[發(fā)明專利]一種平面三自由度并聯(lián)運(yùn)動(dòng)模擬裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310206646.0
• 申請(qǐng)日: 2013-05-29
• 公開（公告）號(hào): CN103337217A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙杰;閆繼宏;朱延河;李戈;唐術(shù)鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B25/02
• 分類號(hào): G09B25/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 高媛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種并聯(lián)運(yùn)動(dòng)模擬裝置，具體涉及一種平面三自由度并聯(lián)運(yùn)動(dòng)模擬裝置。

背景技術(shù)

在少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)中，三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)有著廣泛的用途。現(xiàn)有三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的操作各向同性差、奇異點(diǎn)多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜負(fù)載量小，中國專利CN201020647907.4公開了一種三自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)，包括平臺(tái)和底架，底架上設(shè)置有三個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置；還包括控制回路，控制回路上設(shè)置有多個(gè)閥門，以分別帶動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)桿、第二驅(qū)動(dòng)桿和第三驅(qū)動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)，從而控制平臺(tái)在前后和左右方向上以不同角度傾斜運(yùn)動(dòng)、或上下垂直運(yùn)動(dòng)。但是目前對(duì)大負(fù)載的平面三自由度并聯(lián)運(yùn)動(dòng)臺(tái)的研究相對(duì)較少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的操作各向同性差、奇異點(diǎn)多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜負(fù)載量小的問題，進(jìn)而提出一種平面三自由度并聯(lián)運(yùn)動(dòng)模擬裝置。

本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是：本發(fā)明包括平面三自由度軸承和三個(gè)滾轉(zhuǎn)徑向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，三個(gè)滾轉(zhuǎn)徑向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均布設(shè)置在平面三自由度軸承的下表面上，平面三自由度軸承包括軸承下框架、動(dòng)板和軸承上框架，每個(gè)滾轉(zhuǎn)徑向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電磁離合器和滾珠絲杠副，軸承下框架、動(dòng)板、軸承上框架由下至上依次設(shè)置，動(dòng)板可相對(duì)于軸承下框架和軸承上框架轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)均與軸承下框架的下表面連接，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸均通過一個(gè)電磁離合器與相對(duì)應(yīng)的一個(gè)滾珠絲杠副的一端連接，每個(gè)滾珠絲杠副的另一端均與動(dòng)板的下表面連接。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)和徑向移動(dòng)，能夠適應(yīng)等效質(zhì)量3800kg～8000kg的變化范圍；設(shè)計(jì)采用一種大型尼龍保持架平面球軸承結(jié)構(gòu)，有效降低徑向隨動(dòng)力，簡化了加工工藝、降低了生產(chǎn)費(fèi)用；本發(fā)明的操作各向同性好、奇異點(diǎn)少，且結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，負(fù)載量大。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是平面三自由度軸承的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是滾轉(zhuǎn)徑向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：結(jié)合圖1至圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種平面三自由度并聯(lián)運(yùn)動(dòng)模擬裝置包括平面三自由度軸承1和三個(gè)滾轉(zhuǎn)徑向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2，三個(gè)滾轉(zhuǎn)徑向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2均布設(shè)置在平面三自由度軸承1的下表面上，平面三自由度軸承1包括軸承下框架1-1、動(dòng)板1-2和軸承上框架1-3，每個(gè)滾轉(zhuǎn)徑向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)2-1、電磁離合器2-2和滾珠絲杠副2-3，軸承下框架1-1、動(dòng)板1-2、軸承上框架1-3由下至上依次設(shè)置，動(dòng)板1-2可相對(duì)于軸承下框架1-1和軸承上框架1-3轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)1均與軸承下框架1-1的下表面連接，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)2-1的輸出軸均通過一個(gè)電磁離合器2-2與相對(duì)應(yīng)的一個(gè)滾珠絲杠副2-3的一端連接，每個(gè)滾珠絲杠副2-3的另一端均與動(dòng)板1-2的下表面連接。

本實(shí)施方式中軸承下框架1-1與動(dòng)板1-2之間留有0.05mm的間隙，軸承上框架1-3與動(dòng)板1-2之間留有0.05mm的間隙，如此設(shè)置，避免了低溫下因?yàn)榕蛎浵禂?shù)的不同，導(dǎo)致軸承上框架1-3和軸承下框架1-1對(duì)動(dòng)板1-2產(chǎn)生過大壓力甚至抱死。

具體實(shí)施方式二：結(jié)合圖1至圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種平面三自由度并聯(lián)運(yùn)動(dòng)模擬裝置的平面三自由度軸承1還包括滾珠保持架1-4、鈦合金板1-5和多個(gè)滾珠，滾珠保持架1-4、鈦合金板1-5由上至下依次設(shè)置在動(dòng)板1-2與軸承下框架1-1之間，多個(gè)滾珠均布安裝在滾珠保持架1-4上。

本實(shí)施方式的技術(shù)效果是：鈦合金板1-5提高了滾珠的硬度和耐磨性，如此設(shè)置，簡化了加工工藝、降低了生產(chǎn)費(fèi)用，有效降低徑向隨動(dòng)力。

其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式三：結(jié)合圖1至圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種平面三自由度并聯(lián)運(yùn)動(dòng)模擬裝置的滾珠保持架1-4是尼龍板制作的滾珠保持架1-4。

本實(shí)施方式的技術(shù)效果是：用尼龍板制作滾珠保持架1-4，降低了裝置的徑向隨動(dòng)力。

其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式二相同。

工作原理

驅(qū)動(dòng)電機(jī)2-1通過電磁離合器2-2推動(dòng)滾珠絲杠副2-3，滾珠絲杠副2-3推動(dòng)動(dòng)板1-2相對(duì)于軸承下框架1-1轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)需要浮動(dòng)時(shí)，電磁離合器2-2脫開，裝置進(jìn)入浮動(dòng)姿態(tài)。