CN1169651C - 三维移动两维转动五轴联动并联机床机构 - Google Patents

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Abstract

本发明属机械制造技术领域，其结构是动平台(1)通过五个结构完全相同的分支以及一个约束分支与定平台(6)连接，五个结构完全相同的分支呈对称布置，约束分支位于定平台(1)和动平台(6)之间。本发明具有刚度高、结构简单、动平台可以实现三维移动和两维转动，具有易于控制、运动质量低、工作空间大、动态性能好等特点。

Description

三维移动两维转动五轴联动并联机床机构
技术领域
本发明涉及机械制造技术领域，特别涉及一种三维移动两维转动五轴联动并联机床机构。
背景技术
并联机器人机构属于空间多自由度多环闭链机构，和串联机构相比，并联机构具有刚度大、承载能力大、累积误差小、动态特性好、结构紧凑等特点。目前，并联机构被广泛应用于除并联机器人外的虚拟轴机床、微动操作台、各种运动模拟器、传感器等方面。
目前3、6自由度的并联机床应用较为广泛，而5自由度并联机床机构较少，其中最具应用潜力的完全对称三维移动两维转动五轴并联机床机构目前较少，已有的少数5自由度并联机器人机构都不具有完全对称性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三维移动两维转动五轴联动并联机床机构，具有刚度高、结构简单、动平台可以实现三维移动和两维转动、易于控制、运动质量低、动态性能好、加工装配性好等优点。
这种三维移动两维转动五轴并联机床机构，包括动平台1、定平台6和连接动平台1和定平台6的结构完全相同的分支组成，其特征在于：动平台1通过五个结构完全相同的分支以及一个约束分支与定平台6相连接，在五个结构完全相同的分支中，动平台1通过球副2和连杆3相连，连杆3通过移动副和连杆4相连，连杆4通过球副5和定平台6相连；在约束分支中，滑轨7和定平台6相连，滑块8通过沿滑轨方向的移动副和滑轨7相连，连杆10通过转动副9和滑块8相连，连杆11通过移动副和连杆10相连，连杆11通过万向铰12和动平台1相连，万向铰(12)中和连杆(11)相连的转动副的轴线平行转动副(9)的轴线。
附图说明
图1为该三维移动两维转动五轴并联机床示意图；
图2为一种约束分支结构示意图；
图3为第二种约束分支结构示意图。
具体实施方式
附图1为本发明的第一个实施例(见图1)，该机构的动平台1通过五个结构完全相同的分支以及一个约束分支与定平台6相连接，在五个结构完全相同的分支中，动平台1通过球副2和连杆3相连，连杆3通过移动副和连杆4相连，连杆4通过球副5和定平台6相连。在约束分支中，滑轨7和定平台6相连，滑块8通过沿滑轨方向的移动副和滑轨7相连，连杆10通过转动副9和滑块8相连，连杆11通过移动副和连杆10相连，连杆11通过万向铰12和动平台1相连，万向铰12中和连杆11相连的转动副的轴线平行转动副9的轴线。
附图2为本发明中第二种约束分支结构实施例(见图2)，在约束分支中，滑轨7和定平台6相连，滑块8通过沿滑轨方向的移动副和滑轨7相连，连杆10通过转动副9和滑块8相连，连杆11通过移动副和连杆10相连，连杆11通过万向铰12和动平台1相连，万向铰12中和连杆11相连的转动副的轴线平行转动副9的轴线。
附图3为本发明中第二种约束分支结构实施例(见图3)，在约束分支中，滑轨7和定平台6相连，滑块8通过沿滑轨方向的移动副和滑轨7相连，连杆10通过转动副9和滑块8相连，连杆11通过转动副13和连杆10相连，连杆11通过万向铰12和动平台1相连。万向铰12中和连杆11相连的转动副的轴线平行转动副9的轴线。
本发明的三维移动两维转动五轴联动并联机床机构，具有完全对称的结构，具有很好的运动学性能、高刚度和较大的工作空间；其运动学正反解十分简单，使控制极为容易；并且可实现空间的三个移动和两个转动。

Claims (2)

1.一种三维移动两维转动五轴联动并联机床结构，包括动平台(1)、定平台(6)与连接动平台(1)和定平台(6)的分支组成，其特征在于：动平台(1)通过五个结构完全相同的分支以及一个约束分支与定平台(6)相连接，在约束分支中，滑轨(7)和定平台(6)相连，滑块(8)通过沿滑轨方向的移动副和滑轨(7)相连，连杆(10)通过转动副(9)和滑块(8)相连，连杆(11)通过移动副和连杆(10)相连，连杆(11)通过万向铰(12)和动平台(1)相连。万向铰(12)中和连杆(11)相连的转动副的轴线平行转动副(9)的轴线。
2.一种三维移动两维转动五轴联动并联机床结构，包括动平台(1)、定平台(6)与连接动平台(1)和定平台(6)的分支组成，其特征在于：动平台(1)通过五个结构完全相同的分支以及一个约束分支与定平台(6)相连接，在约束分支中，滑轨(7)和定平台(6)相连，滑块(8)通过沿滑轨方向的移动副和滑轨(7)相连，连杆(10)通过转动副(9)和滑块(8)相连，连杆(11)通过转动副(13)和连杆(10)相连，连杆(11)通过万向铰(12)和动平台(1)相连，万向铰(12)中和连杆(11)相连的转动副的轴线平行转动副(9)的轴线。
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