[發(fā)明專利]欠驅(qū)動(dòng)行程可調(diào)曲柄裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810227221.0
• 申請(qǐng)日: 2018-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN108406746A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛豪俊;何斌;牛勇超;潘祺俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 薛豪俊
• 主分類號(hào): B25J9/00
• 分類號(hào): B25J9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種欠驅(qū)動(dòng)行程可調(diào)曲柄裝置，包括一個(gè)固定平臺(tái)、一個(gè)負(fù)載平臺(tái)、甲傳動(dòng)分支臂(包括甲主動(dòng)臂桿、甲偏心銷軸和甲從動(dòng)臂桿)、乙傳動(dòng)分支臂(包括乙主動(dòng)臂桿、乙偏心銷軸和乙從動(dòng)臂桿)、一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、一個(gè)主軸，所述固定平臺(tái)通過所述甲傳動(dòng)分支臂與乙傳動(dòng)分支臂連接所述負(fù)載平臺(tái)，負(fù)載平臺(tái)安裝在所述主軸的曲軸軸段上，負(fù)載平臺(tái)與主軸的曲軸軸段共同構(gòu)成一個(gè)曲柄，在所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，經(jīng)甲傳動(dòng)分支臂與乙傳動(dòng)分支臂傳動(dòng)，使負(fù)載平臺(tái)能夠在主軸的曲軸軸段上進(jìn)行二自由度的運(yùn)動(dòng)，從而改變主軸非曲軸軸段中心軸線與負(fù)載平臺(tái)外圓中心軸線的距離，使得曲柄的長(zhǎng)度發(fā)生變化。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，利用該機(jī)構(gòu)可以調(diào)整機(jī)械設(shè)備中曲柄的結(jié)構(gòu)參數(shù)，由于欠驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)中的動(dòng)力源遠(yuǎn)離末端運(yùn)動(dòng)部件，動(dòng)態(tài)性能好，適用于含有曲柄部件且需要調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)的機(jī)械裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種曲柄裝置，特別是一種欠驅(qū)動(dòng)行程可調(diào)曲柄裝置。

背景技術(shù)

二自由度的并聯(lián)機(jī)構(gòu)定義為動(dòng)平臺(tái)和定平臺(tái)通過兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)鏈相連接，機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)自由度，且以并聯(lián)方式驅(qū)動(dòng)的一種閉環(huán)機(jī)構(gòu)。并聯(lián)機(jī)構(gòu)有諸多特點(diǎn)，例如無累積誤差、高精度、驅(qū)動(dòng)便安裝等，這就使得機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)部分輕量高速、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、結(jié)構(gòu)緊湊、剛度高、承載能力大，并且完全對(duì)稱的并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有較好的各向同性。

欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)是指機(jī)構(gòu)的獨(dú)立控制變量個(gè)數(shù)小于系統(tǒng)自由度個(gè)數(shù)的非線性典型機(jī)構(gòu)。與完全驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在節(jié)約能量、降低成本、靈活輕量等方面都更有優(yōu)勢(shì)，因此對(duì)它的研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)十分常見，在航天飛機(jī)、水下船艦以及工業(yè)機(jī)器人等領(lǐng)域中廣泛存在。

曲柄的定義是與機(jī)架用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連并能繞該轉(zhuǎn)動(dòng)軸線整圈旋轉(zhuǎn)(即周轉(zhuǎn)副)的構(gòu)件，曲柄一般指的是曲柄連桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)或是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)等常見機(jī)械結(jié)構(gòu)中的曲柄部件。這類機(jī)構(gòu)能夠?qū)⑽矬w的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為另一物體的特定軌跡線運(yùn)動(dòng)，例如直線運(yùn)動(dòng)、擺動(dòng)等，因此被廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)制造的各個(gè)領(lǐng)域。

曲柄類構(gòu)件在沖壓機(jī)床、鍛壓裝備乃至汽車制造業(yè)領(lǐng)域都是一種十分重要的零部件，目前的傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備中，該類零部件在設(shè)計(jì)制造后，結(jié)構(gòu)參數(shù)往往不能改變或者難以調(diào)整。例如在壓力機(jī)中，為了提高材料的成形性能和預(yù)防出現(xiàn)工藝缺陷，需要對(duì)末端滑塊的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行優(yōu)化；在冷鐓設(shè)備中，為了適應(yīng)各類材料的加工要求，需要設(shè)備能夠輸出不同的冷鐓力，出于各種原因，很多該類機(jī)械設(shè)備都需要對(duì)曲柄的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，但是調(diào)整難度較大，調(diào)整的效果也不佳。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述有技術(shù)存在的缺陷，提供一種欠驅(qū)動(dòng)可調(diào)曲柄裝置。該裝置中主軸的曲軸軸段與負(fù)載平臺(tái)共同構(gòu)成一個(gè)曲柄，且該裝置只帶有一個(gè)動(dòng)力源，該動(dòng)力源連接欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其負(fù)載平臺(tái)具有兩個(gè)自由度，通過動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)，可使得負(fù)載平臺(tái)在主軸的曲軸軸段上做二自由度的運(yùn)動(dòng)，從而改變主軸非曲軸軸段中心軸線與負(fù)載平臺(tái)外圓中心軸線的距離，使得曲柄的長(zhǎng)度發(fā)生變化。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，利用該機(jī)構(gòu)可以調(diào)整機(jī)械設(shè)備中曲柄部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)，欠驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)中的動(dòng)力源遠(yuǎn)離末端運(yùn)動(dòng)部件，動(dòng)態(tài)性能好，適用于含有曲柄部件且需要調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)的機(jī)械設(shè)備。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是：

本發(fā)明的欠驅(qū)動(dòng)行程可調(diào)曲柄裝置，包含一個(gè)固定平臺(tái)、一個(gè)負(fù)載平臺(tái)、甲傳動(dòng)分支臂、乙傳動(dòng)分支臂、一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、一個(gè)主軸。其特征在于：固定平臺(tái)通過甲傳動(dòng)分支臂和乙傳動(dòng)分支臂連接負(fù)載平臺(tái)，負(fù)載平臺(tái)安裝在所述主軸的曲軸軸段上，負(fù)載平臺(tái)與主軸的曲軸軸段共同構(gòu)成一個(gè)曲柄，在調(diào)節(jié)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，經(jīng)甲傳動(dòng)分支臂和乙傳動(dòng)分支臂傳動(dòng)，使負(fù)載平臺(tái)能夠在主軸的曲軸軸段上進(jìn)行二自由度的運(yùn)動(dòng)，從而使得曲柄的長(zhǎng)度可變。其中甲傳動(dòng)分支臂一端通過球副來連接負(fù)載平臺(tái)，另一端與安裝在甲支撐座上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出端固定連接，乙傳動(dòng)分支臂一端通過球副來連接負(fù)載平臺(tái)，另一端與安裝于乙支撐座上的支撐銷鉸接，甲傳動(dòng)分支臂與乙傳動(dòng)分支臂成對(duì)稱分布，負(fù)載平臺(tái)和固定平臺(tái)都與主軸相連接。

根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：