本发明专利技术公开了一种三轴六自由度大扭动力装置，包括气缸筒、密封端盖和设置在所述气缸筒内且可相对其移动的活塞，所述气缸筒内还设置有可与所述活塞发生撞击的冲击块，所述气筒上设置有第一进气口和第一出气口，所述活塞内设置有延伸至其底部的开孔，所述活塞上设置有与所述开孔连通的第二进气口和第二出气口，所述活塞的底部设置有蓄能弹簧，所述冲击块可相对所述气缸筒旋转。通过控制活塞快速连续的往复旋转前进；提供了扭动力的来源，通过撞击冲击块将该扭动力转化为三轴六自由度的大扭动力输出。力输出。力输出。
【技术实现步骤摘要】
一种三轴六自由度大扭动力装置
[0001]本专利技术涉及了一种三轴六自由度大扭动力装置，属于激振器
技术介绍
[0002]在真实的世界中，发生的扭动都是三轴六自由度能量，不会呈现稳定的正弦波动型态，因此目前有很多测试应用都需要扭动的三轴六自由度能量，因为接近真实。例如：低频扭动量级小的系统效果；扭动幅度大响应量级小，应用在可载人的仿真仿真器；是一种空间中有一个可三轴六自由度扭动的平台，平台可以沿X、Y和Z三个直角坐标轴的直线与旋转方向自由挪动，实现可玩性；广泛运用于模拟机，游戏机，运动，健康等领域。
[0003]三轴六自由度能量的特性是随机扭动的，系统一般是一个平面平台与带角度激振器的结构，是透过数个单纯自由度的线性运动和角度运动的应力对平台产生扭动，而完成三轴六自由度效果的系统，通过安装于平台底部不同位置的多个带角度激振器，反复快速冲击，使台面扭动起来进而产生一种三轴六自由度随机扭动特性的效果。
[0004]目前三轴六自由度能量的产生需要靠一个系统才能实现，这个系统一般是一个质量体积属于大量级的平台，加上需要透过数个带有角度的激振器组合起来的系统实现。
[0005]要获得更高频扭动量级大的系统效果，就需要再加大平台的质量与体积，再提升激振器的性能或增加激振器的大小或数量来实现，这限制了三轴六自由度随机扭动效果的极限条件。现有的系统结构，平台只能水平方位扭动使用，因为带有角度来扭动平台的激振器的工作原理需要重力加速度的加持才能正常归位，只能设置于平台下方才能工作，这限制了系统全方位使用的条件。
技术实现思路
[0006]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种三轴六自由度大扭动力装置，通过控制活塞快速连续的往复旋转前进；提供了扭动力的来源，通过撞击冲击块将该扭动力转化为三轴六自由度的大扭动力输出。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0008]一种三轴六自由度大扭动力装置，包括气缸筒、密封端盖和设置在所述气缸筒内且可相对其移动的活塞，所述气缸筒内还设置有可与所述活塞发生撞击的冲击块，所述气筒上设置有第一进气口和第一出气口，所述活塞内设置有延伸至其底部的开孔，所述活塞上设置有与所述开孔连通的第二进气口和第二出气口，所述活塞的底部设置有蓄能弹簧，所述冲击块可相对所述气缸筒旋转。
[0009]前述的一种三轴六自由度大扭动力装置，其特征在于：所述活塞的底部设置有台阶面，所述台阶面的折弯处设置有卡槽，所述蓄能弹簧固定在所述卡槽内。
[0010]前述的一种三轴六自由度大扭动力装置，其特征在于：所述冲击块的侧面设置有至少两个定位凹槽，所述气缸筒设置有插入至所述定位凹槽内的定位销钉，且所述定位销钉的端面与所述定位凹槽的底面不接触，且所述定位凹槽的开口宽度大于所述定位销钉的
外径。
[0011]前述的一种三轴六自由度大扭动力装置，其特征在于：所述冲击块上设置有第一增压孔，所述活塞靠近所述冲击块的一端设置有与所述第一增压孔位置相对应的第二增压孔。
[0012]前述的一种三轴六自由度大扭动力装置，其特征在于：所述活塞靠近所述密封端盖的一端设置有集气区间。
[0013]前述的一种三轴六自由度大扭动力装置，其特征在于：所述气缸筒内还设置有与所述第一进气口连通的进气区间、与第一出气口连通的出气区间。
[0014]本专利技术的有益效果是：
[0015]本专利技术产生三轴六自由度大扭动力效果在结构上主要通过有两部份设计实现：
[0016]一是蓄能弹簧的作用使活塞快速的连续的往复旋转前进，提供了扭动力的来源；活塞快速连续的往复旋转前进，以旋转的姿态进行冲击：当活塞冲击面的圆形平面部分冲击冲击块的环形平面的部份时，冲击时在旋转的径向方向产生了扭动所需要的力量，提供了扭动力的来源；
[0017]二是冲击块的设计，转化冲击力为三轴六自由度的大扭动力输出；浮动的高强度复合材料制成的冲击块设计，接受与适应旋转的姿态的冲击力，转化径向旋转以及轴向前进的冲击力为三轴六自由度的大扭动力输出：输出是通过冲击块传递力量到气缸筒的端面(即效果面)，在气缸筒的效果面感应产生三轴六自由度大扭动力的效果。
附图说明
[0018]图1是本专利技术一种三轴六自由度大扭动力装置的初始状态的结构示意图；
[0019]图2是本专利技术一种三轴六自由度大扭动力装置的活塞与冲击块发生撞击时的结构示意图；
[0020]图3是本专利技术一种三轴六自由度大扭动力装置的活塞与冲击块撞击完成后活塞复位时的结构示意图。
具体实施方式
[0021]下面将结合具体实施例，对本专利技术做进一步的说明。
[0022]如图1
‑
图3所示，一种三轴六自由度大扭动力装置，包括气缸筒10、密封端盖40和设置在所述气缸筒10内且可相对其移动的活塞20，所述气缸筒10内还设置有可与所述活塞20发生撞击的冲击块30，所述气筒10上设置有第一进气口11和第一出气口12，所述活塞20内设置有延伸至其底部的开孔，所述活塞20上设置有与所述开孔连通的第二进气口22和第二出气口23，所述活塞20的底部设置有蓄能弹簧21，所述冲击块30可相对所述气缸筒10旋转。
[0023]在装置工作所需的压缩空气从第一进气口11输入后，通过开孔输入至活塞底部与气缸筒10的旋转区间26处，由于蓄能弹簧21是由薄片状的弹簧钢片轴向圆形缠绕不完全封闭的圆环，具有伸缩弹性，充入压缩空气后的畜能弹簧21会发生膨胀，使畜能弹簧21的外环面与气缸筒10的内壁面做圆形线接触支撑，从而会将整体活塞20支撑起来，使互相精密组合的气缸筒内壁面与活塞外壁面不互相接触，解决了活塞旋转以及前进的摩擦阻力。
[0024]同时，畜能弹簧21不仅能起到密封的效果，而且充入压缩空气后的畜能弹簧21会发生膨胀，拉伸后的畜能弹簧21各单位弹簧钢片间产生变形以及缝隙，变成有角度的扇叶，可以转化气压为径向旋转方向的力量，从而使连动紧配组合在一起的活塞产生径向旋转的效果。
[0025]所述活塞20靠近所述密封端盖的一端设置有集气区间25，通过连通而且密闭的旋转区间26与集气区间25充气后发生推力，使活塞发生旋转前进的效果。
[0026]所述活塞20的底部设置有台阶面，所述台阶面的折弯处设置有卡槽，所述蓄能弹簧21固定在所述卡槽内，不仅能保证蓄能弹簧对活塞与气缸筒10之间的密封性，而且便于从第一进气口进入的压缩空气穿过开孔、集气区间25和旋转区间26后快速的进作用于畜能弹簧21，从而保证活塞发生旋转前进的效果。这个推力的设计让活塞可以克服本身的质量产生的重力；使活塞可以做正垂直或者倒垂直或者任何角度方位的正常往复运动。
[0027]所述冲击块30的侧面设置有至少两个定位凹槽33，所述气缸筒10设置有插入至所述定位凹槽33内的定位销钉31，且所述定位销钉31的端面与所述定位凹槽33的底面不接触，且所述定位凹槽33的开口宽度大于所述定位销钉31的外径，在定位销钉31对冲击块30限位的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种三轴六自由度大扭动力装置， 包括气缸筒（10）、密封端盖（40）和设置在所述气缸筒（10）内且可相对其移动的活塞（20），所述气缸筒（10）内还设置有可与所述活塞（20）发生撞击的冲击块（30），其特征在于：所述气筒（10）上设置有第一进气口（11）和第一出气口（12），所述活塞（20）内设置有延伸至其底部的开孔，所述活塞（20）上设置有与所述开孔连通的第二进气口（22）和第二出气口（23），所述活塞（20）的底部设置有蓄能弹簧（21），所述冲击块（30）可相对所述气缸筒（10）旋转。2.根据权利要求1所述的一种三轴六自由度大扭动力装置，其特征在于：所述活塞（20）的底部设置有台阶面，所述台阶面的折弯处设置有卡槽，所述蓄能弹簧（21）固定在所述卡槽内。3.根据权利要求2所述的一种三轴六自由度大扭动力装置，其特征在于：所述冲击块（30）的侧面设置有至少两个定位凹槽（33）...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙大蒙，曾义翔，汤可州，
申请(专利权)人：昆山浩测仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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