CN1803412A - 共轭球心三轴转动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种能够实现空间转动的共轭球心三轴转动装置。本发明采用三组传动机构，第一组电机、圆锥齿轮，第二组电机连接支架，支架连接圆盘、圆锥齿轮，圆锥齿轮互相啮合，隔板安装在圆锥齿轮、圆盘上，构成一个活动构件，第三组电机、轴、转动构件，电机安装在隔板上，电机连接轴，轴连接转动构件。形成从机架、电机、二个圆锥齿轮、支架、电机构成闭链传动。解决了现有并联机构工作空间小，机构尺寸大，转动角度小等缺陷。本发明三个转动是共轭球心旋转的转动结构，结构占用空间小，而运动可达空间大，且实现C轴(Z轴)、A轴(X轴)转动的机构和机架构成闭链传动，结构刚性好，转动角度大。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械装置，特别涉及一种实现空间转动的共轭球心三轴转动装置。
背景技术
在本发明之前，目前的多轴联动机床的转动部分结构、机器人关节、回转工作台等机构的转动部件，大多采用串联开链回转结构，其刚度弱，结构尺寸比较大；为了增强回转部件的刚性，也有采用并联结构的，如申请号为：CN97116596.3的一种并联结构数控机床的并联机构，但其并联结构的缺点是：工作空间小，机构尺寸大，转动角度只能在15度-20度左右。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述缺陷，设计、研制一种转动角度大且刚度强的共轭球心三轴转动装置。
本发明的技术方案是：
共轭球心三轴转动装置，其主要技术特征在于第一组传动机构的电机2安装在机架1上，电机2连接圆锥齿轮4，第二组传动机构的电机9安装在机架1上，电机9连接支架6，圆盘11、圆锥齿轮5安装在支架6上，锥齿轮5与圆锥齿轮4啮合，隔板12-1安装在圆锥齿轮5、圆盘11上，构成一个活动构件，第三组传动机构包括电机13、轴10、转动构件7，电机13安装在隔板12-1上，电机13连接轴10，轴10连接转动构件7。
本发明进一步的技术方案是：
其技术特征在于机架1、电机2、圆锥齿轮4、圆锥齿轮5、支架6、电机9构成闭链传动。
本发明的优点和效果在于是一种新型的闭链转动结构，其三个转动是共轭球心旋转的转动结构，结构占用空间小，而运动可达空间大，且实现C轴(Z轴)、A轴(X轴)转动的机构和机架构成闭链传动，结构刚性好，转动角度大，在机械领域有广阔的应用前景。
本发明的优点和效果将在下面的具体实施方式中继续描述。
附图说明
图1——本发明共轭球心三轴转动装置主视图。
图2——本发明共轭球心三轴转动装置B轴(Y轴)转动结构右视图。
图3——本发明共轭球心三轴转动装置B轴转动结构左视图。
图4——本发明的具体运行图。
图5——本发明另一具体结构图。
具体实施方式
实施例1：
如图1、图2、图3所示：
第一组传动机构包括电机2、减速器3、圆锥齿轮4，均安装在机架1上；第二组传动机构包括电机9、减速器8、支架6，也均安装在机架1上，圆锥齿轮5、圆盘11安装在支架6上；隔板12包括隔板12-1、隔板12-2，安装在圆锥齿轮5和圆盘11上，并构成同一个活动构件；第三组传动机构包括电机13、减速器14、轴10、转动构件7，电机13、减速器14安装在隔板12-1上，减速器14连接并驱动轴10，从而带动转动构件7的运动。
动坐标系OXYZ的建立如下：以圆锥齿轮4的轴线为Z轴，圆锥齿轮5的回转轴线为X轴，Z轴与X轴的交点为坐标原点O，原点O也是共轭球心C，用右手法则确定Y轴。
当电机9和电机13不运动时，即第二组、第三组传动机构电机停止工作时，支架6静止，电机2通过减速器3驱动圆锥齿轮4旋转，圆锥齿轮4驱动圆锥齿轮5产生绕通过共轭球心C的X轴旋转，从而带动转动构件7绕共轭球心C的X轴旋转。
当电机2和电机13不旋转时，即第一组、第三组传动机构电机停止工作时，其运动关系如图4所示，圆锥齿轮4不旋转，ω5，6为圆锥齿轮5相对于支架6的运动，方向如图4所示，这时，圆锥齿轮5的运动ω5由两个运动合成，即绕过共轭球心C的X轴的ω5，6和绕过共轭球心C的Z轴的ω6，方向如图4所示，其中ω6＝ω5，16tanβ2，所以回转转动构件7的运动为两个运动合成，即绕过共轭球心C的X轴的ω5，6和绕过共轭球心C的Z轴的ω6。
当电机2、电机9不旋转时，也即第一组、第二组传动机构电机停止工作时，电机13通过减速器14带动轴10绕Y轴旋转，从而带动回转转动构件7绕共轭球心C的Y轴旋转。
当电机2、电机9、电机13联动时，即第一组、第二组、第三组传动机构电机均工作时，转动构件7产生绕过球心C的空间复合转动，转动构件7的三轴旋转，均绕共轭的球心C，机架1、电机2、减速器3、圆锥齿轮4、圆锥齿轮5、支架6、隔板12、圆盘11、减速器8、电机9组成闭链传动，结构刚性好，且驱动圆锥齿轮4的电机2及减速器3和驱动支架6的电机9及减速器8分别安装在机架1上，无须彼此带动对方的电机以及减速器重量。
没有减速器，则驱动力矩取决于电机的输出力矩。有了减速器，则第一、二、三组传动机构就可以在同样的电机输出功率下，增加驱动力矩。
有了隔板12-2，可以增加装置的刚性。
实施例2：
如图5所示，如果只有一边有安装位置，则将两组传动机构设置在一侧，因此增加了同步带轮15、同步齿形带16、同步带轮17，其余的结构及运行方式基本同实施例1。
Claims (10)
1.共轭球心三轴转动装置，其特征在于第一组传动机构的电机2安装在机架1上，电机2连接圆锥齿轮4，第二组传动机构的电机9安装在机架1上，电机9连接支架6，圆盘11、圆锥齿轮5安装在支架6上，圆锥齿轮5与圆锥齿轮4啮合，隔板12-1安装在圆锥齿轮5、圆盘11上，构成一个活动构件，第三组传动机构包括电机13、轴10、转动构件7，电机13安装在隔板12-1上，电机13连接轴10，轴10连接转动构件7。
2.根据权利要求1所述的共轭球心三轴转动装置，其特征在于机架1、电机2、圆锥齿轮4、圆锥齿轮5、支架6、电机9构成闭链传动。
3.根据权利要求1所述的共轭球心三轴转动装置，其特征在于第一组传动机构的电机2通过减速器3连接圆锥齿轮4，第二组传动机构的电机9通过减速器8连接支架6，第三组传动机构的电机13通过减速器14连接轴10，轴10连接转动构件7。
4.根据权利要求1或3所述共轭球心三轴转动装置，其特征在于隔板12-2安装在圆锥齿轮5、圆盘11上，构成一个活动构件。
5.据权利要求1或3所述的共轭球心三轴转动装置，其特征在于当第二组、第三组传动机构的电机停止工作时，支架6静止，第一组传动机构电机2、减速器3、圆锥齿轮4带动圆锥齿轮5产生过共轭球心C的X轴旋转，转动构件7绕共轭球心C的X轴旋转。
6.根据权利要求1所述的共轭球心三轴转动装置，其特征在于当第一组、第三组传动机构电机停止工作时，圆锥齿轮4停止转动，ω5，6为圆锥齿轮5相对于支架6的运动，圆锥齿轮5的运动ω5由两个运动合成，一个为绕过共轭球心C的X轴的ω5，6，另一个为绕过共轭球心C的Z轴的ω6，其中ω6＝ω5，6tanβ2，回转转动构件7的运动为两个运动合成，一个为绕过共轭球心C的X轴的ω5，6、另一个为绕过共轭球心C的Z轴的ω6。
7.根据权利要求1或3所述的共轭球心三轴转动装置，其特征在于当第一组、第二组传动机构电机停止工作时，电机13通过减速器14带动轴10绕Y轴旋转，转动构件7绕共轭球心C的Y轴旋转。
8.根据权利要求1所述的共轭球心三轴转动装置，其特征在于当第一组、第二组、第三组传动机构电机工作时，转动构件7产生绕过共轭球心C的三轴旋转。
9.根据权利要求1所述的共轭球心三轴转动装置，其特征在于第一组传动机构的电机2连接圆锥齿轮4，第二组传动机构的电机9连接同步带轮15，同步带轮15通过同步齿形带16连接同步带轮17，同步带轮17、支架6为同一个活动构件，第三组传动机构的电机13连接轴10。
10.根据权利要求9所述的共轭球心三轴转动装置，其特征在于其特征在于第一组传动机构的电机2通过减速器3连接圆锥齿轮4，第二组传动机构的电机9通过减速器8连接同步带轮15，同步带轮15通过同步齿形带16连接同步带轮17，同步带轮17、支架6为同一个活动构件，第三组传动机构的电机13通过减速器14连接轴10。
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|---|---|---|---|---|
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| JP2002130418A (ja) * | 2000-10-27 | 2002-05-09 | Okuma Corp | 移動体送り装置 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101200996B (zh) * | 2007-12-21 | 2011-02-16 | 扬州大学 | 双自由度钻头 |
| CN102026782A (zh) * | 2008-04-09 | 2011-04-20 | 奥尔德巴伦机器人公司 | 具有双枢转连接部的电动关节和采用该关节的拟人机器人 |
| CN102026782B (zh) * | 2008-04-09 | 2013-11-06 | 奥尔德巴伦机器人公司 | 具有双枢转连接部的电动关节和采用该关节的拟人机器人 |
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