[实用新型]一种用于索驱动并联雕刻机的滚筒排索机构

说明书

技术领域

本实用新型属于雕刻机技术领域，具体涉及一种用于索驱动并联雕刻机的滚筒排索机构。

背景技术

雕刻机种类繁多，按结构可以分为悬臂雕刻机和龙门雕刻机两种，悬臂雕刻机采用串联刚性杆支撑机构，与并联机构相比，刚性小，结构不稳定，相同自重或体积下，承载能力弱；而且串联式末端件上的误差是各个关节误差的积累和放大，因而误差大而精度低；悬臂雕刻机的驱动电机及传动系统不固定，增大了系统的运动负荷。龙门结构虽然被广泛应用到各种用途的雕刻机上，但其体积庞大，灵活性弱，其驱动部分一般为液压缸、气缸或由电机带动的齿轮齿条，因而其附加装置复杂，控制系统实现困难，制造成本高，并不能适应日益发展的多样性需求^[1]。而索驱动并联机构机器人系统具有结构简单、重量轻、惯性小、响应快、工作空间大、驱动器并联工作、精度高、机械效率高、柔性大等优点^[2-3]。

虽然，大射电望远镜的50m模型中在滚筒上开索槽来实现悬索的有序排放^[4]，但悬索的收放仅通过滚筒的旋转来达到，从而导致出索口发生了变化，索驱动并联机构的结构参数改变、控制精度降低，在实验中，必须修正模型来降低结构的参数误差。而且，该收放索机构对直径小的悬索不适合，因为索槽加工困难。

在机床中常使用滚珠丝杠副将旋转运动转变为直线运动或将直线运动转变为旋转运动^[5]，极大地推动了机床行业的数控化发展，提高了定位精度，但是滚珠丝杠副一般尺寸大，且不能同时实现旋转和直线运动，所以，开发研制一种收放悬索的机构对提高索驱动并联机构的控制精度非常重要。

参考文献

[1]吴光明. CNC电脑雕刻机及其与数控铣床和加工中心的联合应用策略[J]. CAD/CAM与制造业信息化，2005, (11): 94-97

[2]Motoji Y, Noritaka Y, Akira M. Trajectory control of incompletely restrained parallel wire-suspended mechanism based on inverse dynamics [J]. IEEE transactions on robotics. 2004, 20(5): 840-850

[3]Albus J S, Bostelman R V, Dagalakis N G. The NIST Robocrane [J]. Journal of Robotics System. 1993, 10(5): 709-724

[4]赵泽. 大射电望远镜悬索馈源支撑系统的机械结构设计与分析[Master]. 硕士学位论文. 西安电子科技大学. 2003

[5]贾亚洲. 金属切削机床概论[M]. 机械工业出版社. 1994。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于索驱动并联雕刻机的滚筒排索机构，解决现有技术雕刻机收放索过程中索的紊乱无序给结构模型造成误差大的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：一种用于索驱动并联雕刻机的滚筒排索机构，包括滚索套、滚筒轴、轴套和缸盖；滚索套固定连接在滚筒轴上，位于滚索套一侧的滚筒轴与缸盖连接，位于滚索套另一侧的滚筒轴上设置有轴套；滚筒轴的一端与缸盖通过螺纹连接，滚筒轴的另一端上设置有长条导行键，轴套内圆周面上设置有与长条导行键对应的长条导行槽，长条导行键内嵌在长条导行槽内。

其中，滚筒轴与缸盖呈垂直设置。

本实用新型的有益效果是，结构简单，使用方便，能够实现柔性悬索的有序排放和悬索的出索口的唯一，使得模型结构参数的准确，还能保证动平台（刀具）位姿控制的精确性。在其他索驱动并联机构和对索牵拉位置要求高的场合都可应用此机构。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的A向视图；

图3是图2的B-B视图

图4是本实用新型实现悬索排放的原理图；

图5是本实用新型球铰装置的结构示意图。

图中，1.滚索套，2.滚筒轴，3.轴套，4.缸盖，5. 长条导行键，6. 长条导行槽，7. 伺服电机，8.刀具移动端，9.刀具，10.悬索，11.基座，12.定滑轮，13.支杆，14.顶盘，15.球铰套，16.球铰球，17.中心孔，18.索结。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。