[发明专利]含冗余约束的空间五自由度混联加工装备及其使用方法

权利要求书

1.一种含冗余约束的空间五自由度混联加工装备，其特征在于：包括二自由度旋转头、动平台、静平台、转轴架、第一支链、第二支链、第三支链以及第四支链；所述动平台经第二支链、第四支链与转轴架连接在一起，所述转轴架与静平台相连接，所述动平台经第一支链、第三支链与静平台连接在一起；所述第一支链为UPS型运动支链，所述第二支链为UPR型运动支链，所述第三支链为UPS型运动支链，所述第四支链为UP型运动支链。

2.根据权利要求1所述的含冗余约束的空间五自由度混联加工装备，其特征在于：所述第一支链包含第一虎克铰、第一移动副以及第一球副，所述第一虎克铰与静平台相连接，所述第一移动副作为机构的主动运动副，所述第一球副与动平台相连接，组成UPS型运动支链；所述二自由度旋转头与动平台串接。

3.根据权利要求2所述的含冗余约束的空间五自由度混联加工装备，其特征在于：所述第二支链包含第一转动副、第二移动副以及第二转动副，所述第二转动副与转轴架相连接，构成虎克铰，所述第二移动副作为机构的主动运动副，所述第一转动副与动平台相连接，组成UPR型运动支链。

4.根据权利要求3所述的含冗余约束的空间五自由度混联加工装备，其特征在于：所述第三支链包含第二虎克铰、第三移动副以及第二球副，所述第二虎克铰与静平台相连接，所述第三移动副作为机构的主动运动副，所述第二球副与动平台相连接，组成UPS型运动支链。

5.根据权利要求4所述的含冗余约束的空间五自由度混联加工装备，其特征在于：所述第四支链包含第三转动副、第四移动副，所述第三转动副与转轴架相连接，构成虎克铰,组成UP型运动支链。

6.根据权利要求5所述的含冗余约束的空间五自由度混联加工装备，其特征在于：所述第一球副包含转动轴线第一虎克铰包含转动轴线第一移动副的移动轴线为所述第一转动副转动轴线为第二转动副转动轴线为第二移动副的移动轴线为所述第二球副包含转动轴线第二虎克铰包含转动轴线第三移动副的移动轴线为所述第三转动副转动轴线为第四移动副的移动轴线为所述第四转动副转动轴线为转动轴线转动轴线以及转动轴线相交于一点且不共面，转动轴线与转动轴线垂直相交；转动轴线与转动轴线平行；转动轴线转动轴线以及转动轴线相交于一点且不共面，转动轴线与转动轴线平行；转动轴线与转动轴线垂直相交；移动轴线垂直于转动轴线移动轴线垂直于转动轴线移动轴线垂直于转动轴线移动轴线垂直于转动轴线

7.根据权利要求5所述的含冗余约束的空间五自由度混联加工装备，其特征在于：所述第一移动副、第二移动副、第三移动副以及第四移动副均采用丝杠滑台，所述第一移动副包含第一滑块、第一丝杠、与第一滑块相配合的第一直线导轨、第一连杆以及驱动第一丝杠的第一伺服电机，所述第一滑块作为第一移动副的承导件，所述第一滑块固定连接在第一虎克铰上，所述第一直线导轨作为第一移动副的运动件，固定连接在所述第一连杆；当第一伺服电机工作，由于所述第一虎克铰与静平台相连接，所述第一滑块不能相对静平台发生移动，所述第一丝杠带动第一连杆相对第一滑块发生移动，从而所述第一支链相对静平台发生移动。

8.根据权利要求5所述的含冗余约束的空间五自由度混联加工装备，其特征在于：所述第二移动副包含第二滑块、第二丝杠、与第二滑块相配合的第二直线导轨、第二连杆以及驱动第二丝杠的第二伺服电机，所述第二滑块作为第二移动副的承导件，所述第二滑块固定连接在第二转动副上，所述第二直线导轨作为第二移动副的运动件，固定连接在所述第二连杆；当第二伺服电机工作，由于所述第二转动副与转轴架相连接，转轴架与静平台相连接，所述第二滑块不能相对静平台发生移动，所述第二丝杠带动第二连杆相对第二滑块发生移动，从而所述第二支链相对静平台发生移动。