[实用新型]带有空间四边形结构的五自由度并联机床

说明书

本实用新型提供一种可以加工复杂曲面的带有空间四边形结构的五自由度并联机床，包括基座，动平台以及设置在基座和动平台之间的等效空间四边形结构：等效空间四边形结构包括绕其自身轴线转动连接动平台的双头铰接杆，双头铰接杆一端铰接同轴转动的第一连杆、第二连杆，另一端铰接同轴转动的第三连杆、第四连杆；动平台另一侧铰接第五连杆；第一、第二、第三、第四、第五连杆另一端铰接分别沿着基座上设置的第一、第二、第三、第四、第五直线驱动机构移动的五个滑块；双头铰接杆、第一连杆或者第二连杆其中任一、基座、第三连杆或者第四连杆其中任一首尾相连构成等效空间四边形结构。

技术领域

本实用新型属于机械制造技术领域，具体涉及一种带有空间四边形结构的五自由度并联机床。

背景技术

在现代机械制造领域，零部件结构设计和加工工艺日渐复杂，具有复杂空间曲面的零部件在很多重要的领域得到了广泛的应用，例如飞机、轿车、涡轮的叶片等。加工这类零件需要至少五自由度的机床。

目前常见的五自由度机床分为串联和并联两种。串联机构控制简单，工作空间大，但其刚度不足，而且误差是累计的。并联机构刚度大，误差不会累计，精度高、动力性能好。目前，工业自动化的发展需要多种不同样式、不同特点并能满足不同需要的五自由度的并联机构。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可以加工复杂曲面、竖直方向工作区间大，刚度高的带有空间四边形结构的五自由度并联机床。

本实用新型的目的是以下述方式实现的：一种带有空间四边形结构的五自由度并联机床，包括基座，动平台以及设置在基座和动平台之间的等效空间四边形结构：等效空间四边形结构包括绕其自身轴线转动连接动平台的双头铰接杆，双头铰接杆一端铰接同轴转动的第一连杆、第二连杆，另一端铰接同轴转动的第三连杆、第四连杆；动平台另一侧铰接第五连杆；第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆另一端铰接分别沿着基座上设置的第一直线驱动机构、第二直线驱动机构、第三直线驱动机构、第四直线驱动机构、第五直线驱动机构移动的五个滑块；双头铰接杆、第一连杆或者第二连杆其中任一、基座、第三连杆或者第四连杆其中任一首尾相连构成等效空间四边形结构。

第一连杆与第二连杆绕着第一连接轴同轴转动；第一连接轴与双头铰接杆之间铰接且其转动轴与第一连接轴和双头铰接杆的轴线分别垂直；第三连杆与第四连杆绕着第二连接轴同轴转动；第二连接轴与双头铰接杆之间铰接且其转动轴与第二连接轴和双头铰接杆的轴线分别垂直。

动平台另一侧铰接第五连杆，指动平台另一侧转动连接绕其自身轴线转动连接动平台的单头铰接杆，第五连杆铰接单头铰接杆且其转动轴线分别垂直第五连杆和单头铰接杆的轴线。

第一直线驱动机构、第二直线驱动机构、第三直线驱动机构、第四直线驱动机构、第五直线驱动机构为平行设置的丝杠机构，其丝杠螺母与滑块相连；滑块与第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆之间通过球铰连接。

本实用新型的有益效果是：双头铰接杆两侧铰接的结构对称，其组成空间四边形结构，具有比较高的刚度和动力性能且总体结构简单。连杆连接滑块在丝杠机构上移动，竖直方向可以有很大的工作空间。各分支机构结构类似，互换性好。动平台占据空间较小，可以适应与不同的工作场合，并联机构运动速度高，精度高，本申请的机床可以用来加工涡轮等复杂曲面、加工空间曲。比如进行焊接、曲面检测、涂胶、激光等工作。

附图说明

图1是本实用新型结构图。

图2为本实用新型除去基座和动平台示意图。

图3为动平台和操作器结构图。

图4为图2中A部分放大图