[發明專利]一種附加冗余圓弧滑動的大工作空間三平動并聯機床

有效

• 申請號: 201611209561.8
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106736634B
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 李開明;郭歡;李斌豐;丁高鵬;杜燁;張志英;施琴慧;沈曉健;張傳旭;陳婕;施俊杰
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B23Q1/44
• 分類號: B23Q1/44
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 唐代盛

1.一種附加冗余圓弧滑動的大工作空間三平動并聯機床，其特征在于包括機架(1)、圓弧模組(2)、第一支鏈組(3)、第二支鏈組(4)、第三支鏈組(5)、動平臺(6)、工作臺(7)；所述機架(1)包括上支座(1-1)、主立柱(1-2)、下支座(1-3)；所述圓弧模組(2)包括第一導軌(2-1)、第二導軌(2-2)、滑臺(2-3)、滑塊(2-4)和支座(2-5)；

所述主立柱(1-2)上端安裝上支座(1-1)，主立柱(1-2)的安裝板下端安裝有下支座(1-3)，下支座(1-3)的另一端與工作臺(7)連接；所述圓弧模組(2)通過支座(2-5)安裝在主立柱(1-2)上；第一導軌(2-1)和第二導軌(2-2)安裝在支座(2-5)上，滑塊(2-4)在第一導軌滑塊(2-4)、第二導軌(2-2)上做圓弧滑動，滑塊(2-4)通過連桿與滑臺(2-3)連接；

所述第一支鏈組(3)、第二支鏈組(4)、第三支鏈組(5)的一端分別與上支座(1-1)、圓弧模組(2)的滑臺(2-3)、下支座(1-3)相連，另一端均與動平臺(6)相連。

2.如權利要求1所述的一種附加冗余圓弧滑動的大工作空間三平動并聯機床，其特征在于所述圓弧模組(2)為單自由度的移動副，所述支座(2-5)包括與主立柱(1-2)安裝板平行固接的連接板和連接兩個第一導軌(2-1)和第二導軌(2-2)的安裝板，第一導軌(2-1)和第二導軌(2-2)為結構相同的圓弧導軌，第二導軌(2-2)位于兩個第一導軌(2-1)的中部，且與第一導軌(2-1)錯開安裝；三個圓弧結構的導軌均相對支座(2-5)的安裝板外切，上下兩個第一導軌(2-1)的圓弧同心；滑塊(2-4)通過轉動副與連桿相連，連接第一導軌(2-1)的上下兩個滑塊(2-4)的轉動軸線共軸，且均與連接第二導軌(2-2)的中間滑塊(2-4)的轉動軸線平行；三個連桿均垂直于滑臺(2-5)連接，在平行于工作臺(7)方向上，上下兩個連桿與中間連桿錯開安裝，錯開的距離與第一導軌(2-1)相對第二導軌(2-2)錯開的距離相同；在垂直于工作臺(7)方向上，上下兩個連桿安裝位置相同。

3.如權利要求1或2所述的一種附加冗余圓弧滑動的大工作空間三平動并聯機床，其特征在于所述圓弧模組(2)的滑塊(2-4)沿著第一導軌(2-1)，第二導軌(2-2)平行于工作臺(7)水平滑動，連接第一導軌(2-1)的滑塊(2-4)的轉動副中心、連接第二導軌(2-2)的滑塊(2-4)的轉動副中心、第一導軌(2-1)圓心、第二導軌(2-2)圓心，四點始終構成平行四邊形。

4.如權利要求1所述的一種附加冗余圓弧滑動的大工作空間三平動并聯機床，其特征在于所述上支座(1-1)、下支座(1-3)與主立柱(1-2)，一起構成C形結構，所述上支座(1-1)、下支座(1-3)與主立柱(1-2)在工作空間的夾角均為120°。

5.如權利要求1所述的一種附加冗余圓弧滑動的大工作空間三平動并聯機床，其特征在于所述第一支鏈組(3)、第二支鏈組(4)、第三支鏈組(5)結構相同，每組支鏈組均由兩個結構相同的伸縮桿組成；伸縮桿的兩端均與球鉸連接，伸縮桿的中間采用滾珠絲杠傳動，每組支鏈的兩組伸縮桿在機床工作狀態下始終保證平行且等長，每組支鏈采用一個伺服電機同步驅動兩根伸縮桿。

6.如權利要求5所述的一種附加冗余圓弧滑動的大工作空間三平動并聯機床，其特征在于所述球鉸是一種經過改進的虎克鉸，通過在傳統虎克鉸的底座上增加一個轉動副來代替普通球鉸，轉動范圍可達-70°—70°。

7.如權利要求1或5所述的一種附加冗余圓弧滑動的大工作空間三平動并聯機床，其特征在于每組支鏈采用兩個伺服電機同步驅動兩根伸縮桿。