[發(fā)明專利]一種基于并聯(lián)機構(gòu)的彎管成形裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110536299.2
• 申請日: 2021-05-17
• 公開（公告）號: CN113083970B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳子明;賈海嬌;王旭;趙坤;陳念龍;劉子軒;尹安
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號: B21D11/00
• 分類號: B21D11/00;B21D43/08;B21D43/00
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11474
• 代理人: 劉翠芹

本發(fā)明提供一種基于并聯(lián)機構(gòu)的彎管成形裝置，其包括定平臺、動平臺、進(jìn)給管、設(shè)置在所述定平臺與所述動平臺之間三個并列的運動分支。所述三個并列運動分支結(jié)構(gòu)相同，每一個運動分支均包括連接定平臺和滑塊的移動副、連接滑塊和連桿的第一U副、連接連桿和動平臺的第二U副及設(shè)置在所述動平臺的上的第四轉(zhuǎn)動副。其中，所述第一U副由第一轉(zhuǎn)動副和第二轉(zhuǎn)動副組成，所述第二U副由第三轉(zhuǎn)動副和所述第四轉(zhuǎn)動副組成。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，在于提供一種基于并聯(lián)機構(gòu)的空間高自由度彎曲、減少人工與空間占用體積的三維高自由度的彎管裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬塑性成形領(lǐng)域與機器人并聯(lián)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于并聯(lián)機構(gòu)的彎管成形裝置。

背景技術(shù)

三維自由彎曲成形技術(shù)作為金屬塑性成形領(lǐng)域近年來一項重要的技術(shù)創(chuàng)新，能夠?qū)崿F(xiàn)管材、型材、線材在各種彎曲半徑條件下的精確成形，對傳統(tǒng)彎曲成形技術(shù)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。其擺脫了傳統(tǒng)彎曲工藝對于空間彎曲構(gòu)件或者彎曲半徑連續(xù)變化的復(fù)雜彎曲構(gòu)件的局限性，具有無需更換彎曲模即可改變彎曲半徑、可實現(xiàn)空心構(gòu)件彎曲半徑的連續(xù)變化、可實現(xiàn)多種復(fù)雜彎曲形式、成形精度高、成形質(zhì)量高等優(yōu)點。

作為一種對于復(fù)雜異形截面的彎曲件的高效精確制造具有明顯競爭優(yōu)勢的柔性成形工藝，未來在航空制造技術(shù)、汽車制造、醫(yī)療以及建筑工程等領(lǐng)域必將受到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。現(xiàn)有的彎曲成形結(jié)構(gòu)一般體積大，占地面積大，且自由度較低，使用不方便。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種空間高自由度彎曲、減少人工與空間占用體積的三維高自由度基于并聯(lián)機構(gòu)的彎管設(shè)備。

具體地，本發(fā)明提供一種基于并聯(lián)機構(gòu)的彎管成形裝置，所述彎管成形裝置包括定平臺、動平臺、彎管伺服電機、進(jìn)給機構(gòu)以及三個并列的運動分支，所述三個并列的運動分支設(shè)置在所述定平臺與所述動平臺之間，所述三個并列運動分支結(jié)構(gòu)完全相同，每一個運動分支均包括連接定平臺和滑塊的移動副、連接滑塊和連桿的第一U副、連接連桿和動平臺的第二U副及設(shè)置在所述動平臺的上的第四轉(zhuǎn)動副；

其中，所述第一U副由第一轉(zhuǎn)動副和第二轉(zhuǎn)動副組成，所述第二U副由第三轉(zhuǎn)動副和所述第四轉(zhuǎn)動副組成；

各個運動分支的第一轉(zhuǎn)動副軸線與移動副的移動方向平行，第二轉(zhuǎn)動副與第三轉(zhuǎn)動副的軸線平行，第四轉(zhuǎn)動副軸線與動平臺平面之間的夾角和滑塊與定平臺平面之間的夾角相等；

所述動平臺和定平臺底座為等邊三角形，進(jìn)給管連接在定平臺和動平臺之間；

三個分支機構(gòu)均為移動副-U副-U副結(jié)構(gòu)，三個運動分支的兩端分別連接定平臺和動平臺,動平臺包括動平臺本體和第四轉(zhuǎn)動副，動平臺本體為一個等邊三角形，第四轉(zhuǎn)動副分別設(shè)置在等邊三角形的三個內(nèi)角處，第四轉(zhuǎn)動副設(shè)置為U型結(jié)構(gòu)，每一個第四轉(zhuǎn)動副分別連接有一個運動分支，通過控制運動分支使動平臺在三維空間中進(jìn)行升降、側(cè)傾和俯仰運動三個自由度的運動；

所述定平臺上設(shè)置有固定模，所述進(jìn)料機構(gòu)用于向彎管機構(gòu)輸送管件，進(jìn)料機構(gòu)包括伺服電機、聯(lián)軸器、支撐板、調(diào)節(jié)組件和齒輪組；

所述調(diào)節(jié)組件包括調(diào)節(jié)螺栓、調(diào)節(jié)螺母、第一調(diào)節(jié)軸承座以及第二調(diào)節(jié)軸承座，借助于所述調(diào)節(jié)螺栓和調(diào)節(jié)螺母能夠調(diào)節(jié)第一調(diào)節(jié)軸承座以及第二調(diào)節(jié)軸承座的安裝位置；

所述支撐底板用于將彎管機構(gòu)與進(jìn)料機構(gòu)進(jìn)行固定，保證彎管機構(gòu)與進(jìn)料機構(gòu)的相互配合；

所述齒輪組包括位于上部的第一齒輪組、位于下部的第二齒輪組以及傳動齒輪組，所述第一齒輪組借助于第一調(diào)節(jié)軸承座安裝，所述第二齒輪組借助于第二調(diào)節(jié)軸承座安裝，所述第一齒輪組和第二齒輪組中間形成夾送孔，所述夾送孔能夠借助于調(diào)節(jié)組件進(jìn)行調(diào)節(jié)；