[实用新型]一种三分支三自由度冗余驱动式并联加工头

权利要求书

1.一种三分支三自由度冗余驱动式并联加工头，其特征在于，包括电主轴(1)、加工台(2)以及三个相同的驱动分支，每个驱动分支均包含第一驱动单元(9)、第二驱动单元(12)、连杆一(5)和连杆二(7)，所述连杆一(5)和连杆二(7)的一端分别通过第四转动副(R₄)和第五转动副(R₅)与第一驱动单元(9)和第二驱动单元(12)相铰接，连杆一(5)和连杆二(7)的另一端均通过第三转动副(R₃)与十字轴(4)相铰接，十字轴(4)同时通过第二转动副(R₂)与铰座(3)侧面通孔相铰接，铰座(3)底侧通孔与加工台(2)通过第一转动副(R₁)相铰接，加工台(2)中心装有电主轴(1)；

三个驱动分支呈中心对称分布于外框架(15)内侧，其沿底面方向投影的中心线互成120°；第一转动副(R₁)、第二转动副(R₂)和第三转动副(R₃)的转动轴线相互正交；第一驱动单元(9)布置于靠近加工台(2)一侧，第二驱动单元(12)布置于远离加工台(2)一侧；连杆二(7)的长度大于连杆一(5)的长度。

2.根据权利要求1所述的一种三分支三自由度冗余驱动式并联加工头，其特征在于：所述第一驱动单元(9)和第二驱动单元(12)均为直线驱动形式，其均包括电机-减速器一(11)、电机-减速器二(14)、直线导轨、丝杠一(10)、丝杠二(13)、滑块一(6)和滑块二(8)；所述第一驱动单元(9)上的滑块一(6)和第二驱动单元(12)上的滑块二(8)的一端分别通过第一移动副(P₁)和第二移动副(P₂)与对应驱动单元上的丝杠一(10)和丝杠二(13)相铰接；所述滑块一(6)和滑块二(8)与对应驱动单元的直线导轨保持平行；所述第一驱动单元(9)和第二驱动单元(12)的中心线共线。

3.根据权利要求2所述的一种三分支三自由度冗余驱动式并联加工头，其特征在于：电机-减速器一(11)、电机-减速器二(14)通过旋转驱动控制丝杠一(10)和丝杠二(13)旋转，实现滑块一(6)和滑块二(8)在丝杠轴线上的直线移动；进而通过连杆一(5)和连杆二(7)带动加工台(2)运动。

4.根据权利要求1所述的一种三分支三自由度冗余驱动式并联加工头，其特征在于：所述第二驱动单元(12)为转盘驱动形式，其包括电机-减速器二(14)、基座二(16)、转盘二(17)；所述电机-减速器二(14)安装在基座二(16)一侧，并通过第六转动副(R₆)驱动转盘二(17)绕电机轴向方向旋转，进而通过连杆二(7)带动加工台(2)运动；所述转盘二(17)边缘两侧设有一对耳轴；所述第一驱动单元(9)和第二驱动单元(12)的电机轴向方向互相垂直，所述第一驱动单元(9)的丝杠一(10)的中心线在转盘二(17)的径向中心面上。

5.根据权利要求1所述的一种三分支三自由度冗余驱动式并联加工头，其特征在于：所述第一驱动单元(9)为转盘驱动形式，其包括电机-减速器一(11)、基座一(18)、转盘一(19)；所述电机-减速器一(11)安装在基座一(18)一侧，并通过第七转动副(R₇)驱动转盘一(19)绕电机轴向方向旋转，进而通过连杆一(5)带动加工台(2)运动；所述转盘一(19)边缘两侧设有一对耳轴；所述第一驱动单元(9)和第二驱动单元(12)的电机轴向方向互相垂直，所述第二驱动单元(12)的丝杠二(13)的中心线在转盘一(19)的径向中心面上。