[實(shí)用新型]一種多自由度工作臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420528610.4
• 申請日: 2014-09-15
• 公開（公告）號: CN204097568U
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜付兵;朱剛賢
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;B25H1/14
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于機(jī)械加工領(lǐng)域，涉及一種工作臺結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種具有多個運(yùn)動自由度的工作臺。

背景技術(shù)

一般的加工操作都需要配置工作臺，某些高要求的加工還需要配備較為專業(yè)的工作臺，一個適合的工作臺對工作起到非常重要的促進(jìn)作用，能有效提高加工的效率、提高操作的精度及穩(wěn)定性，同時也能減輕操作者的勞動負(fù)擔(dān)，更為符合人機(jī)工程學(xué)。

隨著技術(shù)的發(fā)展和生活水平的提高，需要在工作臺上加工或者操作的設(shè)備也越來越復(fù)雜，特別對于具有多個運(yùn)動自由度的高精度工作臺需求越來越迫切。例如，在激光熔覆成形的研究過程中需要將基材放置于工作臺上，利用高能激光束進(jìn)行加工，尤其在進(jìn)行復(fù)雜零件的堆積成形過程中更需要配置高精度、多自由度的工作臺。然而，目前在該領(lǐng)域使用的工作臺存在運(yùn)動自由度少的缺點(diǎn)，從而導(dǎo)致復(fù)雜零件的堆積難以實(shí)現(xiàn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)相對簡單，并且具有多個運(yùn)動自由度的工作臺，不僅可實(shí)現(xiàn)XYZ三個方向的移動，還可實(shí)現(xiàn)繞X和Z軸的轉(zhuǎn)動，為復(fù)雜零部件的堆積成形奠定了基礎(chǔ)。

一種多自由度工作臺，其特征在于：所述多自由度工作臺包括Z軸向移動的第一平動機(jī)構(gòu)、Y軸向移動的第二平動機(jī)構(gòu)、X軸向移動的第三平動機(jī)構(gòu)、繞Z軸向轉(zhuǎn)動的第一轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)以及繞X向轉(zhuǎn)動的第二轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)；所述第二平動機(jī)構(gòu)安裝于所述第一平動機(jī)構(gòu)之上，所述第三平動機(jī)構(gòu)安裝于所述第二平動機(jī)構(gòu)之上，所述第一轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)安裝于所述第三平動機(jī)構(gòu)之上，所述第二轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)安裝于所述第一轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)之上；所述第二平動機(jī)構(gòu)和所述第三平動機(jī)構(gòu)采用模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)相同、安裝方向不同。

優(yōu)選地，所述第一平動機(jī)構(gòu)包括底座，安裝在所述底座上的第一電機(jī)、第一渦桿和第一渦輪，第一支撐板，以及安裝于所述第一渦輪和第一支撐板之間的第一絲杠及其對應(yīng)的第一絲杠螺母；所述第一渦桿與第一電機(jī)的輸出端相連，所述第一渦輪上的咬齒于所述第一渦桿上的螺紋咬合連接；所述第一絲杠與第一渦輪的中心垂直連接；所述第一絲杠螺母一端與所述第一絲杠咬合，另一端與所述第一支撐板的下表面連接；所述第一電機(jī)通過第一渦輪和第一渦桿帶動第一絲杠轉(zhuǎn)動，第一絲杠轉(zhuǎn)動帶動第一絲杠螺母以及第一支撐板升降。

優(yōu)選地，所述第一平動機(jī)構(gòu)還包括連接于所述底座和第一支撐板之間的兩組剪刀臂，所述每組剪刀臂的一側(cè)上下兩個端點(diǎn)分別固定于所述第一支撐板和所述底座，另一側(cè)的上下兩個端點(diǎn)分別通過滑塊與第一支撐板和底座連接。

優(yōu)選地，所述第一絲杠螺母為T字型，下端與所述第一絲杠咬合，上部的左右兩端分別與兩組剪刀臂固定于第一支撐板下方的兩端連接。

優(yōu)選地，所述第二平動機(jī)構(gòu)與所述第三平動機(jī)構(gòu)采用結(jié)構(gòu)相同的模塊化設(shè)計，每組第二平動機(jī)構(gòu)或第三平動機(jī)構(gòu)均包括：第二電機(jī)、與第二電機(jī)的輸出端相連的第二絲杠及其對應(yīng)的第二絲杠螺母、用于容納并固定第二絲杠的第一導(dǎo)軌基座以及固定于所述第二絲杠螺母上端面的第二支撐板，所述第二電機(jī)通過第二絲杠和第二絲杠螺母帶動所述第二支撐板移動。

優(yōu)選地，所述每組第二平動機(jī)構(gòu)或第三平動機(jī)構(gòu)還包括一支于所述第二絲桿平行設(shè)置的導(dǎo)向桿、套設(shè)在所述導(dǎo)向桿上的導(dǎo)向塊，所述導(dǎo)向桿設(shè)置在與所述第一導(dǎo)軌基座平行的第二導(dǎo)軌基座內(nèi)，所述導(dǎo)向塊上端面于所述第二支撐板連接。

優(yōu)選地，所述第一轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)包括第三電機(jī)、與所述第三電機(jī)的輸出端相連的第二渦桿、與所述第二渦桿咬合連接的第二渦輪、位于所述第二渦輪上方的支撐圓盤以及用于連接第二渦輪和支撐圓盤并帶動所述支撐圓盤轉(zhuǎn)動的第一傳動軸，所述第三電機(jī)通過第二渦輪、第二渦桿驅(qū)動第一傳動軸及支撐圓盤作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。

優(yōu)選地，所述第二轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)包括第四電機(jī)、與所述第四電機(jī)的輸出端相連的第三渦桿、與所述第三渦桿咬合連接的第三渦輪以及工作臺，所述工作臺通過第二傳動軸與所述第三渦輪的中心連接，所述第二傳動軸通過一對支架架設(shè)在所述第一轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的上方、并且與第三渦輪的中心垂直連接，所述第四電機(jī)通過第三渦輪、第三渦桿驅(qū)動第二傳動軸及工作臺作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；所述支架的高度大于所述工作臺中心至邊緣的最大距離。

優(yōu)選地，所述第二傳動軸的端面設(shè)置有指針，所述支架的外側(cè)設(shè)置有角度刻度，所述工作臺內(nèi)置水平儀，所述工作臺圍繞軸線方向設(shè)置有若干個鎖緊槽。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)相對簡單，而且具有5個自由度，其中3個平動自由度和兩個轉(zhuǎn)動自由度，基本可以滿足所有復(fù)雜零部件成形的要求。