艾克斯康(EXECHON)并联机床结构设计概念

作者：艾克斯康

欢迎访问e展厅 展厅 1 加工中心/FMS展厅 车铣加工中心, 铣削加工中心, 钻铣加工中心, 镗铣加工中心, 五轴加工中心, ... 分析现有的并联机床 运动并联结构从外观来看像很多平行的“手臂“一端彼此相连，另一端与基座相连。这种设计就要求关节点有无效自由度（IDOF）。运动并联机床（PKM）平行手臂的数目取决于其设计（读专利说明），平行手臂的数量从3-8个不等，但是不论哪种设计遵循的目标都应将灵活性与刚性结合在一起。 因关节点结构复杂、难于制造、刚性要好、无间隙、成本合理使其成为所有并联机床的突出问题。这个技术问题限制了市场上的并联机床数量，这也是为什么最成功的设计是那些关节点少、无效自由度少的并联机床的原因。Tricept是现今使用了最少的关节点和无效自由度的并联机床，这也说明了Tricept为什么在今天的并联机床市场能占70%的份额的原因。 分析Tricept 并联机床的设计是为做出一个可以移动的箱体结构，从观赏的角度来看，这样很不错，但是相应产生出的所需的无效自由度（IDOF）数量却造成了问题。每一个关节点有一个以上的自由度，作用像一个万向铰链一样，而且只能够承担纯轴向载荷，这样就出现了作用力必需另外被吸收，例如由Tricept的中心管部分吸收这样的结果。 出现在中心管上的最大问题是这个作用力对中心管造成了挠曲和扭转力，而处理这二力结合十分困难。在合理的成本内加工出多个无效自由度的还有足够刚性和精度的2自由度以上的关节点是另一个很难的问题。且这类设计对轴向关节点的刚性有负面影响，这也会严重地影响整体刚性。 艾克斯康的概念 新型艾克斯康并联机床的设计概念解决了前面所有描述的并联机床问题，并且突显了并联机床的所有目标，如高刚性与极好灵活性和动态性相结合。这个新概念是：所用的下部关节点自由度不超过1（1-DOF），使用2个刚度（1-DOS）的制动器，同一方向的线性和弯曲性。这种设计形成的实体结构可以完全解决施与机床各方的挠曲和扭矩力的影响。 艾克斯康(EXECHON)并联运动机床设计解决了以往并联机床结构上的主要问题，第一次使得并联运动机床不再依赖球型节点, 突显了并联机床的所有目标，如高刚性与极好灵活性和动态性相结合。这个新概念是基于使用的下部关节点自由度为1，这种设计形成的实体结构可以完全解决施与机床各方的挠曲和扭矩力的影响。 这里描述的Exechon设计实际上是构成了一个金字塔形移动的三脚架，这个结构是通过3个与旋转头相连的2刚度致动器，1个自由度的关节点把力传递到上了平台，不损失任何刚性。但是由于上平台关节点角度的影响，只有在其中2个致动器的上关节点为2自由度并且第三个致动器的上关节点为3自由度时才可能做出下关节点都为1自由度。这样的设计使得整个并联结构的节点数减少至6个, 自由度减至10个。 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (4/26/2008)