CN101947736A

CN101947736A - 一种三滑块平面型并联数控操作平台

Info

Publication number: CN101947736A
Application number: CN 201010256966
Authority: CN
Inventors: 沈惠平; 李菊; 王玮; 马正华; 邓嘉鸣
Original assignee: Changzhou University
Current assignee: Changzhou University
Priority date: 2010-08-19
Filing date: 2010-08-19
Publication date: 2011-01-19

Abstract

一种三滑块平面型并联数控操作平台，包括固定在机架上的平行导轨一(K)、平行导轨二(K′)、滑块一(1)、滑块二(2)、滑块三(3)、连杆一(7)、连杆二(4)、连杆三(6)及工件板5，其特征是工件板5的二端分别以转动副(D、B)联接连杆三(6)、连杆二(4)的一端，而连杆三(6)、连杆二(4)的另一端分别以转动副(E、C)联接与平行导轨一(K)、平行导轨二(K′)分别构成移动副(F、G)的滑块三(3)、滑块二(2)；同时连杆一(7)的一端以转动副(B′)联接连杆二(4)，另一端以转动副(A)联接与平行导轨二(K′)构成移动副(H)的滑块一(1)；平行导轨一(K)与平行导轨二(K′)可以重合成为一根导轨；连杆二(4)上的二个转动副(B、B′)可以重合成为复合铰链。这种平面型并联数控操作平台具有结构简单、制造容易、控制解耦、定位精度高等优点，可广泛用于数控加工或操作时工件不同位姿的精确定位。

Description

一种三滑块平面型并联数控操作平台

技术领域

本发明涉及一种三滑块平面型并联数控操作平台，具体地说，为特别是长工件、大工件的数控加工、输送、进给操作提供一种新型高效的数控装置。

背景技术

工业上往往需要结构简单、制造成本低的平面型三自由度数控操作平台，例如：长工件、大工件的大范围金属切削加工、焊接、切割、测量、喷涂、雕刻等作业时，已有的串联机器人操作手结构复杂、刚性差、动态响应性能差，而一般的并联操作手，例如，二滑块在同一导轨上的各种二自由度平面操作手，如专利申请文献【200420083801.0】、【200710177514.4】等)、二滑块在二个平行导轨上的二自由度平面操作手，如专利申请文献【200910181312.6】、【200910181313.0】等，均只能提供二自由度的平面位置(X、Y)的定位，而不能提供垂直于该平面的转动角度。为此，需要发明提供结构简单、操作容易、制造成本低的能提供3个自由度(X、Y、θ)的平面型数控并联运动操作平台或装备。

发明内容

本发明的目的是要发明一种三滑块平面型并联操作平台，以解决上述存在的问题，它包括固定在机架上的平行导轨一、平行导轨二、滑块一、滑块二、滑块三、连杆一、连杆二、连杆三及工件板，工件板的二端分别以转动副联接连杆三、连杆二的一端，而连杆三、连杆二的另一端分别以转动副联接与平行导轨一、平行导轨二分别构成移动副的滑块三、滑块二；同时连杆一的一端以转动副联接连杆二，另一端以转动副联接与平行导轨二构成移动副的滑块一。

其中，平行导轨一、平行导轨二可以重合成为一根导轨；同时，连杆二上的二个转动副可以重合成为复合铰链。

当三个滑块取不同的位置时，安装有工件或切削刀具的工件板的位置和姿态(X、Y、θ)是唯一确定的。反之，一旦知道工件板5的位置和姿态，就可以通过控制三个滑块来实现。该平台具有结构简单、制造容易、控制解耦、定位精度高等优点，可广泛用于长工件、大工件的数控加工或操作工件的长距离输送、进给，以满足不同位姿的精确定位。

附图说明

附图1为本发明的第一种实施例机构示意图。

附图2为本发明的第二种实施例机构示意图。

附图3为本发明的第三种实施例机构示意图。

具体实施方式

图1为本发明三滑块平面型并联操作平台的第一个实施例，它包括固定在机架上的平行导轨一K、平行导轨二K′、滑块一1、滑块二2、滑块三3、连杆一7、连杆二4、连杆三6及工件板5，其特征是工件板5的二端分别以转动副D、B联接连杆三6、连杆二4的一端；而连杆三6的另一端以转动副E联接与平行导轨一K构成移动副F的滑块三3，连杆二4的另一端以转动副C联接与平行导轨二K′构成移动副G的滑块二2；同时连杆一7的一端以转动副B′联接连杆二4，另一端以转动副A联接与平行导轨二K′构成移动副H的滑块一1。

图2为本发明三滑块平面型并联操作平台的第二个实施例，平行导轨一K和平行导轨二K′可以重合，成为一根导轨。

图3为本发明三滑块平面型并联操作平台的第三个实施例，连杆二4上的二个转动副B和B′可以重合，成为复合铰链。

该平台的工作原理是：当控制三个滑块取不同的位置时，安装有工件或刀具的工件板5的位置和姿态(X、Y、θ)是唯一确定的；反之，一旦知道工件板5的位置和姿态，就可以通过控制三个滑块来实现。当三个滑块取相同的速度时，工件板5可以实现沿X轴向的长距离输送或进给，以达到所需的位置，并以一定的位姿精确定位。可广泛用于长工件、大工件的数控加工或操作，此时动力头上的刀具或操作器仅作自身的高速转动即可；也可用于工件的长距离输送、进给，需要工件以某一位姿进给或定位于空间某一特定位置。该平台具有结构简单、制造容易、控制解耦、定位精度高等优点。

Claims

1.一种三滑块平面型并联数控操作平台，包括固定在机架上的平行导轨一(K)、平行导轨二(K′)、滑块一(1)、滑块二(2)、滑块三(3)、连杆一(7)、连杆二(4)、连杆三(6)及工件板5，其特征是工件板5的二端分别以转动副(D、B)联接连杆三(6)、连杆二(4)的一端；而连杆三(6)的另一端以转动副(E)联接与平行导轨一(K)构成移动副(F)的滑块三(3)，连杆二(4)的另一端以转动副(C)联接与平行导轨二(K′)构成移动副(G)的滑块二(2)；同时连杆一(7)的一端以转动副(B′)联接连杆二(4)，另一端以转动副(A)联接与平行导轨二(K′)构成移动副(H)的滑块一(1)。

2.按权利要求1所述的三滑块平面型并联数控操作平台，其特征是平行导轨一(K)与平行导轨二(K′)重合，成为一根导轨。

3.按权利要求1或2所述的三滑块平面型并联数控操作平台，其特征是连杆二(4)上的二个转动副(B、B′)重合，成为复合铰链。