一种单输入四维运动输出并联机构

摘要

一种单输入四维运动输出并联机构，由静平台(0)，动平台(5)以及联接这两者的一条简单支链和一条混合支链组成，简单支链的结构是构件六(6)的两端分别用球副(S1)、转动副七(R7)联接动平台(5)、静平台(0)；混合支链的输出构件四(4)以共轴线的转动副五(R5)和转动副六(R6)联接动平台(5)后，以转动副轴线垂直于转动副五(R5)的转动副三(R3)，且以复合铰的形式，同时联接构件二(2)、构件三(3)的一端，而构件三(3)的另一端以转动副四(R4)联接静平台(0)，构件二(2)的另一端以转动副二(R2)联接构件一(1)，而构件一(1)又以转动副一(R1)联接静平台(0)，其中，转动副一(R1)、转动副二(R2)、转动副三(R3)、转动副四(R4)的轴线相互平行，转动副七(R7)可任意布置。当构件一(1)为主动件时，动平台(5)产生绕Y轴、X轴的转动，以及沿Z轴、X轴的移动。

说明书

技术领域

本发明涉及一种单输入四维运动输出机构，具体地说，是为所需空间多维运动的混合机、搅拌机、运动振动筛、运动娱乐设备等提供一类新型的多维运动机构。

背景技术

工业上许多场合需要结构简单的单自由度但能产生空间三维运动或三维以上的空间机构,例:混合机、抛光机、搅拌机、振动筛。专利文献[发明申请号200710131525.9]介绍的一自由度三维空间机构,可用于三维混合机;专利文献[ZL200710046412.9]介绍的一种一自由度并联运动机构，能产生一平移二转动的三维空间筛分运动，保证物料翻转充分，筛孔不易被“筛粒”卡住,从而可提高筛分效率,可替代目前传统的圆振动筛和直线振动筛。本发明提供新一种单自由度驱动但能产生空间四维运动的并联机构。

发明内容

本发明目的是提供一种新型的单自由度四维运动输出空间运动装置，其技术方案是:一种单输入四维运动输出并联机构，由静平台(0)，动平台(5)以及联接这两者的一条简单支链和一条混合支链组成，其特征是简单支链的结构是构件六(6)的两端分别用球副(S₁)、转动副七(R₇)联接动平台(5)、静平台(0)；混合支链的输出构件四(4)以共轴线的转动副五(R₅)和转动副六(R₆)联接动平台(5)后，以转动副轴线垂直于转动副五(R₅)的转动副三(R₃)，且以复合铰的形式，同时联接构件二(2)、构件三(3)的一端，而构件三(3)的另一端以转动副四(R₄)联接静平台(0)，构件二(2)的另一端以转动副二(R₂)联接构件一(1)，而构件一(1)又以转动副一(R₁)联接静平台(0)，其中，转动副一(R₁)、转动副二(R₂)、转动副三(R₃)、转动副四(R₄)的轴线相互平行，转动副七(R₇)可任意布置，当构件一(1)为主动件时，动平台(5)产生绕Y轴、X轴的转动，以及沿Z轴、X轴的移动。

该机构具有以下特点：(1)机构输出运动平台为空间的两个转动和两个移动的四维运动，其中仅有一个运动是独立的，其余三个运动为衍生的非独立运动；(2)机构存在过约束回路，其刚性好；(3)仅用一个驱动马达，结构简单，球副可采用由专业厂家生产的杆端关节轴承，足以满足精度要求，因此，机械加工及其装配量少且简单容易；(4)运动学正解简单。

本发明为并联运动振动筛、混合机、抛光机等并联运动设备等提供了新机型。

附图说明

附图1为本发明的一种实施例的机构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实例对本发明的技术给予进一步地说明。

附图1为本发明的一种实施例的机构示意图，其技术方案是:一种单输入四维运动输出并联机构，由静平台0，动平台5以及联接这两者的一条简单支链和一条混合支链组成，简单支链的结构是构件六6的两端分别用球副S₁、转动副七R₇联接动平台5、静平台0；混合支链的输出构件四4以共轴线的转动副五R₅和转动副六R₆联接动平台5后，以转动副轴线垂直于转动副五R₅的转动副三R₃，且以复合铰的形式同时联接构件二2、构件三3的一端，而构件三3的另一端以转动副四R₄联接静平台0，构件二2的另一端以转动副二R₂联接构件一1，而构件一1又以转动副一R₁联接静平台0，其中，转动副一R₁、转动副二R₂、转动副三R₃、转动副四R₄的轴线相互平行，转动副七R₇可任意布置。当构件一1为主动件时，动平台5产生绕Y轴、X轴的转动，以及沿Z轴、X轴的移动。

当动平台5固结振动筛筛框、混合容器、抛光机框架时，就可成为多维空间运动的振动筛、混合机、抛光机等，这种机构结构简单，制造容易，操作方便。