三自由度工業(yè)移動翻轉(zhuǎn)臺的制作方法
【專利摘要】一種三自由度工業(yè)移動翻轉(zhuǎn)臺，它包括基座、運動平臺以及接基座和運動平臺的兩條運動支鏈。所述兩條運動支鏈中的第二運動支鏈包括四個H形連桿、兩個伸縮桿和十個轉(zhuǎn)動軸，其中，四個H形連桿均通過轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動連接，第一伸縮桿通過轉(zhuǎn)動軸與第一H形連桿和第四H形連桿轉(zhuǎn)動連接，第二伸縮桿通過轉(zhuǎn)動軸與第四H形連桿和基座的一端轉(zhuǎn)動連接；所述兩條運動支鏈中的第一運動支鏈除了沒有第二伸縮桿及其聯(lián)接件以外，其它部件和部件間的連接關(guān)系與第二運動支鏈相同。本發(fā)明機構(gòu)運動學(xué)算法簡單、精度高、承載能力強、結(jié)構(gòu)簡單、移動范圍和翻轉(zhuǎn)能力大及工藝性好，特別適合與焊接機器人聯(lián)動，用于大型復(fù)雜零件的焊接。
【專利說明】
三自由度工業(yè)移動翻轉(zhuǎn)臺
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種并聯(lián)機構(gòu)，特別是一種工業(yè)平臺。
【背景技術(shù)】
[0002]并聯(lián)結(jié)構(gòu)的工業(yè)移動翻轉(zhuǎn)臺是近幾十年出現(xiàn)的新型工業(yè)平臺，這種工業(yè)平臺通常由基座、運動平臺和以并聯(lián)方式連接兩者的多條運動分支組成，其驅(qū)動部件可以安裝在基座上或基座附近，使它與串聯(lián)結(jié)構(gòu)的工業(yè)平臺相比具有一些獨特的性能，如剛度大、對稱性好、結(jié)構(gòu)緊湊和動力學(xué)性能好等。斯帝瓦特(Stewart)平臺是最典型的六自由度并聯(lián)平臺，這種平臺由運動平臺、基座和連接兩者的六條可伸縮運動支鏈組成，通過六個運動支鏈的伸縮運動使運動平臺實現(xiàn)任意位置與姿態(tài)的六維空間運動，該種平臺亦即具有六個自由度。但是，現(xiàn)代生產(chǎn)中的許多實際工業(yè)操作平臺只需要具有部分自由度，如分別具有二、三、四和五自由度的操作平臺，其中，具有二維移動和一維轉(zhuǎn)動的且具有實用性的三自由度工業(yè)移動翻轉(zhuǎn)臺并不多見。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、精度高、承載能力強、移動范圍和翻轉(zhuǎn)能力大、工藝性好的可以實現(xiàn)在垂直面內(nèi)的二維移動和繞一水平軸的轉(zhuǎn)動的三自由度工業(yè)移動翻轉(zhuǎn)臺。
[0004]本發(fā)明包括基座、運動平臺以及連接基座和運動平臺兩端的兩條運動支鏈。所述兩條運動支鏈中的第二運動支鏈包括四個H形連桿、兩個伸縮桿和十個轉(zhuǎn)動軸，其中，第一H形連桿和第三H形連桿的一端分別通過第三轉(zhuǎn)動軸和第四轉(zhuǎn)動軸與第二 H形連桿的一端和中下部轉(zhuǎn)動連接，所述第二 H形連桿的另一端通過第一轉(zhuǎn)動軸與運動平臺轉(zhuǎn)動連接，所述第一 H形連桿和第三H形連桿的另一端分別通過第六轉(zhuǎn)動軸和第五轉(zhuǎn)動軸與第四H形連桿的中上部和一端轉(zhuǎn)動連接，所述第四H形連桿的另一端通過第二轉(zhuǎn)動軸與基座轉(zhuǎn)動連接，所述第一 H形連桿和第三H形連桿互相平行，所述第二 H形連桿和第四H形連桿互相平行；第一伸縮桿的一端通過第七轉(zhuǎn)動軸與所述第一 H形連桿的中間一部位轉(zhuǎn)動連接，該第一伸縮桿的另一端通過第九轉(zhuǎn)動軸與所述第四H形連桿的下部轉(zhuǎn)動連接，第二伸縮桿的一端通過第八轉(zhuǎn)動軸與第四H形連桿的中部轉(zhuǎn)動連接，該第二伸縮桿的另一端通過第十轉(zhuǎn)動軸與基座的一端轉(zhuǎn)動連接;所述所有轉(zhuǎn)動軸互相平行且水平設(shè)置;所述兩條運動支鏈中的第一運動支鏈除了沒有第二伸縮桿及其聯(lián)接件以外，其它部件及部件間的連接關(guān)系與第二運動支鏈相同；工件或夾具安裝在運動平臺上，通過三個運動支鏈的三個伸縮桿的驅(qū)動，可實現(xiàn)運動平臺在垂直面內(nèi)的二維移動和繞一水平軸的轉(zhuǎn)動。
[0005]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:
[0006]1、具有明確運動特性，即，在垂直面內(nèi)的二維移動和繞一水平軸的轉(zhuǎn)動。
[0007]2、機構(gòu)運動學(xué)算法簡單、精度高、承載能力強、結(jié)構(gòu)簡單、移動范圍和翻轉(zhuǎn)能力大及工藝性好。
[0008]3、本發(fā)明在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景，特別適合與焊接機器人聯(lián)動，用于大型復(fù)雜零件的焊接。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的立體示意簡圖。
[0010]圖2為本發(fā)明第二運動支鏈的立體示意簡圖。
[0011 ]在圖中:1.基座、2.第一運動支鏈、3.第二運動支鏈、4.運動平臺、5.第一轉(zhuǎn)動軸、
6.第二轉(zhuǎn)動軸、7.第一H形連桿、8.第三轉(zhuǎn)動軸、9.第四轉(zhuǎn)動軸、10.第二H形連桿、11.第三H形連桿、12.第七轉(zhuǎn)動軸、13.第五轉(zhuǎn)動軸、14.第四H形連桿、15.第六轉(zhuǎn)動軸、16.第一伸縮桿、17.第八轉(zhuǎn)動軸、18.第二伸縮桿、19.第十轉(zhuǎn)動軸、20.第九轉(zhuǎn)動軸。
【具體實施方式】
[0012]在圖1和圖2所示的三自由度工業(yè)移動翻轉(zhuǎn)臺示意圖中，基座I和運動平臺4的兩端分別通過第一運動支鏈2和第二運動支鏈3連接，所述第二運動支鏈包括四個H形連桿、兩個伸縮桿和十個轉(zhuǎn)動軸，其中，第一H形連桿7和第三H形連桿11的一端分別通過第三轉(zhuǎn)動軸8和第四轉(zhuǎn)動軸9與第二 H形連桿10的一端和中下部轉(zhuǎn)動連接，所述第二 H形連桿的另一端通過第一轉(zhuǎn)動軸5與運動平臺轉(zhuǎn)動連接，所述第一 H形連桿和第三H形連桿的另一端分別通過第六轉(zhuǎn)動軸15和第五轉(zhuǎn)動軸13與第四H形連桿14的中上部和一端轉(zhuǎn)動連接，所述第四H形連桿的另一端通過第二轉(zhuǎn)動軸6與基座轉(zhuǎn)動連接，所述第一 H形連桿和第三H形連桿互相平行，所述第二 H形連桿和第四H形連桿互相平行;第一伸縮桿16的一端通過第七轉(zhuǎn)動軸12與所述第一 H形連桿的中間一部位轉(zhuǎn)動連接，該第一伸縮桿的另一端通過第九轉(zhuǎn)動軸20與所述第四H形連桿的下部轉(zhuǎn)動連接，第二伸縮桿18的一端通過第八轉(zhuǎn)動軸17與第四H形連桿的中部轉(zhuǎn)動連接，該第二伸縮桿的另一端通過第十轉(zhuǎn)動軸19與基座的一端轉(zhuǎn)動連接;所述所有轉(zhuǎn)動軸互相平行且水平設(shè)置;所述第一運動支鏈除了沒有第二伸縮桿18及其聯(lián)接件以外，其它部件及部件間的連接關(guān)系與第二運動支鏈相同；工件或夾具安裝在運動平臺上，通過三個運動支鏈的三個伸縮桿的驅(qū)動，可實現(xiàn)運動平臺在垂直面內(nèi)的二維移動和繞一水平軸的轉(zhuǎn)動。
【主權(quán)項】
1.一種三自由度工業(yè)移動翻轉(zhuǎn)臺，它包括基座、運動平臺以及連接基座和運動平臺兩端的兩條運動支鏈，所述兩條運動支鏈結(jié)構(gòu)相同，包括四個H形連桿和九個轉(zhuǎn)動軸，其中，第一 H形連桿和第三H形連桿的一端分別通過第三轉(zhuǎn)動軸和第四轉(zhuǎn)動軸與第二 H形連桿的一端和中下部轉(zhuǎn)動連接，所述第二 H形連桿的另一端通過第一轉(zhuǎn)動軸5與運動平臺轉(zhuǎn)動連接，所述第一 H形連桿和第三H形連桿的另一端分別通過第六轉(zhuǎn)動軸和第五轉(zhuǎn)動軸與第四H形連桿的中上部和一端轉(zhuǎn)動連接，所述第四H形連桿的另一端通過第二轉(zhuǎn)動軸與基座轉(zhuǎn)動連接，所述第一 H形連桿和第三H形連桿互相平行，所述第二 H形連桿和第四H形連桿互相平行，其特征在于:在所述兩條運動支鏈中，第一伸縮桿的一端通過第七轉(zhuǎn)動軸與所述第一H形連桿的中間一部位轉(zhuǎn)動連接，該第一伸縮桿的另一端通過第九轉(zhuǎn)動軸與所述第四H形連桿的下部轉(zhuǎn)動連接，在第二運動支鏈中，第二伸縮桿的一端通過第八轉(zhuǎn)動軸與第四H形連桿的中部轉(zhuǎn)動連接，該第二伸縮桿的另一端通過第十轉(zhuǎn)動軸與基座的一端轉(zhuǎn)動連接。
【文檔編號】B23Q1/26GK105835034SQ201610231327
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月14日
【發(fā)明人】金振林, 張金柱, 王軍
【申請人】燕山大學(xué)