[發(fā)明專利]三自由度工業(yè)移動翻轉(zhuǎn)臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610231327.9
• 申請日: 2016-04-14
• 公開（公告）號: CN105835034B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金振林;張金柱;王軍
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B23Q1/26
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產(chǎn)權(quán)事務所(普通合伙)13116
• 代理人: 崔鳳英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種并聯(lián)機構(gòu)，特別是一種工業(yè)平臺。

背景技術(shù)

并聯(lián)結(jié)構(gòu)的工業(yè)移動翻轉(zhuǎn)臺是近幾十年出現(xiàn)的新型工業(yè)平臺，這種工業(yè)平臺通常由基座、運動平臺和以并聯(lián)方式連接兩者的多條運動分支組成，其驅(qū)動部件可以安裝在基座上或基座附近，使它與串聯(lián)結(jié)構(gòu)的工業(yè)平臺相比具有一些獨特的性能，如剛度大、對稱性好、結(jié)構(gòu)緊湊和動力學性能好等。斯帝瓦特(Stewart)平臺是最典型的六自由度并聯(lián)平臺，這種平臺由運動平臺、基座和連接兩者的六條可伸縮運動支鏈組成，通過六個運動支鏈的伸縮運動使運動平臺實現(xiàn)任意位置與姿態(tài)的六維空間運動，該種平臺亦即具有六個自由度。但是，現(xiàn)代生產(chǎn)中的許多實際工業(yè)操作平臺只需要具有部分自由度，如分別具有二、三、四和五自由度的操作平臺，其中，具有二維移動和一維轉(zhuǎn)動的且具有實用性的三自由度工業(yè)移動翻轉(zhuǎn)臺并不多見。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、精度高、承載能力強、移動范圍和翻轉(zhuǎn)能力大、工藝性好的可以實現(xiàn)在垂直面內(nèi)的二維移動和繞一水平軸的轉(zhuǎn)動的三自由度工業(yè)移動翻轉(zhuǎn)臺。

本發(fā)明包括基座、運動平臺以及連接基座和運動平臺兩端的兩條運動支鏈。所述兩條運動支鏈中的第二運動支鏈包括四個H形連桿、兩個伸縮桿和十個轉(zhuǎn)動軸，其中，第一H形連桿和第三H形連桿的一端分別通過第三轉(zhuǎn)動軸和第四轉(zhuǎn)動軸與第二H形連桿的一端和中下部轉(zhuǎn)動連接，所述第二H形連桿的另一端通過第一轉(zhuǎn)動軸與運動平臺轉(zhuǎn)動連接，所述第一H形連桿和第三H形連桿的另一端分別通過第六轉(zhuǎn)動軸和第五轉(zhuǎn)動軸與第四H形連桿的中上部和一端轉(zhuǎn)動連接，所述第四H形連桿的另一端通過第二轉(zhuǎn)動軸與基座轉(zhuǎn)動連接，所述第一H形連桿和第三H形連桿互相平行，所述第二H形連桿和第四H形連桿互相平行；第一伸縮桿的一端通過第七轉(zhuǎn)動軸與所述第一H形連桿的中間一部位轉(zhuǎn)動連接，該第一伸縮桿的另一端通過第九轉(zhuǎn)動軸與所述第四H形連桿的下部轉(zhuǎn)動連接，第二伸縮桿的一端通過第八轉(zhuǎn)動軸與第四H形連桿的中部轉(zhuǎn)動連接，該第二伸縮桿的另一端通過第十轉(zhuǎn)動軸與基座的一端轉(zhuǎn)動連接；所述所有轉(zhuǎn)動軸互相平行且水平設(shè)置；所述兩條運動支鏈中的第一運動支鏈除了沒有第二伸縮桿及其聯(lián)接件以外，其它部件及部件間的連接關(guān)系與第二運動支鏈相同；工件或夾具安裝在運動平臺上，通過三個運動支鏈的三個伸縮桿的驅(qū)動，可實現(xiàn)運動平臺在垂直面內(nèi)的二維移動和繞一水平軸的轉(zhuǎn)動。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：

1、具有明確運動特性，即，在垂直面內(nèi)的二維移動和繞一水平軸的轉(zhuǎn)動。

2、機構(gòu)運動學算法簡單、精度高、承載能力強、結(jié)構(gòu)簡單、移動范圍和翻轉(zhuǎn)能力大及工藝性好。

3、本發(fā)明在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域有廣泛的應用前景，特別適合與焊接機器人聯(lián)動，用于大型復雜零件的焊接。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的立體示意簡圖。

圖2為本發(fā)明第二運動支鏈的立體示意簡圖。

在圖中：1.基座、2.第一運動支鏈、3.第二運動支鏈、4.運動平臺、5.第一轉(zhuǎn)動軸、6.第二轉(zhuǎn)動軸、7.第一H形連桿、8.第三轉(zhuǎn)動軸、9.第四轉(zhuǎn)動軸、10.第二H形連桿、11.第三H形連桿、12.第七轉(zhuǎn)動軸、13.第五轉(zhuǎn)動軸、14.第四H形連桿、15.第六轉(zhuǎn)動軸、16.第一伸縮桿、17.第八轉(zhuǎn)動軸、18.第二伸縮桿、19.第十轉(zhuǎn)動軸、20.第九轉(zhuǎn)動軸。

具體實施方式

在圖1和圖2所示的三自由度工業(yè)移動翻轉(zhuǎn)臺示意圖中，基座1和運動平臺4的兩端分別通過第一運動支鏈2和第二運動支鏈3連接，所述第二運動支鏈包括四個H形連桿、兩個伸縮桿和十個轉(zhuǎn)動軸，其中，第一H形連桿7和第三H形連桿11的一端分別通過第三轉(zhuǎn)動軸8和第四轉(zhuǎn)動軸9與第二H形連桿10的一端和中下部轉(zhuǎn)動連接，所述第二H形連桿的另一端通過第一轉(zhuǎn)動軸5與運動平臺轉(zhuǎn)動連接，所述第一H形連桿和第三H形連桿的另一端分別通過第六轉(zhuǎn)動軸15和第五轉(zhuǎn)動軸13與第四H形連桿14的中上部和一端轉(zhuǎn)動連接，所述第四H形連桿的另一端通過第二轉(zhuǎn)動軸6與基座轉(zhuǎn)動連接，所述第一H形連桿和第三H形連桿互相平行，所述第二H形連桿和第四H形連桿互相平行；第一伸縮桿16的一端通過第七轉(zhuǎn)動軸12與所述第一H形連桿的中間一部位轉(zhuǎn)動連接，該第一伸縮桿的另一端通過第九轉(zhuǎn)動軸20與所述第四H形連桿的下部轉(zhuǎn)動連接，第二伸縮桿18的一端通過第八轉(zhuǎn)動軸17與第四H形連桿的中部轉(zhuǎn)動連接，該第二伸縮桿的另一端通過第十轉(zhuǎn)動軸19與基座的一端轉(zhuǎn)動連接；所述所有轉(zhuǎn)動軸互相平行且水平設(shè)置；所述第一運動支鏈除了沒有第二伸縮桿18及其聯(lián)接件以外，其它部件及部件間的連接關(guān)系與第二運動支鏈相同；工件或夾具安裝在運動平臺上，通過三個運動支鏈的三個伸縮桿的驅(qū)動，可實現(xiàn)運動平臺在垂直面內(nèi)的二維移動和繞一水平軸的轉(zhuǎn)動。