[發明專利]一種三直線驅動的平面三自由度并聯機構及其應用

有效

• 申請號: 201310452671.7
• 申請日: 2013-09-28
• 公開（公告）號: CN103495973A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 孫志超
• 申請（專利權）人: 孫志超
• 主分類號: B25J9/02
• 分類號: B25J9/02;B25J9/10
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王倩

技術領域

本發明涉及連桿驅動機構領域，尤其是一種三直線驅動的平面三自由度并聯機構及其應用。

背景技術

目前，自動炒菜機的翻炒機構、振動篩、振動試驗臺、傳送機構、并聯機器人等機構中通常采用十字滑臺或者平面內三自由度機構進行驅動，受結構的限制，現有的驅動機構在使用中存在以下缺陷：1、驅動力分布不均勻，輸出穩定性差，影響整體設備的正常平穩運行；2、電線以及管線等需要隨驅動機構運動，因此管線等不但使用的長度長，而且在運動中容易互相纏繞，必須增加管線移動裝置來防止設備因管線纏繞而停止工作。3、結構復雜，零部件多，上一級系統的電機、滑軌、固定結構等零部件的重量都會作為下一級系統的負載，無效負載多，效率低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠保證輸出穩定性、減少管線移動距離、保障整體設備平穩運行且能實現一個平面內三個自由度運行的三直線驅動的平面三自由度并聯機構以及應用。

本發明的目的是通過以下技術手段實現的：

一種三直線驅動的平面三自由度并聯機構，其特征在于：包括三個直線驅動器和五個鉸鏈，其中兩個鉸鏈為上鉸鏈，三個鉸鏈為下鉸鏈，該三個下鉸鏈均固定在地面或者設備機架上，每個下鉸鏈均連接一個直線驅動器，其中下端連接外側下鉸鏈的兩個直線驅動器的上端分別連接同側的上鉸鏈，下端連接中間下鉸鏈的直線驅動器的上端可連接任意一側的上鉸鏈，該兩個上鉸鏈之間通過輸出連桿連接。

而且，所述的三個下鉸鏈的軸心位于同一軸線上。

而且，位于中間的下鉸鏈與其中一個位于側邊的下鉸鏈之間的距離等于或者不等于輸出連桿的長度。

而且，所述的每個下鉸鏈均鉸裝一個下連桿，每個下連桿均與各自的直線驅動器的下端連接。

而且，所述的直線驅動器為直線氣缸或者液壓缸或者電推桿或者電缸。

一種三直線驅動的平面三自由度并聯機構的應用，其特征在于：本并聯機構用作自動炒菜機的翻炒機構或者振動篩或者振動試驗臺或者傳送機構或者并聯機器人。

本發明的優點和積極效果是：

1、本并聯機構主要由三個直線驅動器和五個鉸鏈構成，其中三個直線運動機構負責驅動整個機構進行驅動，本并聯機構可將三個直線運動轉變成了一個平面內的所有三個自由度的運動，其結構簡單、成本低。

2、本并聯機構結構穩定，有利于驅動力的平均分布、提高輸出的穩定性、保證整體設備的正常平穩運行。

3、本并聯機構當使用氣壓、液壓、電推桿驅動時，可以將進出氣、液口，電線設置在下方，減少管線在機構運動時的移動量，防止氣、液管線互相纏繞。

4、本并聯機構相較傳動的十字滑臺、平面內三自由度機構等大大減少了電線、管線的移動距離，可以簡化甚至去掉傳動機構的線路移動、保護裝置。

5、本并聯機構適用于需要平面內所有三自由度的場合，尤其是：自動炒菜機的翻炒機構、振動篩、振動試驗臺、傳送機構以及并聯機器人等等。

6、本發明是一種設計合理、結構巧妙、安裝方便、無效負載少、易于實現且適用范圍廣的三直線驅動的平面三自由度并聯機構，使用本并聯機構能夠保證驅動力的平均分布，保證輸出平穩并能簡化整體設備結構。

附圖說明

圖1是本發明的主視圖；

圖2是本發明的使用示意圖一；

圖3是本發明的使用示意圖二。

具體實施方式

下面結合附圖詳細敘述本發明的實施例；需要說明的是，本實施例是敘述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護范圍。

一種三直線驅動的平面三自由度并聯機構，包括三個直線驅動器3、7、8和五個鉸鏈，其中兩個鉸鏈為上鉸鏈1、2，三個鉸鏈為下鉸鏈4、5、6，該三個下鉸鏈均固定在地面或者設備機架上，三個下鉸鏈的軸心位于同一軸線上。

每個下鉸鏈均連接一個直線驅動器，其具體結構為：每個下鉸鏈均鉸裝一個下連桿9，每個下連桿均與各自的直線驅動器的下端連接。直線驅動器為直線氣缸或者液壓缸或者電推桿或者電缸或者其他直線驅動裝置。如圖1所示，其中下端連接外側下鉸鏈6和4的兩個直線驅動器7和3，其上端分別連接同側的上鉸鏈1和2，下端連接中間下鉸鏈5的直線驅動器8的上端可連接任意一側的上鉸鏈，本實施例中連接的是上鉸鏈1。該兩個上鉸鏈之間通過輸出連桿10連接。