CN106272463B - 空间姿态调整机构 - Google Patents

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白立来
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for

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Abstract

空间姿态调整机构，属于机械领域。机构在工作时，底座一、底座二和底座三均固定不动；因此，当驱动杆二固定不动，而驱动杆一运动时平面A将绕轴线转动，执行杆将在平面B内绕b点旋转；当驱动杆一和驱动杆二同时转动时，执行杆将叠加为以b点为圆心的球形运动，本机构是一种基于2自由度的空间串联机构，满足机构前端的执行器以各种方向和角度达到所需的工作位置，并且在执行器调整角度时，工具前端不会脱离工作位置。

Description

空间姿态调整机构
技术领域
本发明提出一种工业生产线上用于姿态调整的机构，属于机械领域。
背景技术
在工业生产线上执行需要调整工作空间的位置和姿态，以适应不同的需求。
发明内容
本发明的目的在于：提出一种基于2自由度的空间串联机构，满足机构前端的执行器以各种方向和角度达到所需的工作位置，并且在执行器调整角度时，工具前端不会脱离工作位置。
图1为机构原理图，底座一9、底座二13和底座三18固定不动；驱动杆一12以回转副24联接在底座一9上，驱动杆一12绕其自身的轴线fg 回转；驱动杆二8的一个端部与驱动杆一12以第五回转副11相联接，另一个端部以第三回转副7与连杆一6联接；连杆一6的轴线jk与驱动杆一的轴线fg平行，构成平面A；连杆一6的另一端与过渡杆一15以第六回转副16相联接；第五回转副11、第三回转副7和第六回转副16是平面A 内的回转副；过渡杆一15的下端以第二球面副14与底座二13联接；第二球面副14的球心在轴线fg上；过渡杆一15的上端与过渡杆二23的下端以第四回转副10相联接；过渡杆一15与过渡杆二23共轴于轴线de；过渡杆一15与过渡杆二23可绕轴线de相对转动；第六回转副16位于第二球面副14与第四回转副10之间；轴线de与驱动杆二8的轴线hi平行；过渡杆三4的轴线op在平面A外，且平行于轴线de；过渡杆三4的下端以第三球面副19与底座三18相联接；第三球面副19的球心与第二球面副14 的球心所形成的直线cl垂直于轴线fg；过渡杆二23的上端与连杆二2的一个端点以第二回转副5相联接；连杆二2的另一端与执行杆22的上端以第一回转副1相联接；连杆二2的轴线qr与直线cl相平行，构成平面B；连杆二2与过渡杆三4的上端以第一球面副3相联接；第一球面副3位于第二回转副5与第一回转副1之间；连杆三20的一端与执行杆以第七回转副21相联接，另一端以第八回转副17与过渡杆三4相联接；第八回转副 17位于第一球面副3和第三球面副19之间；连杆三20的轴线mn与轴线 qr相平行；执行杆的轴线ab与轴线op相平行；第一回转副1、第二回转副5、第八回转副17及第七回转副21为平面B内的回转副；执行杆下端点b在直线cl上。
机构工作原理如下：机构在工作时，底座一9、底座二13和底座三18 均固定不动；因此，当驱动杆二8固定不动，而驱动杆一12运动时平面A 将绕轴线fg转动，由于轴线de、轴线op、轴线ab在平面B内相互平行，且执行杆22的下端点b在直线cl上，所以执行杆22将在平面B内绕b点旋转；而当驱动杆一12固定而驱动杆二8转动时，由于轴线ih与轴线de 平行，且轴线cl垂直于轴线fg，所以平面B也随驱动杆二8同步转动，因此执行杆22也随驱动杆二8同步转动；综合以上两种情况，当驱动杆一12 和驱动杆二8同时转动时，执行杆22将叠加为以b点为圆心的球形运动，所以执行杆22可以以任意方向和角度指向b点。
附图说明
图1机构轴测图
具体实施方式
具体实施方式如图1。
驱动杆二8长度为45mm，连杆一6的长度为42mm，连杆二2的长度为75mm，连杆三20的长度为37.5mm。第一回转副1至第一球面副3，第一球面副3至第二回转副5，第七回转副21至第八回转副17之间的距离为 37.5mm。第一 回转副1至第七回转副21，第一球面副3至第八回转副17，第二回转副 5至第六回转副16之间的距离为22.5mm。可实现执行杆22可以任意方向指向点b。

Claims (1)

1.空间姿态调整机构，其特征在于：
底座一、底座二和底座三固定不动；驱动杆一以回转副联接在底座一上，驱动杆一绕其自身的轴线fg回转；驱动杆二的一个端部与驱动杆一以第五回转副相联接，另一个端部以第三回转副与连杆一联接；连杆一的轴线jk与驱动杆一的轴线fg平行，构成平面A；连杆一的另一端与过渡杆一以第六回转副相联接；第五回转副、第三回转副和第六回转副是平面A内的回转副；过渡杆一的下端以第二球面副与底座二联接；第二球面副的球心在轴线fg上；过渡杆一的上端与过渡杆二的下端以第四回转副相联接；过渡杆一与过渡杆二共轴于轴线de；过渡杆一与过渡杆二可绕轴线de相对转动；第六回转副位于第二球面副与第四回转副之间；轴线de与驱动杆二的轴线hi平行；过渡杆三的轴线op在平面A外，且平行于轴线de；过渡杆三的下端以第三球面副与底座三相联接；第三球面副的球心与第二球面副的球心所形成的直线cl垂直于轴线fg；过渡杆二的上端与连杆二的一个端点以第二回转副相联接；连杆二的另一端与执行杆的上端以第一回转副相联接；连杆二的轴线qr与直线cl相平行，构成平面B；连杆二与过渡杆三的上端以第一球面副相联接；第一球面副位于第二回转副与第一回转副之间；连杆三的一端与执行杆以第七回转副相联接，另一端以第八回转副与过渡杆三相联接；第八回转副位于第一球面副和第三球面副之间；连杆三的轴线mn与轴线qr相平行；执行杆的轴线ab与轴线op相平行；第一回转副、第二回转副、第八回转副及第七回转副为平面B内的回转副；执行杆下端点b在直线cl上。
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