[发明专利]一种附加冗余圆弧滑动的大工作空间三平动并联机床

权利要求书

1.一种附加冗余圆弧滑动的大工作空间三平动并联机床，其特征在于包括机架(1)、圆弧模组(2)、第一支链组(3)、第二支链组(4)、第三支链组(5)、动平台(6)、工作台(7)；所述机架(1)包括上支座(1-1)、主立柱(1-2)、下支座(1-3)；所述圆弧模组(2)包括第一导轨(2-1)、第二导轨(2-2)、滑台(2-3)、滑块(2-4)和支座(2-5)；

所述主立柱(1-2)上端安装上支座(1-1)，主立柱(1-2)的安装板下端安装有下支座(1-3)，下支座(1-3)的另一端与工作台(7)连接；所述圆弧模组(2)通过支座(2-5)安装在主立柱(1-2)上；第一导轨(2-1)和第二导轨(2-2)安装在支座(2-5)上，滑块(2-4)在第一导轨滑块(2-4)、第二导轨(2-2)上做圆弧滑动，滑块(2-4)通过连杆与滑台(2-3)连接；

所述第一支链组(3)、第二支链组(4)、第三支链组(5)的一端分别与上支座(1-1)、圆弧模组(2)的滑台(2-3)、下支座(1-3)相连，另一端均与动平台(6)相连。

2.如权利要求1所述的一种附加冗余圆弧滑动的大工作空间三平动并联机床，其特征在于所述圆弧模组(2)为单自由度的移动副，所述支座(2-5)包括与主立柱(1-2)安装板平行固接的连接板和连接两个第一导轨(2-1)和第二导轨(2-2)的安装板，第一导轨(2-1)和第二导轨(2-2)为结构相同的圆弧导轨，第二导轨(2-2)位于两个第一导轨(2-1)的中部，且与第一导轨(2-1)错开安装；三个圆弧结构的导轨均相对支座(2-5)的安装板外切，上下两个第一导轨(2-1)的圆弧同心；滑块(2-4)通过转动副与连杆相连，连接第一导轨(2-1)的上下两个滑块(2-4)的转动轴线共轴，且均与连接第二导轨(2-2)的中间滑块(2-4)的转动轴线平行；三个连杆均垂直于滑台(2-5)连接，在平行于工作台(7)方向上，上下两个连杆与中间连杆错开安装，错开的距离与第一导轨(2-1)相对第二导轨(2-2)错开的距离相同；在垂直于工作台(7)方向上，上下两个连杆安装位置相同。

3.如权利要求1或2所述的一种附加冗余圆弧滑动的大工作空间三平动并联机床，其特征在于所述圆弧模组(2)的滑块(2-4)沿着第一导轨(2-1)，第二导轨(2-2)平行于工作台(7)水平滑动，连接第一导轨(2-1)的滑块(2-4)的转动副中心、连接第二导轨(2-2)的滑块(2-4)的转动副中心、第一导轨(2-1)圆心、第二导轨(2-2)圆心，四点始终构成平行四边形。

4.如权利要求1所述的一种附加冗余圆弧滑动的大工作空间三平动并联机床，其特征在于所述上支座(1-1)、下支座(1-3)与主立柱(1-2)，一起构成C形结构，所述上支座(1-1)、下支座(1-3)与主立柱(1-2)在工作空间的夹角均为120°。

5.如权利要求1所述的一种附加冗余圆弧滑动的大工作空间三平动并联机床，其特征在于所述第一支链组(3)、第二支链组(4)、第三支链组(5)结构相同，每组支链组均由两个结构相同的伸缩杆组成；伸缩杆的两端均与球铰连接，伸缩杆的中间采用滚珠丝杠传动，每组支链的两组伸缩杆在机床工作状态下始终保证平行且等长，每组支链采用一个伺服电机同步驱动两根伸缩杆。

6.如权利要求5所述的一种附加冗余圆弧滑动的大工作空间三平动并联机床，其特征在于所述球铰是一种经过改进的虎克铰，通过在传统虎克铰的底座上增加一个转动副来代替普通球铰，转动范围可达-70°—70°。

7.如权利要求1或5所述的一种附加冗余圆弧滑动的大工作空间三平动并联机床，其特征在于每组支链采用两个伺服电机同步驱动两根伸缩杆。