[发明专利]一种五自由度运动机构

权利要求书

1.一种五自由度运动机构，其特征在于：包括基座（1），通过一组水平设置的直线导轨安装在基座（1）上方、并由X向液压驱动装置（3）驱动沿X方向移动的U型框架（2）；通过竖直设置在U型框架（2）内的四根直线导轨安装有在Y向液压驱动装置（5）驱动下沿Y向移动的Y向移动架（4）；在所述Y向移动架上设置有沿β向圆周运动的α箱体（6），α箱体（6）通过弧形导轨（29）、旋转轴（17）与Y向移动架（4）相连接，并通过设置在α箱体（6）尾端的β铰接驱动装置（7）驱动完成沿弧形导轨作β向运动；在所述α箱体（6）内部设置有沿α向做圆周运动的α向移动块（8），α向移动块（8）通过弧形导轨与α箱体（6）相结合，并通过设置在α向移动块（8）下端的两组α铰接驱动装置（9）驱动完成沿弧形导轨作α向运动；在所述α向移动块（8）上端通过弯刀支板（11）设置有γ滚转机构（10）；所述γ滚转机构（10）通过γ驱动装置（12）的驱动完成γ向的圆周运动。

2.根据权利要求1所述的五自由度运动机构，其特征在于：所述基座（1）为铸铁基座，在所述铸铁基座与U型框架（2）之间设置有X向直线液压锁紧器（13），直线液压锁紧器（13）通过液压提供动力将锁紧器与X向锁紧轴（14）之间的弹簧压紧装置分离，在运动到位后解除液压动力，使锁紧器与锁紧轴之间紧固并保持稳定。

3.根据权利要求1所述的五自由度运动机构，其特征在于：在所述U型框架（2）与Y向移动架（4）之间设置有Y向直线液压锁紧器（15），直线液压锁紧器（15）通过液压提供动力将锁紧器与Y向锁紧轴（16）之间的弹簧压紧装置分离，在运动到位后解除液压动力，使锁紧器与锁紧轴之间紧固并保持稳定。

4.根据权利要求1所述的五自由度运动机构，其特征在于：所述的β铰接驱动装置（7）包括与电机、减速机（19）相连接的用于驱动旋转螺母（20）做直线运动的β滚珠丝杠（18），所述旋转螺母（20）通过β铰链机构（21）与α箱体（6）相结合；其中β铰链机构（21）的两端分别采用轴承与旋转螺母（20）、α箱体（6）相结合，组成两组滚动轴系；为了增加滚珠丝杠（18）在负载下的刚性，在旋转螺母（20）下方放置一组直线导轨与滑块（22），使负载作用于导轨滑块之上，为了避免β滚珠丝杠（18）由于过大的压力负载产生固定端变形从而影响传递精度，所述β滚珠丝杠（18）两端的固定轴承分别采用两组角接触轴承（23）予以压紧。

5.根据权利要求1所述的五自由度运动机构，其特征在于：所述的α铰接驱动装置（9）采用与β铰接驱动装置（7）相同的结构，包括与电机、减速机（19）相连接的用于驱动旋转螺母（20）做直线运动的β滚珠丝杠（18），所述旋转螺母（20）通过铰链机构与α向移动块（8）相结合；利用直线运动通过铰链机构驱动α向移动块（8）沿弧形导轨作α向运动。

6.根据权利要求1所述的五自由度运动机构，其特征在于：所述γ滚转机构（10）包括由真空电机和摆线减速机组成的γ驱动装置（12）、位于γ驱动装置（12）前端的减速机输出轴（24），减速机输出轴（24）通过键与γ滚转机构输出轴（25）连接，其中γ滚转机构输出轴（25）分别通过两组圆柱滚针轴承（26）、两组端面滚子轴承（27）装配于γ滚转机构基体（28）中。