component drives the platform motion along with the compound motion of the slide mechanism, and achieves the same motion function as the known six-degree-of-freedom platform. The tension spring can convert the kinetic energy and gravitational potential energy into elastic potential energy, and the reversibility of energy conversion can increase the load capacity under the same output power. The horizontal servo motor replaces the traditional electric cylinder along the direction of the support rod, which can reduce the lowest height of the platform in the course of execution and increase the vertical direction of the upper platform's moving space. This structure is simpler, easier to manufacture and more dimensional. The cost of protection is cheaper and the economic benefit is greater.

【技术实现步骤摘要】
一种直线滑台六自由度平台结构
本专利技术涉及六自由度机械结构领域，尤其是一种直线滑台六自由度平台结构。
技术介绍
目前，公知的六自由度平台结构是由六支伺服电动缸、上平台、上下平台虎克铰链安装座和下平台连接而成。下平台相对地面固定，通过改变六支伺服电动缸的行程，推动上平台组件完成绕X轴旋转、Y轴旋转、Z轴旋转、沿X轴位移、Y轴位移、Z轴位移等运动及一系列复合运动。但是，这种结构的六自由度平台由六支电动缸的电机驱动丝杆螺母副上下运动产生推力从而带动上平台组件运动，在克服负载做工时无法将重力势能转化存储为可利用的能量；且目前的六自由度平台电动缸内部结构较为复杂，维修成本较高；加之由于电动缸自身结构的限制平台固有高度无法降低。
技术实现思路
为了加大同等功率下平台的负载，克服现有的六自由度平台在自身结构方面的局限性，本专利技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种新型的直线滑台六自由度平台结构，该结构可实现与现有公知的六自由度平台相同的运动功能，并且相同输出功率下负载加大，平台执行动作过程中最低高度降低，结构更为简单，制造和维护成本更为低廉，从而实现经济效益更大化。一种直线滑台六自由度平台结构，基于Stewart平台，包括一个上平台组件、六个支撑组件以及一个下平台组件，所述支撑组件上端与所述上平台组件铰接，其特征在于，所述下平台组件包括下平台及三个滑台组件，所述三个滑台组件互成120°、水平设置在所述下平台组件上，每一所述滑台组件包括两个并排设置的滑台机构，所述滑台机构包括一固定部和一与所述固定部连接的可伸缩的活动部，所述滑台机构的固定部与所述下平台固定连接，所述滑台机构的活动部与所述支撑组件的下端铰接。支撑组件伴随滑台机构的复合运动带动上平台运动，实现与现有公知的六自由度平台相同的运动功能。优选地，所述固定部包括一滑台固定板，所述滑台机构通过所述滑台固定板与所述下平台固定连接；所述活动部包括伺服电机、丝杆、滑块，所述伺服电机固定安装于所述滑台固定板上，所述丝杆的一端与所述伺服电机的输出转轴固定连接，所述滑块上设有通孔，所述丝杆的另一端穿过所述通孔并与所述滑块螺纹连接。驱动装置使用伺服电机取代伺服电动缸，伺服电机水平设置，使平台自身高度降低、结构更为简单。优选地，所述滑台机构还包括弹簧固定架和拉伸弹簧，所述弹簧固定架设置在所述滑台固定板远离所述滑块的一侧，且与所述滑台固定板固定连接；所述拉伸弹簧的一端与所述滑块固定连接，另一端与所述弹簧固定架连接。拉伸弹簧的设置，可将滑块运动产生的动能与上平台的重力势能转化为弹性势能，能量的转化因滑块与上平台运动方向的可逆性而进行可逆转化，使相同输出功率下负载能力加大。优选地，所述滑块下方还设有导轨，所述滑块与所述导轨滑动连接；所述导轨与所述丝杆平行，且所述导轨一端与所述滑台固定板固定连接。导轨的设置，减小滑块滑动过程中的摩擦力，同时给滑块精准定位。优选地，所述丝杆的两端分别设有一个UCP轴承座，所述丝杆的近电机端通过所述UCP轴承座与所述滑台固定板连接，所述丝杆的近滑块端通过所述UCP轴承座与所述导轨连接。UCP轴承座即带座外球面轴承，所述UCP轴承座在对丝杆提供支撑的同时，降低动力传递过程中的摩擦系数、保持轴心位置固定，两个UCP轴承座通过丝杆相互配合，使丝杆传动过程中轴心不产生偏移、整个滑台机构运行更稳定。优选地，所述支撑组件包括一支撑杆，所述支撑杆上端设有旋转轴、滚动轴承与前铰叉，所述旋转轴下端与所述支撑杆的上端固定连接，所述旋转轴上端与所述滚动轴承内圈固定连接，所述前铰叉的下端与所述滚动轴承外圈固定连接，所述前铰叉的上端与所述上平台组件通过虎克铰链铰接；所述支撑杆的下端设有后铰叉，所述后铰叉与所述支撑杆螺纹连接；所述后铰叉通过虎克铰链与所述滑台机构的活动部铰接。优选地，所述滚动轴承外套接轴承座，所述前铰叉固定座与所述轴承座通过螺钉连接。滑块推动支撑组件运动，当支撑组件运动角度受上平台限制时，滚动轴承结构可帮助支撑杆上端灵活调整角度，使支撑组件支撑上平台实现更多角度与位移的转换。优选地，所述前铰叉与所述后铰叉内均设有销轴，所述销轴横向贯穿所述铰叉并以螺钉固定。本专利技术的有益效果：伺服电机驱动六组直线滑台机构，支撑组件伴随滑台机构的复合运动带动上平台运动，实现与现有公知的六自由度平台相同的运动功能，并且因为拉伸弹簧的设置，可将滑块运动产生的动能与上平台的重力势能转化存储为弹性势能，能量的转化因滑块与上平台运动方向的可逆性而进行可逆转化，使相同输出功率下负载能力加大；驱动装置使用伺服电机取代伺服电动缸，传统的伺服电动缸沿支撑杆方向设置，本专利技术中伺服电机水平设置，可使平台降低执行动作过程中的最低高度、增大上平台竖直方向的活动空间，同时本结构更为简单、制造和维护成本更为低廉，实现了经济效益更大化。附图说明图1为本专利技术直线滑台六自由度平台结构主视图；图2为本专利技术滑台机构俯视图；图3为本专利技术上平台组件结构图；图4为本专利技术支撑组件结构图；图5为本专利技术直线滑台组件结构图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、上平台组件，2、上虎克铰链，3、滑台组件，4、支撑组件，21、前铰叉，22、销轴，23、前铰叉固定座，24、轴承座，25、锁紧螺母，26、滚动轴承，27、旋转轴，28、支撑杆，29、后铰叉，210、铜套，31、滑台固定板，32、弹簧固定架，33、吊环螺栓，34、拉伸弹簧，35、伺服电机，36、电机座，37、联轴器，38、UCP轴承座，39、丝杆，310、导轨，311、丝杆螺母，312、虎克铰链安装座，313、滑块，314、下虎克铰链。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1～5所示，一种直线滑台六自由度平台结构，基于Stewart平台，包括一个上平台组件1、六个支撑组件4以及一个下平台组件，支撑组件4上端与上平台组件1铰接，下平台组件包括下平台及三个滑台组件3，三个滑台组件3互成120°、水平设置在所述下平台组件上。每一滑台组件3包括两个并排设置的滑台机构，滑台机构包括一固定部和一与固定部连接的可伸缩的活动部，滑台机构的固定部与下平台固定连接，滑台机构的活动部与支撑组件4的下端铰接。固定部包括一滑台固定板31，并排设置的两个滑台机构通过一个滑台固定板31与下平台固定连接；活动部包括伺服电机35、丝杆39、滑块313，伺服电机35通过电机座36固定安装于滑台固定板31上，电机座36与滑台固定板31通过螺钉连接；丝杆39的一端与伺服电机35的输出转轴通过联轴器37固定连接，滑块313设有通孔，通孔一侧安装有丝杆螺母311，丝杆39的另一端穿过通孔并与丝杆螺母311螺纹连接。本实施例中，滑台机构还包括弹簧固定架32和平行设置的拉伸弹簧34，弹簧固定架32设置在滑台机构上远离滑块的一侧，且与滑台固定板31固定连接；拉伸弹簧34的一端与滑块313固定连接，另一端与弹簧固定架32连接。拉伸弹簧34两端均设有吊环螺栓33，吊环螺栓33分别固定在弹簧固定架32和滑块313上，拉伸弹簧34两端分别穿过并固定在吊环螺栓33的吊环上。在实现与现有公知的六自由度平台相同的运动功能同时，拉伸弹簧34的设置，将滑块313运动产生的动能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直线滑台六自由度平台结构，基于Stewart平台，包括一个上平台组件(1)、六个支撑组件(4)以及一个下平台组件，所述支撑组件(4)上端与所述上平台组件(1)铰接，其特征在于，所述下平台组件包括下平台及三个滑台组件(3)，所述三个滑台组件(3)互成120°、水平设置在所述下平台组件上，每一所述滑台组件(3)包括两个并排设置的滑台机构，所述滑台机构包括一固定部和一与所述固定部连接的可伸缩的活动部，所述滑台机构的固定部与所述下平台固定连接，所述滑台机构的活动部与所述支撑组件(4)的下端铰接。

【技术特征摘要】
1.一种直线滑台六自由度平台结构，基于Stewart平台，包括一个上平台组件(1)、六个支撑组件(4)以及一个下平台组件，所述支撑组件(4)上端与所述上平台组件(1)铰接，其特征在于，所述下平台组件包括下平台及三个滑台组件(3)，所述三个滑台组件(3)互成120°、水平设置在所述下平台组件上，每一所述滑台组件(3)包括两个并排设置的滑台机构，所述滑台机构包括一固定部和一与所述固定部连接的可伸缩的活动部，所述滑台机构的固定部与所述下平台固定连接，所述滑台机构的活动部与所述支撑组件(4)的下端铰接。2.根据权利要求1所述一种直线滑台六自由度平台结构，其特征在于，所述固定部包括一滑台固定板(31)，所述滑台机构通过所述滑台固定板(31)与所述下平台固定连接；所述活动部包括伺服电机(35)、丝杆(39)、滑块(313)，所述伺服电机(35)固定安装于所述滑台固定板(31)上，所述丝杆(39)的一端与所述伺服电机(35)的输出转轴固定连接，所述滑块(313)上设有通孔，所述丝杆(39)的另一端穿过所述通孔并与所述滑块(313)螺纹连接。3.根据权利要求2所述一种直线滑台六自由度平台结构，其特征在于，所述滑台机构还包括弹簧固定架(32)和拉伸弹簧(34)，所述弹簧固定架(32)设置在所述滑台固定板(31)远离所述滑块的一侧，且与所述滑台固定板(31)固定连接；所述拉伸弹簧(34)的一端与所述滑块(313)固定连接，另一端与所述弹簧固定架(32)连接。4.根据权利要求2或3所述一种直线滑台六自由度平台结构，其特征在于，所述滑块(313)下方...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗文豹，李绍安，罗良峰，贾琪，周志明，
申请(专利权)人：穆特科技武汉股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42