[发明专利]一种集中式移动输入六分支并联机构

说明书

技术领域

本发明涉及机械学中的并联机构领域。

背景技术

并联机构相对串联机构具有刚度大、承载能力强、运动精度高的优点,其缺陷是运动空间小、结构复杂。六分支并联机构的动平台和定平台之间以六个运动支链相连，通常用驱动器单独驱动各分支来控制动平台位姿的变化。如中国专利CN201510436220公布了一种六棱锥式六自由度并联机构、中国专利CN201510424628公布了一种六自由度动感平台、中国专利CN201510025977公布了一种六自由度并联机构加载系统及其方法、中国专利CN201410113807公布了一种用于纵向运动模拟的六自由度并联组装机构、中国专利CN201310282798公布了一种带有平衡机构的六自由度重载静平衡并联运动模拟台机构，以上所述的六分支并联机构都是对各运动支链进行独立驱动。六分支单独进行驱动的六自由度并联机构需要对六个驱动器进行控制，制造成本较高，控制复杂。在某些特定的场合，只须要机械装置的末端执行器做周期性的六维运动。

发明内容

本发明的目的是提供一种降低成本、便于控制的集中式移动输入六分支并联机构。

本发明主要包括底座、下固定支架、支承杆、电机固定架、伺服电机A、随动支架、丝杠螺母副、连接杆A、丝杠支承架A、回转支承、圆柱齿轮、驱动盘、齿形键、导向盘、滑动杆、滚动轴承、上固定支架、连接杆B、丝杠支承架B、运动支链、伺服电机A和伺服电机B。

其中，在底座的上表面设有三根下固定支架和三根支承杆，三根支承杆的上端固定连接一个电机固定架，电机固定架为环形架，在电机固定架中部设有伺服电机A13。在三根下固定支架的上部设有随动支架，随动支架为圆环形平板，在随动支架的内环设有五根连接杆A，连接杆A的一端与随动支架的内环相连，连接杆A的另一端设有丝杠支承架A，丝杠支承架A为环形。在随动支架的上部通过螺钉与回转支承相连，回转支承的内圈与圆柱齿轮相互啮合，回转支承的内圈与驱动盘通过螺钉相连，驱动盘置于回转支承的上部，在驱动盘的外壁上设有凹槽。回转支承的外圈上设有齿形键，回转支承的外圈的外部通过齿形键与导向盘相连。导向盘为上下开口的圆柱形筒体，六根滑动杆延伸至导向盘的上部，六根滑动杆的下端的内壁上分别设有滚动轴承，滚动轴承的外圈与驱动盘外壁上的凹槽间隙配合。在导向盘上部设有一个上固定支架，在上固定支架的内环设有五根连接杆B，连接杆B的一端与上固定支架的内环相连，连接杆B的另一端设有丝杠支承架B，丝杠支承架B为环形。六根滑动杆的上端分别设有运动支链，每根运动支链包括弧形连接杆A、弧形连接杆B、十字销轴、连接杆C和球副。弧形连接杆A和弧形连接杆B的两端均设有通孔，弧形连接杆A和弧形连接杆B通过十字销轴连接。在弧形连接杆B的上端固定连接连接杆C，连接杆C的上端与球副相连，球副与动平台的下表面相连。伺服电机A13的输出轴与滚珠丝杠的下端相连，滚珠丝杠上、下两端分别支承于丝杠支承架B和电机固定架上，丝杠螺母副的螺母与丝杠支承架A固定连接。伺服电机B14的输出端与设在随动支架上方的直齿轮键连接。

本发明在使用时，伺服电机B通过圆柱齿轮带动回转支承的内圈转动，回转支承内圈带动驱动盘转动，驱动盘上的凹槽带动六个运动支链联动，实现各分支的移动输入。伺服电机A驱动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠带动随动支架沿丝杠轴线方向移动。

本发明与现有技术相比具有如下优点：降低成本、便于控制。

附图说明

图1为本发明一种实施例的整体结构示意图。

图2为本发明一种实施例的传动部分结构详细示意图。

图3为本发明一种实施例的驱动盘安装详细结构示意图。

图4为本发明一种实施例的驱动电机安置详细结构示意图。

附图中，动平台1、运动支链2、回转支承3、滚珠丝杠4、连接杆A5、下固定支架6、导向盘7、随动支架8、丝杠螺母副9、驱动盘10、上固定支架11、圆柱齿轮12、伺服电机A13、伺服电机B14、底座15、支承杆16、电机固定架17、丝杠支承架A18、齿形键19、滑动杆20、滚动轴承21、连接杆B22、丝杠支承架B23、弧形连接杆A24、弧形连接杆B25、十字销轴26、连接杆C27、球副28、直齿轮键29、回转支承的内圈30、回转支承的外圈31。

具体实施方式

在图1、图2、图3和图4所示的本发明的示意简图中，在底座15的上表面设有三根下固定支架6和三根支承杆16，三根支承杆的上端固定连接一个电机固定架17，电机固定架为环形架，在电机固定架中部设有伺服电机A13。在三根下固定支架的上部设有随动支架8，随动支架为圆环形平板，在随动支架的内环设有五根连接杆A5，连接杆A的一端与随动支架的内环相连，连接杆A的另一端设有丝杠支承架A18，丝杠支承架A为环形。在随动支架的上部通过螺钉与回转支承3相连，回转支承的内圈30与圆柱齿轮12相互啮合，回转支承的内圈与驱动盘10通过螺钉相连，驱动盘置于回转支承的上部，在驱动盘的外壁上设有凹槽。回转支承的外圈上设有齿形键19，回转支承的外圈31的外部通过齿形键与导向盘7相连。导向盘为上下开口的圆柱形筒体，六根滑动杆20延伸至导向盘的上部，六根滑动杆的下端的内壁上分别设有滚动轴承21，滚动轴承的外圈与驱动盘外壁上的凹槽间隙配合。在导向盘上部设有一个上固定支架11，在上固定支架的内环设有五根连接杆B22，连接杆B的一端与上固定支架的内环相连，连接杆B的另一端设有丝杠支承架B23，丝杠支承架B为环形。六根滑动杆的上端分别设有运动支链2，每根运动支链包括弧形连接杆A24、弧形连接杆B25、十字销轴26、连接杆C27和球副28。弧形连接杆A和弧形连接杆B的两端均设有通孔，弧形连接杆A和弧形连接杆B通过十字销轴连接。在弧形连接杆B的上端固定连接连接杆C，连接杆C的上端与球副相连，球副与动平台1的下表面相连。伺服电机A的输出轴与滚珠丝杠4的下端相连，滚珠丝杠上、下两端分别支承于丝杠支承架B和电机固定架上，丝杠螺母副9的螺母与丝杠支承架A固定连接。伺服电机B14的输出端与设在随动支架上方的直齿轮键29连接。