[發明專利]高剛度高精度五坐標并聯動力頭

有效

• 申請號: 201210076187.4
• 申請日: 2012-03-21
• 公開（公告）號: CN102672714A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 宋軼民;孫濤;連賓賓;董罡
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08;B25J17/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗英

1.高剛度高精度五坐標并聯動力頭，其特征在于：包括固定架，所述固定架的中央有一中央開孔，在所述的中央開孔內連接具有兩回轉自由度的第一鉸鏈，所述第一鉸鏈包括外圈和內圈，所述外圈通過外圈轉軸與中央開孔內壁轉動相連，所述內圈通過內圈轉軸與所述外圈轉動相連，所述外圈轉軸與內圈轉軸軸線具有夾角，一個從動支鏈通過具有一個移動自由度的第二鉸鏈與所述第一鉸鏈內圈沿從動支鏈軸線方向相滑移連接，所述第一主動支鏈作為第一運動鏈，第二、第三主動支鏈作為第二運動鏈，第四、第五主動支鏈作為第三運動鏈，所述第一、第二、第三、第四、第五主動支鏈分別通過第三、第四、第五、第六、第七鉸鏈與所述固定架相連，第一主動支鏈位于設置在固定架第一開孔的第三鉸鏈內，第二和第三主動支鏈分別位于設置在固定架第二開孔內的第四、第五鉸鏈內，第四和第五主動支鏈分別位于設置在固定架第三開孔內的第六、第七鉸鏈內，所述第三、第四、第五、第六、第七鉸鏈包括鉸鏈圈，所述的鉸鏈圈通過鉸鏈圈轉軸與固定架轉動相連，所述第一、第二、第三、第四、第五主動支鏈均包括外管，所述的外管通過外管轉軸與所述的鉸鏈圈轉動相連，所述的鉸鏈圈轉軸與外管轉軸具有夾角，在所述的外管內插裝有內管，所述外管與內管間通過第二導軌滑塊結構相連，所述的內管在驅動裝置的驅動下能夠沿外管軸線方向移動；在所述固定架的下方設置有一個動平臺，所述的動平臺包括第一平臺與第二平臺，所述第一平臺與第二平臺通過軸承轉動相連，所述從動支鏈的下端與所述第一平臺頂壁固定連接，所述第一主動支鏈內管下端通過第八鉸鏈與第一平臺轉動連接，所述第八鉸鏈具有三個轉動自由度，所述第二、第三主動支鏈的內管下端分別與具有一個回轉自由度的第九、第十鉸鏈轉動相連，所述第九、第十鉸鏈分別與第一十字軸、第二十字軸的一個轉軸轉動相連，所述第一十字軸、第二十字軸的另一轉軸分別與第一擺軸同軸線轉動相連，所述第一擺軸與第一鉸鏈軸固定連接，所述第一擺軸的軸線與所述第一鉸鏈軸的軸線互相垂直，所述第一鉸鏈軸與固定連接于第一平臺的第一鉸鏈座轉動連接，所述第四、第五主動支鏈內管下端與具有一個回轉自由度的第十一、第十二鉸鏈轉動相連，所述第十一、第十二鉸鏈分別與第三十字軸、第四十字軸的一個轉軸轉動相連，所述第三、第四十字軸的另一轉軸分別與第二擺軸同軸線轉動相連，所述第二擺軸與第二鉸鏈軸固定連接，所述第二擺軸的軸線與第二鉸鏈軸的軸線相互垂直，所述第二鉸鏈軸與固定連接于第一平臺的第二鉸鏈座轉動連接，所述第一平臺內通過軸承轉動連接第一、第二轉軸，所述第一、第二轉軸沿從動支鏈軸線方向設置，所述第一、第二鉸鏈軸的一端各自與設置在第一平臺內的一個主動錐齒輪相連，每一個所述的主動錐齒輪分別與設置在第一平臺內的一個從動錐齒輪相嚙合配合，連接第一從動錐齒輪的第一轉軸下端通過鍵連接有第一主動帶輪，所述的第一主動帶輪與安裝在第三轉軸上的第一從動帶輪通過皮帶相連，所述第三轉軸固定連接在第二平臺上，連接所述第二從動錐齒輪的第二轉軸上通過鍵連接第二主動帶輪，第二主動帶輪與安裝在第四轉軸上的第二從動帶輪通過皮帶相連，在所述的第四轉軸下端連接有第三主動錐齒輪，所述的第四轉軸與第二平臺轉動相連，所述的第三主動錐齒輪與通過軸承架設在下平臺的第五轉軸上的第三從動錐齒輪相嚙合配合，所述的第一、第二、第三、第四轉軸軸線相互平行并且與所述的第五轉軸彼此垂直設置。

2.根據權利要求1所述的高剛度高精度五坐標并聯動力頭，其特征在于：所述的驅動裝置包括安裝在所述外管頂部的伺服電機，所述的伺服電機的輸出軸通過減速器與滾珠絲杠的一端固定連接，在所述滾珠絲杠上裝有與其螺紋配合的螺母，所述螺母與內管固定連接。

3.根據權利要求1或2所述的高剛度高精度五坐標并聯動力頭，其特征在于：所述第一、第二、第三運動鏈相對于從動支鏈圓周對稱放置，相互之間的相位為120°。