一種六自由度空間混聯操作平臺的製作方法

2023-09-17 18:33:00 6

專利名稱：一種六自由度空間混聯操作平臺的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種六自由度空間混聯操作平臺，具體地說是為產品檢測、加工和空間運動操作提供一種新型高效的多自由度混聯式運動平臺。
背景技術：
目前，國內針對IXD液晶面板、太陽能電池組件、平板顯示器、印刷電路板等光電產品的光學檢測，大多採用人工方式檢測，即檢測人員用手託起產品，從不同的方位和角度，輔助以燈光照明才能檢出，費時費力，檢測效率低下，準確性不高。國外的光電產品檢測，如德國Graphikon公司，常採用直角坐標機器人或多個轉動關節的機器人帶動面陣相機，對組件進行掃描，但由於相機運動，其標定複雜困難，檢測效率低。同時，現代製造業中的機械加工或其他工藝操作，也常需要裝夾工件的平臺產生各種變化的位置、姿態、及空間運動，以減少輔助裝夾過程和時間，提高加工、操作效率。因此，為產品檢測、加工和空間運動操作提供一種新型高效的多自由度混聯式且控制解耦的運動平臺，十分必要。

發明內容
本發明提供的一種六自由度空間混聯操作平臺，其技術方案是它包括上動平臺(1)、ζ向自轉平臺(11)、Y向滑板(2)、X向滑板(3)、機架(0)、支鏈一(S2P6)、支鏈二 (S3P7R8)、支鏈三(S7P8S8),支鏈一(S2P6)、支鏈二 (S3P7R8)和支鏈三(S7P8S8)並聯地連接在上動平臺(1)與Z向自轉平臺(11)之間；支鏈一 (S2P6)由球副一(S2)、杆一 (4)、移動副一 (P6)組成，杆一(4)的上端以球副一(S2)與上動平臺(1)連接，而下端與Z向自轉平臺(11) 構成移動副一 (P6)；支鏈二 (S3P7R8)由球副二(S1)、杆二(5)、移動副二(P7)、杆三(6)、轉動副一(R8)組成，杆二(5)的上端以球副二(S3)與上動平臺(1)連接後，下端又與杆三(6) 以移動副二(P7)連接，而杆三(6)的另一端再以轉動副一(R8)與Z向自轉平臺(11)連接； 支鏈三(S7P8S8)由球副三(S7)、杆四(7)、移動副三(P8)、球副四(S8)組成，杆四(7)的上端以球副三(S7)與上動平臺⑴連接後，另一端又與杆五⑶以移動副三(P8)連接，而杆五 (8)再以球副四(S8)與Z向自轉平臺(11)連接；支鏈一 (S2P6)與支鏈二 (S3P7R8)組成一平面迴路；進一步，Y向滑板⑵與Z向自轉平臺(11)用轉動副二(R9)連接後，又與固定在X 向滑板⑶上的Y嚮導軌(9)構成移動副四(P4),而X向滑板(3)又與固定在機架(0)上的X嚮導軌(10)構成移動副五(P5)。進一步，支鏈二(S3P7R8)中的移動副二(P7)與轉動副一( )的位置可以對換；支鏈三(S7P8S)中的移動副三(P8)與球副四(S8)的位置可以對換，且球副四(S8)可以用一個萬向節替代；Y向滑板O)、X向滑板⑶的直線移動方向可以相互垂直，也可以為任意夾角；同時，移動副一(P6)、移動副二(P7)、移動副三(P8)、移動副四(P4)、移動副五(P5)、轉動副二(R9)為驅動副，它們的驅動方式可以是同步帶驅動、絲槓驅動、齒條驅動或鋼絲繩驅動。
該平臺具有作業範圍大、定位準確、剛度好、製造方便、控制解耦等優點，既可用於各種檢測、加工等操作時的定位功能，也可用於變自由度的空間運動操作。


附圖1為本發明的結構示意圖。
具體實施例方式附圖1可為本發明六自由度空間混聯操作平臺的一個實施例，其技術方案是它包括上動平臺l、z向自轉平臺11、￥向滑板24向滑板3、機架0、支鏈一 S2P6、支鏈二 ^P7IV 支鏈三S7P8S8，支鏈一 S2P6、支鏈二 S3P7R8和支鏈三S7P8&並聯地連接在上動平臺1與Z向自轉平臺11之間；支鏈一 ^P6由球副一 S2、杆一 4、移動副一 P6組成，杆一 4的上端以球副一 S2與上動平臺1連接，而下端與Z向自轉平臺11構成移動副一 P6 ；支鏈二 ^P7R8由球副二 S1、杆二 5、移動副二 P7、杆三6、轉動副一 &組成，杆二 5的上端以球副二 &與上動平臺1 連接後，下端又與杆三6以移動副二 P7連接，而杆三6的另一端再以轉動副一 &與Z向自轉平臺11連接；支鏈由球副三S7、杆四7、移動副三&、球副四&組成，杆四7的上端以球副三S7與上動平臺1連接後，另一端又與杆五8以移動副三P8連接，而杆五8再以球副四S8與Z向自轉平臺11連接；支鏈一 ^P6與支鏈二組成一平面迴路；進一步， Y向滑板2與Z向自轉平臺11用轉動副二 &連接後，又與固定在X向滑板3上的Y嚮導軌 9構成移動副四P4,而X向滑板3又與固定在機架0上的X嚮導軌10構成移動副五P5。其中，支鏈二中的移動副二 P7與轉動副一 &的位置可以對換，支鏈三S7P8& 中的移動副三P8與球副四S8的位置可以對換，且球副四&可以用一個萬向節替代；Y向滑板2與X向滑板3的直線移動方向相互垂直。移動副一 P6、移動副二 P7、移動副三P8、移動副四P4、移動副五P5、轉動副二 &為驅動副，具體的驅動方式可以是同步帶驅動、絲槓驅動、齒條驅動或鋼絲繩驅動。其工作原理是被檢測、加工、操作對象與上動平臺1固定，當上述六個驅動副運動時，動平臺1產生沿X、Y、Z軸向的移動和繞X、Y、Z軸的轉動，從而滿足最多六自由度運動的需要。該平臺作業範圍大、定位準確、剛度好、製造方便、控制解耦，既可用於各種檢測、 加工等操作時的定位功能，也可用於變自由度的空間運動操作。
權利要求
1.一種六自由度空間混聯操作平臺，它包括上動平臺(1)、Z向自轉平臺(11)、Y向滑板(2)、X向滑板(3)、機架(0)、支鏈一 (S2P6)、支鏈二 (S3P7R8)、支鏈三(S7P8S8)組成，其特徵在於支鏈一(S2P6)、支鏈二 G3P7Ig和支鏈三(S7P8S8)並聯地連接在上動平臺(1)與Z向自轉平臺(11)之間；支鏈一 (S2P6)由球副一(S2)、杆一 (4)、移動副一 (P6)組成，杆一 (4)的上端以球副一(S2)與上動平臺(1)連接，而下端與Z向自轉平臺(11)構成移動副一(P6)； 支鏈二 (S3P7R8)由球副二(S1)、杆二(5)、移動副二(P7)、杆三(6)、轉動副一 (R8)組成，杆二(5)的上端以球副二(S3)與上動平臺(1)連接後，下端又與杆三(6)以移動副二(P7)連接，而杆三(6)的另一端再以轉動副一(R8)與Z向自轉平臺(11)連接；支鏈三(S7P8S8)由球副三(S7)、杆四(7)、移動副三(P8)、球副四(S8)組成，杆四(7)的上端以球副三(S7)與上動平臺(1)連接後，另一端又與杆五(8)以移動副三(P8)連接，而杆五(8)再以球副四 (S8)與Z向自轉平臺(11)連接；支鏈一 (S2P6)與支鏈二 (S3P7R8)組成一平面迴路；進一步， Y向滑板O)與Z向自轉平臺(11)用轉動副二(R9)連接後，又與固定在X向滑板(3)上的 Y嚮導軌(9)構成移動副四(P4),而X向滑板(3)又與固定在機架(0)上的X嚮導軌(10) 構成移動副五(P5)。
2.按權利要求1所述的五自由度空間混聯操作平臺，其特徵在於支鏈二(S3P7Ii8)中的移動副二(P7)與轉動副一( )的位置可以對換；支鏈三(S7Pd8)中的移動副三(P8)與球副四(S8)的位置可以對換，且球副四(S8)可以用一個萬向節替代；Y向滑板O)、X向滑板 (3)的直線移動方向可以相互垂直，也可以為任意夾角。
3.按權利要求1、2所述的五自由度空間混聯操作平臺，其特徵在於，移動副一(P6)、移動副二(P7)、移動副三(P8)、移動副四(P4)、移動副五(P5)、轉動副二 (R9)為驅動副，它們的驅動方式可以是同步帶驅動、絲槓驅動、齒條驅動或鋼絲繩驅動。
全文摘要
一種六自由度空間混聯操作平臺，包括上動平臺、Z向自轉平臺、Y向滑板、X向滑板、機架、支鏈一、支鏈二、支鏈三；支鏈一、支鏈二和支鏈三並聯地連接在上動平臺與Z向自轉平臺之間；支鏈一的杆一的上端以球副一與上動平臺連接，而下端與Z向自轉平臺構成移動副一；支鏈二的杆二的上端以球副二與上動平臺連接後，下端又與杆三以移動副二連接，而杆三的另一端再以轉動副一與Z向自轉平臺連接；支鏈三的杆四的上端以球副三與上動平臺連接後，另一端又與杆五以移動副三連接，而杆五再以球副四與Z向自轉平臺連接；支鏈一與支鏈二組成一平面迴路；進一步，Y向滑板與Z向自轉平臺用轉動副二連接後，又與固定在X向滑板上的Y嚮導軌構成移動副四，而X向滑板又與固定在機架上的X嚮導軌構成移動副五。該平臺可用於各種檢測、加工等操作時的定位功能，也可用於變自由度的空間運動操作。
文檔編號B23Q1/44GK102284868SQ201110146300
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月2日 優先權日2011年6月2日
發明者丁少華, 唐玲, 朱小蓉, 沈惠平, 王瑋, 鄧嘉鳴 申請人:常州大學, 常州視覺龍機電設備有限公司