CN102672475B - 一种并联驱动双向偏转平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种并联驱动双向偏转平台，包括底座和双向偏转平台，底座设置有轨道a与轨道b，轨道a与轨道b内分别设置有与轨道a和轨道b相适应的圆弧形驱动拱a和驱动拱b，驱动拱a和驱动拱b的两端均开有连接孔，双向偏转平台侧表面等间距固接有4个回转副，回转副的外径与连接孔的内径相适应，双向偏转平台通过4个回转副和4个连接孔与轨道a和轨道b连接。通过在空间上呈正十字交错、圆心重合的圆弧形轨道实现两驱动拱并联驱动平台做偏转运动，两驱动拱的动力源固联于基础件，承载力直接传递给基础件，两偏转运动不耦合，振动小，运动误差不累加，转动惯量小，速度和精度都得到了提高。

Description

一种并联驱动双向偏转平台

技术领域

本发明属于机械工程技术领域，涉及一种并联驱动双向偏转平台。

背景技术

龙门式五轴联动数控机床上的双摆头、航拍上的吊舱、船载天线方位俯仰机构都是典型的二自由度运动平台。其特点是两回转运动采用层叠式结构，上层为偏转台，下层为回转台，上层偏转台及动力源置于回转台之上，致使上层偏转台偏转误差中包含下层回转台误差，而下层回转台惯量包含上层偏转台及动力源的惯量，整个平台刚度低、承载力或承载质量小，回转速度不能太高。

发明内容

本发明的目的是提供一种并联驱动双向偏转平台，解决了现有技术中存在的运动误差累加、回转速度低的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种并联驱动双向偏转平台，包括底座和双向偏转平台，底座上表面设置有半径分别为R1和R2的圆弧形的轨道a与轨道b，轨道a和轨道b所沿圆弧的所处平面分别与底座上表面所处的平面垂直，轨道a与轨道b所沿圆弧的所处平面相互垂直，轨道a与轨道b所沿圆弧的圆心重合，且R1＞R2，轨道a的底面高于轨道b的上边缘，

轨道a与轨道b分别与相适应的圆弧形驱动拱a和驱动拱b组成运动副，驱动拱a和驱动拱b的两端均开有销轴孔，

双向偏转平台侧表面等间距的固接有4个与销轴孔相适应的销轴，双向偏转平台通过4个销轴、4个连接孔与驱动拱a和驱动拱b连接，双向偏转平台的外接圆直径≤驱动拱b的内圆直径。

本发明的特点还在于，

其中底座上表面呈十字状分别设置有1对凸台a和1对凸台b，2个凸台a处于同一直线上，2个凸台b处于同一直线上，轨道a和轨道b分别设置在凸台a和凸台b上表面。

本发明的有益效果是，通过在空间上呈正十字交错、圆心重合的圆弧形轨道实现两驱动拱并联驱动平台做偏转运动，两驱动拱的动力源固联于基础件，承载力直接传递给基础件，两偏转运动不耦合，振动小，运动误差不累加，转动惯量小，速度和精度都得到了提高。

附图说明

图1是本发明一种并联驱动双向偏转平台的结构示意图。

图中，1.底座，2.轨道a，3.轨道b，4.驱动拱a，5.驱动拱b，6.销轴孔，7.双向偏转平台，8.销轴，9.凸台a，10.凸台b。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明提供一种并联驱动双向偏转平台，如图1所示，包括底座1和双向偏转平台7，底座1上表面设置有半径分别为R1和R2的圆弧形的轨道a2与轨道b3，轨道a2和轨道b3所沿圆弧的所处平面分别与底座1上表面所处的平面垂直，轨道a2与轨道b3所沿圆弧的所处平面相互垂直，轨道a2与轨道b3所沿圆弧的圆心重合，且R1＞R2，轨道a2的底面高于轨道b3的上边缘，轨道a2与轨道b3分别与相适应的圆弧形驱动拱a4和驱动拱b5组成运动副，驱动拱a4和驱动拱b5的两端均开有销轴孔6，双向偏转平台7侧表面等间距的固接有4个与销轴孔6相适应的销轴8，双向偏转平台7通过4个销轴8、4个连接孔6与驱动拱a4和驱动拱b5连接，双向偏转平台7的外接圆直径≤驱动拱b5的内圆直径。

其中底座1上表面还可以呈十字状分别设置有1对凸台a9和1对凸台b10，2个凸台a9处于同一直线上，2个凸台b10处于同一直线上，轨道a2和轨道b3分别设置在凸台a9和凸台b10上表面。

底座1上具有在空间上呈正十字交错的、圆心重合、半径分别为R1和R2的圆弧形轨道a2和轨道b3，圆弧形轨道也可以不在同一底座上，只要在空间上呈十字交错、圆心重合即可。

驱动拱a4和驱动拱b5的圆弧轨道面的半径分别为R1和R2，驱动拱a4和驱动拱b5所沿的圆弧圆心重合，两个动力源分别驱动驱动拱a4和驱动拱b5分别沿轨道a2和轨道b3轨道作偏转运动。

双向偏转平台7用来承载物体或夹持工件，驱动拱a4和驱动拱b5并联使双向偏转平台7双向偏转。

回转副8用以驱动拱a4和驱动拱b5与双向偏转平台7连接。

本发明的两驱动拱的圆弧面沿底座上的轨道运动，可采用滑动或滚动导轨副实现，滚动导轨（滑座和滑轨）可反装。在空间上呈正十字交错、圆心重合的两圆弧形导轨半径分别为R1和R2，其差值主要由采用的导轨副结构形式和尺寸决定，需要保证两驱动拱的回转运动不发生干涉。平台形状可变，其尺寸与R1和R2的差值相关。两驱动拱的动力可采用摆动或回转动力源，通过直联或齿轮等传动形式实现运动的传递。两动力源直接固联于基础件（如底座）。采用结构优化或者其它的结构变形或调整可实现两方向偏转角度的控制（偏转角度可超过90°）。

本发明通过合理的结构设计，本平台可实现绕X轴和Y轴两个方向超过90°角的偏转运动。配置于基础件（如底座）上的动力源并联驱动两弧形拱在空间呈正十字交错、圆心重合的轨道上分别或同时偏转，从而实现了平台绕X轴和Y轴的偏转运动。

本发明的并联驱动双向偏转平台是一种概念结构新颖的运动平台，两弧形并联驱动拱直接实现了平台绕X轴和Y轴的双向偏转。两驱动拱的动力源固联于基础件，承载力直接传递给基础件；两偏转运动不耦合，振动小；运动误差不累加；转动惯量小；速度和精度都得到了提高。并联驱动偏转平台的开发设计具有现实的工程实际意义。在需要做二自由度偏转运动的应用场合都可以用本发明得以实现。

Claims (1)

1.一种并联驱动双向偏转平台，其特征在于，包括底座(1)和双向偏转平台(7)，底座(1)上表面设置有半径为R1的圆弧形的轨道a(2)与半径为R2的圆弧形的轨道b(3)，轨道a(2)和轨道b(3)所沿圆弧的所处平面分别与底座(1)上表面所处的平面垂直，轨道a(2)与轨道b(3)所沿圆弧的所处平面相互垂直，轨道a(2)与轨道b(3)所沿圆弧的圆心重合，且R1＞R2，轨道a(2)的底面高于轨道b(3)的上边缘，

所述底座(1)上表面呈十字状分别设置有1对凸台a(9)和1对凸台b(10)，2个凸台a(9)处于同一直线上，2个凸台b(10)处于同一直线上，轨道a(2)和轨道b(3)分别设置在凸台a(9)和凸台b(10)上表面，

轨道a(2)与轨道b(3)分别与相适应的圆弧形驱动拱a(4)和驱动拱b(5)组成运动副，驱动拱a(4)和驱动拱b(5)的两端均开有销轴孔(6)，

双向偏转平台(7)侧表面等间距的固接有4个与销轴孔(6)相适应的销轴(8)，双向偏转平台(7)通过4个销轴(8)、4个销轴孔(6)与驱动拱a(4)和驱动拱b(5)连接，双向偏转平台(7)的外接圆直径≤驱动拱b(5)的内圆直径。