[發明專利]一種用于振動篩的四自由度并聯機構

有效

• 申請號: 201811007166.0
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN109107880B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 傘紅軍;陳久朋;伍星;陳明方;王學軍;賀瑋
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B07B1/28
• 分類號: B07B1/28;B07B1/42;B25J9/00
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• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種用于振動篩的四自由度并聯機構，包括定平臺、動平臺、四條簡單支鏈，四條簡單支鏈由簡單支鏈Ⅰ、簡單支鏈Ⅱ、簡單支鏈Ⅲ、簡單支鏈Ⅳ組成；所述定平臺與動平臺通過四條簡單支鏈連接，四條簡單支鏈的復合運動構成了動平臺的輸出運動。本發明所構建的四自由度的并聯機構能實現空間三維平動和一維轉動，可用于工廠中沙粒的篩選和生活中細小顆粒的篩分，是一種新型的并聯機構，可以為加工制造提供幫助。

技術領域

本發明涉及一種用于振動篩的四自由度并聯機構，屬于并聯機器人領域。

背景技術

2007年，沈惠平首次提出了基于并聯機構的振動篩的新概念(簡稱:并聯運動振動篩)，并聯振動篩動平臺的運動軌跡可實現振動篩篩面運動所要求的較理想的運動軌跡，克服了傳統振動篩的篩面軌跡單一、“難篩粒”易堵孔的現象，且結構簡單、制造加工容易、維修方便、篩分效率高等優點。其中，并聯機構是并聯運動振動篩裝置的主體機構，它直接影響了并聯運動振動篩的篩分效率，故振動篩主機構的拓撲結構優化設計在并聯運動振動篩的設計中起著關鍵的作用。而振動篩的設計應該滿足以下的設計原則：動平臺必須具有二維以上運動輸出；動平臺通過幾個相互關聯的運動鏈與機架聯接；每個支鏈由唯一的主動副驅動；驅動裝置應位于或盡可能的接近機架，以利于驅動配置，并改善機構動力學性能；在相同情況下，所選機構的構件數及運動副數應盡可能少。考慮到制造成本，盡量用轉動副代替移動副；在機型的優化改進過程中，使機構的自由度及耦合度k值逐漸減小，以使機構制造、使用簡單，但要盡量使機構的方位特征集保持不變或者減少一個移動（或轉動）；(3)機構在運動的過程中，要滿足曲柄能夠整周運動，不能發生干涉；

以往的振動篩機很少將并聯機構考慮進去，導致了機構比較復雜，強度和剛度均比較低，并且振動篩大多為三自由度以下，這樣振動篩的篩分效果不是非常明顯。

發明內容

本發明提供了一種用于振動篩的四自由度并聯機構，通過四條簡單支鏈連接動、定平臺構成，能夠實現空間三維移動和一維轉動，可將其用于振動篩中進行沙粒和一些細小顆粒的篩選。

本發明的技術方案是：一種用于振動篩的四自由度并聯機構，包括定平臺N、動平臺M、四條簡單支鏈，四條簡單支鏈由簡單支鏈Ⅰ、簡單支鏈Ⅱ、簡單支鏈Ⅲ、簡單支鏈Ⅳ組成；

所述定平臺N與動平臺M通過四條簡單支鏈連接，四條簡單支鏈的復合運動構成了動平臺M的輸出運動；

所述簡單支鏈Ⅰ對動平臺M產生三維移動和一維轉動的作用；

所述簡單支鏈Ⅱ和簡單支鏈Ⅳ結構相同，為能實現空間6自由度運動的串聯鏈，不對動平臺M運動產生約束；

所述簡單支鏈Ⅲ采用與簡單支鏈Ⅰ相同的結構或者采用PSS結構。

所述簡單支鏈Ⅰ、簡單支鏈Ⅲ一端的運動副與定平臺N的兩條對邊連接，簡單支鏈Ⅱ、簡單支鏈Ⅳ一端的運動副安裝在定平臺N任意位置，四條簡單支鏈另一端的運動副分別與動平臺M的四個角連接，位于定平臺N對邊的簡單支鏈Ⅰ、簡單支鏈Ⅲ一端的運動副軸線保持平行，四條支鏈不相交。

作為驅動副的與定平臺N四條邊分別連接的四條簡單支鏈一端的運動副為：簡單支鏈Ⅰ、簡單支鏈Ⅲ的運動副為移動副，簡單支鏈Ⅱ、簡單支鏈Ⅳ的運動副為轉動副或移動副；與動平臺M的四個角連接的四條簡單支鏈一端的運動副為：簡單支鏈Ⅰ、簡單支鏈Ⅲ的運動副為轉動副，簡單支鏈Ⅱ、簡單支鏈Ⅳ的運動副為球副。

所述動平臺M采用四邊形形式；定平臺N采用梯形或平行四邊形形式，且與動平臺M選用不同形式。

所述簡單支鏈Ⅰ由轉動副R12、轉動副R13、轉動副R14、移動副P11、連接桿一1、連接桿二2和連接桿三3組成；