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      一種三平動并聯(lián)機構(gòu)的制作方法

      文檔序號:9481442閱讀:477來源:國知局
      一種三平動并聯(lián)機構(gòu)的制作方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明涉及一種并聯(lián)機構(gòu),特別是涉及一種具有空間三維平動并聯(lián)機構(gòu)。
      【背景技術(shù)】
      [0002]空間三平動并聯(lián)機構(gòu)因可滿足空間物體的搬運等操作,已被廣泛應(yīng)用于食品醫(yī)藥、現(xiàn)代物流、電子信息等領(lǐng)域自動化生產(chǎn)線高速輕載搬運作業(yè)。
      [0003]美國專利US4976582公開了一種三維平動一維轉(zhuǎn)動并聯(lián)機構(gòu),包括三條支鏈,每條支鏈均包括主動臂和從動臂兩部分,此類機構(gòu)支鏈的形式分為兩種,一種為主動臂和從動臂均為單桿形式,從動臂的兩端通過虎克鉸分別與主動臂和動平臺連接,另一種為主動臂為單桿,而從動臂為雙桿,雙桿從動臂構(gòu)成平行四邊形,每根桿兩端通過虎克鉸或球鉸鏈分別與主動臂和動平臺連接。該三條支鏈共同限制東平臺的三維轉(zhuǎn)動,使得動平臺只有三個平動自由度。此外,該機構(gòu)通過在動平臺上設(shè)置主動轉(zhuǎn)動副或通過設(shè)置在固定架和動平臺之間的傳動軸,實現(xiàn)被操作對象繞其縱向軸線的轉(zhuǎn)動。該機構(gòu)已被廣泛應(yīng)用于食品包裝、輕小物料搬運等領(lǐng)域。
      [0004]上述并聯(lián)機構(gòu)為過約束并聯(lián)機構(gòu),使得鉸鏈容易磨損,且過約束將提高零部件的制造精度要求和增加裝配難度。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0005]本發(fā)明的目的在于提供一種非過約束三維平動并聯(lián)機構(gòu)。
      [0006]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案是:一種三平動并聯(lián)機構(gòu),包括固定架、動平臺以及布置在固定架與動平臺之間的第一支鏈、第二支鏈和第三支鏈,所述第一支鏈、第二支鏈和第三支鏈結(jié)構(gòu)相同,每條支鏈均包括轉(zhuǎn)動叉、固定設(shè)置在轉(zhuǎn)動叉上的驅(qū)動裝置、主動臂、第一從動臂和第二從動臂,所述轉(zhuǎn)動叉轉(zhuǎn)動連接于固定架上,所述主動臂的一端轉(zhuǎn)動連接于轉(zhuǎn)動叉內(nèi),且與所述驅(qū)動裝置的驅(qū)動端固接,所述主動臂的另一端的兩側(cè)分別與第一從動臂、第二從動臂的一端連接,所述第一從動臂、第二從動臂的另一端與動平臺連接,所述第一從動臂與第二從動臂平行且等長;
      連接所述轉(zhuǎn)動叉和固定架的轉(zhuǎn)動軸線與連接所述主動臂和轉(zhuǎn)動叉的轉(zhuǎn)動軸線垂直相交;連接所述固定架與第一支鏈、第二支鏈、第三支鏈中的轉(zhuǎn)動叉的三條轉(zhuǎn)動軸線不共面。
      [0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,其顯著優(yōu)點為:本發(fā)明的三維平動并聯(lián)機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單緊湊,運動方式明確。由于每條增加一個轉(zhuǎn)動叉與固定架轉(zhuǎn)動連接,可釋放支鏈中的一個力偶約束,使得機構(gòu)為非過約束機構(gòu),可降低制造成本和裝配難度。
      【附圖說明】
      [0008]圖1為本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
      [0009]圖2為本發(fā)明實施例1中支鏈的結(jié)構(gòu)示意圖。
      [0010]圖3為本發(fā)明T形軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
      [0011]圖4為本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
      [0012]圖5為本發(fā)明實施例2中支鏈的結(jié)構(gòu)示意圖。
      [0013]圖6為本發(fā)明球接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
      [0014]圖中標號所代表的含義為:1、固定架,2、動平臺,11、轉(zhuǎn)動叉,12、驅(qū)動裝置,13、主動臂,14、第一 T形軸,15、第二 T形軸,16、第一從動臂,17、第二從動臂,18、第三T形軸,19、第四T形軸,20、連接件,141、第一球接頭,151、第二球接頭,181、第三球接頭,191、第四球接頭,a、第一軸線,b、第二軸線。
      【具體實施方式】
      [0015]結(jié)合附圖,本發(fā)明的一種三平動并聯(lián)機構(gòu),包括固定架1、動平臺2以及布置在固定架1與動平臺2之間的第一支鏈、第二支鏈和第三支鏈,
      所述第一支鏈、第二支鏈和第三支鏈結(jié)構(gòu)相同,每條支鏈均包括轉(zhuǎn)動叉11、固定設(shè)置在轉(zhuǎn)動叉11上的驅(qū)動裝置12、主動臂13、第一從動臂16和第二從動臂17,所述轉(zhuǎn)動叉11轉(zhuǎn)動連接于固定架1上,所述主動臂13的一端轉(zhuǎn)動連接于轉(zhuǎn)動叉11內(nèi),且與所述驅(qū)動裝置12的驅(qū)動端固接,所述主動臂13的另一端的兩側(cè)分別與第一從動臂16、第二從動臂17的一端連接,所述第一從動臂16、第二從動臂17的另一端與動平臺2連接,所述第一從動臂16與第二從動臂17平行且等長;
      連接所述轉(zhuǎn)動叉11和固定架1的轉(zhuǎn)動軸線與連接所述主動臂13和轉(zhuǎn)動叉11的轉(zhuǎn)動軸線垂直相交;連接所述固定架1與第一支鏈、第二支鏈、第三支鏈中的轉(zhuǎn)動叉11的三條轉(zhuǎn)動軸線不共面。
      [0016]所述主動臂13與第一從動臂16之間通過第一 T形軸14連接,主動臂13與第二從動臂17之間通過第二 T形軸15連接,第一從動臂16與動平臺2之間通過第三T形軸18連接,第二從動臂17與動平臺2之間通過第四T形軸19連接。
      [0017]所述主動臂13與第一 T形軸14之間轉(zhuǎn)動連接,主動臂13與第二 T形軸15之間轉(zhuǎn)動連接,第一 T形軸14與第一從動臂16之間轉(zhuǎn)動連接,第二 T形軸15與第二從動臂17之間轉(zhuǎn)動連接;第一從動臂16與第三T形軸18之間轉(zhuǎn)動連接,第三T形軸18與動平臺2之間轉(zhuǎn)動連接,第二從動臂17與第四T形軸19之間轉(zhuǎn)動連接,第四T形軸19與動平臺2之間轉(zhuǎn)動連接;
      連接所述第一 T形軸14和主動臂13的轉(zhuǎn)動軸線與連接所述第一 T形軸14和第一從動臂16的轉(zhuǎn)動軸線垂直相交;連接所述第二 T形軸15和主動臂13的轉(zhuǎn)動軸線與連接所述第二 T形軸15和第二從動臂17的轉(zhuǎn)動軸線垂直相交;
      連接所述第三T形軸18和動平臺2的轉(zhuǎn)動軸線與連接所述第三T形軸18和第一從動臂16的轉(zhuǎn)動軸線垂直相交;連接所述第四T形軸19和動平臺2的轉(zhuǎn)動軸線與連接所述第四T形軸19和第二從動臂17的轉(zhuǎn)動軸線垂直相交;
      連接所述第一 T形軸14和主動臂13的轉(zhuǎn)動軸線與連接所述第二 T形軸15和主動臂13的轉(zhuǎn)動軸線共線于第一軸線a,連接所述第三T形軸18和動平臺2的轉(zhuǎn)動軸線與連接所述第四T形軸19和動平臺2的轉(zhuǎn)動軸線共線于第二軸線b,所述第一軸線a、第二軸線b、以及連接所述主動臂13和轉(zhuǎn)動叉11的轉(zhuǎn)動軸線相互平行;
      連接第一 T形軸14和第一從動臂16的轉(zhuǎn)動軸線、連接第二 T形軸15和第二從動臂17的轉(zhuǎn)動軸線、連接第三τ形軸18和第一從動臂16的轉(zhuǎn)動軸線、連接第四T形軸19和第二從動臂17的轉(zhuǎn)動軸線共四條軸線相互平行。
      [0018]或者,所述主動臂13與第一從動臂16之間通過第一球接頭141連接,主動臂13與第二從動臂17之間通過第二球接頭151連接,第一從動臂16與動平臺2之間通過第三球接頭181連接,第二從動臂17與動平臺2之間通過第四球接頭191連接。
      [0019]所述第一球接頭141和第二球接頭151均與主動臂13固接;所述第三球接頭181和第四球接頭191均與動平臺2固接;所述第一從動臂16的一端與第一球接頭141球鉸接,另一端與第三球接頭181球鉸接;所述第二從動臂17的一端與第二球接頭151球鉸接,另一端與第四球接頭191球鉸接;
      過所述第一球接頭141球心和第二球接頭151球心的軸線、過第三球接頭181球心和第四球接頭191球心的軸線、以及連接所述主動臂13與轉(zhuǎn)動叉11的轉(zhuǎn)動軸線相互平行。
      [0020]或者,所述主動臂13與第一從動臂16之間通過第一 T形軸14連接,主動臂13與第二從動臂17之間通過第二 T形軸15連接,第一從動臂16與動平臺2之間通過第三球接頭181連接,第二從動臂17與動平臺2之間通過第四球接頭191連接。
      [0021]或者,所述主動臂13與第一從動臂16之間通過第一球接頭141連接,主動臂13與第二從動臂17之間通過第二球接頭(151)連接,第一從動臂16與動平臺2之間通過第三T形軸18連接,第二從動臂17與動平臺2之間通過第四T形軸19連接。
      [0022]優(yōu)選的,所述第一從動臂16和第二從動臂17之間設(shè)有連接桿20,所述連接桿20一端與第一從動臂16轉(zhuǎn)動連接,另一端與第二從動臂17轉(zhuǎn)動連接;過連接桿20與第一從動臂16的轉(zhuǎn)動中心和連接桿20與第二從動臂17的轉(zhuǎn)動中心的軸線,同連接主動臂13與轉(zhuǎn)動叉11的轉(zhuǎn)動軸線相互平行。
      [0023]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步詳細的描述:
      實施例1
      結(jié)合圖1~3,一種三平動并聯(lián)機構(gòu),包括固定架1、動平臺2以及布置在所述固定架1與動平臺2之間的第一支鏈、第二支鏈和第三支鏈;所述第一支鏈、第二支鏈和第三支鏈結(jié)構(gòu)相同,每條支鏈均包括轉(zhuǎn)動叉11、固定設(shè)置在轉(zhuǎn)動叉11上的驅(qū)動裝置12、主動臂13、第一 T形軸14、第二 T形軸15、第一從動臂16、第二從動臂17、第三T形軸18和第四T形軸19 ;所述轉(zhuǎn)動叉11轉(zhuǎn)動連接于固定架1上,所述主動臂13的一端轉(zhuǎn)動連接于轉(zhuǎn)動叉11內(nèi),且與所述驅(qū)動裝置12的驅(qū)動端固接,所述主動臂13遠離驅(qū)動裝置12的那一端的兩側(cè)分別與第一 T形軸14、第二 T形軸15的一端轉(zhuǎn)動連接,所述第一 T形軸14的另一端與第一從動臂16的一端轉(zhuǎn)動連接,所述第一從動臂16的另一端與第三T形軸18的一端轉(zhuǎn)動連接,所述第三T形軸18的另一端轉(zhuǎn)與動平臺2轉(zhuǎn)動連接,所述第二 T形軸15的另一端與第二從動臂17的一端轉(zhuǎn)動連接,所述第二從動臂17的另一端與第四T形軸19的一端轉(zhuǎn)動連接,所述第四T形軸19的另一端與動平臺2轉(zhuǎn)動連接。所述第一從動臂16和第二從動臂17平行且等長。
      [0024]連接所述轉(zhuǎn)動叉11和固定架1的轉(zhuǎn)動軸線與連接所述主動臂13和轉(zhuǎn)動叉11的轉(zhuǎn)動軸線垂直相交;連接所述第一 T形軸14和主動臂13的轉(zhuǎn)動軸線與連接所述第一 T形軸14和第一從動臂16的轉(zhuǎn)動軸線垂直相交;連接所述第二 T形軸15和主動臂13的轉(zhuǎn)動軸線與連接所述第二 T形軸15和第二從動臂17的轉(zhuǎn)動軸線垂直相交;連接所述第三T形軸18和動平臺2的轉(zhuǎn)動軸線與連接所述第三T形軸18和第一從動臂16的轉(zhuǎn)動軸線垂直相交;連
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