一種六自由度并聯(lián)減搖隔振艙的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種并聯(lián)機(jī)構(gòu)，特別是一種并聯(lián)減搖隔振艙。
【背景技術(shù)】
[0002]在某些情況下，對運(yùn)動(dòng)的控制和振動(dòng)的隔離是非常重要的。例如在海上航行的船舶，由于受到海浪或自身柴油機(jī)振動(dòng)的影響，會(huì)產(chǎn)生多自由度的運(yùn)動(dòng)和振動(dòng)，這些不必要的運(yùn)動(dòng)和振動(dòng)會(huì)給經(jīng)常在海上作業(yè)或乘船的人員帶來負(fù)面的影響，影響駕駛?cè)藛T對船舶的控制，影響乘坐人員的娛樂和休息等。又例如經(jīng)歷地震后的災(zāi)區(qū)，余震不斷發(fā)生，產(chǎn)生的搖晃和振動(dòng)嚴(yán)重干擾了醫(yī)護(hù)人員對傷員的手術(shù)治療和傷員自身的病情恢復(fù)。另外，一些特定的環(huán)境，如精密實(shí)驗(yàn)的操作等都不希望受到任何的擾動(dòng)。
[0003]針對上述這些問題，提出一種具備減搖隔振功能的大型艙體顯得尤為必要。近幾年來，國內(nèi)外學(xué)者對基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的調(diào)姿平臺(tái)及多維隔振平臺(tái)開始了廣泛的研究。一般情況下，調(diào)姿平臺(tái)適用于對低頻運(yùn)動(dòng)的控制，而隔振平臺(tái)適用于對中高頻振動(dòng)的隔離，兩者相近但又存在差別。但對于一些復(fù)雜的情況，單一的調(diào)姿或隔振效果并不理想。目前，同時(shí)具備姿態(tài)調(diào)整和振動(dòng)隔離的設(shè)備并不多見。中國專利200810225045.3提出了一種六自由度大振幅振動(dòng)主動(dòng)隔離平臺(tái)，由上平臺(tái)、下平臺(tái)、兩自由度精密虎克鉸、大載荷無間隙精密虎克鉸、大振幅主動(dòng)隔離桿組成，此發(fā)明對高頻、大振幅振動(dòng)可進(jìn)行有效隔離和抑制，但對姿態(tài)調(diào)整能力有限，同時(shí)若應(yīng)用此平臺(tái)建立大型艙體，其占用空間將非常大。中國專利201510324022.8提出了一種3PRS+6SPS并聯(lián)調(diào)姿隔振復(fù)合平臺(tái)，由動(dòng)平臺(tái)、機(jī)架以及連接動(dòng)平臺(tái)與機(jī)架間的三條相同的主支鏈和六條相同的彈性支鏈組成，此發(fā)明雖然兼具調(diào)整工作平臺(tái)姿態(tài)和多維隔離振動(dòng)兩種功能，但只具有兩轉(zhuǎn)一移三個(gè)自由度，應(yīng)用場合受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種整體高度低、承載能力強(qiáng)、具有大工作空間的六自由度并聯(lián)減搖隔振艙。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]本發(fā)明包括基座、六條結(jié)構(gòu)相同的SPU隔振分支、助力承載分支、艙體以及固接在艙體上的六個(gè)結(jié)構(gòu)相同的直線驅(qū)動(dòng)單元。其中，六條SPU隔振分支均由球鉸S、第一連桿、隔振器P、第二連桿和萬向鉸U組成，第一連桿的一端通過球鉸與基座連接，該第一連桿的另一端與隔振器的一端連接，該隔振器的另一端與第二連桿的一端連接，該第二連桿的另一端通過萬向鉸與直線驅(qū)動(dòng)單元的動(dòng)桿端部或滑塊連接，與基座連接的六個(gè)球鉸呈六邊形布置;艙體為六棱柱或倒置的六棱臺(tái)結(jié)構(gòu)，六個(gè)直線驅(qū)動(dòng)單元兩兩一組，驅(qū)動(dòng)方向平行，均勻地固接在六棱柱或六棱臺(tái)的相隔側(cè)面上。助力承載分支由球鉸和助力部件組成，該分支布置于艙體和基座之間，兩端分別通過球鉸與艙體底部和基座連接。
[0007]所述第二連桿為直桿或L形結(jié)構(gòu)，L形結(jié)構(gòu)的兩段夾角為10?90°兒形結(jié)構(gòu)的連桿，避免了艙體在運(yùn)動(dòng)過程中與分支發(fā)生干涉，增大了工作空間。
[0008]所述助力承載分支的數(shù)量為I條、3條、4條或6條，助力部件可為助力氣缸或助力液壓缸或帶有導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的彈簧。助力承載分支有效地減輕了驅(qū)動(dòng)的負(fù)荷，使得整體承載能力增強(qiáng)。
[0009]所述直線驅(qū)動(dòng)單元為液壓缸或電動(dòng)缸或直線模組。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有的相關(guān)技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0011 ] 1、在保證大的承載面和活動(dòng)空間的前提下，整體高度大大降低，從而節(jié)省了占用體積。
[0012]2、L形結(jié)構(gòu)的連桿，避免了艙體在運(yùn)動(dòng)過程中與分支發(fā)生干涉，增大了工作空間。
[0013]3、六條SPU隔振分支上均布置有隔振器，能夠有效地隔離高頻振動(dòng)。
[0014]4、助力承載分支減輕了直線驅(qū)動(dòng)單元的負(fù)荷，使得整體承載能力增強(qiáng)，同時(shí)隔振效果更加明顯。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的立體示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的立體示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1:
[0018]在圖1所示的六自由度并聯(lián)減搖隔振艙示意圖中，六條結(jié)構(gòu)相同的SPU隔振分支中的第一連桿3的一端通過球鉸2與基座I連接，該第一連桿的另一端與隔振器4的一端連接，該隔振器的另一端與第二連桿5的一端連接，該第二連桿的另一端通過萬向鉸6與液壓缸8的動(dòng)桿7的端部連接，與基座連接的六個(gè)球鉸呈六邊形布置;艙體9為六棱柱結(jié)構(gòu)，六個(gè)液壓缸兩兩一組，驅(qū)動(dòng)方向平行，均勻地固接在六棱柱的相隔側(cè)面上;三條結(jié)構(gòu)相同的助力承載分支均是由球鉸和帶有導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的彈簧組成，其中，導(dǎo)桿11通過球鉸10與艙體9的底部連接，導(dǎo)套13通過球鉸14與基座I連接，彈簧12套在導(dǎo)桿和導(dǎo)套的外面，其一端與導(dǎo)桿的端部固連，另一端與導(dǎo)套的底部固連，與基座連接的三個(gè)球鉸和與艙體底部連接的三個(gè)球鉸均成正三角形布置。
[0019]實(shí)施例2:
[0020]在圖2所示的六自由度并聯(lián)減搖隔振艙示意圖中，第二連桿5為L形結(jié)構(gòu)，其兩段夾角為60°，第二連桿的一端與隔振器4連接，另一端通過萬向鉸6與直線模組8的滑塊7固連；艙體9為倒置的六棱臺(tái)結(jié)構(gòu)，六個(gè)直線模組兩兩一組，驅(qū)動(dòng)方向平行，均勻地固接在六棱臺(tái)的相隔側(cè)面上。其它構(gòu)件和連接方式與實(shí)施例1相同。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種六自由度并聯(lián)減搖隔振艙，其特征在于:它包括基座、六條結(jié)構(gòu)相同的SPU隔振分支、助力承載分支、艙體以及固接在艙體上的六個(gè)結(jié)構(gòu)相同的直線驅(qū)動(dòng)單元;所述六條SPU隔振分支均由球鉸S、第一連桿、隔振器P、第二連桿和萬向鉸U組成，第一連桿的一端通過球鉸與基座連接，該第一連桿的另一端與隔振器的一端連接，該隔振器的另一端與第二連桿的一端連接，該第二連桿的另一端通過萬向鉸與直線驅(qū)動(dòng)單元的動(dòng)桿端部或滑塊連接，與基座連接的六個(gè)球鉸呈六邊形布置;艙體為六棱柱或倒置的六棱臺(tái)結(jié)構(gòu)，六個(gè)直線驅(qū)動(dòng)單元兩兩一組，驅(qū)動(dòng)方向平行，均勻地固接在六棱柱或六棱臺(tái)的相隔側(cè)面上;助力承載分支由球鉸和助力部件組成，該分支布置于艙體和基座之間，兩端分別通過球鉸與艙體底部和基座連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六自由度并聯(lián)減搖隔振艙，其特征在于:所述第二連桿為L形結(jié)構(gòu)，L形結(jié)構(gòu)的兩段夾角為10?90°。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六自由度并聯(lián)減搖隔振艙，其特征在于:所述助力部件為助力氣缸或助力液壓缸或帶有導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的彈簧。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六自由度并聯(lián)減搖隔振艙，其特征在于:所述助力承載分支的數(shù)量為I條、3條、4條或6條。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六自由度并聯(lián)減搖隔振艙，其特征在于:所述直線驅(qū)動(dòng)單元為液壓缸或電動(dòng)缸或直線模組。
【專利摘要】一種六自由度并聯(lián)減搖隔振艙，其主要包括基座、六條隔振分支、助力承載分支、艙體以及固接在艙體上的六個(gè)直線驅(qū)動(dòng)單元。所述六條隔振分支均由球鉸、第一連桿、隔振器、第二連桿和萬向鉸組成，第一連桿的一端通過球鉸與基座連接，該連桿的另一端與隔振器的一端連接，隔振器的另一端與第二連桿的一端連接，第二連桿的另一端通過萬向鉸與六個(gè)直線驅(qū)動(dòng)單元的動(dòng)桿端部連接；所述艙體為六棱柱結(jié)構(gòu)，六個(gè)直線驅(qū)動(dòng)單元兩兩一組，驅(qū)動(dòng)方向平行，均勻地固接在六棱柱的相隔側(cè)面上；所述助力承載分支由球鉸和助力部件組成，該分支兩端分別通過球鉸與艙體底部和基座連接。本發(fā)明整體高度低，承載能力強(qiáng)，具有很好的減搖隔振效果。
【IPC分類】F16F15/067, F16F15/02, F16M11/14
【公開號(hào)】CN105570378
【申請?zhí)枴緾N201610061346
【發(fā)明人】趙鐵石, 楊勇, 宋曉鑫, 祁曉園
【申請人】燕山大學(xué)
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2016年1月28日