[发明专利]基于复合驱动的随动托料装置及其运动学反解方法

权利要求书

1.一种基于复合驱动的随动托料装置的运动学反解方法，其特征在于，随动托料装置包括固定底座（1）、倾斜设置在固定底座上的固定轨道（2）、可沿固定轨道来回移动的升降架（3）以及与升降架一端相铰接用于承托板材的翻转台板（4）；其中在升降架与翻转台板铰接处的连接轴（5）上固连有连接板（6），该连接板（6）的一端依次连接有第一连杆（7）和第一曲柄（8），连接板（6）的另一端依次连接有第二连杆（9）和第二曲柄（10），第一曲柄（8）和第二曲柄（10）均与固定底座（1）相铰接；驱动第一曲柄（8）和第二曲柄（10）可实现翻转台板（4）上下运动的同时进行翻转运动；运动学反解方法包括步骤：

（1）、升降架沿固定轨道来回移动构成移动副，翻转台板与升降架铰接构成转动副；非工作状态下，翻转台板呈水平设置状态，工作状态下，折弯机的上模具向下运动，板材完全折弯变形，协调驱动移动副和转动副动作，翻转台面承托板材跟随板材运动；

（2）、首先建立坐标系XOY，原点O为非工作状态下翻转台板上表面与折弯机模具中心位置的交点；竖直向下的方向为Y轴正向；水平且指向随动托料装置的方向为X轴；

A点为工作状态下翻转台板上表面与折弯机模具中心位置的交点，D点为工作状态下翻转台板与升降架的铰接点，过D点作翻转台板上表面的平行线，该平行线与折弯模具中心线的交点为B点；C点为过A点作直线BD的垂线AC的垂点，E点为过D点作翻转台板上表面的垂线DE的垂点；F点为非工作状态下翻转台板与升降架的铰接点，固定轨道与固定底座的倾角为γ；

（3）、折弯过程中，板材的折弯半角为α，板材在折弯机模具中心位置的下行距离为d，F点的坐标为（X_F，Y_F），移动副的斜率为，根据F点的坐标和移动副斜率求解转动副的进给量β、第一曲柄的驱动角度和第二曲柄的驱动角度；具体求解方法为：

直线DE与竖直方向的夹角为β，则转动副的进给量β为：

B点坐标为：

其中L为转动副旋转中心到翻转台板上表面的距离，

DB两点连成直线的直线方程为：

令：

则得到直线DB的直线方程为：

DF两点连成直线的直线方程为：

令：

则得到直线DF的直线方程：

根据DB的直线方程和DF的直线方程求解两条直线的交点D的坐标：

翻转台板与第一连杆的铰接点为D₁，第一曲柄与固定底座的铰接点为O₁，第二曲柄与固定底座的铰接点为O₂，翻转台板与第二连杆的铰接点为D₂，计算D₁点的坐标；

计算中间变量和中间变量：

其中，L₁是D₁点距离翻转台板上表面的距离，E₁为D点和D₁点沿翻转台板方向的距离；

计算直线DD₁的长度为：

可计算得到D₁点的坐标：

计算中间变量：

其中X₁为O₁点的X轴坐标，Y₁为O₁点的Y轴坐标；

直线O₁D₁的长度为：

由余弦定理可得到：

其中R₁为第一曲柄的长度，H₁为第一连杆的长度；

可得到第一曲柄的驱动角度：

计算中间变量，：

其中L₂是D₂点距离翻转台板上表面的距离，E₂为D点和D₂点沿翻转台板方向的距离；

可计算得到D₂点的坐标：

计算中间变量：

其中X₂为O₂点的X轴坐标，Y₂为O₂点的Y轴坐标；

直线O₂D₂的长度为：

由余弦定理可得到：

其中R₂为第二曲柄的长度，H₂为第二连杆的长度；

可得到第二曲柄的驱动角度：

。

2.根据权利要求1所述的一种基于复合驱动的随动托料装置的运动学反解方法，其特征在于，所述连接板（6）的中心处与连接轴（5）相固连。