并联运动学装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于杆（１，１１，２１，４１）和促动器的、具有固定的平台和可运动的平台的并联运动学装置，其中至少一个促动器（Ａ，Ａ１，Ａ２）构成为长度恒定的、具有相对于所述固定的平台可运动的底点（６，１６，２６，４６）的杆，并且具有位于所述可运动的平台上的、与一长度恒定的具有位于所述固定的平台上的固定的底点的杆（１，１１，２１，４１）共同的顶点（２，１２，２２，４２）并且保持力与运动学装置的角位置尽可能无关，其中所述可运动的底点（６，１６，２６，４６）被一个具有在所述固定的平台上的固定的底点的转向杆（７，１７，２７，４７）沿着一个圆弧引导，所述转向杆与所述可运动的底点铰接连接，并且操纵机构（Ｂ，Ｂ１，Ｂ２）作用在与该转向杆通过力导入部件（９，４９）固定连接的作用点（１０，４０）上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种一种基于杆和促动器的、具有固定的平台和可运 动的平台的并联运动学装置，其中至少一个促动器构成为长度恒定的、 具有相对于所述固定的平台可运动的底点的杆，并且具有位于所述可 运动的平台上的、与一长度恒定的具有位于所述固定的平台上的固定 的底点的杆共同的顶点。
技术介绍
这种并联运动学装置也称为剪床(Schere )或指针对 (Zeigerpaare )并且通常是公知的。其中两个杆之一 (或者两者)可 以延伸超过顶点，而不会由此不利地影响该装置的运动特性。通常， 固定点置于一种构件中，该构件称为"固定的平台"且是至少一个局部 的惯性系统，但任何情况下都是一种被视为固定的基准系统。促动器 的可运动的底点也可以相对于该系统运动。装置的共同的顶点通常是 所谓的"可运动的平台"的一部分，其中术语"可运动的"用于与固定的 平台相区分，并且同样系指这两个平台之间的相对运动。在多数情况下，两个平台之间的运动并非在平面内进行，于是这 就涉及到空间的运动学装置，本装置也可以是这种空间运动学装置的 一部分。本专利技术的这种运动学装置可以应用在一级或多级的通常的并联运 动学装置的范围内，或者用作串联的运动学装置的一级。特别是本发 明的运动学装置可用于操作机器人。下面为便于阅读始终都谈及"运动 学装置"，其系指相应的本专利技术的装置。例如WO 03/004223 A披露了 一种并联运动学装置，该装置的底 点可运动，但未构造指针对，通过引用将该对比文件的内容作为本申 请的内容。该对比文件是一个内容丰富的小册子，其涉及一种奇特的装置，即用于可运动的平台的中心对称的、并联的杆运动学装置，其 通过六个杆的沿着并联于中心轴延伸的直线轴的底点移动被操纵。附 加地，所示实施例具有用于在可运动的平台上的工具平台的旋转机构，可以使用运动学协调的系统并且将底点机构与长度可变的促动器组合 使用。该装置的详细结构如下在固定的平台上中心对称地设置用于底 点移动的六个垂直的轨。三个杆较长，另三个杆较短，较短的杆作用 在可运动的平台的"位置较低"的区域上，并且围绕中心轴相对于较长 的杆偏移60。。由此实现基本上可沿着中心轴移动的可运动的平台，这也可以由 该对比文件的图4来证明。该对比文件示出上述配置的装置，以便将 该装置设计成可在Stuart平台上移动，由此两个并联运动学装置串联 地耦联。但在本实施方式中颇有意味的是， 一个并联运动学装置的运 动根本不是用于另一并联运动学装置的运动，也就是说，第二并联运 动学装置自动地在中间平台上进行整个运动，从而事实上这里只有一 套机组而没有组合。最后，利用该运动学装置只能在装置边界以内的范围(或者其基 座上方的区域)工作，也就是说，该装置可用作机床等，但无论如何 都不可用作或适配调整为机器人或者用于物体的传输。同样，WO 03/059581 A—在此其内容被引用为本申请的内容一涉 及一种基于底点移动工作的独特的运动学装置，其中操纵机构上的引 起底点移动的不同的杆具有共同底点，因此这些共同的底点进行相同 的移动。这些操纵机构基本上旋转地工作，从而最后通过对底点移动 的特殊设计再次将串联的部件引入到运动学装置中。此点也可由图2 和3的比较得到，因为图3示出几乎完全类似于前述的WO 03/004223 A的底点移动。按照开头部分所述定义的指针对也没有该装置。对于较大负载的运动或较大的力的传递，该对比文件并未给出任 何范例，因为在可运动的底点和实施该底点运动的促动器之间的力传递，甚至用于底点移动的杆及其保持杆之间的力传递，是非常不利的。 同样，对于较大的工作区域来说，该装置也不能使用，因为其相对的 占用位置(占用位置与工作空间的比)很大。最后，US 5,378,282 A还提到，其装置基于底点移动。其中通过 蜗杆传动对相互靠近地作用在可运动的平台上的三个杆进行适配地定 位。可运动的平台沿着中间的杆的方向延伸，并且在其(必要时弯曲 的)棵露的尖端具有一个工具。因此该装置是个稀少的混合机构，因 为可运动的平台的位置由中间的杆的相应的点的位置和该杆的位置限 定。该装置只能用于狭窄的空间，并且由于多次力传递不适于大的负 载。按照开头部分所述的定义的指针对也没有该装置。在"The Parallel Meehanismus Information Center (并联机构信 息中心)，，的主页http:〃www.parallemic.org上的Illian Bonev的文 章"The True Origins of Parallel Robots"(并联机器人的真正起源) 给出了关于并联运动学装置的历史发展的杰出概括和基本原理，包括 对最重要的专利的说明。另一方面存在如下机构，其属于平面运动学装置，通常简单地称 为平面运动学装置，这种机构在现有技术中经常出现且具有多种形式。 由于易于绘制，由于可以相对简单地计算运动方程，由于现有的使得 必需的纯旋转铰接机构可精确且成本低廉地制造的制造方法，也由于 可预先给定的动态关系，平面的运动学装置用于机床、力变换器、起 重机以及机器人，其中大多数情况下，平面的运动学装置的不同的各 个构件相继地设置成"开口链"，以便由此通过对这种平面的运动构件 的组合在所希望的情况下还会导致空间的运动构件。例如通常在很多情况下，如果现在考虑最简单类型的由长度恒定 的杆和长度可变的杆构成的这种平面运动学装置，其中这些杆的两个 底点相互间的距离恒定且与其顶点重合，其中围绕顶点或底点的所有 运动都是围绕垂直于由两个杆限定的平面的轴的旋转，那么可直接看 到，在促动器(其是长度可变的杆)长度改变时， 一个位于平面(其 它的力在此未谈及)中的顶点上的、始终垂直于固定长度的杆作用的具有相同大小的力在促动器中根据长度恒定的杆的角位置，需要差别 很大的反作用力，以便实现对该负载的"保持"。其中在角位置已经 较小变化的情况下，最小必需的保持力和最大必需的保持力可以相差2倍或更多。随着保持力的所述大的变化也会引起整个运动学装置、支承件、 基本结构和杆的相应大的负载，这要求必需相应大的构造，通过该构造再次明显增加了自重以及促动器的最小的必需的驱动功率。所有这些当然是不利的，而且会引起成本和能量的消耗。现有技术中人们尝试以如下方式克服这些问题，即在如下区域内 对基本机构的长度和力多边形的位置与形状进行选择，所述区域根据 应用领域或者是要求高运动精度的区域，或者是负载最大的区域，或 者进行大多数加工步骤的区域等，从而在该区域中存在相应最有利的 动态情况，并且因此在不太有利的运动区域内或者仅以减小的负载或 者尽可能少地实施操作。这些限制特别是对于操作机器人来说(但不仅仅对于操作机器人) 是不利的，因为它们会不利地影响操作机器人的普遍应用，该操作机 器人可以通过对其自由编程实现，同一个操作机器人例如既可以"在 顶部以上"又可以在旁侧以及在底部区域中工作。对于涂装机器人来 说，由于工具的重量较轻不会造成过大的干扰，但对于焊接机器人， 特别是对于其部件运动的所有操作机器人来说，此点就已经是个不利 的限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，避免上述的现有技术的缺点，提供一种必要 时平面的并联运动学装置，其中用于对作用在运动学装置的可运动部 分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于杆（１，１１，２１，４１）和促动器的、具有固定的平台和可运动的平台的并联运动学装置，其中至少一个促动器（Ａ，Ａ１，Ａ２）构成为长度恒定的、具有相对于所述固定的平台可运动的底点（６，１６，２６，４６）的杆，并且具有位于所述可运动的平台上的、与一长度恒定的具有位于所述固定的平台上的固定的底点的杆（１，１１，２１，４１）共同的顶点（２，１２，２２，４２），其特征在于，所述可运动的底点（６，１６，２６，４６）被一个具有在所述固定的平台上的固定的底点的转向杆（７，１７，２７，４７）沿着一个圆弧引导，所述转向杆与所述可运动的底点铰接连接，并且操纵机构（Ｂ，Ｂ１，Ｂ２）作用在所述转向杆（１７，２７）上或者作用在与该转向杆通过力导入部件（９，４９）固定连接的作用点（１０，４０）上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗伦茨埃伦莱特纳，
申请(专利权)人：弗伦茨埃伦莱特纳，
类型：发明
国别省市：DE[]