[發明專利]一種驅動關節可變的RRR并聯機構支鏈裝置

有效

• 申請號: 201610803243.8
• 申請日: 2016-09-05
• 公開（公告）號: CN106272350B
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 邵珠峰;關立文;袁偉濤;王立平;張兆坤;鄧豪;劉志遠
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

本發明涉及一種驅動關節可變的并聯機構RRR支鏈裝置，主要由本體機構、驅動部分、傳動部分組成，傳動部分分為三個傳動組，主要由離合器、傳動齒輪、同步帶輪、同步帶組成，驅動單元驅動離合器主動件，通過傳動齒輪和同步帶傳遞至驅動位置，通過靈活配置離合器主動件和從動件吸附、分離狀態切換支鏈驅動模式；本支鏈可以實現主動和被動關節的切換(驅動關節變化)，實現在不同工作空間中根據實際需要使用不同關節進行驅動，進而提升并聯機構在整個工作空間內的綜合性能；本發明裝置控制簡單，操作方便，能夠實現機構驅動模式的快速切換，有利于并聯機構在工作空間內性能的優化和提升，可應用于構成3?RRR、5R等各類帶有RRR支鏈的并聯機構。

技術領域

本發明屬于機械技術領域，特別涉及一種驅動關節可變的RRR并聯機構支鏈裝置。

背景技術

并聯機構被廣泛的應用于工業生產中完成各種不同的工作，但并聯機構存在著構型一定時，其運動性能無法根據不同任務的要求而改變的問題。并聯機構中存在著大量的被動關節，不同主被動關節配置具有不同運動性能。靈活切換機構驅動模式可使機構在整個工作空間具有最優性能，提高機構在整個工作空間內的運動速度，加速度，負載能力等性能。

現在的并聯機構中，基本上采用靠近靜平臺端的轉動副或移動副為主動副。這種機構驅動模式恒定，工作空間內運動性能無法改變，不能根據工況的變化調整機構的性能。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種驅動關節可變的RRR并聯機構支鏈裝置，利用電磁離合器裝置和同步帶裝置，實現機構驅動方式的可選擇性切換，可以靈活改變機構的主動和被動關節布置，在整個工作空間內發揮機構的最優性能，控制簡單，操作方便。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種驅動關節可變的RRR并聯機構支鏈裝置，包括本體機構、驅動單元2和傳動部分，其中：

所述本體機構包括靜平臺1、轉動關節Ⅰ、桿Ⅰ6、轉動關節Ⅱ、桿Ⅱ13及轉動關節Ⅲ，靜平臺1通過轉動關節Ⅰ連接桿Ⅰ6的一端，桿Ⅰ6的另一端通過轉動關節Ⅱ連接桿Ⅱ13的一端，桿Ⅱ13的另一端設置有轉動關節Ⅲ；

驅動單元2由電機、減速器和聯軸器組成，作用于轉動關節Ⅰ、轉動關節Ⅱ及轉動關節Ⅲ；

傳動部分分為三個傳動組，為傳動組Ⅰ、傳動組Ⅱ和傳動組Ⅲ，分別作用于轉動關節Ⅰ、轉動關節Ⅱ及轉動關節Ⅲ；

通過控制各傳動部分的狀態，實現支鏈驅動模式的切換。

所述傳動組Ⅰ為離合器Ⅰ3，主動件與驅動單元2輸出端連接，從動件與轉動關節Ⅰ連接；

所述傳動組Ⅱ由傳動系統和離合器Ⅱ10組成，傳動系統將離合器Ⅰ3主動件的運動傳遞至離合器Ⅱ10的主動件，離合器Ⅱ10的從動件與轉動關節Ⅱ連接；

所述傳動組Ⅲ為傳動齒輪Ⅲ11和離合器Ⅲ12，傳動齒輪Ⅲ11與離合器Ⅱ10同軸連接，與離合器Ⅲ12的主動件嚙合，離合器Ⅲ12的從動件與桿Ⅱ13連接。

所述傳動組Ⅱ中的傳動系統為同步帶和傳動齒輪系統，或齒輪傳動系統。

所述傳動組Ⅱ中的傳動系統包括傳動齒輪Ⅰ4、同步帶輪Ⅰ5、同步帶7、傳動齒輪Ⅱ8和同步帶輪Ⅱ9，其中，傳動齒輪Ⅰ4與離合器Ⅰ3的主動件嚙合，傳動齒輪Ⅰ4和傳動齒輪Ⅱ8均通過軸承與桿Ⅰ6連接，同步帶輪Ⅰ5與傳動齒輪Ⅰ4同軸運動，同步帶輪Ⅱ9與傳動齒輪Ⅱ8同軸運動，傳動齒輪Ⅱ8與離合器Ⅱ10的主動件嚙合。

所述的本體機構、驅動單元2、傳動組Ⅰ和傳動組Ⅱ連接形成支鏈Ⅰ，實現支鏈兩種驅動模式切換：

驅動模式Ⅰ，離合器Ⅰ3吸附，離合器Ⅱ10分離，驅動單元2直接驅動轉動關節Ⅰ，其余傳動組上所有齒輪均空轉；