CN109773759B - 并联机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种并联机构,其包括:支架、用于带动外部负载运动的运动平台、多个设置于支架上的第一驱动组件、多个设置于支架上的第二驱动组件等。其中,第一和第二驱动组件均包括:推杆、滑动设置于支架上并用于驱动推杆的滑动件;并且,各推杆的一端均与运动平台形成球铰式转动连接,而另一端均与支架形成转动连接;各第一驱动组件的推杆沿所述运动平台的周向分布,并与所述运动平台的侧面相连于第一铰接点;各第二驱动组件的推杆与所述运动平台的端面相连于第二铰接点。与现有技术相比,本申请可使得并联机构满足大工作空间、大负载驱动以及大频响的工作需求。
Description
技术领域
本发明涉及机械领域,尤其涉及一种并联机构。
背景技术
并联机构,可以定义为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接,机构具有两个或两个以上自由度,且以并联方式驱动的一种闭环机构,具有结构紧凑、刚度高、承载能力大,精度较高,无累计误差,动态响应好等特点。
然而,目前现有的并联机构存在诸如:无法满足外部大负载的驱动,大工作空间以及大频响(运动周期的往返的频率较高,一个周期内对应的幅值较大)等技术问题。此外,传统的并联机构中的驱动组件随平台一起运动,使系统的转动惯量变大,降低系统的响应频率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何使得并联机构能够满足大工作空间、大负载驱动以及大频响的工作需求。
本发明的目的在于提供一种并联机构,可以使得并联机构满足大工作空间、大负载驱动以及大频响的工作需求。
为了实现上述目的,本发明提出了一种并联机构,包括:支架、用于带动外部负载运动的运动平台;
M个设置于所述支架上的第一驱动组件,所述M为大于等于3的自然数;
N个设置于所述支架上的第二驱动组件,所述N为大于等于3的自然数;
所述第一驱动组件和所述第二驱动组件均包括:推杆、滑动设置于所述支架上并用于驱动所述推杆的滑动件;
各推杆的一端均与所述运动平台形成球铰式转动连接,而另一端均与所述支架形成转动连接;
各第一驱动组件的推杆沿所述运动平台的周向分布,并与所述运动平台的侧面相连于第一铰接点;
各第二驱动组件的推杆与所述运动平台的端面相连于第二铰接点。
进一步作为优选地,各第一铰接点形成第一平面;各第二铰接点形成第二平面;所述第一平面和所述第二平面相互平行或相互重合;第一驱动组件的推杆的轴线在初始位置时处于第一平面内,且不相交于同一铰接点;各第一驱动组件和各第二驱动组件在初始位置时相互正交。
进一步作为优选地,相邻的两个第一驱动组件之间形成预设的夹角;相邻的三个第二驱动组件的推杆的轴线在初始位置时相互平行但不共面。以确保运动平台受到的第一驱动组件和第二驱动组件的作用力较为均衡,以保证其各向同性性能。
进一步作为优选地,所述M和所述N等于四;所述预设的夹角为90度。以在并联机构满足外部大负载的驱动,大工作空间以及大频响的运动要求的同时,降低驱动组件的数量,提升运动平台的各向同性性能。
进一步作为优选地,所述第一铰接点均位于第一圆上;所述第二铰接点均位于第二圆上;所述第一圆和第二圆的圆心位于所述运动平台的中心轴线上;所述第一圆和所述第二圆的直径相同或不相同。
进一步作为优选地,所述第一驱动组件和所述第二驱动组件均包括:安装件、推杆、滑动件、第一转动组件、第二转动组件以及驱动电机;所述安装件设置在所述支架上,所述滑动件通过滑动连接组件滑动设置在所述安装件上;所述驱动电机与所述滑动件连接;其中,在驱动电机的驱动作用下,所述滑动件相对所述安装件移动;其中,在驱动电机的驱动作用下,所述滑动件相对所述安装件移动;其中,所述推杆的头端通过第一转动组件与所述运动平台形成所述球铰式转动连接,而另一端通过第二转动组件与所述驱动电机形成所述转动连接。
进一步作为优选地,所述第一转动组件包括:第一分体式虎克铰;所述第一分体式虎克铰的一端与所述运动平台相连,而另一端与所述推杆转动连接;所述第二转动组件包括:第二分体式虎克铰,所述第二分体式虎克铰的一端与所述滑动件相连,而另一端与所述推杆相连;所述第一分体式虎克铰和所述第二分体式虎克铰相互垂直设置。
进一步作为优选地,所述支架包括:所述支架包括:底座、用于安装所述第一驱动组件的第一基座、用于安装所述第二驱动组件的第二基座;所述第一驱动组件的滑动件的滑动方向和所述第二驱动组件的滑动件的滑动方向相互垂直。
进一步作为优选地,还包括:与所述第二驱动组件配合连接的配重机构;所述配重机构包括:设置在所述支架上的配重基座、活动连接在配重基座上的配重件以及平衡梁;其中,所述平衡梁通过支撑轴承组件转动连接在所述支架上,且所述平衡梁的第一端通过第一连杆与所述第二驱动组件转动连接,所述平衡梁的另一端通过第二连杆与所述配重件转动连接。
进一步作为优选地,所述滑动连接组件包括第一滑块以及与所述第一滑块匹配设置的第一导轨,其中,所述第一滑块固定安装在所述滑动件上,所述第一导轨设置在所述安装件上。
与现有技术相比,本发明的有益效果主要体现在:可以使得并联机构能够满足大工作空间、大负载驱动以及大频响的工作需求。
附图说明
图1:本发明第一实施例中并联机构的结构示意图;
图2:本发明第一实施例中并联机构的装配示意图;
图3:本发明第一实施例中并联机构的局部放大示意图;
图4:本发明中第二驱动组件的结构示意图;
图5:本发明第一实施例中滑动件和安装件的组装示意图;
图6:本发明第一实施例中推杆和运动平台连接时的结构示意图;
图7:本发明第二实施例中并联机构的结构示意图;
图8:本发明第二实施例中配重机构的立体图;
图9:本发明配重机构的平面图;
图10:本发明中第二基座的结构示意图;
图11:本发明中配重基座的结构示意图;
图12:本发明中第一连杆或第二连杆的结构示意图;
图13:本发明中配重件及安装框架的安装示意图一;
图14:本发明中配重件及安装框架的安装示意图二;
图15:本发明中置物架的结构示意图一;
图16:本发明中置物架的结构示意图二;
图17:本发明中平衡梁的结构示意图;
图18:本发明中支撑轴承组件使用状态图;
图19:本发明中支撑轴承的结构示意图。
附图标记说明:支架1;底座101;第一基座102;第二基座103;
运动平台3;动力轴4;固定件5;
配重基座10;第一凹槽11;侧壁111;第二凹槽12;
第一驱动组件20;安装件21;滑动件22;驱动电机23;推杆24;驱动轴221;
第二驱动组件30;安装件31;滑动件32;驱动电机33;推杆34;驱动轴331;第一滑块321;第一导轨311;第一转动组件36;第二转动组件37;
第二滑块43;第二导轨21;
配重件40;
安装框架41;安装耳42;固定柱44;第一槽口401;第二槽口411;
平衡梁50;中心轴51;支撑轴承61;第一安装孔611;
第一连杆70;
第二连杆80;
置物架90;第三槽口901。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的并联机构进行更详细的描述,其中表示了本发明的优选实施例,应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明,而仍然实现本发明的有利效果。因此,下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道,而并不作为对本发明的限制。
实施例1
请参考图1至图7,在本实施例中,提供了一种并联机构,其主要是由支架1、用于驱动外部负载运动的运动平台3、设置于支架1上的第一驱动组件20、设置于支架1上的第二驱动组件30等构成。
第一驱动组件20和第二驱动组件30的个数均至少为三个。
第一驱动组件20包括:推杆24、滑动设置于所述支架1上并用于驱动推杆24的滑动件22等。第二驱动组件30包括:推杆34、滑动设置于支架1上并用于驱动推杆34的滑动件32等。
各推杆的一端均与运动平台3形成球铰式转动连接,而另一端均与支架1形成转动连接。
各第一驱动组件20的推杆24沿运动平台3的周向分布,并与运动平台3的侧面相连于第一铰接点;
各第二驱动组件30的推杆34与运动平台3的端面相连于第二铰接点。
通过上述内容可知:按照上述三个及三个以上的第一驱动组件20和第二驱动组件30的结构布局设置,使得第一驱动组件20和第二驱动组件30可分别在相互正交的两个方向上借助推杆驱动运动平台,实现运动平台的六个自由度的控制,可在空间处于任意的姿态,且转动的角度范围较大,并且,使得运动平台3的受力更加均衡和平稳,以及可同时满足大工作空间、大负载驱动以及大频响的工作需求,因而使得并联机构可以满足大工作空间、大负载驱动以及大频响的工作需求。此外,由于第一驱动组件20和第二驱动组件30中的滑动件是滑动设置在支架上的,因此可进一步降低系统的转动惯量,提高系统的响应频率。
具体地,当本实施例中的第一驱动组件20和第二驱动组件30的个数超过三个时,可以通过多余的第一驱动组件20和第二驱动组件30的配合,并借助力位混合控制,实现对运动平台3的冗余控制,并使得运动平台3的受力更加均衡和平稳,并且,使得运动平台的各向同性性能较好,也就是运动平台3在各个方向上的转动角度、运动频响均可较好的保持一致等。
在此,值得一说的是,本实施例中的第一驱动组件20和第二驱动组件30的个数优选为四个,并以此为例作说明。
进一步作为优选地,为了满足实际的装配需求,方便第一驱动组件20和第二驱动组件30对运动平台3的精确控制,上述各第一铰接点形成第一平面(如图3所示的A1、A2、A3、A4)形成第一平面,即图5中第一圆A所在的平面。上述各第二铰接点形成第二平面(如图3所示的B1、B2、B3、B4)形成第二平面,即图5中第二圆B所在的平面。
第一驱动组件20的推杆24的轴线在初始位置时处于第一平面内,且不相交于同一铰接点;各第一驱动组件和各第二驱动组件在初始位置时相互正交。
由上可知,通过上述结构使得各第二驱动组件30能够在与第一平面(参考第一圆A所在的平面)垂直的方向上,对运动平台3形成较好的支撑和驱动,同时借助第一驱动组件20的配合,使得运动平台3在与第一平面垂直的方向上可自由的翻转和移动,以及在第一平面内作自由的移动和旋转,以利于各驱动组件对运动平台3的力位控制。
显然,需要说明的是,本实施例中第一驱动组件20和第二驱动组件30相互正交时,也并非是在初始位置时形成的分布,也可以是在转动至其他位置时形成的分布的,而本实施例仅以第一驱动组件2和第二驱动组件4在初始位置时呈正交设置作简要说明。并且,各第二驱动组件30的推杆34也可以是与运动平台3的端面呈倾斜设置,例如倾斜角为30度、45度、60等,并与第一驱动组件30的推杆34相互不平行,以实现对运动平台3的支撑和推动即可。因此,各第二驱动组件30的推杆34与运动平台3的端面相互垂直仅是优选的一种方式,在此不作具体的限定和赘述。此外,值得注意的是,本实施例中的第一铰接点和第二铰接点不共点。
进一步作为优选地,如图3所示,本实施例中的第一平面(参考第一圆A所在的平面)和第二平面(参考第二圆B所在的平面)相互平行或相互重合,而本实施例仅以第一平面和第二平面相互平行为例作简要说明,而不作具体的限定。
进一步作为优选地,如图1所示,相邻的两个第一驱动组件20之间形成预设的夹角。并且,相邻的三个第二驱动组件30的推杆34的轴线在初始位置时相互平行但不共面。以确保运动平台3受到的第一驱动组件20和第二驱动组件30的作用力较为均衡,以保证其各向同性性能。较佳地,本实施例中预设的夹角优选为90度。
进一步作为优选地,如图3所示,上述各第一铰接点均位于第一圆A上;上述各第二铰接点均位于第二圆B上;第一圆A和第二圆B的圆心位于运动平台的中心轴线上。以使得运动平台3的运动各向同性,以便于通过理论计算调整各驱动组件的伸缩长度和空间位置控制驱动运动平台3的姿态,并即可快速实现平台的运动规划。此外还可防止运动平台3在转动至某一位置时,出现卡死或无法姿态定位的现象。
进一步作为优选地,第一圆A和第二圆的直径相同或不相同,以满足不同的运动需求,而本实施例仅以第一圆A和第二圆的直径不相同为例作简要说明,而不作具体的限定。
进一步作为优选地,如图3、图4和图5所示,第二驱动组件30还包括:安装件31、滑动连接组件、驱动电机33等。其中,安装件31固定安装在支架1上,滑动件32与安装件31通过滑动连接组件活动连接,驱动电机33的缸体端固定安装在安装件31上,驱动电机33的驱动轴331与滑动件32连接;其中,在驱动电机33的驱动作用下,滑动件32相对安装件31移动。
其中,如图6所示,推杆34的头端通过第一转动组件35与运动平台3形成球铰式转动连接,而另一端通过第二转动组件37与支架1形成转动连接。
由上可知,通过该结构的巧妙设计,以在实现第二驱动组件30沿其轴向滑动时,可通过推杆对运动平台3进行推动的同时,还可实现运动平台3的转动。
进一步作为优选地,如图5所示,滑动连接组件包括第一滑块321以及与第一滑块321匹配设置的第一导轨311,其中,第一滑块321固定安装在滑动件32上,第一导轨311设置在安装件31上。在本实施例中,第一滑块321的设置数量为至少两个,且其均匀布设在滑动件32底部两侧,并与设置在安装件31上的两条第一导轨311配合使用,其中,第一滑块321的设置数量可以根据实际需要进行选择,其设置数量并不对本申请的保护范围造成限定。
在此,值得一说的是,本实施例中的驱动电机33优选为直线电机、齿轮电机、丝杆电机等,以便于驱动组件2稳定驱动运动平台3带动大负载进行运动。
进一步作为优选地,第一转动组件36和第二转动组件37可以为分体式虎克铰或球形铰,以避免驱动组件在驱动运动平台3转动的过程中,出现卡死的现象。
详细地,本实施例中的第一转动组件36和第二转动组件37优选采用分体式虎克铰(U副)或多个转动副串联而成。
作为进一步的优选,如图6所示,本实施例中的第一转动组件36包括:第一分体式虎克铰,且第一分体式虎克铰的一端与运动平台3相连,而另一端与推杆34转动相连,以构成球铰。
第二转动组件37包括:第二分体式虎克铰,且第二分体式虎克铰的一端与滑动件相连,而另一端与推杆相连;第一分体式虎克铰和第二分体式虎克铰相互垂直设置。
并且,第一分体式虎克铰和第二分体式虎克铰均包括与上叉形铰链座361和下叉形铰链座362,上叉形铰链座361中设有一转轴363,下叉形铰链座362中设有套设在转轴363上并可沿转轴363的周向转动的球铰连接轴364。其中,球铰连接轴与转轴363相互垂直,且其相对两端被套设在下叉形铰链座362的轴孔中,与下叉形铰链362形成转动连接,以使下叉形铰链座362可沿转轴363的轴向和周向进行转动。
需要说明的是,本实施例中的第一分体式虎克铰的上叉形铰链座361与动力平台3刚性相连,而其上叉形铰链座361的一端与上叉形铰链座361通过球铰连接轴形成转轴连接,而另一端开设有轴孔(图中未标示),用于配合插入与推杆34相连的转动轴365,以使得第一分体式虎克铰可以在推杆34的作用下作上下和左右转动的同时,还可以沿推杆34的周向进行自由转动,从而形成球铰式转动连接。相应的,第二分体式虎克铰的上叉形铰链座361与滑动件32刚性连接,下叉形铰链座362与推杆34刚性连接。
由上可知,通过第一转动组件36和第二转动组件37的配合,使得动力平台3与各推杆相互铰接的第一铰接点和第二铰接点均可以在对应的推杆的作用下自由移动和转动的同时,通过第二分体式虎克铰对推杆的限位作用,使得推杆34绕自身轴线的转动受到约束。
在此,值得一提的是,本实施例中的第一转动组件36和第二转动组件37是可以相互替换的,以实现上述相应的目的。
同理,本实施例中的第一驱动组件20采用和第二驱动组件30同样的结构,以实现上述相同的目的,本实施例就不具体阐述说明了。
值得注意的是,本实施例中的第一铰接点为第一分体式虎克铰或球铰的中心,第二铰接点为第二分体式虎克铰或球铰的中心。
此外,本实施例中的第一转动组件36和第二转动组件37还可以实际需要选择现有技术中其他类型的分体式虎克铰或球铰,不限于上述提及的球铰和分体式虎克铰的结构等,在此不再作赘述。
进一步作为优选地,为了便于对各第一驱动组件20和第二驱动组件30的安装和控制,上述支架1主要是由底座101、用于第一驱动组件20的第一基座102、用于安装第二驱动组件2的第二基座103。
并且,第一驱动组件20的滑动件的滑动方向和第二驱动组件30的滑动件的滑动方向相互垂直。
此外,需要说明的是,在本实施例中,各第一基座102和第二基座103间隔设置,以形成用于特殊工件的避让空间。进一步作为优选地,运动平台3为开设有多个镂空部的框架,以通过将位于中间位置的镂空部作为装配工位,可以方便的装配外部负载,此外,通过位于中间位置的镂空部的中心可以较好的实现外部负载中心与镂空部的中心的重合,实现对外部负载的运动轨迹的精准控制。
进一步地,当上述第一圆A的中心和第二圆B的中心与镂空部的中心重合时,可实现外部负载在运动平台3的驱动下转动至任意一位置时,可以较好的实现力的平衡,避免驱动组件与运动平台3之间产生卡死的现象,扩大运动平台3的转角范围。
实施例2
请参考图7至图19,在本实施例中,还提供了一种并联机构,本实施例是对上述实施例1的进一步改进,其改进之处,在本实施例中的并联机构还包括:与第二驱动组件配合连接的配重机构。
配重机构包括:设置在所述支架上的配重基座10、活动连接在配重基座10上的配重件40以及平衡梁50。
其中,平衡梁50通过支撑轴承组件60转动连接在支架1上,且平衡梁50的第一端通过第一连杆70与第二驱动组件30转动连接,平衡梁50的另一端通过第二连杆80与配重件40转动连接。
在第二驱动组件30的驱动作用下,配重件40的重力可通过平衡梁50传递至第二驱动组件30的滑动件32上。本实施例采用平衡梁50向第二驱动组件传递力,且配合各部件之间的刚性连接,其使得运动平台具有响应速度快、稳定性强、适用范围广且可平衡负载等优势。并且,通过配重件40的重力可以防止第二驱动组件的滑动件在滑动时产生晃动,通过平衡梁50的来回摆动,增大滑动件时复位时受到的阻力,将滑动件减少的能量存储在配重件的势能中,以便于滑动件在继续驱动推杆时,通过配重件40和平衡梁50的杠杆作用,可增大滑动件在驱动推杆时的推动力,以将配重件的势能转换为推杆的动能,因而可对驱动电机以及并联机构起到节能的作用。
在此,如图8和图9所示,作为优选的方式,本实施例中的平衡梁50通过支撑轴承组件60转动连接在支架1的第二基座103上,即与第二驱动组件30位于同一基座上,显然,本实施例中也可以在支架1上单独设置一个支座进行安装平衡梁50,而本实施例对此不作具体的限定和过多的阐述。
在本实施例中,如图10所示,第二基座103上还设有第一凹槽11和第二凹槽12,其中,第一凹槽11与第二凹槽12供平衡梁50转动使用,在第一凹槽11和第二凹槽12之间安装平衡梁50。
优选地,第一凹槽11和第二凹槽12对称设置,能够保证平衡梁50旋转时其两侧的旋转角度一致。其中,第一凹槽11具有第一倾斜面111,第二凹槽12具有第二倾斜面121,其中,第一倾斜面111、第二倾斜面121均与水平面形成一夹角,该夹角为锐角。
更重要地是,第一凹槽11为平衡梁50提供旋转空间而设置,其中,第一凹槽11与平衡梁50匹配设置,以为平衡梁50提供一合适的旋转空间,且第一凹槽11的两侧壁111还起到限位作用;第二凹槽12亦为平衡梁50提供旋转空间而设置,其中,第二凹槽12亦与平衡梁50匹配设置,以为平衡梁50提供一合适的旋转空间,且第二凹槽12的两侧壁121还起到限位作用。
如图11所示,进一步地,滑动件32上还设有一用于安装支撑杆的通孔,支撑杆通过转动副与第一连杆70转动连接。其中,第一连杆70的设置数量为两根,其分别通过转动副转动连接在支撑杆的两端部。
在本实施例中,如图10和图11所示,配重件40通过安装框架41活动安装在配重基座10上,其中,安装框架41上设有第二滑块43,第二滑块43与设置在配重基座10上的第二导轨21匹配连接。在本实施例中,第二滑块43的设置数量为至少两个,且其均匀与布设在安装框架41的底部两侧,并与设置在配重基座10上的两条第二导轨21配合使用,其中,第二滑块43的设置数量可以根据实际需要进行选择,其设置数量并不对本申请的保护范围造成限定。
其中,配重件40包括多个配重砝码,根据实际需要,配重件40的重量可以通过增加或减少配重砝码的重量或数量进行适当地调节。
进一步地,如图13和图14所示,安装框架41上还设于安装耳42,其通过转动副与第二连杆80转动连接。其中,在本实施例中,仅仅示意出了安装耳42设置在安装框架41上部的结构图,当然,在实际应用过程中,安装耳42亦可设置在安装框架41的下部,或者,在安装框架41的上部和下部均设置安装耳42,以满足实际使用所需。
进一步地,如图15所示,为使配重件40更方便地安装在安装框架41上,在配重件40上设有第一槽口401,其中,第一槽口401为盲孔,其沿配重件40的长度方向和宽度方向设置,且其开口朝外设置;在于第一槽口401对应位置上,安装框架41上设有多个第二槽口411,其中,第二槽口411为通孔;在本实施例中,通过在配重件40的两侧安装一固定柱44将配重件40与安装框架41连接。具体地,第一槽口401对应设置在每个单独设置的配重砝码上。
当需要增加配重件40的安装重量时,通过在安装框架41的对应位置安装若干个配重砝码,并通过在配重砝码两侧安装固定柱44已将其安装在安装框架41上;同理,当需要减少配重件40的安装重量时,拆除固定柱44,将对应的若干配重砝从安装框架41上拆除即可。上述操作方式,装卸方便,且能够根据实际需要对配重件40的重量进行增加或减小。
如图15和图16所示,本实施例还包括一置物架90,其中,置物架90用于放置待使用的配重件40。置物架90为框架结构,其内优选放置有若干个配重砝码。在置物架90的立柱上设有多个第三槽口901,其中,第三槽口901的设置位置与配重件40上的第一槽口401的设置位置相对应,并通过固定柱44予以固定。
优选地,平衡梁50为框架结构,其中,平衡梁50的第一端通过转动副与第一连杆70转动连接,平衡梁50的另一端通过转动副与第二连杆80转动连接。
更重要的是,为进一步增加平衡稳定性,平衡梁50沿其中心轴51对称设置,且平衡梁50沿其中心轴51的中垂面对称设置,其中一种实现方式为,平衡梁50沿中垂面两侧的结构为相互平行设置的结构,如图11所示。
如图18和图19所示,本实施例中支撑轴承组件60包括支撑轴承61,支撑轴承61与平衡梁50上的中心轴51转动连接,且支撑轴承61的安装面固定连接在第二基座103上。具体地,中心轴51转动连接在支撑轴承61的第一安装孔611内,其中,支撑轴承61的设置数量优选为两个,其分别安装在中心轴51的端部,并对安装在其上的平衡梁50提供转动支点和支撑作用。
为进一步加强支撑轴承61的安装稳定性,支撑轴承组件60还包括安装板62,其中,安装板62设置在支撑轴承61的安装面与第二基座103之间。
具体地,在支撑轴承61上设有至少两个第二安装孔,且安装板62上对应设有至少两个第三安装孔,通过螺栓螺母组件,将支撑轴承61以及安装板62固定安装在第二基座103上,其中,螺栓螺母组件中的螺栓穿过对应设置的第二安装孔以及第三安装孔设置,与其配合使用的螺母则对螺栓进行固定。
本申请结构简单、操作便捷、由于各部件之间的刚性连接使其工作过程具有响应速度快、稳定性强等优势;本申请采用平衡梁50控制第二驱动组件30受到的力的传递,其使得运动平台3的运行稳定可靠,不易出故障,后续维护也比较方便,且平衡梁50为轴对称结构,其进一步增加了运行的稳定可靠性;本申请采用支撑轴承组件60可为平衡梁50提供转动支点和支撑作用,该支撑轴承组件60结构简单,安装方便,价格经济,实用性较强。因此,本申请具有良好的市场应用前景。
上述仅为本发明的优选实施例而已,并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员,在不脱离本发明的技术方案的范围内,对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动,均属未脱离本发明的技术方案的内容,仍属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种并联机构,包括:支架、用于带动外部负载运动的运动平台,其特征在于,还包括:
M个设置于所述支架上的第一驱动组件,所述M为大于等于3的自然数;
N个设置于所述支架上的第二驱动组件,所述N为大于等于3的自然数;
所述第一驱动组件和所述第二驱动组件均包括:推杆、滑动设置于所述支架上并用于驱动所述推杆的滑动件;
各第一驱动组件的推杆的一端均与所述运动平台的形成球铰式转动连接,而另一端均与所述支架形成转动连接;
各第一驱动组件的推杆沿所述运动平台的周向分布,并与所述运动平台的侧面相连于第一铰接点;
各第二驱动组件的推杆与所述运动平台的端面相连于第二铰接点;
第一驱动组件的推杆的轴线在初始位置时处于第一平面内,且不相交于同一铰接点;第一驱动组件的推杆的轴线在初始位置时处于第一平面内,且不相交于同一铰接点;所述第一铰接点均位于第一圆上;所述第二铰接点均位于第二圆上;所述第一圆和第二圆的圆心位于所述运动平台的中心轴线上;所述M和所述N等于四。
2.如权利要求1所述的并联机构,其特征在于,各第一铰接点形成第一平面;各第二铰接点形成第二平面;
所述第一平面和所述第二平面相互平行或相互重合;
各第一驱动组件和各第二驱动组件在初始位置时相互正交。
3.如权利要求1所述的并联机构,其特征在于,相邻的两个第一驱动组件的推杆之间均形成预设的夹角;相邻的三个第二驱动组件的推杆的轴线在初始位置时相互平行但不共面。
4.如权利要求3所述的并联机构,其特征在于,所述预设的夹角为90度。
5.如权利要求1所述的并联机构,其特征在于,所述第一圆和所述第二圆的直径相同或不相同。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的并联机构,其特征在于,所述第一驱动组件和所述第二驱动组件均还包括:安装件、第一转动组件、第二转动组件、滑动连接组件以及驱动电机;所述安装件设置在所述支架上,所述滑动件通过滑动连接组件滑动设置在所述安装件上;所述驱动电机与所述滑动件连接;其中,在驱动电机的驱动作用下,所述滑动件相对所述安装件移动;
其中,所述推杆的头端通过第一转动组件与所述运动平台形成所述球铰式转动连接,而另一端通过第二转动组件与所述驱动电机形成所述转动连接。
7.如权利要求6所述的并联机构,其特征在于,所述第一转动组件包括:第一分体式虎克铰,且所述第一分体式虎克铰的一端与所述运动平台相连,而另一端与所述推杆转动连接;所述第二转动组件包括:第二分体式虎克铰,且所述第二分体式虎克铰的一端与所述滑动件相连,而另一端与所述推杆相连;所述第一分体式虎克铰和所述第二分体式虎克铰相互垂直设置。
8.如权利要求1所述的并联机构,其特征在于,所述支架包括:底座、用于安装所述第一驱动组件的第一基座、用于安装所述第二驱动组件的第二基座;所述第一驱动组件的滑动件的滑动方向和所述第二驱动组件的滑动件的滑动方向相互垂直。
9.如权利要求1所述的并联机构,其特征在于,还包括:与所述第二驱动组件配合连接的配重机构;
所述配重机构包括:设置在所述支架上的配重基座、活动连接在配重基座上的配重件以及平衡梁;
其中,所述平衡梁通过支撑轴承组件转动连接在所述支架上,且所述平衡梁的第一端通过第一连杆与所述第二驱动组件转动连接,所述平衡梁的另一端通过第二连杆与所述配重件转动连接。
10.如权利要求6所述的并联机构,其特征在于,所述滑动连接组件包括第一滑块以及与所述第一滑块匹配设置的第一导轨,其中,所述第一滑块固定安装在所述滑动件上,所述第一导轨设置在所述安装件上。
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