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专利号: 2017108357684
申请人: 中北大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 装饰艺术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于球面并联机构的球面雕刻机,其特征在于包括雕刻部分和支撑台,雕刻部分设置于支撑台(1)上,所述的雕刻部分包括球面并联机构,球面并联机构包括对称设置的同形的圆弧杆Ⅰ(15)和圆弧杆Ⅱ(18),圆弧杆Ⅰ(15)和圆弧杆Ⅱ(18)的顶端铰接,圆弧杆Ⅰ(15)和圆弧杆Ⅱ(18)上分别设置有滑块Ⅰ(14.1)和滑块Ⅱ(14.2)并分别形成滑动副,滑块Ⅰ(14.1)和滑块Ⅱ(14.2)分别连接撑杆Ⅰ(13.1)与撑杆Ⅱ(13.2)的一端,撑杆Ⅰ(13.1)与撑杆Ⅱ(13.2)的另一端分别连接各自的转动轴并以转动轴为转动中心,转动轴连接驱动,所述的圆弧杆Ⅰ(15)和圆弧杆Ⅱ(18)的圆心和撑杆Ⅰ(13.1)与撑杆Ⅱ(13.2)的转动中心重合;

球面并联机构的圆弧杆Ⅰ(15)和圆弧杆Ⅱ(18)的铰接处设置外雕刻刀(16.1)和内雕刻刀(16.2),所述的圆弧杆Ⅰ(15)在上、圆弧杆Ⅱ(18)在下进行铰接连接,并且圆弧杆Ⅰ(15)和圆弧杆Ⅱ(18)的铰接处有内螺纹,电动伸缩杆Ⅱ(17)底端通过螺纹与圆弧杆Ⅰ(15)固接,电动伸缩杆Ⅱ(17)的顶端通过螺纹与内雕刻刀(16.2)固接,外雕刻刀(16.1)通过螺纹与圆弧杆Ⅱ(18)固接;球面并联机构的撑杆Ⅰ(13.1)的转动轴安装于固定杆(3),撑杆Ⅱ(13.2)的转动轴安装于转动杆(19),固定杆(3)相对于支撑台(1)固定设置,转动杆(19)相对于支撑台转动设置,转动杆(19)的转动中心连接于伺服电机Ⅲ(2);

所述的固定杆(3)包括一体结构的竖段和横段,转动杆(19)也包括竖段和横段,固定杆(3)的竖段通过螺栓固定在支撑台(1)上,伺服电机Ⅲ(2)通过螺钉固定在固定杆(3)的竖段,伺服电机Ⅲ(2)的转轴与转动杆(19)的竖段固接,转动杆(19)的竖段与固定杆(3)的竖段之间通过轴承连接;伺服电机Ⅰ(12.1)通过螺钉固接在固定杆(3)的横段末端,伺服电机Ⅱ(12.2)通过螺钉固接在转动杆(19)的横段的末端,伺服电机Ⅱ(12.2)的转轴与撑杆Ⅰ(13.1)的末端固接,并驱动撑杆Ⅱ(13.2)摆动,伺服电机Ⅱ(12.2)的转轴与撑杆Ⅱ(13.2)的末端固接,并驱动撑杆Ⅰ(13.1)摆动,撑杆Ⅰ(13.1)与固定杆(3)横段之间通过轴承连接,撑杆Ⅱ(13.2)与转动杆(19)间通过轴承连接,撑杆Ⅰ(13.1)与撑杆Ⅱ(13.2)的另一端通过螺钉分别与滑块Ⅰ(14.1)和滑块Ⅱ(14.2)固接。

2.根据权利要求1所述的一种基于球面并联机构的球面雕刻机,其特征在于其还包括夹持部分,夹持部分也设置于支撑台,所述的夹持部分包括圆弧导轨(1.1)、圆弧滑块(4)、齿槽立柱(4.1)、定位螺钉(5)、齿轮驱动电机(6)、立柱滑块(7)、齿轮(8)、伺服电机Ⅳ(9)、电动伸缩杆Ⅰ(10)、夹持器(11),所述的圆弧导轨(1.1)焊接在支撑台(1)的上表面上,圆弧滑块(4)装在圆弧导轨(1.1)上,齿槽立柱(4.1)焊接在圆弧滑块(4)上,立柱滑块(7)装在齿槽立柱(4.1)上,齿轮(8)装在立柱滑块(7)的背面,齿轮(8)与齿槽立柱(4.1)形成齿轮副,驱动齿轮(8)转动的齿轮驱动电机(6)固定在立柱滑块(7)的侧面,伺服电机Ⅳ(9)通过螺钉固定在立柱滑块(7)的正面,电动伸缩杆Ⅰ(10)固接在伺服电机Ⅳ(9)的电机轴上,夹持器(11)固接在电动伸缩杆Ⅰ(10)内杆的末端,在圆弧滑块(4)上表面的两侧装有定位螺钉(5)。

3.根据权利要求2所述的一种基于球面并联机构的球面雕刻机,其特征在于所述的夹持部分设置两组。