CN208628886U - 一种新型六自由度平台 - Google Patents
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Abstract
一种新型六自由度平台，具有底部平台、中间平台、第一调节机构、第二调节机构、第三调节机构、第四调节机构和工作台，其中两套伺服电动缸和两个转台作为第一调节机构，两套伺服电动缸安装在底部平台前后两端，两个转台下部安装在两套伺服电动缸滑动块上端，两个转台的上部安装在中间平台前后两端中部下，第二、第三调节机构安装在中间平台的上部前后两端，第四调节机构纵向安装在第二、第三调节机构的中部上端，工作台安装在第四调节机构后侧。本新型能带动工作台横向左右、水平旋转、纵向前后位移，以及纵向上部或下部前移、垂直方向上下位移、垂直方向左或右旋转位移，进而夹具带动工件作相应位移和刀具接近，满足刀具对工件多角度位姿需要。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械加工设备领域，特别是一种新型六自由度平台。
背景技术
在机床加工工件过程中常常需要根据加工工艺来调整工件的位姿，以满足毛坯工件余量均化加工的要求；调整位姿时，常常需要机床配套的夹具来夹紧毛坯，然后通过调节夹具配套的角度调节设备，经夹具带动毛坯件实现各角度的位置调节；实际加工中，角度调节设备经夹具带动毛坯件实现的调节角度越多，越利于机床的刀具加工工件，也就是说，具有较高活动自由度的角度调节设备经夹具调节毛坯位姿时，调节的自由度越多，机床加工的工件的效果越好、速度越快。
现有的角度调节设备经夹具带动毛坯件调节的角度只能实现3自由度的调整，也就是说只能实现工件的三种状态位姿调节，这样，在机床加工较为复杂的工件时，刀具不能有效接触并作用于工件表面，会导致加工速度减缓，加工后工件精度不高。
发明内容
为了克服现有夹具配套的角度调节设备因结构所限存在的弊端，本实用新型提供了具有六个方位调节功能，使用中，能方便通过八套伺服电动缸带动工作台的横向左右位移、水平旋转位移、纵向前后位移、纵向上部或下部前移、垂直方向上下位移、垂直方向左或右旋转位移，进而带动工作台前的夹具做相应位移，夹具带动工件作相应位移和机床的刀具接近，充分满足机床刀具加工工件时，对加工工件的多角度位姿需要，从而提高了加工速度、并提高了加工工件精度的一种新型六自由度平台。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种新型六自由度平台，包括机床配套的PIC（可编程控制器）、八套伺服电动缸，PIC的八路控制电源输出端分别和八套伺服电动缸的电源输入端通过导线连接，其特征在于还具有底部平台、中间平台、第一调节机构、第二调节机构、第三调节机构、第四调节机构和工作台，其中两套伺服电动缸和两个转台作为第一调节机构，其中两套伺服电动缸通过螺杆螺母分别横向安装在底部平台的前后两端，两个转台下部各有一个轴套，每个轴套内有一只轴承，两个转台的配套支撑板上端轴杆分别套在两只轴承的内圈内，两个转台的配套支撑板下端分别通过螺杆螺母安装在其中两套伺服电动缸的滑动块上端，两个转台的上部通过螺杆螺母分别安装在中间平台前后两端中部下，第二、第三调节机构分别横向安装在中间平台的上部前后两端，第四调节机构纵向安装在第二、第三调节机构的中部上端，工作台安装在第四调节机构的后侧，机床配套的夹具通过螺杆螺母安装在工作台后侧，底部平台通过螺杆螺母安装在机床的操作工作台面上。
所述第二调节机构由第三、第四套伺服电动缸和上连杆、左连杆、右连杆组成，上连杆的中部是下凹式结构，左连杆、右连杆的下部铰接孔和第三、第四套伺服电动缸的滑动块外侧铰接座孔分别通过一只铰接螺杆铰接安装在一起，左连杆、右连杆的上部铰接孔和上连杆左右两侧的铰接孔分别通过一只铰接螺杆铰接安装在一起，第三、第四套伺服电动缸的壳体下部各有多个安装孔，通过第三、第四套伺服电动缸的壳体安装孔用螺杆螺母把第二调节机构横向安装在中间平台的上部前端。
所述第三调节机构由第五、第六套伺服电动缸和上连杆、左连杆、右连杆组成，上连杆的中部是下凹式结构，左连杆、右连杆的下部铰接孔和第五、第六套伺服电动缸的滑动块外侧铰接座孔分别通过一只铰接螺杆铰接安装在一起，左连杆、右连杆的上部铰接孔和上连杆左右两侧的铰接孔分别通过一只铰接螺杆铰接安装在一起，第五、第六套伺服电动缸的壳体下部各有多个安装孔，通过第五、第六套伺服电动缸的壳体安装孔用螺杆螺母把第三调节机构横向安装在中间平台的上部后端。
所述第四调节机构由第七、第八套伺服电动缸和后连杆、上连杆、下连杆、固定板组成，上连杆、下连杆的前部铰接孔和第七、第八套伺服电动缸的滑动块外侧铰接座孔分别通过一只铰接螺杆铰接安装在一起，上连杆、下连杆的后部铰接孔和后连杆上下两侧的铰接孔分别通过一只铰接螺杆铰接安装在一起，第七、第八套伺服电动缸的壳体内侧各有多个安装孔，通过第七、第八套伺服电动缸的壳体安装孔把第七、第八套伺服电动缸的壳体纵向安装在固定板中部上下两端，固定板的左右两侧分别通过螺杆螺母安装在第三、第三调节机的上连杆凹槽内。
所述工作台中部通过螺杆螺母安装在第四调节机构的后连杆后侧。
本实用新型有益效果是：本实用新型具有工作台六个方位调节功能。使用中，操作者根据需要操作PLC ，PIC八路控制电源输出端会在操作者的操作指令下，分别输出电源进入八套伺服电动缸的电源输入端。当PIC的第一路控制电源输出端、第二路控制电源输出端同时输出电源进入第一调节机构的其中两套伺服电动缸电源输入端时，工作台会横向向左或向右运动；当PIC的第一路控制电源输出端、第二路控制电源输出端其中一路电源输出端输出电源进入第一调节机构的其中一套伺服电动缸电源输入端时，工作台会水平方向向左或向右转动。当PIC的第三路控制电源输出端、第四路控制电源输出端及第五路控制电源输出端、第六路控制电源输出端同时输出电源进入第二调节机构、第三调节机构的第三套伺服电动缸、第四套伺服电动缸及第五套伺服电动缸、第六套伺服电动缸电源输入端时，工作台会垂直方向向上或向下运动；当PIC的第三路控制电源输出端、第四路控制电源输出端其中一路控制电源输出端，输出电源进入第二调节机构第三套伺服电动缸、第四套伺服电动缸的其中一套电源输入端，PIC的第五路控制电源输出端、第六路控制电源输出端其中一路控制电源输出端，输出电源进入第三调节机构第五套伺服电动缸、第六套伺服电动缸的其中一套电源输入端时，工作台的左端或右端会垂直方向向左或右旋转位移。当PIC的第七路控制电源输出端、第八路控制电源输出端同时输出电源进入第四调节机构的第七套、第八套伺服电动缸电源输入端时，工作台会纵向向前或向后运动；当PIC的第七路控制电源输出端、第八路控制电源输出端其中一路电源输出端输出电源进入第四调节机构的其中一套伺服电动缸电源输入端时，工作台上部或下部会前移。本实用新型能方便通过八套伺服电动缸带动工作台横向左右位移、水平旋转位移、纵向前后位移、纵向上部或下部前移、垂直方向上下位移、垂直方向左或右旋转位移，进而带动工作台前的夹具做相应位移，夹具带动工件作相应位移和机床的刀具接近，充分满足机床刀具加工工件时，对加工工件的多角度位姿需要，从而提高了加工速度、并提高了加工工件的精度。基于上述，所以本实用新型具有好的应用前景。
附图说明
以下结合附图和实施例将本实用新型做进一步说明。
图1是本实用新型结构示意图。
图2是本实用新型底部平台和第一调节机构、中间平台前视结构示意图。
图3是本实用新型第二调节机构前视结构示意图。
图4是本实用新型第四调节机构侧视结构示意图。
具体实施方式
图1、2、3、4中所示，一种新型六自由度平台，包括机床配套的PIC（可编程控制器）、八套伺服电动缸，PIC的八路控制电源输出端分别和八套伺服电动缸的电源输入端通过导线连接，还具有底部平台1、中间平台2、第一调节机构3、第二调节机构4、第三调节机构5、第四调节机构6和工作台7，其中两套伺服电动缸3-1及3-2和两个转台3-3作为第一调节机构3，其中两套伺服电动缸3-1及3-2通过螺杆螺母分别横向安装在底部平台1的前后两端，两个转台3-3下部各有一个轴套3-4，每个轴套3-4内有一只轴承，两个转台的配套支撑板3-5上端轴杆分别套在两只轴承的内圈内，两个转台的配套支撑板3-5下端分别通过螺杆螺母安装在其中两套伺服电动缸3-1及3-2的滑动块3-6上端，两个转台3-3的上部通过螺杆螺母分别安装在中间平台2前后两端中部下，第二、第三调节机构4 及5分别横向安装在中间平台2的上部前后两端，第四调节机构6纵向安装在第二、第三调节机构4 及5的中部上端，工作台7安装在第四调节机构6的后侧，机床配套的夹具通过螺杆螺母安装在工作台7后侧，底部平台1通过螺杆螺母安装在机床的操作工作台面上。
图1、2、3、4中所示，第二调节机构由第三、第四套伺服电动缸4-1及4-2和上连杆4-3、左连杆4-4、右连杆4-5组成，上连杆4-3的中部是下凹式结构，左连杆4-4、右连杆4-5的下部铰接孔和第三、第四套伺服电动缸的滑动块4-6外侧铰接座孔分别通过一只铰接螺杆铰接安装在一起，左连杆4-4、右连杆4-5的上部铰接孔和上连杆4-3左右两侧的铰接孔分别通过一只铰接螺杆铰接安装在一起，第三、第四套伺服电动缸4-1及4-2的壳体下部各有多个安装孔，通过第三、第四套伺服电动缸4-1及4-2的壳体安装孔用螺杆螺母把第二调节机构4横向安装在中间平台2的上部前端。第三调节机构5由第五、第六套伺服电动缸5-1及5-2和上连杆5-3、左连杆5-4、右连杆5-5组成，上连杆5-3的中部是下凹式结构，左连杆5-4、右连杆5-5的下部铰接孔和第五、第六套伺服电动缸5-1及5-2的滑动块5-6外侧铰接座孔分别通过一只铰接螺杆铰接安装在一起，左连杆5-4、右连杆5-5的上部铰接孔和上连杆5-3左右两侧的铰接孔分别通过一只铰接螺杆铰接安装在一起，第五、第六套伺服电动缸5-1及5-2的壳体下部各有多个安装孔，通过第五、第六套伺服电动缸5-1及5-2的壳体安装孔把第三调节机构5横向安装在中间平台2的上部后端。第四调节机构由第七、第八套伺服电动缸6-1及6-2和后连杆6-3、上连杆6-4、下连杆6-5、固定板6-6组成，上连杆6-4、下连杆6-5的前部铰接孔和第七、第八套伺服电动缸6-1及6-2的滑动块6-7外侧铰接座孔分别通过一只铰接螺杆铰接安装在一起，上连杆6-4、下连杆6-5的后部铰接孔和后连杆6-3上下两侧的铰接孔分别通过一只铰接螺杆铰接安装在一起，第七、第八套伺服电动缸6-1及6-2的壳体内侧各有多个安装孔，通过第七、第八套伺服电动缸6-1及6-2的壳体安装孔，把第七、第八套伺服电动缸6-1及6-2的壳体纵向安装在固定板6-6中部上下两端，固定板6-7的左右两侧分别通过螺杆螺母安装在第三、第三调节机的上连杆4-3凹槽内。工作台7中部通过螺杆螺母安装在第四调节机构的后连杆6-3后侧。
图1、2、3、4中所示，本实用新型具有工作台7六个方位调节功能。使用中，操作者根据需要操作PLC ，PIC八路控制电源输出端会在操作者的操作指令下，分别输出电源进入八套伺服电动缸的电源输入端，从而经相关机构控制工作台的方位。当PIC的第一路控制电源输出端、第二路控制电源输出端输出正负两极电源或负正两极电源同时进入第一调节机构的其中两套伺服电动缸3-1及3-2电源输入端时，其中两套伺服电动缸3-1及3-2会同时得电工作，其中两套伺服电动缸3-1及3-2的电机转轴会顺时针或逆时针转动（输入正负两极电源时，其中两套伺服电动缸3-1及3-2的电机顺时针转动，输入负正两极电源时，其中两套伺服电动缸3-1及3-2的电机逆时针转动），这样在其中两套伺服电动缸3-1及3-2的丝杆作用下，两套伺服电动缸3-1及3-2的滑动块3-6会向横向向左或向右运动，进而，达到滑动块3-6经中间平台2带动工作台7及工作台上的工件横向向左或向右运动的目的。当PIC的第一路控制电源输出端输出电源进入第一套伺服电动缸3-1电源输入端，第二套伺服电动缸3-2处于失电状态，或PIC的第二路控制电源输出端输出电源进入第二套伺服电动缸3-2电源输入端，第一套伺服电动缸3-1处于失电状态，第一套伺服电动缸3-1的滑动块3-6带动中间平台2的前部向左或向右运动，中间平台2的后部会相应向右或向左运动，或第二套伺服电动缸3-2的滑动块3-6带动中间平台2的后部向左或向右运动，中间平台2的前部会相应向右或向左运动，这样，中间平台2的上部发生向左或向右旋转运动，进而带动工作台及工作台7上的工件水平向左或向右转动；中间平台2向左或向右会转动时，由于两个转台3-3下部各有一只轴承，两个转台的配套支撑板3-5上端轴杆分别套在两只轴承的内圈内，两个转台的配套支撑板3-5下端分别通过螺杆螺母安装在其中两套伺服电动缸3-1及3-2的滑动块3-6上端，两个转台3-3的上部安装在中间平台2前后两端中部下端，所以，中间平台2向左或向右转动时，中间平台2会分别经两只轴承的外圈转动，两个滑动块3-6带动两个转台配套的支撑板3-5上端轴杆沿两只轴承的内圈转动，两个滑动块3-6和中间平台2之间不产生刚性运动关系，所以，中间平台7的转动不会对滑动块3-6左右位移造成任何阻碍影响。
图1、2、3、4中所示，当PIC的第三路及第四路控制电源输出端、第五路及第六路控制电源输出端输出正负两极电源或负正两极电源同时进入第二调节机构的第三套及第四套伺服电动缸4-1及4-2电源输入端时，并进入第三调节机构的第五套及第六套伺服电动缸5-1及5-2电源输入端时，第三套、第四套伺服电动缸4-1及4-2以及第五套、第六套伺服电动缸5-1及5-2会同时得电工作，第三套、第四套伺服电动缸4-1及4-2以及第五套、第六套伺服电动缸5-1及5-2的电机转轴会顺时针或逆时针转动，这样在第三套、第四套伺服电动缸4-1及4-2以及第五套、第六套伺服电动缸5-1及5-2的丝杆作用下，第三套、第四套伺服电动缸4-1及4-2以及第五套、第六套伺服电动缸5-1及5-2的滑动块4-6及5-6会垂直方向向上或向下运动，进而，第三套、第四套伺服电动缸4-1及4-2以及第五套、第六套伺服电动缸5-1及5-2的滑动块4-6及5-6带动上连杆4-3及5-3垂直方向向上或向下运动，上连杆4-3及5-3带动第四套调节机构6整体上下运动，第四套调节机构6的后连杆6-3带动工作台及工作台7上的工件向上或向下运动。当PIC的第三路及第四路控制电源输出端其中一路输出端、第五路及第六路控制电源输出端其中一路输出端输出正负两极电源或负正两极电源同时进入第二调节机构的第三套及第四套伺服电动缸4-1及4-2其中一套电源输入端时，并进入第三调节机构的第五套及第六套伺服电动缸5-1及5-2其中一套电源输入端时，第三套、第四套伺服电动缸4-1及4-2其中一套以及第五套、第六套伺服电动缸5-1及5-2其中一套会同时得电工作（第三套、第四套伺服电动缸4-1及4-2其中一套以及第五套、第六套伺服电动缸5-1及5-2其中一套同时得电工作时，是处于右边的伺服电动缸4-2、 5-2同时工作，或处于左边的伺服电动缸4-1、 5-1同时工作），第三套、第四套伺服电动缸4-1及4-2的其中一套以及第五套、第六套伺服电动缸5-1及5-2的其中一套电机转轴会顺时针或逆时针转动，这样在第三套、第四套伺服电动缸4-1及4-2中的一套以及第五套、第六套伺服电动缸5-1及5-2中的一套的丝杆作用下，第三套、第四套伺服电动缸4-1及4-2中的一套以及第五套、第六套伺服电动缸5-1及5-2中的一套的滑动块4-6及5-6会垂直方向向上或向下运动，进而，第三套伺服电动缸4-1、第五套伺服电动缸5-1的滑动块4-6及5-6带动上连杆4-3及5-3右侧垂直方向向上或向下运动，上连杆4-3及5-3左侧沿和左连杆4-4、5-4上端之间的铰接点转动，左连杆4-4、5-4下端沿左端滑动块4-6、5-6的铰接座孔转动，上连杆4-3及5-3右侧带动第四套调节机构6整体垂直方向向左转动或向右转动直到回到初始状态，同时，第四套调节机构6的后连杆6-3带动工作台及工作台7上的工件向左转动或向右转动直到回到初始状态；当第四套伺服电动缸4-2、第六套伺服电动缸5-2的滑动块4-6及5-6带动上连杆4-3及5-3左侧垂直方向向上或向下运动，上连杆4-3及5-3右侧沿和右连杆4-5、5-5上端之间的铰接点转动，右连杆4-5、5-5下端沿右端滑动块4-6、5-6的铰接座孔转动，上连杆4-3及5-3左侧带动第四套调节机构6整体垂直方向向右转动或向左转动直到回到初始状态，同时，第四套调节机构6的后连杆6-3带动工作台及工作台7上的工件向右转动或向左转动直到回到初始状态。
图1、2、3、4中所示，当PIC的第七路及第八路控制电源输出端输出正负两极电源或负正两极电源同时进入第四调节机构的第七套及第八套伺服电动缸6-1及6-2电源输入端时，第七套及第八套伺服电动缸6-1及6-2会同时得电工作，第七套及第八套伺服电动缸6-1及6-2的电机转轴会顺时针或逆时针转动，第七套及第八套伺服电动缸6-1及6-2的滑动块6-7经上连杆6-4、下连杆6-5带动后连杆6-3纵向向前或向后运动，进而，后连杆6-3带动工作台及工作台7上的工件纵向向前或向后运动。当PIC的第七路控制电源输出端输出正负两极电源或负正两极电源同时进入第四调节机构的第七套伺服电动缸6-1电源输入端时，第七套伺服电动缸6-1得电工作后，第七套伺服电动缸6-1的电机转轴会顺时针或逆时针转动，第七套伺服电动缸6-1的滑动块6-7经上连杆6-4带动后连杆6-3上端纵向向前或向后运动，后连杆6-3下端沿下连杆6-5后端铰接点转动，下连杆6-5前端沿第八套伺服电动缸的滑动块6-7铰接点转动，同时，第四套调节机构6的后连杆6-3上端带动工作台及工作台7上的工件纵向向前运动或向后运动直到回到初始状态。当PIC的第八路控制电源输出端输出正负两极电源或负正两极电源同时进入第四调节机构的第八套伺服电动缸6-2电源输入端时，第八套伺服电动缸6-2得电工作后，第八套伺服电动缸6-2的电机转轴会顺时针或逆时针转动，第八套伺服电动缸6-2的滑动块6-7经下连杆6-5带动后连杆6-3下端纵向向前或向后运动，后连杆6-3上端沿上连杆6-4后端铰接点转动，上连杆6-4前端沿第七套伺服电动缸的滑动块6-7铰接点转动，同时，第四套调节机构6的后连杆6-3下端带动工作台及工作台7上的工件纵向向前运动或向后运动直到回到初始状态。本实用新型能方便通过八套伺服电动缸带动工作台横向左右位移、水平旋转位移、纵向前后位移、纵向上部或下部前移、垂直方向上下位移、垂直方向左或右旋转位移，进而带动工作台前的夹具做相应位移，夹具带动工件作相应位移和机床的刀具接近，充分满足机床刀具加工工件时，对加工工件的多角度位姿需要，从而提高了加工速度、并提高了加工工件的精度。基于上述，所以本实用新型具有好的应用前景。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种新型六自由度平台，包括机床配套的PIC、八套伺服电动缸，PIC的八路控制电源输出端分别和八套伺服电动缸的电源输入端通过导线连接，其特征在于还具有底部平台、中间平台、第一调节机构、第二调节机构、第三调节机构、第四调节机构和工作台，其中两套伺服电动缸和两个转台作为第一调节机构，其中两套伺服电动缸分别横向安装在底部平台的前后两端，两个转台下部各有一个轴套，每个轴套内有一只轴承，两个转台的配套支撑板上端轴杆分别套在两只轴承的内圈内，两个转台的配套支撑板下端分别安装在其中两套伺服电动缸的滑动块上端，两个转台的上部分别安装在中间平台前后两端中部下，第二、第三调节机构分别横向安装在中间平台的上部前后两端，第四调节机构纵向安装在第二、第三调节机构的中部上端，工作台安装在第四调节机构的后侧，机床配套的夹具安装在工作台后侧，底部平台安装在机床的操作工作台面上。
2.根据权利要求1所述的一种新型六自由度平台，其特征在于第二调节机构由第三、第四套伺服电动缸和上连杆、左连杆、右连杆组成，上连杆的中部是下凹式结构，左连杆、右连杆的下部铰接孔和第三、第四套伺服电动缸的滑动块外侧铰接座孔分别铰接安装在一起，左连杆、右连杆的上部铰接孔和上连杆左右两侧的铰接孔分别铰接安装在一起，第三、第四套伺服电动缸的壳体下部各有多个安装孔。
3.根据权利要求1所述的一种新型六自由度平台，其特征在于第四调节机构由第七、第八套伺服电动缸和后连杆、上连杆、下连杆、固定板组成，上连杆、下连杆的前部铰接孔和第七、第八套伺服电动缸的滑动块外侧铰接座孔分别铰接安装在一起，上连杆、下连杆的后部铰接孔和后连杆上下两侧的铰接孔分别铰接安装在一起，第七、第八套伺服电动缸的壳体内侧各有多个安装孔，第七、第八套伺服电动缸的壳体纵向安装在固定板中部上下两端，固定板的左右两侧分别安装在第三、第三调节机的上连杆凹槽内。
4.根据权利要求3所述的一种新型六自由度平台，其特征在于工作台中部安装在第四调节机构的后连杆后侧。
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|---|---|---|---|---|
| CN110883565A (zh) * | 2018-09-10 | 2020-03-17 | 华东至正工业自动化(常熟)有限公司 | 一种新型六自由度平台 |
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2018
- 2018-09-10 CN CN201821471644.9U patent/CN208628886U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN110883565A (zh) * | 2018-09-10 | 2020-03-17 | 华东至正工业自动化(常熟)有限公司 | 一种新型六自由度平台 |
| CN110883565B (zh) * | 2018-09-10 | 2024-04-26 | 华东至正工业自动化(常熟)有限公司 | 一种新型六自由度平台 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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