[发明专利]型材自动弯折装置、利用其实现三维弯折的方法及应用

权利要求书

1.一种型材自动三维弯折装置，其特征是：包括第一运动机构、固定在第一运动机构上的第一夹持机构、第二运动机构，以及固定在第二运动机构上的第二夹持机构；

所述第一运动机构用于驱动在A平面的二维平移运动以及旋转运动；

所述第二运动机构用于驱动在B平面的二维平移运动以及旋转运动；

所述A平面与B平面形成夹角，所述夹角大于0°并且小于180°。

2.如权利要求1所述的型材自动三维弯折装置，其特征是：所述型材包括板状材料、棒状材料与条状材料。

3.如权利要求1所述的型材自动三维弯折装置，其特征是：所述A平面与B平面互相垂直。

4.如权利要求1所述的型材自动三维弯折装置，其特征是：所述第一运动机构为3-PRR型并联机构、3-RRR型并联机构、3-PPR型并联机构、3-PPP型并联机构、3-RPP型并联机构中的一种。

5.如权利要求1所述的型材自动三维弯折装置，其特征是：所述第二运动机构为3-PRR型并联机构、3-RRR型并联机构、3-PPR型并联机构、3-PPP型并联机构、3-RPP型并联机构中的一种。

6.如权利要求1所述的型材自动三维弯折装置，其特征是：所述第一运动机构中的驱动元件包括电机与气缸。

7.如权利要求1所述的型材自动三维弯折装置，其特征是：所述第二运动机构中的驱动元件包括电机与气缸。

8.如权利要求6或7所述的型材自动三维弯折装置，其特征是：所述电机是步进丝杠电机、伺服丝杠电机或者伺服电机。

9.如权利要求1所述的型材自动三维弯折装置，其特征是：所述型材自动三维弯折装置还包括辅助进料机构，用于使型材未被夹持的部分在平面进行二维自由度平动。

10.如权利要求9所述的型材自动三维弯折装置，其特征是：所述辅助进料机构是平面双连杆机构、平面五连杆机构或者平面六连杆机构。

11.利用权利要求1至10中任一权利要求所述的自动三维弯折装置实现型材三维弯折的方法：将型材的三维弯折变形分解为不同特征点的相对变形运动，通过若干特征点之间的相对变形拟合所需实现的型材三维弯折。

12.权利要求11所述的自动三维弯折装置的使用方法：包括如下步骤：

（1）第一夹持机构与第二夹持机构固定夹持型材的不同位置，即，第一夹持机构夹持板材的A位置，第二夹持机构夹持板材的B位置；

（2）进行如下a过程、b过程，或者a过程与b过程；

a过程：在第一运动机构驱动下，型材的A位置在A平面进行平移运动和/或旋转运动；

b过程：在第二运动机构驱动下，型材的B位置在B平面进行平移运动和/或旋转运动；

（3）改变A位置和/或B位置；

（4）重复步骤（1）与步骤（2），直到实现所需的三维弯折。

13.权利要求1至10中任一权利要求所述的自动三维弯折装置在医用骨骼修复中的应用。