本實用新型涉及機器人技術領域,具體是一種驅動固定的兩轉動一移動并聯機構。
背景技術:
相比于串聯機構,并聯機構中存在許多不需安裝驅動的被動關節(jié),這使得其具有較高的操作速度和較好的動力學性能。此外,由于其特殊的多閉環(huán)特征,并聯機構的結構緊湊,剛度高,承載能力大。因此,并聯機構在現代加工生產中的應用前景廣闊,并已得到了廣泛的研究。特別地,具有兩轉動一移動自由度的并聯機構可用于機器人噴涂、焊接、并聯機床等領域,引起了人們的高度關注。
并聯機構理想的驅動布置方案是將驅動都安裝在與機架相連的關節(jié)上,這樣可以盡可能的降低運動部分的質量,獲得最優(yōu)的動力學性能。但現有的一些兩轉動一移動并聯機構(CN 104889978 A,CN 103144097 B)的驅動不能都安裝在機架上,影響了機構的操作速度,限制了機構的應用。因此,提出一種驅動固定,操作速度高的兩轉動一移動并聯機構很有必要。
技術實現要素:
本實用新型所要解決的技術問題是克服背景技術存在的不足,提供一種驅動固定的兩轉動一移動并聯機構,該并聯機構應具有操作速度高、結構緊湊、剛度高、承載能力大、動力學性能好等優(yōu)點。
本實用新型的技術方案是:
一種驅動固定的兩轉動一移動并聯機構,包括機架、動平臺以及并聯連接在機架與動平臺之間的兩個第一分支和一個第二分支;其特征在于:
第一分支包括依次連接在機架與動平臺之間的第一移動副導軌、第一移動副滑塊、虎克鉸、第一連桿以及第一轉動副;虎克鉸的第一轉動軸線與第一移動副軸線平行,虎克鉸與第一連桿連接的第二轉動軸線與第一轉動副軸線平行且垂直于第一移動副軸線;
第二分支包括依次連接在機架與動平臺之間的第二移動副導軌、第二移動副滑塊、第一球副、第二連桿以及第二轉動副;
所述兩個第一分支中,虎克鉸的第一轉動軸線重合,第一轉動副軸線垂直于第二分支中第二轉動副軸線,兩個第一分支中的第一移動副軸線與第二分支中的第二移動副軸線垂直。
第一移動副導軌、第二移動副導軌均平行于水平面。
第二移動副導軌與水平面呈銳角布置。
第二移動副導軌與水平面垂直。
一種驅動固定的兩轉動一移動并聯機構,包括機架、動平臺以及并聯連接在機架與動平臺之間的兩個第一分支和一個第三分支;其特征在于:
第一分支包括依次連接在機架與動平臺之間的第一移動副導軌、第一移動副滑塊、虎克鉸、第一連桿以及第一轉動副;虎克鉸的第一轉動軸線與第一移動副軸線平行,虎克鉸與第一連桿連接的第二轉動軸線與第一轉動副軸線平行且垂直于第一移動副軸線;
第三分支包括依次連接在機架與動平臺之間的第三移動副導軌、第三移動副滑塊、第三轉動副、第三連桿以及第二球副;第三轉動副軸線垂直于第三移動副軸線;
所述兩個第一分支中,虎克鉸的第一轉動軸線重合,第一移動副軸線與第三分支中的第三移動副軸線垂直。
第一移動副導軌、第三移動副導軌均平行于水平面布置。
第三移動副導軌與水平面呈銳角布置。
第三移動副導軌與水平面垂直。
本實用新型的有益效果是:
本實用新型提出的并聯機構可以執(zhí)行兩轉動一移動運動,具有驅動固定、操作速度高、結構緊湊、剛度高、承載能力大、動力學性能好等優(yōu)點,可用于機器人噴涂、并聯機床等領域。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例一的立體結構示意圖。
圖2為本實用新型實施例二的立體結構示意圖。
圖3為本實用新型實施例三的立體結構示意圖。
圖4為本實用新型實施例四的立體結構示意圖。
圖5為本實用新型實施例五的立體結構示意圖。
圖6為本實用新型實施例六的立體結構示意圖。
圖7為第一分支的立體結構示意圖。
圖8為第二分支的立體結構示意圖。
圖9為第三分支的立體結構示意圖。
具體實施方式
以下結合說明書附圖,對本實用新型作進一步說明,但本實用新型并不局限于以下實施例。
實施例一
如圖1,7,8所示,一種驅動固定的兩轉動一移動并聯機構,包括機架(圖中省略)、動平臺1以及并聯連接在機架與動平臺之間的兩個第一分支和一個第二分支。
第一分支包括依次連接在機架與動平臺之間的第一移動副導軌11、第一移動副滑塊12(第一移動副導軌與第一移動副滑塊配合形成第一移動副)、虎克鉸13、第一連桿14以及第一轉動副15;虎克鉸的第一轉動軸線(即虎克鉸與第一移動副滑塊連接的轉動軸軸線)與第一移動副軸線平行,虎克鉸與第一連桿連接的第二轉動軸線與第一轉動副軸線平行且垂直于第一移動副軸線(即第一移動副移動軸線;以下類同)。
第二分支包括依次連接在機架與動平臺之間的第二移動副導軌21、第二移動副滑塊22、第一球副23、第二連桿24以及第二轉動副25;第二移動副導軌與第二移動副滑塊配合形成第二移動副。
兩個第一分支中,虎克鉸的第一轉動軸線重合,第一轉動副軸線垂直于第二分支中第二轉動副軸線。兩個第一分支中的第一移動副軸線與第二分支中的第二移動副軸線垂直。第二移動副導軌平行于水平面布置,第一移動副導軌也平行于水平面布置。
本實施例中,驅動副為各分支上的移動副,驅動方式可選用滾珠絲杠(圖中省略);當驅動副運動時,機構作兩轉動一移動三自由度運動。
實施例二
如圖2所示,一種驅動固定的兩轉動一移動并聯機構,包括機架(圖中省略)、動平臺1以及并聯連接在機架與動平臺之間的兩個第一分支和一個第二分支。實施例二的結構與實施例一的結構類似,不同之處在于:實施例二中第二移動副導軌與水平面呈銳角布置,具體角度根據需要確定。
實施例三
如圖3所示,一種驅動固定的兩轉動一移動并聯機構,包括機架(圖中省略)、動平臺1以及并聯連接在機架與動平臺之間的兩個第一分支和一個第二分支。實施例三的結構與實施例一的結構類似,不同之處在于:實施例三中第二移動副導軌與水平面垂直。
實施例四
如圖4,7,9所示,一種驅動固定的兩轉動一移動并聯機構,包括機架(圖中省略)、動平臺1以及并聯連接在機架與動平臺之間的兩個第一分支和一個第三分支。
第一分支包括依次連接在機架與動平臺之間的第一移動副導軌11、第一移動副滑塊12(第一移動副導軌與第一移動副滑塊配合形成第一移動副)、虎克鉸13、第一連桿14以及第一轉動副15;虎克鉸的第一轉動軸線(即虎克鉸與第一移動副滑塊連接的轉動軸軸線)與第一移動副軸線平行,虎克鉸與第一連桿連接的第二轉動軸線與第一轉動副軸線平行且垂直于第一移動副軸線。
第三分支包括依次連接在機架與動平臺之間的第三移動副導軌31、第三移動副滑塊32(第三移動副導軌與第三移動副滑塊配合形成第三移動副)、第三轉動副33、第三連桿34以及第二球副35;第三轉動副軸線垂直于第三移動副軸線。
兩個第一分支中,虎克鉸的第一轉動軸線重合。兩個第一分支中的第一移動副軸線與第三分支中的第三移動副軸線垂直。第三移動副導軌平行于水平面布置,第一移動副導軌也平行于水平面布置。
本實施例中,驅動副為各分支上的移動副,驅動方式可選用滾珠絲杠(圖中省略);當驅動副運動時,機構作兩轉動一移動三自由度運動。
實施例五
如圖5所示,一種驅動固定的兩轉動一移動并聯機構,包括機架(圖中省略)、動平臺1以及并聯連接在機架與動平臺之間的兩個第一分支和一個第三分支。實施例五的結構與實施例四的結構類似,不同之處在于:實施例五中第三移動副導軌與水平面呈銳角布置,具體角度根據需要確定。
實施例六
如圖6所示,一種驅動固定的兩轉動一移動并聯機構,包括機架(圖中省略)、動平臺1以及并聯連接在機架與動平臺之間的兩個第一分支和一個第三分支。實施例六的結構與實施例四的結構類似,不同之處在于:實施例六中第三移動副導軌與水平面垂直。