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1、(10)申请公布号 CN 101966652 A(43)申请公布日 2011.02.09CN101966652A*CN101966652A*(21)申请号 201010279984.3(22)申请日 2010.09.14B23Q 1/26(2006.01)B25J 9/08(2006.01)(71)申请人常州大学地址 213016 江苏省常州市白云路(72)发明人沈惠平 王玮 邓嘉鸣 陆雁翎(54) 发明名称一种三轴数控平面型并联操作手(57) 摘要一种三轴数控平面型并联操作手，包括固定在机架(0)上的直线导轨一(MM)、直线导轨二(KK)、直线导轨三(LL)、滑块一(1)、滑块二(2)、滑块。
2、三(3)、平台操作滑块四(6)、连杆一(4)、连杆二(5)、连杆三(7)，其特征是平台操作滑块四(6)与连杆二(5)构成移动副四(P6)后，又以转动副一(R5)与连杆一(4)连接，而连杆二(5)的一端以转动副二(R8)连接连杆三(7)；进一步，连杆一(4)、连杆二(5)、连杆三(7)的另一端，分别以转动副三(R4)、转动副四(R7)、转动副五(R9)，联接与直线导轨二(KK)构成移动副一(P1)的滑块一(3)、与直线导轨三(LL)构成移动副二(P2)的滑块二(2)、与直线导轨一(MM)构成移动副三(P3)的滑块三(3)。这种平面型并联操作手结构简单、制造容易、控制解耦、运动工作空间大、定位精度。
3、高等优点，可广泛用于数控加工或操作。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 2 页CN 101966652 A 1/1页21.一种三轴数控平面型并联操作手，包括固定在机架(0)上的直线导轨一(MM)、直线导轨二(KK)、直线导轨三(LL)、滑块一(1)、滑块二(2)、滑块三(3)、平台操作滑块四(6)、连杆一(4)、连杆二(5)、连杆三(7)，其特征是平台操作滑块四(6)与连杆二(5)构成移动副四(P6)后，又以转动副一(R5)与连杆一(4)连接，而连杆二(5)的一端以转动副二(R8)连接连杆三(7)；进一步，连杆。
4、一(4)、连杆二(5)、连杆三(7)的另一端，分别以转动副三(R4)、转动副四(R7)、转动副五(R9)，联接与直线导轨二(KK)构成移动副一(P1)的滑块一(3)、与直线导轨三(LL)构成移动副二(P2)的滑块二(2)、与直线导轨一(MM)构成移动副三(P3)的滑块三(3)。2.按权利要求1所述的三轴数控平面型并联操作手，其特征是直线导轨一(MM)、直线导轨二(KK)、直线导轨三(LL)三者在相互平行的平面内或在同一平面内。3.按权利要求1所述的三轴数控平面型并联操作手，其特征是直线导轨一(MM)、直线导轨二(KK)、直线导轨三(LL)分别二二重合成为二根导轨或三者重合成为一根导轨。权 利 。
5、要 求 书CN 101966652 A 1/2页3一种三轴数控平面型并联操作手技术领域0001 本发明涉及一种三轴数控平面型并联操作手，具体地说，为特别是长工件、大工件的数控加工、输送、进给操作提供一种新型高效的数控装置。背景技术0002 工业上往往需要结构简单、制造成本低的平面型三自由度数控操作平台，例如：长工件、大工件的大范围金属切削加工、焊接、切割、测量、喷涂、雕刻等作业时，已有的串联机器人操作手结构复杂、刚性差、动态响应性能差，而一般的并联操作手，例如，二滑块在同一导轨上的各种二自由度平面操作手，如专利申请文献【200420083801.0】、【200710177514.4】等)、二滑。
6、块在二个平行导轨上的二自由度平面操作手，如专利申请文献【200910181312.6】、【200910181313.0】等，均只能提供二自由度的平面位置X、Y的定位，而不能提供垂直于该平面的转动角度。专利申请文献【201010256966.3】提供了一种3个输出为X、Y、的三轴平面型数控并联运动操作平台，但工件的位姿变化范围不是很大。为此，本发明提供一种结构简单、操作容易、制造成本低、运动范围更大、输出仍为X、Y、的三轴平面型数控并联操作手。发明内容0003 本发明提供的一种三轴数控平面型并联操作手，包括固定在机架(0)上的直线导轨一(MM)、直线导轨二(KK)、直线导轨三(LL)、滑块一(1。
7、)、滑块二(2)、滑块三(3)、平台操作滑块四(6)、连杆一(4)、连杆二(5)、连杆三(7)，平台操作滑块四(6)与连杆二(5)构成移动副四(P6)后，又以转动副一(R5)与连杆一(4)连接，而连杆二(5)的一端以转动副二(R8)连接连杆三(7)；进一步，连杆一(4)、连杆二(5)、连杆三(7)的另一端，分别以转动副三(R4)、转动副四(R7)、转动副五(R9)，联接与直线导轨二(KK)构成移动副一(P1)的滑块一(3)、与直线导轨三(LL)构成移动副二(P2)的滑块二(2)、与直线导轨一(MM)构成移动副三(P3)的滑块三(3)。其中，直线导轨一(MM)、直线导轨二(KK)、直线导轨三(L。
8、L)三者在相互平行的平面内或在同一平面内；进一步，直线导轨一(MM)、直线导轨二(KK)、直线导轨三(LL)可以分别二二重合成为二根导轨或三者重合成为一根导轨。0004 当三个滑块取不同的位置时，安装有工件或切削刀具的平台操作滑块四(6)的位置和姿态X、Y、是唯一确定的。反之，一旦知道平台操作滑块四(6)的位置和姿态，就可以通过控制三个滑块来实现。该并联操作手具有结构简单、制造容易、控制解耦、运动工作空间大、定位精度高等优点，可广泛用于长工件、大工件的数控加工或操作工件的长距离输送、进给，以满足不同位姿的精确定位。附图说明0005 附图1为本发明的第一种实施例机构示意图。说 明 书CN 101。
9、966652 A 2/2页40006 附图2为本发明的第二种实施例机构示意图。0007 附图3为本发明的第三种实施例机构示意图。0008 附图4为本发明的第一种实施例机构具有较大工作空间的原理示意图。具体实施方式0009 附图1为本发明三轴数控平面型并联操作手的第一个实施例，它包括固定在机架0上的直线导轨一MM、直线导轨二KK、直线导轨三LL、滑块一1、滑块二2、滑块三3、平台操作滑块四6、连杆一4、连杆二5、连杆三7，平台操作滑块四6与连杆二5构成移动副四P6后，又以转动副一R5与连杆一4连接，而连杆二5的一端以转动副二R8连接连杆三7；进一步，连杆一4、连杆二5、连杆三7的另一端，分别以转。
10、动副三R4、转动副四R7、转动副五R9，联接与直线导轨二KK构成移动副一P1的滑块一3、与直线导轨三LL构成移动副二P2的滑块二2、与直线导轨一MM构成移动副三P3的滑块三3，其中，直线导轨一MM、直线导轨二KK、直线导轨三LL三者在相互平行的平面内或在同一平面内；0010 附图2为本发明三轴数控平面型并联操作手的第二个实施例，直线导轨一MM、直线导轨二KK、直线导轨三LL分别二二重合成为二根导轨，其中，图2(a)是直线导轨二KK、直线导轨三LL重合；图2(b)是直线导轨一MM、直线导轨二KK重合；图2(c)是直线导轨一MM、直线导轨三LL重合；0011 图3为本发明三轴数控平面型并联操作手的。
11、第三个实施例，直线导轨一MM、直线导轨二KK、直线导轨三LL三者重合成为一根导轨。0012 该操作手的工作原理和优点如下：0013 当控制三个滑块取不同的位置时，安装有工件或刀具的平台操作滑块四6的位置和姿态X、Y、是唯一确定的，反之，一旦知道平台操作滑块四6的位置和姿态，就可以通过控制三个滑块来实现。0014 通过特定的控制，还能使该机构从图4(a)所示的构型，越过图4(b)所示的运动奇异位置，达到图4(c)所示的另一个不同的构型，从而大大扩大了平台操作滑块四6的运动工作空间；0015 而当三个滑块取相同的速度时，平台操作滑块四6能以一个固定姿态实现沿X轴向的长距离输送或进给，在达到所需的工作区域后，再以不同的位姿精确操作或加工，可广泛用于长工件、大工件的数控加工或操作，此时动力头上的刀具或操作器仅作自身的高速转动即可；也可用于工件的长距离输送、进给，需要工件以莱一位姿进给或定位于空间某一特定位置。该操作手具有结构简单、制造容易、控制解耦、定位精度高等优点。说 明 书CN 101966652 A 1/2页5图1图2图3说 明 书 附 图CN 101966652 A 2/2页6图4说 明 书 附 图。