一种六自由度并联振动筛制造技术

本发明专利技术公开了一种六自由度并联振动筛，具体涉及一种并联机构，包括第一振动支链、第二振动支链、第三振动支链、第四振动支链、静平台、普通电机以及筛框组成，其中第一振动支链、第二振动支链、第三振动支链、第四振动支链的驱动由直线电机提供，驱动四条支链可以使筛框整体实现在空间的任意方向的转动与移动，普通电机带动轴承转动，从而带动滚筒转动，四条支链与普通电机共同配合工作，可以使振动筛留下来的物料通过出料口分流出来。本发明专利技术设计的基于并联机构振动筛能够实现多维振动，大大提高了物料的筛分效率，而且整体结构简单，筛分过程稳定，可控性强，可应用于农业、工业等多种行业，为并联机构的研究开发提供了有效的参考。

A 6-DOF Parallel Vibrating Screen

【技术实现步骤摘要】
一种六自由度并联振动筛
本专利技术涉及振动筛分设备领域，具体涉及一种基于并联机构的具有六自由度运动空间的物料分离振动筛。
技术介绍
振动筛作为物料按颗粒大小级别分离的设备，广泛应用于煤炭、冶炼、建材、农业、化工、食品等行业。传统振动筛大多数采用偏心重或偏心轴配置方式的激振装置来使筛体实现振动，自由度多为单一，筛分效率较低，物料难以快速实现空间多为分离翻转运动，驱动单一使得使用寿命降低。并联机构可以定义为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，且以并联方式驱动的一种闭环机构。跟传统振动筛相比，并联振动筛具有整体结构刚度大、精度高、承载能力大、结构稳定等优点。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供了一种六自由度并联振动筛，通过驱动四条支链能够实现空间任意方向的转动与任意方向的移动振动筛分运动，不仅提高了筛分效率，而且筛分过程稳定可控，实用性强，对多种环境适应性好，结构简单，易于制造。本专利技术采用的技术方案是：一种六自由度并联振动筛，该并联振动筛包括机架即静平台、第一支链、第二支链、第三支链、第四支链、动平台、普通电机、筛盘(27)、筛盘(28)、滚筒、轴、轴承、底座(2、18、21)以及筛框；所述第一支链、第二支链、第三支链的末端运动副球铰(34、35、36)均与动平台(7)相连，第四支链的末端运动副球铰(29)与筛框相连；所述第一支链、第二支链、第三支链的首端运动副万向节(3、15、20)均与静平台上底座(2、18、21)相连，第四支链首端运动副球铰(29)与静平台相连；所述筛框通过六角螺栓(22)与动平台相连；所述底座(2、18、21)在静平台上呈等边三角形分布；所述筛框与动平台在四条支链共同作用下可以实现在空间任意方向的转动与移动的六自由度振动筛分运动。所述第一支链、第二支链和第三支链结构相同，均包括球副(33、34、35)、移动副(5、13、16)、万向节(3、15、20)和连杆(4、14、17、6、11、12)，其中第一支链中的移动副(5)由连杆(4)和连杆(6)相连接，第二支链中的移动副(13)由连杆(14)和连杆(11)相连接，第三支链中的移动副(16)由连杆(17)和连杆(12)相连接。所述第四支链包括球铰(29)、连杆(30)、移动副(31)、连杆(32)、球铰(36)，其中球铰(29)与静平台(1)相连接，球铰(36)与筛框(8)相连接，移动副(31)由连杆(30)和连杆(32相连接)。所述筛盘(27)与筛框(8)相配合，筛盘(28)与筛框(8)相配合；所述轴(26)与轴承(24)相配合；所述轴承(24)与滚筒(25)相配合；在普通电机(10)的作用下带动轴(26)转动，轴(26)转动带动轴承(24)转动，轴承(24)转动带动滚筒(25)转动，从而把筛选出来的物料通过出料口(9)分流出来。所述静平台(1)通过加强筋(19)相连接，加强筋关于第四支链成对称分布。所述第一支链、第二支链、第三支链、第四支链的驱动副分别为移动副(5、13、16、31)，且第一支链、第二支链、第三支链以及第四支链的驱动副均通过动力源驱动工作，同时启动第一支链、第二支链、第三支链以及第四支链的动力源可以使筛框(8)绕任意方向的转动与沿着任意方向的移动，其中第一支链、第二支链、第三支链的驱动起主要振动筛分作用，第四支链的驱动起辅助调节作用。所述第一支链、第二支链、第三支链、第四支链动力源为直线电机，第一支链、第二支链、第三支链驱动频率都大于第四支链动力源直线电机的驱动频率。本专利技术的有益效果是：本专利技术中并联机构采用四条支链构成，其构型为3UPS/SPS。本专利技术的筛框可通过四条支链的的不同驱动来调节筛框的振动频率、转动角度，能适应多种物料筛分，而且筛分效率高；本专利技术结构简单，易生产加工，容易控制，筛分过程稳定性好；本专利技术并联机构中的四条支链均为简单单开链，没有复杂支链，维护简单，对并联振动筛的研究开发具有一定的参考价值。附图说明图1是本专利技术的总体结构示意图。图2是本专利技术图1中筛框用六角螺栓示意图。图3是本专利技术筛框内部结构剖视图。图4是本专利技术第一、二、三、四支链结构示意图。附图标记如下：1—静平台；2—底座；3—万向节；4—连接杆；5—移动副；6—连接杆；7—动平台；8—筛框；9—出料口；10—普通电机；11—连接杆；12—连接杆；13—移动副；14—连接杆；15—万向节；16—移动副；17—连接杆；18—底座；19—筋板；20—万向节；21—底座；22—六角螺栓；23—弹簧垫片；24—轴承；25—滚筒；26—轴；27—筛盘；28—筛盘；29—球铰；30—连接杆；31—移动副；32—连接杆；33—球铰；34—球铰；35—球铰；36—球铰。具体实施方式为了使本专利技术结构特点、技术手段、创作特征易于了解，下面结合具体实施和附图，进一步阐述本专利技术。如图1、图3和图4所示，一种六自由度并联振动筛包括机架即静平台、第一支链、第二支链、第三支链、第四支链、动平台、普通电机、筛盘(27)、筛盘(28)、滚筒、轴、轴承(24)、底座(2、18、21)以及筛框；第一支链、第二支链、第三支链的末端运动副球铰(34、35、36)均与动平台相连，第四支链的末端运动副球铰(29)与筛框相连；第一支链、第二支链、第三支链的首端运动副万向节(3、15、20)均与静平台上底座(2、18、21)相连，第四支链首端运动副球铰(21)与静平台相连；筛框通过六角螺栓与动平台相连，在螺栓与动平台之间有添加弹簧垫片，以防螺栓与动平台过度磨损，损坏动平台；底座(2、18、21)在静平台上呈等边三角形分布；筛框与动平台在四条支链共同作用下可以实现在空间任意方向的转动与移动的六自由度振动筛分运动，通过振动把振动筛分下来的物料通过普通电机转动带动轴承转动，轴承带动滚筒转动，从而让物料从出料口分流出来。第一支链、第二支链和第三支链结构相同，均包括球副(34、35、36)、移动副(5、13、16)、万向节(3、15、20)和连杆(4、14、17、6、11、12)，其中第一支链中的移动副(5)由连杆(4)和连杆(6)相连接，第二支链中的移动副(13)由连杆(14)和连杆(11)相连接，第三支链中的移动副(16)由连杆(17)和连杆(12)相连接。筛盘(27)与筛框相配合，筛盘(28)与筛框相配合，其中筛盘(27)在筛盘(28)上面有一定的距离，采取二次筛分物料的方法，保证了筛分的效率；轴与轴承相配合，轴承与滚筒相配合；在普通电机的作用下带动轴转动，轴转动带动轴承转动，轴承转动带动滚筒转动，从而把筛选出来的物料通过出料口分流出来。静平台通过与加强筋相连接，保证静平台在工作时的稳定性，加强筋关于第四支链成对称分布，保证工作过程中受力的均匀性，避免出现受力振动过大、静平台左右摆动、变形等情况。第一支链、第二支链、第三支链、第四支链的驱动副分别为移动副(5、13、16、31)，且第一支链、第二支链、第三支链以及第四支链的驱动副均通过动力源驱动工作，同时启动第一支链、第二支链、第三支链以及第四支链的动力源可以使筛框(8)绕任意方向的转动与沿着任意方向的移动，其中第一支链、第二支链、第三支链的驱动起主要振动筛分作用，第四支链的驱动起辅助调节作用。本专利技术的工作过程为：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种六自由度并联振动筛，其特征在于：该并联振动筛包括机架即静平台(1)、第一支链、第二支链、第三支链、第四支链、动平台(7)、普通电机(10)、筛盘(27)、筛盘(28)、滚筒(25)、轴(26)、轴承(24)、底座(2、18、21)以及筛框(8)；所述第一支链、第二支链、第三支链的末端运动副球铰(34、35、36)均与动平台(7)相连，第四支链的末端运动副球铰(29)与筛框(8)相连；所述第一支链、第二支链、第三支链的首端运动副万向节(3、15、20)均与静平台(1)上底座(2、18、21)相连，第四支链首端运动副球铰(29)与静平台(1)相连；所述筛框(8)通过六角螺栓(22)与动平台(7)相连，在六角螺栓(22)与动平台(7)之间添加弹簧垫片(23)；所述底座(2、18、21)在静平台(1)上呈等边三角形分布；所述筛框(8)与动平台(7)在四条支链共同作用下可以实现在空间任意方向的转动与移动的六自由度振动筛分运动。

【技术特征摘要】
1.一种六自由度并联振动筛，其特征在于：该并联振动筛包括机架即静平台(1)、第一支链、第二支链、第三支链、第四支链、动平台(7)、普通电机(10)、筛盘(27)、筛盘(28)、滚筒(25)、轴(26)、轴承(24)、底座(2、18、21)以及筛框(8)；所述第一支链、第二支链、第三支链的末端运动副球铰(34、35、36)均与动平台(7)相连，第四支链的末端运动副球铰(29)与筛框(8)相连；所述第一支链、第二支链、第三支链的首端运动副万向节(3、15、20)均与静平台(1)上底座(2、18、21)相连，第四支链首端运动副球铰(29)与静平台(1)相连；所述筛框(8)通过六角螺栓(22)与动平台(7)相连，在六角螺栓(22)与动平台(7)之间添加弹簧垫片(23)；所述底座(2、18、21)在静平台(1)上呈等边三角形分布；所述筛框(8)与动平台(7)在四条支链共同作用下可以实现在空间任意方向的转动与移动的六自由度振动筛分运动。2.根据权利要求1所述的六自由度并联振动筛，其特征在于：所述第一支链、第二支链和第三支链结构相同，均包括球副(33、34、35)、移动副(5、13、16)、万向节(3、15、20)和连杆(4、14、17、6、11、12)，其中第一支链中的移动副(5)由连杆(4)和连杆(6)相连接，第二支链中的移动副(13)由连杆(14)和连杆(11)相连接，第三支链中的移动副(16)由连杆(17)和连杆(12)相连接。3.根据权利要求1所述的六自由度并联振动筛，其特征在于：所述第四支链包括球铰(29)、连杆(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，周毅钧，王成军，傅敏，陈业富，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34