[發明專利]一種面向復雜構件加工的少支鏈五自由度并聯機器人

在審

• 申請號: 202211436721.8
• 申請日: 2022-11-16
• 公開（公告）號: CN115771136A
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 孫濤;陳凱旋;王攀峰;牛治利;王若瑜
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 天津漿果知識產權代理事務所(普通合伙) 12240
• 代理人: 王龑

本發明公開了一種面向復雜構件加工的少支鏈五自由度并聯機器人，并聯加工機器人包括作為支撐基礎的靜平臺、作為位姿調節的動平臺，動平臺中設置有完成執行動作的加工輸出單元，靜平臺、動平臺之間設置有無約束支鏈組和約束支鏈，約束支鏈包括第一虎克鉸，第一虎克鉸與靜平臺活動相連，約束支鏈在第一虎克鉸的鉸接軸上轉動。本發明中采用支撐臂與約束支鏈中的第一虎克鉸活動相連，使第三移動副能夠隨著第一虎克鉸轉動，通過第二虎克鉸實現與動平臺的背部相連，約束支鏈與兩條無約束之間進行動作組合，實現五自由度加工，通過靜平臺實現與移動裝置的安裝，本發明剛度大、具有較大的工作空間能夠用于復雜的構件加工。

技術領域

本發明屬于加工機器人技術領域，具體涉及一種面向復雜構件加工的少支鏈五自由度并聯機器人。

背景技術

目前，加工機器人在制造業發揮著重要作用，特別在重大先進裝備及核心部件、高性能材料以及高技術制造工藝等方面，并聯機器人有著舉足輕重的地位。伴隨著國家重大工程的開展，高端裝備產業對其核心零部件的效率和質量的要求更高，為滿足高端裝備核心零部件高剛度和大工作空間的加工，設計一款具有五軸聯動加工能力的機器人是一種有效解決途徑。

目前，部分五自由度加工機器人存在剛度大但工作空間小的問題，如中國專利CN113319827A公開的五自由度并聯加工機器人結構，雖然其剛度優勢明顯，但由于機構布置形式的特點，限制其末端執行機構的擺動范圍，難以滿足大型結構件的高效加工。

為解決上述五自由度并聯加工機器人存在的不足，更好地滿足對大型復雜零部件的加工需求，亟需發明一種同時具有高剛度、大工作空間的五自由度并聯加工機器人，并提出面向重大高端裝備高效高質量加工的解決方案。

發明內容

本發明為解決現有技術存在的問題而提出，其目的是提供一種面向復雜構件加工的少支鏈五自由度并聯機器人。

本發明的技術方案是：一種面向復雜構件加工的少支鏈五自由度并聯機器人，并聯加工機器人包括作為支撐基礎的靜平臺、作為位姿調節的動平臺，所述動平臺中設置有完成執行動作的加工輸出單元，所述靜平臺、動平臺之間設置有無約束支鏈組，所述靜平臺、動平臺之間還設置有進行約束的約束支鏈，所述約束支鏈包括第一虎克鉸，所述第一虎克鉸與靜平臺活動相連，所述約束支鏈在第一虎克鉸的鉸接軸上轉動。

更進一步的，所述第一虎克鉸與第三移動副相連，所述第三移動副為伸縮移動副。

更進一步的，所述第三移動副的活動端與第二虎克鉸相連。

更進一步的，所述第二虎克鉸的一端與動平臺相連。

更進一步的，所述靜平臺中設置有與第一虎克鉸相裝配的安裝位。

更進一步的，所述無約束支鏈組包括第一支鏈、第二支鏈，所述第一支鏈、第二支鏈在靜平臺對稱面的兩側對稱布設。

更進一步的，所述第一支鏈、第二支鏈的一端與動平臺通過活動關節相連。

更進一步的，所述第一支鏈、第二支鏈均包括球鉸、第二移動副、轉動副、第一移動副。

更進一步的，所述第一支鏈、第二支鏈的活動關節與第一虎克鉸的鉸接位呈三角形布設。

更進一步的，所述靜平臺中設置有裝配位，所述裝配位用于靜平臺的安裝固定。

本發明的有益效果如下：

本發明中采用支撐臂與約束支鏈中的第一虎克鉸活動相連，從而使第三移動副能夠隨著第一虎克鉸轉動，通過第二虎克鉸實現與動平臺的背部相連，約束支鏈與兩條無約束之間進行動作組合，實現五自由度并聯加工，通過靜平臺實現與移動裝置的安裝，本發明的五自由度并聯機器人剛度大，且具有較大的工作空間能夠用于復雜的構件加工。

附圖說明

圖1是本發明中實施例一的結構示意圖；