CN106891216A - 六自由度并联型去毛刺机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种六自由度并联型去毛刺机，用于对工件进行去毛刺工作，其特征在于，具有：上固定平台；六自由度并联机构，包括六组分别连接在上固定平台的底部不同方位的移动组件；下运动平台，分别连接在六组移动组件上；以及去毛刺组件，贯穿设置在下运动平台的中部，其中，每组移动组件包括电动推杆和安装在该电动推杆两端的十字轴刚性万向节构件，十字轴刚性万向节构件分别将电动推杆的两端安装在上固定平台和下运动平台上，六自由度并联机构从六个不同角度驱动下运动平台移动，从而带动去毛刺组件对工件进行去毛刺工作。

Description

六自由度并联型去毛刺机
技术领域
本发明属于表面光整加工领域，涉及一种去毛刺机，具体涉及一种六自由度并联型的去毛刺机。
背景技术
机械零件在制造加工过程中产生的毛刺不仅直接影响零件本身的精度和外观质量，还会影响整个产品的使用性能和寿命。此外，由于去毛刺工序要花费工时和费用，因此将直接影响产品的成本和价格，成为降低生产成本的障碍之一，全世界每年花费在去毛刺方面的费用约为100亿美元。
目前去毛刺主要采用物理方式和化学方式两种方式，物理方式包括锉刀、刮刀、油石、砂布、钢丝刷轮、滚磨、振动、喷沙、撞击、水射流以及磨粒挤压等手工或机械方式，机械方式中比较先进的是采用去毛刺机。
采用手工方式去毛刺，费时费力，而且加工精度也不高。去毛刺机大多数主要采用的是串联结构，但是串联机构却有着许多难以解决的缺点：第一点，串联机构所受到的弹性相互叠加，杆件会受到弯矩；第二点，串联机构各杆件的误差会相互叠加；第三点，串联机构整体只由一根杆支撑，使其整体结构不稳定。
发明内容
为解决上述问题，本发明采用了如下技术方案：
本发明提供了一种六自由度并联型去毛刺机，用于对工件进行去毛刺工作，其特征在于，具有：上固定平台；六自由度并联机构，包括六组分别连接在上固定平台的底部不同方位的移动组件；下运动平台，分别连接在六组移动组件上；以及去毛刺组件，贯穿设置在下运动平台的中部，其中，每组移动组件包括电动推杆和安装在该电动推杆两端的十字轴刚性万向节构件，十字轴刚性万向节构件分别将电动推杆的两端安装在上固定平台和下运动平台上，六自由度并联机构从六个不同角度驱动下运动平台移动，从而带动去毛刺组件对工件进行去毛刺工作。
根据本发明提供的六自由度并联型去毛刺机，还可以具有这样的特征：其中，电动推杆包括：推杆，下端与下运动平台上的十字轴刚性万向节构件固定连接；导套，可滑动地套在推杆上并且上端与上固定平台下的十字轴刚性万向节构件固定连接；以及推动电机，安装在导套上，用于驱动推杆在导套内滑动，从而使电动推杆伸缩。
根据本发明提供的六自由度并联型去毛刺机，还可以具有这样的特征：其中，十字轴刚性万向节构件包括万向节叉、与该万向节叉连接的十字轴。
根据本发明提供的六自由度并联型去毛刺机，还可以具有这样的特征：其中，上固定平台具有三个角部，该三个角部下分别安装有双孔万向节叉，该三个双孔万向节叉呈等边三角形排列，下运动平台具有三个角部，该三个角部上分别安装有双孔万向节叉，该三个双孔万向节叉呈等边三角形排列。
根据本发明提供的六自由度并联型去毛刺机，还可以具有这样的特征：其中，上固定平台上的六个十字轴刚性万向节构件分为三组，同一组的十字轴刚性万向节构件的万向节叉通过十字轴安装在同一个双孔万向节叉上，下运动平台上的六个十字轴刚性万向节构件分为三组，同一组的十字轴刚性万向节构件的万向节叉通过十字轴安装在同一个双孔万向节叉上。
根据本发明提供的六自由度并联型去毛刺机，还可以具有这样的特征：其中，去毛刺组件包括固定安装在下运动平台中央上的去毛刺电机、一端与该去毛刺电机的输出端连接并且另一端垂直贯穿下运动平台的联轴器以及设置在该联轴器的另一端的去毛刺球头，去毛刺电机通过驱动联轴器来使去毛刺球头转动。
发明作用与效果
根据本发明的六自由度并联型去毛刺机，由于采用六自由度并联机构，因此去毛刺机灵活性好，工作台可以实现较大角度的改变，可实现准确定位，同时可以更容易的求解机构参数、进行相关理论计算；由于采用下运动平台的质量轻，因此可获得很高的动态特性，容易实现高速、高加速度的运动；由于采用去毛刺球头，因此适用面广，可以实现对平面、孔、复杂曲面的毛刺去除。
附图说明
图1是本发明的六自由度并联型去毛刺机结构立体示意图；
图2是本发明的六自由度并联型去毛刺机平面示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例来说明本发明的具体实施方式。
<实施例>
图1是本发明的六自由度并联型去毛刺机结构立体示意图。
如图1所示，本实施例提供的六自由度并联型去毛刺机(一下简称去毛刺机)100包括上固定平台1、六自由度并联机构2、下运动平台3、去毛刺组件4。
如图1所示，上固定平台1水平固定设置，具有三个角部，该三个角部下分别安装有双孔万向节叉11，该三个双孔万向节叉11呈等边三角形排列。
图2是本发明的六自由度并联型去毛刺机平面示意图。
如图2所示，六自由度机构2包括第一移动组件21、第二移动组件22、第三移动组件23、第四移动组件24、第五移动组件25以及第六移动组件26，分别连接在上固定台1底部的相应的双孔万向节叉11上。
第一移动组件21、第二移动组件22、第三移动组件23、第四移动组件24、第五移动组件25以及第六移动组件26的结构一致，均包括十字轴刚性万向节构件211、电动推杆212。
十字轴刚性万向节构件211具有万向节叉211a、十字轴211b，万向节叉211a和十字轴211b通过滚针轴承(图中未示出)连接。
六个上固定平台1下的十字轴刚性万向节构件211分为三组，同一组的十字轴刚性万向节构件211的万向节叉211a通过十字轴211b安装在同一个双孔万向节叉11上，三组的万向节叉211a呈等边三角形排列。其中，第一移动组件21、第二移动组件22为第一组，第三移动组件23、第四移动组件24为第二组，第五移动组件25、第六移动组件26为第三组。
电动推杆212包括导套212a、推动电机212b以及推杆212c。
导套212a通过十字轴刚性万向节构件211、双孔万向节叉11连接在上固定平台1上，该导套212a上安装有推动电机212b，同时，该导套212a可滑动地套在推杆212c上，推杆212c的下端连接有十字轴刚性万向节构件211。
下运动平台3具有三个角部，该三个角部上分别安装有双孔万向节叉11，该三个双孔万向节叉11呈等边三角形排列。
六个推杆212c的下端连接的十字轴刚性万向节构件211为三组，同一组的十字轴刚性万向节构件211的万向节叉211a通过十字轴211b安装在同一个双孔万向节叉11上，三组的万向节叉211a呈等边三角形排列。其中，第一移动组件21、第三移动组件22为第四组，第二移动组件23、第五移动组件24为第五组，第四移动组件25、第六移动组件26为第六组。
去毛刺组件4包括去毛刺电机41、联轴器42、去毛刺球头43。
去毛刺电机41固定安装在下运动平台3的中央，联轴器32的一端与该去毛刺电机41的输出端连接，联轴器42的另一端垂直贯穿下运动平台1，去毛刺球头43设置在联轴器42的另一端上。
推动电机212b与去毛刺电机41分别与一个图中未示出的控制机构通过无线或有线连接，在该控制机构的控制下工作。
以下结合附图说明本实施例的六自由度并联型去毛刺机100的工作工程。
如图1所示，第一21移动组件的推动电机212b驱动推杆212c在导套212a中滑动，从而带动与下运动平台3连接的十字轴刚性万向节构件211发生移动，进而带动下运动平台3移动，使下运动平台3与上固定平台1的距离发生改变；同时，导套212a与推杆212c的相对运动，带动与上固定平台1连接的十字轴刚性万向节构件211下端的万向节叉211a转动，从而带动电动推杆212和与推杆212c连接的十字轴刚性万向节构件211转动，进而带动下运动平台3发生一定角度的转动。
其余5组移动组件的工作过程与上述相似，在它们的共同作用下，下运动平台3发生一定的高低、角度变化的六自由度运动，带着去毛刺组件4达到预定角度位置。
去毛刺组件4达到预定角度位置后，去毛刺电机41通过联轴器42驱动去毛刺球头43转动，开始对工件进行去毛刺工作。
整个过程中，推动电机212b和去毛刺电机41的控制均可通过控制机构来实现。
实施例作用与效果
根据本实施例的六自由度并联型去毛刺机，由于采用六自由度并联机构，因此去毛刺机灵活性好，工作台可以实现较大角度的改变，可实现准确定位，同时可以更容易的求解机构参数、进行相关理论计算；由于采用下运动平台的质量轻，因此可获得很高的动态特性，容易实现高速、高加速度的运动；由于采用去毛刺球头，因此适用面广，可以实现对平面、孔、复杂曲面的毛刺去除。
总之，本发明的模块化设计，结构简单，安装、调试、维修方便，适用性强，便于推广。

Claims (6)

1.一种六自由度并联型去毛刺机，用于对工件进行去毛刺工作，其特征在于，具有：
上固定平台；
六自由度并联机构，包括六组分别连接在所述上固定平台的底部不同方位的移动组件；
下运动平台，分别连接在所述六组移动组件上；以及
去毛刺组件，贯穿设置在所述下运动平台的中部，
其中，每组所述移动组件包括电动推杆和安装在该电动推杆两端的十字轴刚性万向节构件，
所述十字轴刚性万向节构件分别将所述电动推杆的两端安装在上固定平台和下运动平台上，
所述六自由度并联机构从六个不同角度驱动所述下运动平台移动，从而带动所述去毛刺组件对所述工件进行去毛刺工作。
2.根据权利要求1所述的六自由度并联型去毛刺机，其特征在于：
其中，所述电动推杆包括：
推杆，下端与所述下运动平台上的所述十字轴刚性万向节构件固定连接；
导套，可滑动地套在所述推杆上并且上端与所述上固定平台下的所述十字轴刚性万向节构件固定连接；以及
推动电机，安装在所述导套上，用于驱动所述推杆在所述导套内滑动，从而使所述电动推杆伸缩。
3.根据权利要求1所述的六自由度并联型去毛刺机，其特征在于：
其中，所述十字轴刚性万向节构件包括万向节叉、与该万向节叉连接的十字轴。
4.根据权利要求1所述的六自由度并联型去毛刺机，其特征在于：
其中，所述上固定平台具有三个角部，该三个角部下分别安装有双孔万向节叉，呈等边三角形排列，
所述下运动平台具有三个角部，该三个角部上分别安装有双孔万向节叉，呈等边三角形排列。
5.根据权利要求4所述的六自由度并联型去毛刺机，其特征在于：
其中，所述上固定平台上的六个所述十字轴刚性万向节构件分为三组，同一组的所述十字轴刚性万向节构件的万向节叉通过所述十字轴安装在同一个所述双孔万向节叉上，
所述下运动平台上的六个所述十字轴刚性万向节构件分为三组，同一组的所述十字轴刚性万向节构件的万向节叉通过所述十字轴安装在同一个所述双孔万向节叉上。
6.根据权利要求1所述的六自由度并联型去毛刺机，其特征在于：
其中，所述去毛刺组件包括固定安装在所述下运动平台中央上的去毛刺电机、一端与该去毛刺电机的输出端连接并且另一端垂直贯穿所述下运动平台的联轴器以及设置在该联轴器的另一端的去毛刺球头，
所述去毛刺电机通过驱动所述联轴器来使所述去毛刺球头转动。
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