一种基于并联机构的3T1R四自由度振动筛制造技术

本发明专利技术提供一种基于并联机构的3T1R四自由度振动筛，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、静平台和筛网；能实现沿X方向、沿Y方向、沿Z方向和绕X方向四自由度的振动筛分运动。本发明专利技术将并联机构应用到振动筛中不仅能实现多维振动筛分，总体尺寸小，筛分效率高，筛分性能稳定，整体刚度高等优点，而且对建立新的振动筛分理论，开发实用化的振动筛分设备具有重要的现实意义和应用价值。

A 3T1R 4-DOF vibrating screen based on parallel mechanism

【技术实现步骤摘要】
一种基于并联机构的3T1R四自由度振动筛
本专利技术属于振动筛分设备领域，具体涉及一种基于并联机构的3T1R四自由度振动筛。
技术介绍
振动筛是处理物料颗粒分级和分选的设备，目前已经成熟应用于化工、冶金、煤炭、建筑、石油、水利等工业部门，也普遍地应用于农业谷物筛分、种子分选、有机肥料的翻抛等农业领域。这些传统振动筛的运动轨迹单一、物料在筛网上很难快速均匀分布、易于堵塞筛网、透筛率低、自由度低、设备整体体积过大、成本较高、并且容易引起共振从而降低振动筛的使用寿命，一般多为直线振动筛、圆振动筛。利用固体畜禽粪便来饲养蝇蛆一方面可以消耗大量的固体畜禽粪便减少环境污染，另一方面可以为规模化养殖业提供所需要的高蛋白活体饵料。目前，蛆粪分离仍依赖于人工分离，自动分离的机械化程度不高，不利于大量饲养活体蝇蛆并快速分离，其中最关键的就是缺少蝇蛆养殖生产链中成熟蝇蛆与畜禽粪培养基的快速可控式分离技术，目前大多利用蝇蛆生物学特性进行非机械式分离，这种分离方法效率低而且不可控。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供一种基于并联机构的3T1R四自由度振动筛，能实现沿X方向、沿Y方向、沿Z方向和绕X方向四自由度的振动筛分运动。本专利技术设计的3T1R并联机构运用于振动筛，能够弥补现有蝇蛆分离处理技术的不足，实现蝇蛆和固体畜禽粪颗粒的快速可控分离，大大地提高了筛分效率，而且整体设备的体积较小，刚度大，筛分性能稳定可靠，对工厂化应用具有现实意义。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于并联机构的3T1R四自由度振动筛，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、静平台和筛网；所述静平台上沿X方向设有导轨一、沿Y方向设有滑轨二、沿Z方向设有竖直杆，所述导轨一、滑轨二和竖直杆两两垂直；所述筛网位于静平台的正下方，第一振动支链的一端与静平台上滑轨一的轴向重合，另一端与筛网相连，第二振动支链的一端与静平台上滑轨二的轴向重合，另一端与筛网相连，第三振动支链的一端与垂直于静平台的竖直杆相连，另一端与筛网相连，第四振动支链的一端与静平台上滑轨一的轴向重合，另一端与筛网相连。上述方案中，所述第一振动支链包括圆柱副C11、连杆L11、转动副R12、连杆L12和转动副R13；所述圆柱副C11安装在静平台上导轨一上，圆柱副C11的轴线与静平台上导轨一的轴向重合，圆柱副C11通过连杆L11与转动副R12相连接，转动副R12通过连杆L12和转动副R13连接，转动副R13与筛网连接，圆柱副C11、转动副R12和转动副R13轴线互相平行，所述第一振动支链能够使筛网沿X方向运动。上述方案中，所述第二振动支链包括圆柱副C21、连杆L21、转动副R22、连杆L22、转动副R23、连杆L23和转动副R24；所述圆柱副C21安装在静平台上导轨二上，圆柱副C21的轴线与静平台上导轨二的轴向重合，圆柱副C21通过连杆L21与转动副R22相连接，转动副R22通过连杆L22和转动副R23相连，转动副R23通过连杆L23和转动副R24相连接，转动副R24与筛网连接，所述圆柱副C21、转动副R22和转动副R23轴线线互相平行，圆柱副C21与转动副R24轴线垂直，第二振动支链能够使筛网沿Y方向运动。上述方案中，所述第三振动支链包括圆柱副C31、连杆L31、转动副R32、连杆L32、转动副R33、连杆L33和转动副R34；所述圆柱副C31一端与垂直于静平台的竖直杆相连，圆柱副C31另一端通过连杆L31与转动副R32相连接，转动副R32通过连杆L32与转动副R33连接，转动副R33通过连杆L33与转动副R34相连接，转动副R34与筛网连接，所述转动副R31、转动副R32和转动副R33轴线互相平行，圆柱副C31301、转动副R32303和转动副R33305与转动副R34307的轴线垂直，第三振动支链可使筛网实现沿Z方向移动。上述方案中，所述第四振动支链包括球副S41、连杆L41、移动副P42、连杆L42和球副S43；所述球副S41安装在静平台上，所述球副S41的轴线与静平台上导轨一的轴向重合，球副S41通过连杆L41与移动副P42相连接，移动副P42通过连杆L42与球副S43连接，所述球副S43与筛网连接，第四振动支链能够使筛网绕X方向转动。上述方案中，所述第一振动支链、第二振动支链、第三振动支链和第四振动支链分别设有独立的动力源；启动所述第一振动支链的动力源，所述筛网能够沿X方向进行筛分运动；启动所述第二振动支链的动力源，筛网能够沿Y方向进行筛分运动；启动第三振动支链的动力源，筛网能够沿Z方向进行筛分运动；启动第四振动支链上的动力源，筛网能够绕X方向进行往复的筛分运动；同时启动第一振动支链的动力源，第二振动支链的动力源、第三振动支链上的动力源和第四振动支链上的动力源，筛网能够同时沿X方向、沿Y方向、沿Z方向和绕X方向进行筛分运动。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种基于并联机构的3T1R四自由度振动筛能够实现沿X方向、沿Y方向、沿Z方向和绕X方向四自由度的振动筛分运动。其中沿X方向的振动筛分运动由圆柱副C11、连杆L11、转动副R12、连杆L12、转动副R13组成的第一振动支链实现；沿Y方向的振动筛分运动由圆柱副C21、连杆L21、转动副R22、连杆L22、转动副R23、连杆L23、转动副R24组成的第二振动支链实现；沿Z方向的振动筛分运动由圆柱副C31、连杆L31、转动副R32、连杆L32、转动副R33、连杆L33和转动副R34组成的第三振动支链实现；绕X方向的振动筛分运动由球副S41、连杆L41、移动副P42、连杆L42和球副S43组成的第四振动支链实现，四条支链共同作用在筛网可以使筛网整体实现沿X方向、沿Y方向、沿Z方向和绕X方向四自由度的振动筛分运动。本专利技术能实现三自由度的移动和一自由度的转动。本专利技术运用并联机构技术处理蛆料分离问题，能够解决目前固体畜禽粪养殖蝇蛆的关键问题，实现蛆料的快速可控式机械分离，大大提高蛆料分离的筛分效率，并且并联机构具有其自身的优越性，且该装置的刚度大、总体尺寸较小、驱动装置可以位于或者接近于机架，整体质量较轻，本专利技术的并联机构振动筛对实现工厂化应用具备现实意义。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1本专利技术的整体三维图图2本专利技术沿X方向直线振动支链的三维图图3本专利技术沿Y方向直线振动支链的三维图图4本专利技术沿Z方向直线振动支链的三维图图5本专利技术绕X方向转动振动支链的三维图图中：101、圆柱副C11；102、连杆L11、103、转动副R12、104、连杆L12、105、转动副R13；201、圆柱副C21；202、连杆L21；203、转动副R22；204、连杆L22；205、转动副R23；206、连杆L23；207、转动副R24；301、圆柱副C31；302、连杆L31；303、转动副R32；304、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于并联机构的3T1R四自由度振动筛，其特征在于，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(501)和筛网(601)；/n所述静平台(501)上沿X方向设有导轨一(502)、沿Y方向设有滑轨二(503)、沿Z方向设有竖直杆(504)，所述导轨一(502)、滑轨二(503)和竖直杆(504)两两垂直；/n所述筛网(601)位于静平台(501)的正下方，第一振动支链的一端与静平台(501)上滑轨一(502)的轴向重合，另一端与筛网(601)相连，第二振动支链的一端与静平台(501)上滑轨二(503)的轴向重合，另一端与筛网(601)相连，第三振动支链的一端与垂直于静平台(501)的竖直杆(504)相连，另一端与筛网(601)相连，第四振动支链的一端与静平台(501)上滑轨一(502)的轴向重合，另一端与筛网(601)相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于并联机构的3T1R四自由度振动筛，其特征在于，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(501)和筛网(601)；
所述静平台(501)上沿X方向设有导轨一(502)、沿Y方向设有滑轨二(503)、沿Z方向设有竖直杆(504)，所述导轨一(502)、滑轨二(503)和竖直杆(504)两两垂直；
所述筛网(601)位于静平台(501)的正下方，第一振动支链的一端与静平台(501)上滑轨一(502)的轴向重合，另一端与筛网(601)相连，第二振动支链的一端与静平台(501)上滑轨二(503)的轴向重合，另一端与筛网(601)相连，第三振动支链的一端与垂直于静平台(501)的竖直杆(504)相连，另一端与筛网(601)相连，第四振动支链的一端与静平台(501)上滑轨一(502)的轴向重合，另一端与筛网(601)相连。


2.根据权利要求1所述的一种基于并联机构的3T1R四自由度振动筛，其特征在于，所述第一振动支链包括圆柱副C11(101)、连杆L11(102)、转动副R12(103)、连杆L12(104)和转动副R13(105)；
所述圆柱副C11(101)安装在静平台(501)上导轨一(502)上，圆柱副C11(101)的轴线与静平台(501)上导轨一(502)的轴向重合，圆柱副C11(101)通过连杆L11(102)与转动副R12(103)相连接，转动副R12(103)通过连杆L12(104)和转动副R13(105)连接，转动副R13(105)与筛网(601)连接，圆柱副C11(101)、转动副R12(103)和转动副R13(105)轴线互相平行，所述第一振动支链能够使筛网(601)沿X方向运动。


3.根据权利要求1所述的一种基于并联机构的3T1R四自由度振动筛，其特征在于，所述第二振动支链包括圆柱副C21(201)、连杆L21(202)、转动副R22(203)、连杆L22(204)、转动副R23(205)、连杆L23(206)和转动副R24(207)；
所述圆柱副C21(201)安装在静平台(501)上导轨二(503)上，圆柱副C21(201)的轴线与静平台(501)上导轨二(503)的轴向重合，圆柱副C21(201)通过连杆L21(202)与转动副R22(203)相连接，转动副R22(203)通过连杆L22(204)和转动副R23(205)相连，转动副R23(205)通过连杆L23(206)和转动副R24(207)相连接，转动副R24(207)与筛网(601)连接，所述圆柱副C21(201)、转动副R22(203)和转动副R23(205)轴线互相平行，圆柱...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨启志，张婧，贾翠平，李雯，郝明胜，赵晓琪，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32