[发明专利]一种卸载式串并混联多自由度调姿平台

说明书

一种卸载式串并混联多自由度调姿平台，其包括定平台、动平台、UPS驱动分支、卸载装置、翻转台和驱动装置，所述定平台与动平台通过UPS驱动分支相连，构成六自由度调姿机构，所述卸载装置设在定平台上，通过钢丝绳与动平台相连，所述翻转台设在动平台上，翻转台可以绕其圆心做0°～90°的翻转动作，所述驱动装置实现工件竖直状态和水平状态的转换。本发明减小了电动缸所需的承载力，可以满足对高度有限制的工件的调姿要求；具有使工件自由翻转的功能，可以应用于航空航天、卫星等需要精密装配、承载较大且对高度有严格要求的相关领域。

技术领域

本发明涉及一种串并联机构，特别是一种调姿平台。

背景技术

近年来，六自由度并联机构因其承载能力大、刚度大、精度高、系统动态响应好和累计误差小等特点，在并联机床、机器人、运动模拟器和六维力传感器等领域得到广泛应用。随着相关设备朝多功能，多用途方向发展，设备越来越复杂和精密，这就急需大型工装设备的研制，传统的六自由度并联平台只能满足实现设备六自由度调姿的功能，这使得单纯的并联平台难以满足技术发展的要求，这就意味着必须对传统的并联平台进行集成再创新，才能使其较好满足工程实际要求，并在技术上得到延伸发展、提高其使用价值。

六自由度并联平台在重载的情况下，需要选用承载能力大的驱动分支，但承载能力大的驱动分支的总体长度较长，从而造成六自由度并联平台的高度过高，不能满足零部件的调姿要求过程中对装配高度的要求。特别对于一些有严格的洁净度要求的场合，例如航天器装配车间，不能使用承载能力相对比较大的液压缸，只能使用电动缸来驱动。为减小对驱动分支承载能力的要求，设计了卸载装置，可以将动平台、翻转台和工件的重量卸载到定平台上，从而减小电动缸所需承载的重量，另外。通过翻转台与并联平台的结合，可以在实现工件六自由度姿态调节的基础上，完成工件的0°～90°区间任意角度的翻转，从而实现工件在任意位置的调姿功能，并能保证对工件位姿的精确调整。

专利号为CN200820004705.0的中国发明专利公开了“大负载六自由度电动平台”，采用电动缸驱动，气缸为辅助支撑，可以实现对工件的六自由度调整，但不满足工件的0°-90°翻转和360°旋转的姿态调整要求，且对大型重载设备进行姿态调整时，需要选用承载能力大的电动缸及气缸，使得平台高度大幅度增加，无法满足对高度有要求的六自由度并联平台的设计。

专利号为CN201520426650.2的中国发明专利公开了“一种360°旋转的六自由度平台”，在实现对工件的六自由度姿态的调整的基础上，且安装在上台面上的工件可绕中心轴进行360°旋转，但因为是一种小型化六自由度平台，承载能力有限，不能实现工件自身姿态的翻转要求，满足不了装配对接过程中对姿态调整的要求。

公开号为CN103771266A的中国发明专利公开了“从塔机上卸载载重滑车的方法”通过控制塔机上起重钢丝绳的卷扬缠绕端的放出和收回以使载重滑车下降或升起，适用于露天工作空间大，精度不高的场合，对于辅助并联机构实现调姿还需要重新设计。

发明内容

针对现有并联平台技术应用中存在的问题，本发明的提供了一种卸载式串并混联多自由度调姿平台，其目的在于克服传统的并联平台重载情况下必须使用承载能力大的驱动分支的问题，利用卸载装置，可以在使用承载能力较小的驱动分支的情况下，实现对工件的多自由度位姿的调整，改善了驱动分支的受力情况，有效降低了调姿平台的高度，满足对装配高度有要求的大型零部件。