CN2476392Y - 立式三平动自由度的并联机床 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种立式三平动自由度的并联机床。它主要由床身、立柱、顶梁和动平台组成。其特征是,三立柱呈120°对称布置,立柱导轨上的滑鞍与动平台之间采用三组支链并以球铰相连,每组支链由三根等长且平行连杆构成,连同球铰中心排列构成具有消极约束的空间平行四边形机构。立柱内伺服机构驱动滑鞍上下运动,再通过支链传动动平台电主轴,实现沿x、y、z三个方向平动。本实用新型结构简单,布局合理,刚性好。
Description
本实用新型涉及立式三平动自由度的并联机床。属于并联机床总体布局的创新设计。
机器人机构学与机床技术相结合的产物—并联机床，自九十年代以来，倍受人们的重视和青睐。它的总体布局设计至少要遵循以下的原则：1、具有较大的工作空间与机床体积比；2、制造工艺性好，可重组性及对生产环境的适应性强；3、自身良好的刚度，稳定性和高的加工精度。目前国内研究单位所设计的并联机床多数为实验室样品，难于用于生产，另外总体布局设计采用杆系框架结构，工作空间较小，自身刚性不高，运动精度低。
本实用新型的目的在于提供一种立式三平动自由度的并联机床。该并联机床既结构简单，布局合理，又具有工作空间大，刚度高和加工精度高的特点。
为达到上述目的，本实用新型是通过下述方案加以实现的。其主要结构由床身，床身中央设置安装刀具主轴的动平台、设置在床身上的立柱和立柱上设置的顶梁组成。其中立柱导轨上配置作直线运动的滑鞍，其特征在于，三根立柱呈120°对称布置，三个滑鞍由各立柱内伺服电机通过滚珠丝杠螺母传动，滑鞍与安装刀具主轴的动平台之间采用三组支链连接，支链杆与滑鞍之间及与动平台之间均由球铰连接。
上述的每组支链由三根等长且平行的连杆组成，其两侧的三球铰中心以等腰或等边三角形相互平行排列于滑鞍和动平台上。
下面结合附图对本实用新型加以说明。
附图为本实用新型结构示意图。
图中1为床身，2为立柱，3为支链，4为滑鞍，5为顶梁，6为动平台，7为球铰。
对附图加以分析，可明确本实用新型的总体结构布局的合理性及所带来的优越性，主体结构采用三立柱对称式框架结构，工作空间呈柱形，可保证工作空间中任意平行于工作台面的截面上运动性能相同，而且具有较大的编程空间与机床体积比，从而适用于较大工件的加工，拓宽了工件加工的范围。在滑鞍与动平台之间采用带消极约束的三连杆空间平行四边形桁架结构支链，并且三球铰中心在滑鞍上和动平台上呈等边或等腰三角形排列，不但有效地消除铰链间隙，而且可以显著提高动平台抵抗切削颠覆力矩的能力，此外，除去床身和动平台外，由于结构件均为三对称布局，因此可大大减少零部件的种类，降低制造成本。本实用新型实现动平台的三平动过程是，通过立柱内的伺服电机、滚珠丝杠螺母副，驱动滑鞍沿立柱上的滚动导轨做上下直线运动，再通过三组支链传动动平台电主轴，实现在x、y、z三个方向的平动。
本实用新型具有结构简单、布局合理、刚性好、加工精度高及制造成本低的特点。
Claims (2)
1.一种立式三平动自由度的并联机床，该机床主要结构由床身，床身中央设置安装刀具主轴的动平台、设置在床身上的立柱和立柱上设置的顶梁组成，其中立柱导轨上配置作直线运动的滑鞍，其特征在于：三根立柱呈120°对称布置，三个滑鞍由各立柱内伺服电机通过滚珠丝杠螺母传动，滑鞍与安装刀具主轴的动平台之间采用三组支链连接，支链杆与滑鞍之间及与动平台之间均由球铰连接。
2.按照权利要求1所说的一种立式三平动自由度的并联机床，其特征在于：每组支链由三根等长且平行的连杆组成，其两侧的三球铰中心以等腰或等边三角形相互平行排列于滑鞍和动平台上。
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