CN108068070A - 一种大行程式3-prp机构的精密对位平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大行程式3‑PRP机构的精密对位平台，所述定平台为环形结构，其上开有环形轨道，以保证弧形卡盘可以在其上做圆周运动，所述运动支链由弧形卡盘、交叉滚柱轴环、导轨底座、导轨组成，所述动平台由动平台和导轨固连。所述定平台固定在桌面上，所述弧形卡盘和定平台通过环形轨道相连，所述交叉滚柱轴环和弧形卡盘相连，所述导轨底座和交叉滚柱轴环相连，所述直线导轨和导轨底座相配合，所述直线导轨和动平台通过螺钉固联。本发明采用上述结构的大行程两移动一转动精密对位平台，运动支链可以在定平台上做圆周运动，能够使平台中各运动支链大范围移动，且在支链移动过程中，平台不会发生干涉的现象。

Description

一种大行程式3-PRP机构的精密对位平台

技术领域

本发明涉及一种对位平台，具体涉及一种大行程式3-PRP机构的精密对位平台。

背景技术

目前国内外见到的一些有关高精密对位平台的设备等，对位系统大多采用并联机构，并联机构的上、下平台以相互独立的并行构件支撑，因此具有结构相对稳定、刚度大的特点；由于机架与末端执行器间具有环状闭链约束，使得并联机构具有更大的承载能力。因不存在各关节的误差的累积和放大效应，故并联机构误差小、精度高；并联机构的驱动部分易安装于机架上减轻了运动负荷，具有较好的动力性能；并联结构具有操作速度高、结构紧凑、刚度高、承载能力大、动力学性能好的优点。但是目前存在的精密对位平台运动支链与定平台相连端大多与定平台固联，这样的结构限制了运动支链的转动范围，进而导致动平台转动范围小，限制并联平台的工作空间。

发明内容

为了克服现有的精密对位平台运动支链运动范围小所造成的动平台工作空间小的问题，本专利采用一种环形定平台，其上开有可供弧形卡盘滑动的环形槽，弧形卡盘在电机驱动下可在定平台上大范围转动，带动运动支链大角度运动，有效的提高了对位平台的工作空间。本专利利用宏观与微观相结合的驱动技术，很好的实现了平台精密对位、大行程驱动的功能。

本专利解决其技术问题所采用的技术方案是：由弧形卡盘和定平台相连，由电机驱动弧形卡盘运动，弧形卡盘和定平台可以很好的配合且弧形卡盘可以在定平台上滑动，所述弧形卡盘与交叉滚柱轴环相配合，交叉滚柱轴环可以在弧形卡盘上转动，使用交叉滚柱轴环可以很好的控制平台的转动精度；所述交叉滚柱轴环与导轨底座固联，导轨底座跟随交叉滚柱轴环转动；所述导轨底座和导轨相配合，导轨可以在滑槽内来回移动；所述导轨和动平台固联，动平台跟随导轨的运动做相应的运动。

具体地，一种大行程式3-PRP机构的精密对位平台，包括定平台和动平台，还包括：设置在定平台上的槽，用于安装运动支链，并用于令运动支链按照预定轨迹运动；二个以上的运动支链，所述运动支链包括一个双向滑动装置，该双向滑动装置仅允许滑动部件沿往复两个方向按预定轨迹做单向运动；所述双向滑动装置的一端与动平台固定连接，所述双向滑动装置的另一端与运动支链相连接，用于使动平台与运动支链可相对滑动；所述二个以上运动支链的双向滑动装置的滑动方向不全都平行，且双向滑动装置可在运动支链上自由旋转，用于令动平台向某一方向平移时，与该方向平行的双向滑动装置相对滑动，而与该方向不平行的双向滑动装置提供与该运动方向相同的作用力，从而实现动平台在某一方向的平移运动。

进一步地，所述运动支链的数量为四个，所述四个运动支链两两一组，每组的两个运动支链的双向滑动装置的滑动轨迹相平行，且两组间不同组的运动支链的双向滑动装置的滑动轨迹相互正交。

进一步地，所述定平台上的槽为圆环形槽。

进一步地，所述双向滑动装置为轨道滑槽与导轨组成的滑动装置。

进一步地，所述运动支链通过弧形卡盘安装在定平台的槽上，该弧形卡盘可在定平台的槽上自由滑动。

进一步地，所述双向滑动装置通过交叉滚柱轴环与弧形卡盘相连接。

本专利的有益效果为：本专利设计时采用四组运动链，目的是能够使对位平台可以实现XY方向的移动和转动，所述运动支链分别有伺服电机驱动，此种驱动方式可以很好的控制弧形卡槽在定平台上的移动精度，弧形卡槽的移动带动交叉滚柱轴环的转动，交叉轴环的转动带动导轨底座的转动，导轨底座的转动带动导轨的移动，导轨的移动带动动平台的转动或移动。

附图说明

图1是本专利的整体结构示意图；

图2是本专利去除动平台的结构示意图；

图3是本专利的运动支链示意图；

图4是本专利定平台和弧形卡槽配合示意图；

图5是本专利导轨底座和导轨配合示意图。

图中：1为定平台；2为运动支链；2-1为弧形卡盘；2-2为交叉滚柱轴环；2-3为导轨滑槽；2-4为导轨；3为动平台。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本专利做进一步的说明：

本专利涉及一种大行程式3-PRP机构的精密对位平台，包括定平台，弧形卡盘，交叉滚柱轴环，导轨底座，导轨和动平台组成。所述精密对位平台由定平台，运动支链和动平台组成，所述定平台和弧形卡盘相连，所述弧形卡盘和交叉滚柱轴环相连，所述交叉滚柱轴环和导轨底座相连，所述导轨底座和导轨相连，所述导轨和动平台相连。所述定平台和弧形卡盘通过卡槽配合，弧形卡槽可以在定平台上沿槽转动，所述弧形卡盘和交叉滚柱轴环间隙配合通过螺钉连接，且交叉滚柱轴环可以在其上转动，所述交叉滚柱轴环和导轨底座通过螺钉固连，所述导轨底座和导轨配合，所述导轨和动平台通过螺钉固连。

具体地，一种大行程式3-PRP机构的精密对位平台，包括定平台和动平台，所述定平台上设有环形槽，该环形槽上安装四个运动支链；所述运动支链包括弧形卡盘，弧形卡盘的曲率与环形槽的弧度相同，用于使弧形卡盘可在定平台的环形槽上自由滑动；弧形卡盘通过交叉滚柱轴环连接导轨滑槽；所述动平台底面固定连接四个导轨，导轨与导轨滑槽滑动连接；动平台底面相邻的导轨间两两正交，用于使动平台沿XY某一方面运动时，与该运动方向平行的导轨在导轨滑槽内自由滑动，而与该运动方向垂直的导轨一方面在导轨滑槽内滑动，另一方面还提供作用力供动平台按运动方向运动。

所述弧形卡槽与定平台相配合，两者通过定平台上的卡槽相连；

所述交叉滚柱轴环与弧形卡盘相连，两者通过螺钉相连，交叉滚柱轴环可以转动；

所述导轨底座与交叉滚柱轴环相连，两者通过螺栓固联；

所述导轨和动平台相连，两者通过螺栓固联。

所述每个弧形卡盘分别由独立的电机驱动，用于更好地控制弧形卡盘的移动精度。

作为本实施例的一个变种，亦可以将导轨滑槽固定安装在动平台上，而将导轨安装在交叉滚柱轴环上，此种情形也可以实现本实施例的目的。

进一步地，作为本实施例的变种，本专利还可以将导轨滑槽变为钢珠滑轨、齿条齿轮等滑动装置，只要该装置能保证双向滑动装置所连接的动平台与滑动支链间只能沿X、Y方向中的一个方向滑动，而在另一个方向不发生位移，均可满足本实施例的需要。

本发明的工作原理为：

平台启动后，伺服电机带动弧形卡槽运动，弧形卡槽带动与其相连的交叉滚柱轴环和直线导轨组件运动，通过运动支链的旋转运动，直接带动动平台的平移和转动，由于运动支链的弧形卡槽可以在定平台上做圆周运动，因此本发明可以实现动平台的大范围平移和旋转，较目前存在的对位平台可以实现工作空间更大，对位更加精准。

Claims (7)

1.一种大行程式3-PRP机构的精密对位平台，包括定平台（1）和动平台（3），其特征在于，还包括：

设置在定平台（1）上的槽，用于安装运动支链（2），并用于令运动支链（2）按照预定轨迹运动；和

二个以上的运动支链（2），所述运动支链（2）包括一个双向滑动装置，该双向滑动装置仅允许滑动部件沿往复两个方向按预定轨迹做单向运动；所述双向滑动装置的一端与动平台（3）固定连接，所述双向滑动装置的另一端与运动支链（2）相连接，用于使动平台（3）与运动支链（2）可相对滑动；

所述二个以上运动支链（2）的双向滑动装置的滑动方向不全都平行，且双向滑动装置可在运动支链（2）上自由旋转，用于令动平台（3）向某一方向平移时，与该方向平行的双向滑动装置相对滑动，而与该方向不平行的双向滑动装置提供与该运动方向相同的作用力分力，从而实现动平台（3）在某一方向的平移。

2.根据权利要求1所述的一种大行程式3-PRP机构的精密对位平台，其特征在于，所述运动支链（2）的数量为四个，所述四个运动支链（2）两两一组，每组的两个运动支链（2）的双向滑动装置的滑动轨迹相平行，且两组间不同组的运动支链（2）的双向滑动装置的滑动轨迹相互正交。

3.根据权利要求1或2所述的一种大行程式3-PRP机构的精密对位平台，其特征在于，所述定平台（1）上的槽为圆环形槽。

4.根据权利要求1或2所述的一种大行程式3-PRP机构的精密对位平台，其特征在于，所述双向滑动装置为轨道滑槽（2-3）与导轨（2-4）组成的滑动装置。

5.根据权利要求1或2所述的一种大行程式3-PRP机构的精密对位平台，其特征在于，所述运动支链（2）通过弧形卡盘（2-1）安装在定平台（1）的槽上，该弧形卡盘（2-1）可在定平台（1）的槽上自由滑动。

6.根据权利要求5所述的一种大行程式3-PRP机构的精密对位平台，其特征在于，所述双向滑动装置通过交叉滚柱轴环（2-2）与弧形卡盘（2-1）相连接。

7.根据权利要求1或2所述的一种大行程式3-PRP机构的精密对位平台，其特征在于，所述每个运动支链（2）分别由独立的电机驱动，用于更好地控制运动支链（2）的移动精度。