[实用新型]一种升降台机构

说明书

本实用新型创造一种升降台机构，以3‑RRR并联机构为基础构型，在此基础上引入混联机构思想，通过在相邻级并联机构间对应支链增加运动耦合关系，使得相邻级并联机构通过支链间的耦合关系将运动和力逐级传递，最终实现运动的多级叠加，解决了并联机构工作空间不足、混联机构中后一级机构的驱动成为前一级机构驱动的负载造成的体积庞大、多级混联机构受限于运动学正反解困难导致的实际控制较难等问题。该发明创造不仅工作空间明显增大，而且具有较大伸缩比，且由于运动端不需要额外驱动，减少了驱动单元数量，降低了运动端重量，易于控制且具有更好的动态性能。

技术领域

本发明创造涉及升降装置设计领域，特别是涉及一种基于并联机构的机械式升降装置。

背景技术

升降技术在国内外比较成熟，工业领域中的发展也多样化，主要用于生产流水线货物运送，工件装配时调节高度，大型设备装配时部件举升，大型机床上料、下料等；机械式升降装置主要包括内置链条升降装置、油缸升降装置、凸轮机构升降装置、蜗轮蜗杆升降装置等。然而以并联机构为主体或以并联机构为基础构型的升降台并不多见，并联机构具有刚度大、精度高、动态性能好等优点，但由于受运动副、支链干涉，空间奇异的影响，使得并联机构工作空间较小这一共性缺点制约了并联机构的应用水平。很多学者尝试采用多个并联机构之间通过共用平台进行简单串联的办法,即混联的方法，意在解决既保留并联机构优点同时又能弥补工作空间不足的问题。这种方式在理论上确实对并联机构的工作空间有明显改善的作用，但由于这种连接方式需要在每一级并联平台安装动力单元，使得每一级机构需要承担以下各级的自重以外，还需承担这些机构动力单元的重量，突显了类似于串联机构各关节逐级增大的弊端，整体增大了机构的体积，实用性有待进一步证实。因此这样的机构在工程应用中并不常见。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种具有大伸缩比的多级耦合并联机构式升降装置，刚度高，便于使用和运输，提高工作效率。

本发明的技术方案如下：

本发明包括多个相邻两级具有耦合关系的3-RRR并联机构，所述并联机构包括三条结构相同沿周向均布的支链、定平台和动平台，每条所述支链包括主动杆和从动杆，所述主动杆一端通过转动副与定平台连接，另一端通过转动副与所述从动杆一端连接，所述从动杆另一端通过转动副与动平台连接，以上三个所述转动副空间平行；所述并联机构三条支链相同，相位排布沿平台周向均匀分布；所述主动杆两端转动副转动轴线距离等于所述从动杆两端转动副转动轴线距离；相邻两级并联机构中，前一级机构的动平台与后一级机构的定平台是同一平台，称耦合平台，通过在前一级机构从动杆和后一级机构主动杆之间增加耦合，使得前一级机构中从动杆的输出角决定后一级机构主动杆的输入角，并将该耦合传递方式应用在所有相邻两级并联机构中，实现运动空间的多次叠加放大。具体耦合方式可分为以下两种：

第一种耦合方式：前一级机构的从动杆与后一级机构的主动杆共线反向固连，且前一级机构的从动杆与耦合平台连接的转动副和后一级机构的主动杆与耦合平台连接的转动副为同一转动副

第二种耦合方式：前一级机构的从动杆固连一个直齿圆柱齿轮，所述直齿圆柱齿轮的转动轴线和前一级机构的从动杆与耦合平台连接的转动副轴线重合，后一级机构的从动杆固连另一个直齿圆柱齿轮，所述直齿圆柱齿轮的转动轴线和后一级机构的主动杆与耦合平台连接的转动副轴线重合，所述两齿轮啮合方式为外啮合；

本发明与现有技术相比具有如下优点：通过相邻两级并联机构同相位支链增加耦合运动关系，使得前一级机构输出角定量传递给后一级机构作为输入角，依照此方法在多级并联机构间增加相同的耦合运动关系，使得运动逐级传动，工作空间逐级放大，同时，由于机构之间存在耦合关系，大大减少了驱动单元的数量，以及免去了很多布线方面的麻烦；

附图说明

图1是本发明实施例1立体结构示意图

图2是本发明实施例1收缩状态立体结构示意图