[發(fā)明專利]一種基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的彎管成形裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110536299.2
• 申請(qǐng)日: 2021-05-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113083970B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳子明;賈海嬌;王旭;趙坤;陳念龍;劉子軒;尹安
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號(hào): B21D11/00
• 分類號(hào): B21D11/00;B21D43/08;B21D43/00
• 代理公司: 北京孚睿灣知識(shí)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(jī)構(gòu)的彎管成形裝置，其包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)、進(jìn)給管、設(shè)置在所述定平臺(tái)與所述動(dòng)平臺(tái)之間三個(gè)并列的運(yùn)動(dòng)分支。所述三個(gè)并列運(yùn)動(dòng)分支結(jié)構(gòu)相同，每一個(gè)運(yùn)動(dòng)分支均包括連接定平臺(tái)和滑塊的移動(dòng)副、連接滑塊和連桿的第一U副、連接連桿和動(dòng)平臺(tái)的第二U副及設(shè)置在所述動(dòng)平臺(tái)的上的第四轉(zhuǎn)動(dòng)副。其中，所述第一U副由第一轉(zhuǎn)動(dòng)副和第二轉(zhuǎn)動(dòng)副組成，所述第二U副由第三轉(zhuǎn)動(dòng)副和所述第四轉(zhuǎn)動(dòng)副組成。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在于提供一種基于并聯(lián)機(jī)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(jī)器人并聯(lián)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于并聯(lián)機(jī)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(lái)一項(xiàng)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(duì)傳統(tǒng)彎曲成形技術(shù)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。其擺脫了傳統(tǒng)彎曲工藝對(duì)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(wú)需更換彎曲模即可改變彎曲半徑、可實(shí)現(xiàn)空心構(gòu)件彎曲半徑的連續(xù)變化、可實(shí)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(diǎn)。

作為一種對(duì)于復(fù)雜異形截面的彎曲件的高效精確制造具有明顯競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的柔性成形工藝，未來(lái)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(jī)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(jī)構(gòu)的彎管成形裝置，所述彎管成形裝置包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)、彎管伺服電機(jī)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)以及三個(gè)并列的運(yùn)動(dòng)分支，所述三個(gè)并列的運(yùn)動(dòng)分支設(shè)置在所述定平臺(tái)與所述動(dòng)平臺(tái)之間，所述三個(gè)并列運(yùn)動(dòng)分支結(jié)構(gòu)完全相同，每一個(gè)運(yùn)動(dòng)分支均包括連接定平臺(tái)和滑塊的移動(dòng)副、連接滑塊和連桿的第一U副、連接連桿和動(dòng)平臺(tái)的第二U副及設(shè)置在所述動(dòng)平臺(tái)的上的第四轉(zhuǎn)動(dòng)副；

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

各個(gè)運(yùn)動(dòng)分支的第一轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與移動(dòng)副的移動(dòng)方向平行，第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線平行，第四轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與動(dòng)平臺(tái)平面之間的夾角和滑塊與定平臺(tái)平面之間的夾角相等；

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

三個(gè)分支機(jī)構(gòu)均為移動(dòng)副-U副-U副結(jié)構(gòu)，三個(gè)運(yùn)動(dòng)分支的兩端分別連接定平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái),動(dòng)平臺(tái)包括動(dòng)平臺(tái)本體和第四轉(zhuǎn)動(dòng)副，動(dòng)平臺(tái)本體為一個(gè)等邊三角形，第四轉(zhuǎn)動(dòng)副分別設(shè)置在等邊三角形的三個(gè)內(nèi)角處，第四轉(zhuǎn)動(dòng)副設(shè)置為U型結(jié)構(gòu)，每一個(gè)第四轉(zhuǎn)動(dòng)副分別連接有一個(gè)運(yùn)動(dòng)分支，通過(guò)控制運(yùn)動(dòng)分支使動(dòng)平臺(tái)在三維空間中進(jìn)行升降、側(cè)傾和俯仰運(yùn)動(dòng)三個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)；

所述定平臺(tái)上設(shè)置有固定模，所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)用于向彎管機(jī)構(gòu)輸送管件，進(jìn)料機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、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(jī)構(gòu)與進(jìn)料機(jī)構(gòu)進(jìn)行固定，保證彎管機(jī)構(gòu)與進(jìn)料機(jī)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(dòng)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)；