[發明專利]一種平面兩自由度冗余驅動并聯機構及采用該機構的機床

有效

• 申請號: 201210104000.7
• 申請日: 2012-04-10
• 公開（公告）號: CN102615514A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 吳軍;李鐵民;姜峣;唐曉強
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B23Q1/46
• 分類號: B23Q1/46;B23C1/027
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

1.一種平面兩自由度冗余驅動并聯機構，其特征在于：它包括一底座，所述底座上垂直間隔設置有第一立柱和第二立柱，所述第一立柱和第二立柱的頂端連接同一橫梁；所述第一立柱和第二立柱相對的兩側面上均設置有導軌；所述第一立柱的上部設置有第一伺服電機，所述第一伺服電機的輸出端連接第一滾珠絲杠，所述第一滾珠絲杠的下端垂直支撐在第一絲杠支撐座上，所述第一絲杠支撐座設置在第一立柱上，所述第一滾珠絲杠上設置有沿著所述第一立柱上的導軌上下垂直移動的第一滑塊；所述第二立柱的上部設置有第二伺服電機，所述第二立柱靠近中部的位置設置有第三伺服電機，所述第二伺服電機的輸出端連接第二滾珠絲杠，所述第二滾珠絲杠的下端垂直支撐在第二絲杠支撐座上，所述第二絲杠支撐座設置在所述第二立柱上、第三伺服電機的上方；所述第二滾珠絲杠上設置有沿著所述第二立柱上的導軌上下垂直移動的第二滑塊；所述第三伺服電機的輸出端連接第三滾珠絲杠，所述第三滾珠絲杠的下端垂直支撐在第三絲杠支撐座上，所述第三絲杠支撐座設置在所述第二立柱上，所述第三滾珠絲杠上設置有沿著所述第二立柱上的導軌上下垂直移動的第三滑塊；

它還包括第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿和動平臺；所述第一連桿和第四連桿位于所述動平臺的同一側，所述第一連桿和第四連桿的其中一端均與所述第一滑塊鉸接，另一端均與所述動平臺鉸接，所述第一連桿和第四連桿等長，且所述第四連桿位于所述第一連桿的上方，形成了一平行四邊形機構；所述第二連桿和第三連桿位于所述動平臺的另一側；所述第二連桿的一端與所述第二滑塊鉸接，另一端與所述動平臺鉸接，該鉸接點與所述第四連桿和所述動平臺的鉸接端等高；所述第三連桿的一端與所述第三滑塊鉸接，另一端與所述動平臺鉸接，所述第三連桿和第一連桿與所述動平臺鉸接的一端鉸接在同一位置。

2.如權利要求1所述的一種平面兩自由度冗余驅動并聯機構，其特征在于：所述第一立柱、第二立柱、第一滑塊、第三滑塊，第一連桿、第四連桿、第三連桿和動平臺構成非冗余平面并聯閉鏈結構；通過第二連桿與動平臺鉸接，第二連桿通過第二滑塊帶動，構成平面兩自由度冗余驅動并聯機構。

3.如權利要求1所述的一種平面兩自由度冗余驅動并聯機構，其特征在于：所述第一連桿、第二連桿、第三連桿和第四連桿都是定長連桿。

4.如權利要求2所述的一種平面兩自由度冗余驅動并聯機構，其特征在于：所述第一連桿、第二連桿、第三連桿和第四連桿都是定長連桿。

5.如權利要求1或2或3或4所述的一種平面兩自由度冗余驅動并聯機構，其特征在于：所述各個連桿的兩端與所述滑塊和所述動平臺的鉸接都通過軸承座實現；其中，所述第三連桿和第一連桿與所述動平臺相連的一端通過同一軸承座與所述動平臺鉸接。

6.一種采用如權利要求1～5任一項所述的平面兩自由度冗余驅動并聯機構的機床，其特征在于：在所述動平臺的前端裝有銑刀和主軸電機，在所述底座一側垂直一體設置有一工作臺底座，所述工作臺底座上設置可移動工作臺，所述可移動工作臺通過設置在所述工作臺底座上的兩條絲杠驅動，所述兩條絲杠對稱分布在所述可移動工作臺的兩側，在所述可移動工作臺上設置有傳統的AC旋轉臺。