【技术实现步骤摘要】
一种三分支三自由度冗余驱动式并联加工头
本技术涉及的是一种三分支三自由度冗余驱动式并联加工头，属于并联机构学领域。
技术介绍
随着航空航天、汽车等先进制造工业的不断发展，所加工的零件愈发复杂，加工精度和工艺要求也越来越高，这对目前的加工设备提出了更高的要求。传统的串联机床占用空间小，工作空间大，但无法兼顾精度和刚度的双向需求；单一类型的并联机床虽然可保证刚度和精度方面的要求，但其占用空间大，操作空间相对较小，会造成资源的浪费。因此，结合串联机床和并联机床的优势，采用并联加工头的形式，其具有模块化和可集成性，可与串联轨道相结合，组成串并混联形式的多轴加工中心，具有良好的加工效果。其中，并联加工头是决定此类多轴加工中心加工性能的关键。目前，市场上较为成熟的并联加工头有Tricept加工模块、Exechon加工模块、Z3头和A3头等。其中，Tricept加工模块和Exechon加工模块均为非对称冗余驱动机构，此类机构刚度的各向同性较弱，控制难度较高；Z3头和A3头均为对称非冗余驱动机构，此类机构对驱动的负载性能要求较高，对...
【技术保护点】
1.一种三分支三自由度冗余驱动式并联加工头，其特征在于，包括电主轴(1)、加工台(2)以及三个相同的驱动分支，每个驱动分支均包含第一驱动单元(9)、第二驱动单元(12)、连杆一(5)和连杆二(7)，所述连杆一(5)和连杆二(7)的一端分别通过第四转动副(R
【技术特征摘要】
1.一种三分支三自由度冗余驱动式并联加工头，其特征在于，包括电主轴(1)、加工台(2)以及三个相同的驱动分支，每个驱动分支均包含第一驱动单元(9)、第二驱动单元(12)、连杆一(5)和连杆二(7)，所述连杆一(5)和连杆二(7)的一端分别通过第四转动副(R4)和第五转动副(R5)与第一驱动单元(9)和第二驱动单元(12)相铰接，连杆一(5)和连杆二(7)的另一端均通过第三转动副(R3)与十字轴(4)相铰接，十字轴(4)同时通过第二转动副(R2)与铰座(3)侧面通孔相铰接，铰座(3)底侧通孔与加工台(2)通过第一转动副(R1)相铰接，加工台(2)中心装有电主轴(1)；
三个驱动分支呈中心对称分布于外框架(15)内侧，其沿底面方向投影的中心线互成120°；第一转动副(R1)、第二转动副(R2)和第三转动副(R3)的转动轴线相互正交；第一驱动单元(9)布置于靠近加工台(2)一侧，第二驱动单元(12)布置于远离加工台(2)一侧；连杆二(7)的长度大于连杆一(5)的长度。
2.根据权利要求1所述的一种三分支三自由度冗余驱动式并联加工头，其特征在于：所述第一驱动单元(9)和第二驱动单元(12)均为直线驱动形式，其均包括电机-减速器一(11)、电机-减速器二(14)、直线导轨、丝杠一(10)、丝杠二(13)、滑块一(6)和滑块二(8)；所述第一驱动单元(9)上的滑块一(6)和第二驱动单元(12)上的滑块二(8)的一端分别通过第一移动副(P1)和第二移动副(P2)与对应驱动单元上的丝杠一(10)和丝杠二(13)相铰接；所述滑块一(6)和滑块二(8)与对应驱动单元的直线导轨保持平行；所述第一驱动单元(9)和第二驱动单元(12)的中心线共线。
3.根据权利要求2所述的一种三分支三自由度冗余驱动式并联加工头，其特征在于：电机-减速器一(11)、电机-减速器二(14)通过旋转驱动控制丝杠一(10)和丝杠二(13)旋转，实现滑块一(6)和滑块二(8)在丝杠轴线上的直线移动；进而通过连杆一(5)和连杆二(7)带动加工台(2)运动。
4.根据权利要求1所述的一种三分支三自由度冗余驱动式并联加工头，其特征在于：所述第二驱动单元(12)为转盘驱动形式，其包括电机-减速器二(14)、基座二(16)、转盘二(17)；所述电机-减速器二(14)安装在基座二(16)一侧，并通过第六转动副(R6)...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵星宇，董金刚，王帅，魏忠武，谢峰，张晨凯，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11
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