專利名稱：三自由度機(jī)械式振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)領(lǐng)域，特別是涉及一種運(yùn)動(dòng)學(xué)式機(jī)械振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)平臺(tái)。該發(fā)明屬于對(duì)機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)行耐振強(qiáng)度和耐振穩(wěn)定性或模擬其它振動(dòng)環(huán)境的試驗(yàn)設(shè)備。
背景技術(shù)：
為了試驗(yàn)產(chǎn)品的耐振強(qiáng)度和耐振穩(wěn)定性，采用了各種振動(dòng)試驗(yàn)平臺(tái)。開發(fā)和研究新型的三自由度振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)平臺(tái)，可以使機(jī)電產(chǎn)品的耐振試驗(yàn)更接近于實(shí)際情況。
并聯(lián)機(jī)器人是一類全新結(jié)構(gòu)的機(jī)器人，其末端件同時(shí)由并聯(lián)的多個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈支承和所有驅(qū)動(dòng)器可以置于機(jī)座上或機(jī)座附近的結(jié)構(gòu)布局，使它具有許多獨(dú)特的性能，并聯(lián)機(jī)器人在機(jī)械加工、仿生、軍事、醫(yī)療、生物、宇航和海洋工程等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。并聯(lián)機(jī)器人作為多自由度振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)平臺(tái)，克服了并聯(lián)機(jī)構(gòu)自身工作空間小的缺點(diǎn)，又充分發(fā)揮了其運(yùn)動(dòng)鏈短、對(duì)稱性好、剛度大和結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種具有合理布局型式的三自由度振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)平臺(tái)新機(jī)型，該新型試驗(yàn)平臺(tái)具有系統(tǒng)振動(dòng)的非線性度低、動(dòng)態(tài)特性好、控制算法簡單、加工裝配工藝性好等突出優(yōu)點(diǎn)。適用于實(shí)驗(yàn)室中做三自由度振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)，是對(duì)機(jī)電產(chǎn)品、元件進(jìn)行耐振強(qiáng)度和耐振穩(wěn)定性試驗(yàn)或模擬其它振動(dòng)環(huán)境的試驗(yàn)設(shè)備。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是試驗(yàn)平臺(tái)以具有合理布局型式的一種三自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)為原形，由基座1三個(gè)伺服電機(jī)2、三個(gè)滾珠絲杠螺母副3、三對(duì)導(dǎo)向桿4、三對(duì)滑塊5、三對(duì)兩端代有球鉸的剛性支柱6、振動(dòng)臺(tái)7組成，其中，伺服電機(jī)和導(dǎo)向桿安裝在基座上，滾珠絲杠與伺服電機(jī)相連，螺母與滑塊相連；剛性支柱一端球鉸與滑塊相連，另一端球鉸與振動(dòng)臺(tái)相連；與三對(duì)剛性支柱對(duì)應(yīng)的與振動(dòng)臺(tái)相連的三對(duì)球鉸的中心分別分布在振動(dòng)臺(tái)上的三個(gè)互相垂直的表面上，與滑塊相連的三對(duì)球鉸的中心只作平移運(yùn)動(dòng)，三對(duì)導(dǎo)向桿軸線在空間兩兩互相垂直。該試驗(yàn)平臺(tái)通過三個(gè)伺服電機(jī)周期驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠，可以實(shí)現(xiàn)振動(dòng)臺(tái)在空間任意方向的振動(dòng)。
本發(fā)明的有益效果是該發(fā)明具有系統(tǒng)振動(dòng)的非線性度低、控制算法簡單、加工裝配工藝性好等優(yōu)點(diǎn)。適用于實(shí)驗(yàn)室中做三自由度振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)，該發(fā)明使對(duì)機(jī)電產(chǎn)品、元件的耐振強(qiáng)度和耐振穩(wěn)定性試驗(yàn)更接近于實(shí)際情況。


圖1三自由度機(jī)械式振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖1中，1.基座，2.伺服電機(jī)，3.滾珠絲杠螺母副，4.導(dǎo)向桿，5.滑塊，6.剛性支柱，7.振動(dòng)臺(tái)。
具體實(shí)施例方式
圖1為一種三自由度機(jī)械式振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖，是本發(fā)明公開的一個(gè)實(shí)施例。這種三自由度機(jī)械式振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)平臺(tái)包括基座1、三個(gè)伺服電機(jī)2、三個(gè)滾珠絲杠螺母副3、三對(duì)導(dǎo)向桿4、三對(duì)滑塊5、三對(duì)兩端帶有球鉸的剛性支柱6和振動(dòng)臺(tái)7組成。其中，伺服電機(jī)2和導(dǎo)向桿4安裝在基座1上，滾珠絲杠與伺服電機(jī)2相連，螺母與滑塊5相連；剛性支柱6一端球鉸與滑塊5相連，另一端球鉸與振動(dòng)臺(tái)7相連。該試驗(yàn)平臺(tái)通過三個(gè)伺服電機(jī)2周期驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠，可以實(shí)現(xiàn)振動(dòng)臺(tái)7在空間任意方向的振動(dòng)。
權(quán)利要求
1.三自由度機(jī)械式振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)平臺(tái)，由基座(1)、三個(gè)伺服電機(jī)(2)、三個(gè)滾珠絲杠螺母副(3)、三對(duì)導(dǎo)向桿(4)、三對(duì)滑塊(5)、三對(duì)兩端代有球鉸的剛性支柱(6)和振動(dòng)臺(tái)(7)組成，其特征在于伺服電機(jī)(2)和導(dǎo)向桿(4)安裝在基座(1)上，滾珠絲杠與伺服電機(jī)(2)相連，螺母與滑塊(5)相連；剛性支柱(6)一端球鉸與滑塊(5)相連，另一端球鉸與振動(dòng)臺(tái)(7)相連；與三對(duì)剛性支柱(6)對(duì)應(yīng)的與振動(dòng)臺(tái)(7)相連的三對(duì)球鉸的中心分別分布在振動(dòng)臺(tái)(7)的三個(gè)互相垂直的表面上；與三對(duì)滑塊(5)相連的三對(duì)球鉸的中心只作平移運(yùn)動(dòng)，三對(duì)導(dǎo)向桿(4)的軸線在空間兩兩互相垂直。
全文摘要
本發(fā)明公開一種三自由度機(jī)械式振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)平臺(tái)，涉及振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)領(lǐng)域。該平臺(tái)以一種三自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)為原形，其特征是伺服電機(jī)(2)和導(dǎo)向桿(4)安裝在基座(1)上，滾珠絲杠與伺服電機(jī)(2)相連，螺母與滑塊(5)相連；剛性支柱(6)一端球鉸與滑塊(5)相連，另一端球鉸與振動(dòng)臺(tái)(7)相連。本試驗(yàn)平臺(tái)通過三個(gè)伺服電機(jī)周期驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠，可以實(shí)現(xiàn)振動(dòng)臺(tái)在空間任意方向的振動(dòng)。該發(fā)明具有系統(tǒng)振動(dòng)的非線性度低、控制算法簡單、加工裝配工藝性好等優(yōu)點(diǎn)。適用于實(shí)驗(yàn)室中做三自由度振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)，是對(duì)機(jī)電產(chǎn)品、元件進(jìn)行耐振強(qiáng)度和耐振穩(wěn)定性試驗(yàn)或模擬其它振動(dòng)環(huán)境的試驗(yàn)設(shè)備。
文檔編號(hào)G01M7/02GK1614376SQ20041010096
公開日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2004年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月11日
發(fā)明者金振林, 高峰 申請(qǐng)人:燕山大學(xué)