專利名稱：一種全解耦動態平衡裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種平衡裝置，尤其是一種動態平衡裝置。
背景技術：
動態平衡裝置在航海航空等領域有著廣泛的應用。目前，空間動態平衡裝置的機構形式主要采用串聯機構和并聯機構。其中，串聯機構具有結構復雜運動慣性大等不足之處，導致實時性差，很難達到實時平衡；并聯機構具有結構簡單、運動慣性小等優點，可實時動態平衡。并聯動態平衡裝置多數采用Stewart并聯機構為原型，具有加工與裝配工藝性差、運動耦合等不足之處。如，謝志江提出了六自由度并聯解耦機構(CN201010563130.8)，該機構承在能力比較小，主要用于多自由度測量方面；張帆提出了解耦的六自由度并聯機構(CN201020520076.4)，該機構結構太復雜且安裝不方便；沈慧平提出了一種六自由度全解析部分解耦并聯操作機構(CN201210060035.5)，該機構具有機構運動耦合等不足之處。
發明內容
為了克服已有動態平衡裝置的加工與裝配工藝性差、運動耦合的不足，本發明提供一種加工和裝配工藝良好、有效消除運動耦合的全解耦動態平衡裝置。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種全解耦動態平衡裝置，所述平衡裝置包括基座和工作臺，所述工作臺底面安裝第一直線導軌，所述動平臺的頂面安裝第二直線導軌，十字軸滑塊的頂面可滑動地安裝在第一直線導軌上，所述十字軸滑塊的底面可滑動地安裝在第二直線導軌上，所述工作臺通過用以驅動動平臺沿著第一直線導軌移動的X軸移動支鏈、用于驅動動平臺沿著第二直線導軌移動的Y軸移動支鏈與基座連接；所述動平臺底部通過Z軸升降支鏈與基座連接，所述動平臺還通過X軸旋轉支鏈、Y軸旋轉支鏈和Z軸旋轉支鏈與基座連接；所述X軸移動支鏈、Y軸移動支鏈、X軸旋轉支鏈、Y軸旋轉支鏈和Z軸旋轉支鏈均為第一運動支鏈，所述第一運動支鏈包括第一伺服電機、第一直線移動副、第一球鉸鏈和第一定長桿，所述第一伺服電機安裝在基座上，第一伺服電機與第一直線移動副連接，所述第一直線移動副與所述第一球鉸鏈連接，所述第一球鉸鏈與所述第一定長桿的下端連接，所述第一定長桿的上端與動平臺與工作臺連接；Z軸升降支鏈為第二運動支鏈，所述第二運動支鏈包括第一伺服電機、第一直線移動副和第一球鉸鏈，所述第一伺服電機安裝在基座上，第一伺服電機與第一直線移動副連接，所述第一直線移動副與所述第一球鉸鏈連接，所述第一球鉸鏈與動平臺的底部連接。本發明的有益效果主要表現在:加工和裝配工藝良好、有效消除運動耦合。
圖1是全解耦動態平衡裝置的結構圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步描述。參照圖1，一種全解耦動態平衡裝置，所述平衡裝置包括基座I和工作臺7，所述工作臺7底面安裝第一直線導軌，動平臺6的頂面安裝第二直線導軌，十字軸滑塊8的頂面可滑動地安裝在第一直線導軌上，所述十字軸滑塊8的底面可滑動地安裝在第二直線導軌上，所述工作臺7通過用以驅動動平臺沿著第一直線導軌移動的X軸移動支鏈9、用于驅動動平臺沿著第二直線導軌移動的Y軸移動支鏈10與基座I連接；所述動平臺6底部通過Z軸升降支鏈2與基座I連接，所述動平臺還通過X軸旋轉支鏈3、Y軸旋轉支鏈4和Z軸旋轉支鏈5與基座I連接；所述X軸移動支鏈9、Y軸移動支鏈10、X軸旋轉支鏈3、Y軸旋轉支鏈4和Z軸旋轉支鏈5均為第一運動支鏈,所述第一運動支鏈包括第一伺服電機31、第一直線移動副32、第一球鉸鏈33和第一定長桿34,所述第一伺服電機安裝在基座上,第一伺服電機與第一直線移動副連接，所述第一直線移動副與所述第一球鉸鏈連接，所述第一球鉸鏈與所述第一定長桿的下端連接，所述第一定長桿的上端與動平臺與工作臺連接；Z軸升降支鏈2為第二運動支鏈，所述第二運動支鏈包括第一伺服電機、第一直線移動副和第一球鉸鏈，所述第一伺服電機安裝在基座上，第一伺服電機與第一直線移動副連接，所述第一直線移動副與所述第一球鉸鏈連接，所述第一球鉸鏈與動平臺的底部連接。本實施例中，工作臺7兩端通過X軸移動支鏈9和Y軸移動支鏈10與基座I相連，構成解耦結構；工作臺7下方通過十字軸滑塊8與動平臺6相連，工作臺7和動平臺6上安裝直線導軌，十字軸滑塊8可以沿著這兩條導軌滑動。動平臺6通過四條運動支鏈Z軸升降支鏈2、X軸旋轉支鏈3、Y軸旋轉支鏈4和Z軸旋轉支鏈5與基座I相連，構成解耦結構。其中，Z軸升降支鏈2可實現動平臺7的豎直方向移動，X軸移動支鏈9和Y軸移動支鏈10分別可實現動平臺7的另外兩個方向的移動，Z軸旋轉支鏈5可實現動平臺7的自轉，X軸旋轉支鏈3、Υ軸旋轉支鏈4分別可實現動平臺7的另外兩個方向的轉動，實現動平臺7的6個方向運動的全解耦。這種全解耦動態平衡裝置具有結構簡單、承載能力強、運動全解耦、運動慣性小、加工與裝配工藝性好等優點。
權利要求
1.一種全解耦動態平衡裝置，其特征在于:所述平衡裝置包括基座和工作臺，所述工作臺底面安裝第一直線導軌，動平臺的頂面安裝第二直線導軌，十字軸滑塊的頂面可滑動地安裝在第一直線導軌上，所述十字軸滑塊的底面可滑動地安裝在第二直線導軌上，所述工作臺通過用以驅動動平臺沿著第一直線導軌移動的X軸移動支鏈、用于驅動動平臺沿著第二直線導軌移動的Y軸移動支鏈與基座連接；所述動平臺底部通過Z軸升降支鏈與基座連接，所述動平臺還通過X軸旋轉支鏈、Y軸旋轉支鏈和Z軸旋轉支鏈與基座連接； 所述X軸移動支鏈、Y軸移動支鏈、X軸旋轉支鏈、Y軸旋轉支鏈和Z軸旋轉支鏈均為第一運動支鏈，所述第一運動支鏈包括第一伺服電機、第一直線移動副、第一球鉸鏈和第一定長桿，所述第一伺服電機安裝在基座上，第一伺服電機與第一直線移動副連接，所述第一直線移動副與所述第一球鉸鏈連接，所述第一球鉸鏈與所述第一定長桿的下端連接，所述第一定長桿的上端與動平臺與工作臺連接； 所述Z軸升降支鏈為第二運動支鏈，所述第二運動支鏈包括第一伺服電機、第一直線移動副和第一球鉸鏈，所述第一伺服電機安裝在基座上，第一伺服電機與第一直線移動副連接，所述第一直線移動副與所述第一球鉸鏈連接，所述第一球鉸鏈與動平臺的底部連接。
全文摘要
一種全解耦動態平衡裝置，所述平衡裝置包括基座和工作臺，所述工作臺底面安裝第一直線導軌，所述動平臺的頂面安裝第二直線導軌，十字軸滑塊的頂面可滑動地安裝在第一直線導軌上，所述十字軸滑塊的底面可滑動地安裝在第二直線導軌上，所述工作臺通過用以驅動動平臺沿著第一直線導軌移動的X軸移動支鏈、用于驅動動平臺沿著第二直線導軌移動的Y軸移動支鏈與基座連接；所述動平臺底部通過Z軸升降支鏈與基座連接，所述動平臺還通過X軸旋轉支鏈、Y軸旋轉支鏈和Z軸旋轉支鏈與基座連接。本發明提供一種加工和裝配工藝良好、有效消除運動耦合的全解耦動態平衡裝置。
文檔編號G05D3/00GK103116362SQ20121057692
公開日2013年5月22日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日
發明者趙章風, 李研彪, 劉毅, 李景敏, 金明生, 張利, 樸忠宇, 計時鳴, 張憲 申請人:浙江工業大學