[发明专利]一种过约束六自由度并联机构锻造机

说明书

本发明涉及一种过约束六自由度并联机构锻造机，属于锻造机技术领域。包括机座、动台组和3个结构相同的双驱动平面分支；机座包括下底盘和3个圆周均布且一体固定在下底盘的下端面的Π形支架，Π形支架包括水平板以及一体设置在水平板两端的立板；动台组包括上顶盘和3个连接块，连接块与上顶盘转动副联接；3个双驱动平面分支在机座与动台组之间圆周均布，双驱动平面分支包括2个直线液压驱动缸、上横轴和下横轴；下横轴两端与Π形支架的立板转动副联接；下横轴中部设有2个正交轴线的突出轴和2个垂直突出轴的长圆通孔，下横轴的2个突出轴分别与2个液压缸上端的通孔转动副联接，上横轴两端与2个直线驱动液压缸的活塞杆上端转动副联接。

技术领域

本发明涉及一种过约束六自由度并联机构锻造机，属于锻造机技术领域。

背景技术

传统锻压机通常由2个或4个压柱装置带动压板相对机座板实现一维压下运动，对位于机座板与压板之间工件进行锻造加工。随着工业锻造产品形状复杂化，压力加工制造业提出与之相适应的三维锻造工艺：即要求压板相对机座板作多自由度锻造运动，实现对复杂锻件的多方位锻造。近年来，在并联锻压机方面，授权发明专利CN1745932B公开了滑块式双压力机并联组合锻压机，利用两台小型压力机的运动和输出力作为运动和力输入，得到大吨位锻压力和锻压运动，实现了大型锻件制造。授权发明专利CN1745935B公开了悬梁式双压力机并联组合锻压机，利用两台小型压力机活动横梁的运动和输出力作为运动和力输入，通过双滑块输入的两自由度平面并联锻压机构型进行运动和力合成，得到大吨位锻压力和锻压运动，形成悬梁式双压力机并联组合锻压机。授权发明专利CN1745933公开了滑块式四压力机并联组合锻压机，利用四台小型压力机活动横梁的运动和输出力作为运动和力输入，得到大吨位锻压力和锻压运动，形成悬梁式四压力机并联组合锻压机。发明专利200510030460.X 公开了六维并联型锻压机，利用六套直线驱动系统的运动和输出力作为运动和力输入, 通过六滑块输入六维并联型锻压机构型进行运动和力合成, 得到大吨位锻压力和锻压运动, 实现了复杂锻件多方位锻造。

虽然上述并联锻压机能实现对复杂锻件的多方位锻造，但锻压机结构较复杂，控制难度较大。如何同一大型锻压机上完成大工件的拉、压、弯、扭多自由度操作，以期对复杂锻件进行多方位锻造，以满足锻造产品形状复杂化的要求，一直是锻造设备研究的难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种过约束六自由度并联机构锻造机，来实现复杂锻件拉压弯扭多自由度锻造。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种过约束六自由度并联机构锻造机，包括机座、动台组和3个结构相同的双驱动平面分支；所述机座包括下底盘和3个圆周均布且一体固定在下底盘的下端面的Π形支架，所述Π形支架包括水平板以及一体设置在水平板两端的立板；所述动台组包括上顶盘和3个连接块，连接块与上顶盘转动副联接；

3个双驱动平面分支在机座与动台组之间圆周均布，双驱动平面分支包括2个直线液压驱动缸、上横轴和下横轴；直线液压驱动缸包括活塞杆和液压缸；下横轴两端与Π形支架的立板转动副联接；下横轴中部设有2个正交于轴线的突出轴和2个垂直于突出轴的长圆通孔，下横轴的2个突出轴分别与2个液压缸上端的通孔转动副联接，活塞杆向上分别穿过下横轴的长圆通孔和Π形支架；所述上横轴两端与2个活塞杆上端转动副联接。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述连接块设有相互正交的垂直通孔和水平通孔，上顶盘设有3个圆周均布的垂直通孔，连接块的垂直通孔与上顶盘的垂直通孔用销轴转动副联接。

本发明技术方案的进一步改进在于：活塞杆上端设置正交圆柱通孔，下端设置活塞；液压缸上端设置对称于轴线的开槽以及正交于开槽和轴线的通孔，下端设有同轴小开孔和大孔腔；活塞杆的圆柱和活塞分别与液压缸的小开孔和大孔腔圆柱副联接。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述上横轴两端设有垂直轴线的2个相互平行的偏心孔，2个偏心孔分别与2个活塞杆上端的正交圆柱通孔用销轴转动副联接。