[发明专利]一种两自由并联机床

说明书

技术领域

本发明涉及一种两自由并联机床。

技术背景

并联机器人具有结构紧凑、刚度大、精度高等优点，受到了国内外学者的重视，在机械加工、航天航空和物料搬运分拣等领域等到了广泛的应用。

目前，多数两自由度移动机构采用平行四边形支链结构实现终端平台的两自由度移动，如CN1628939A、CN2700064Y、CN2693428Y、CN1715009A和CN2741730Y，这些方案能实现空间两自由度移动，其垂直运动方向的受力较小，且各运动构件的易变形，刚度较小。CN1718574A提出增加两根约束分支结构，没有从根本上改善其垂直面刚度低的问题，而且其控制难度较大。彭斌彬提出了一种两自由度平动机器人，这种机构采用球铰形式，且各运动杆件倾斜安装，其加工与装配工艺性较差。

发明内容

为克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种承载能力好，加工装配工艺性佳，机构紧凑，精度高和刚度大的两自由并联机床。

一种两自由并联机床，包括由底板和垂直于底板的支撑柱组成的基座，和架设于基座上的并联机构；

所述的并联机构包括固定于基座支撑柱上的横梁，固定于横梁上的电机和导轨，与电机连动、沿导轨上下滑动的滑块，与滑块连动的连接杆和与连接杆连动的平台；

所述的横梁上设有第一电机、第二电机和第三电机，每个电机对应于一个导轨和滑块组合，每个滑块连接一个连接杆；与所述的第一电机连动的第一连接杆位于与所述的第二电机连动的第二连接杆和与所述的第三电机连动的第三连接杆之间，所述的第一连接杆与所述的第二连接杆均与所述的平台铰接，所述的第三连接杆与所述的第一连接杆的中部铰接。

进一步，所述的第一电机、第二电机和第三电机均为直线电机。

进一步，所述的连接杆的铰接端均呈U型，所述的滑块或平台嵌入连接杆铰接端的U型开口内，一销轴穿设于连接杆和滑块或连接杆与平台中。

本发明的技术构思是：本发明通过三个电机分别控制对应的连接杆。当第一、第二电机同时驱动与其对应的滑块上或下运动时，整个平台被抬高或降低。仅第二电机驱动其对应的滑块上或下运动时，平台以其与第一连接杆的交接点为支点向上或向下摆动。仅第一电机驱动其对应的滑块向上或向下运动时，平台以其与第二连接杆的交接点为支点向上或向下摆动，并且此时平台在第三连接杆的作用下，小幅度地向右或向左摆动。当第三电机驱动其对应的滑块向上或向下运动时，第三连接杆带动第一连接杆向左或向右摆动，平台因此向左或向右摆动。

本发明的三个电机独立工作，从而实现平台的在同一个平面内的上下左右运动。

本发明的铰接处均用销轴直接穿设，具有装配简单，承载力大的优点。

本发明具有承载能力好，加工装配工艺性佳，机构紧凑，精度高和刚度大的优点。

附图说明

图1是本发明的示意图。

具体实施方式

参照附图，进一步说明本发明：

一种两自由并联机床，包括由底板11和垂直于底板11的支撑柱12组成的基座1，和架设于基座1上的并联机构；

所述的并联机构包括固定于基座支撑柱上的横梁2，固定于横梁2上的电机和导轨，与电机连动、沿导轨上下滑动的滑块，与滑块连动的连接杆和与连接杆连动的平台；

所述的横梁上设有第一电机31、第二电机32和第三电机33，每个电机对应于一个导轨5和滑块6组合，每个滑块6连接一个连接杆；与所述的第一电机31连动的第一连接杆41位于与所述的第二电机32连动的第二连接杆42和与所述的第三电机33连动的第三连接杆43之间，所述的第一连接杆41与所述的第二连接杆42均与所述的平台7铰接，所述的第三连接杆43与所述的第一连接杆41的中部铰接。

所述的第一电机31、第二电机32和第三电机33均为直线电机。

所述的连接杆41、42、43的铰接端均呈U型，所述的滑块6或平台7嵌入连接杆铰接端的U型开口内，一销轴穿设于连接杆和滑块或连接杆与平台中。

本发明的技术构思是：本发明通过三个电机分别控制对应的连接杆。当第一、第二电机31、32同时驱动与其对应的滑块上或下运动时，整个平台7被抬高或降低。仅第二电机32驱动其对应的滑块上或下运动时，平台7以其与第一连接杆41的交接点为支点向上或向下摆动。仅第一电机31驱动其对应的滑块向上或向下运动时，平台7以其与第二连接杆42的交接点为支点向上或向下摆动，并且此时平台7在第三连接杆43的作用下，小幅度地向右或向左摆动。当第三电机33驱动其对应的滑块向上或向下运动时，第三连接杆43带动第一连接杆41向左或向右摆动，平台7因此向左或向右摆动。