全范圍并聯(lián)四關(guān)節(jié)控制裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種全范圍并聯(lián)四關(guān)節(jié)控制裝置，包括工作臺(tái)，工作臺(tái)的上端面邊緣設(shè)有兩根相互對(duì)應(yīng)的支撐柱，兩根支撐柱上架設(shè)有一電氣控制箱，電氣控制箱內(nèi)設(shè)有兩個(gè)伺服電機(jī)，兩臺(tái)伺服電機(jī)的輸出端分別設(shè)有一減速機(jī)，其中一臺(tái)減速機(jī)的輸出軸端設(shè)有第一大臂，另一臺(tái)減速機(jī)的輸出軸端設(shè)有第二大臂，第一大臂的另一端活動(dòng)連接有第一小臂，第二大臂的另一端活動(dòng)連接有第二小臂，第一小臂和第二小臂的另一端活動(dòng)連接。本發(fā)明采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)，減速機(jī)進(jìn)行工作、減速機(jī)帶動(dòng)第一大臂和第二大臂旋轉(zhuǎn)，第一大臂帶動(dòng)第一小臂運(yùn)動(dòng)，第二大臂帶動(dòng)第二小臂運(yùn)動(dòng)，第一小臂和第二小臂的連接端作運(yùn)動(dòng)執(zhí)行端，可在機(jī)械前后兩端進(jìn)行360°全范圍無(wú)死角運(yùn)動(dòng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】全范圍并聯(lián)四關(guān)節(jié)控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械制作領(lǐng)域，特別涉及一種全范圍并聯(lián)四關(guān)節(jié)控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]一般地，平面關(guān)節(jié)機(jī)器人具有四個(gè)軸和四個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，分別是X、Y、Z方向的平動(dòng)自由度和繞Z軸的旋轉(zhuǎn)自由度(可稱(chēng)為R軸)，因此前端結(jié)構(gòu)在二維平面內(nèi)能任意移動(dòng)，它具有在垂直方向上的高剛性和在水平面內(nèi)的低剛性(柔順性)的特征，但在實(shí)際操作中主要不是由于它所具有的這種特殊的柔順性，而是因?yàn)樗芎?jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)二維平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，因而它在裝配作業(yè)中得到普遍采用。
[0003]傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的平面關(guān)節(jié)機(jī)器人的三、四關(guān)節(jié)分別為主軸提供豎直直線運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其中第三軸的豎直直線運(yùn)動(dòng)由滾珠絲杠提供，第四軸的轉(zhuǎn)動(dòng)由滾珠花鍵提供。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)有以下不足:由于小臂末端處同時(shí)使用了滾珠絲杠和滾珠花鍵，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加本體重量和慣量。并且由于滾珠絲杠和滾珠花鍵安裝要求高，這樣必然導(dǎo)致系統(tǒng)的精度降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便、控制精度高的全范圍并聯(lián)四關(guān)節(jié)控制裝置。
[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種全范圍并聯(lián)四關(guān)節(jié)控制裝置，包括工作臺(tái)，所述工作臺(tái)的上端面邊緣設(shè)有兩根相互對(duì)應(yīng)的支撐柱，兩根所述支撐柱上架設(shè)有一電氣控制箱，所述電氣控制箱內(nèi)設(shè)有兩個(gè)伺服電機(jī)，兩臺(tái)伺服電機(jī)的輸出端分別設(shè)有一減速機(jī)，其中一臺(tái)所述減速機(jī)的輸出軸端設(shè)有第一大臂，另一臺(tái)所述減速機(jī)的輸出軸端設(shè)有第二大臂，所述第一大臂的另一端活動(dòng)連接有第一小臂，所述第二大臂的另一端活動(dòng)連接有第二小臂，所述第一小臂和第二小臂的另一端活動(dòng)連接。
[0006]作為本發(fā)明全范圍并聯(lián)四關(guān)節(jié)控制裝置的一種改進(jìn)于，所述第一大臂通過(guò)第一交叉滾子軸承與所述第一小臂活動(dòng)連接，所述第二大臂通過(guò)第二交叉滾子軸承與所述第二小臂活動(dòng)連接，所述第一小臂的端部與所述第二小臂的端部通過(guò)第三交叉滾子軸承活動(dòng)連接。
[0007]作為本發(fā)明全范圍并聯(lián)四關(guān)節(jié)控制裝置的一種改進(jìn)，所述減速機(jī)為諧波減速機(jī)。
[0008]作為本發(fā)明全范圍并聯(lián)四關(guān)節(jié)控制裝置的一種改進(jìn)，所述第一小臂和第二小臂的長(zhǎng)度相等，所述第一大臂和第二大臂的長(zhǎng)度相等。
[0009]作為本發(fā)明全范圍并聯(lián)四關(guān)節(jié)控制裝置的一種改進(jìn)，所述工作臺(tái)為圓形或方形。
[0010]作為本發(fā)明全范圍并聯(lián)四關(guān)節(jié)控制裝置的一種改進(jìn)，所述電氣控制箱的箱內(nèi)設(shè)有多個(gè)散熱風(fēng)扇。
[0011]作為本發(fā)明全范圍并聯(lián)四關(guān)節(jié)控制裝置的一種改進(jìn)，所述電氣控制箱與所述支撐柱螺接或焊接。
[0012]作為本發(fā)明全范圍并聯(lián)四關(guān)節(jié)控制裝置的一種改進(jìn)，所述電氣控制箱的箱殼外設(shè)有急停按鈕、控制開(kāi)關(guān)、保險(xiǎn)管和多個(gè)航空插頭。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)，減速機(jī)進(jìn)行工作、減速機(jī)帶動(dòng)第一大臂和第二大臂旋轉(zhuǎn)，第一大臂帶動(dòng)第一小臂運(yùn)動(dòng)，第二大臂帶動(dòng)第二小臂運(yùn)動(dòng)，第一小臂和第二小臂的連接端作運(yùn)動(dòng)執(zhí)行端，可在機(jī)械前后兩端進(jìn)行360°全范圍無(wú)死角運(yùn)動(dòng)。該控制裝置采用倒裝結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)全范圍運(yùn)動(dòng)，與現(xiàn)有正裝機(jī)械人相比，運(yùn)動(dòng)范圍擴(kuò)大一倍以上，并且控制精度誤差在±0.005。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明正面立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明反面立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]附圖標(biāo)記名稱(chēng):1、工作臺(tái)2、支撐柱3、電氣控制箱 4、減速機(jī)5、第一大臂6、第二大臂 7、第一小臂 8、第二小臂 9、第一交叉滾子軸承 10、第二交叉滾子軸承
11、第三交叉滾子軸承12、散熱風(fēng)扇13、急停按鈕14、控制開(kāi)關(guān)15、保險(xiǎn)管16、航空插頭。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面就根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0018]如圖1和圖2所示，一種全范圍并聯(lián)四關(guān)節(jié)控制裝置，包括工作臺(tái)1，工作臺(tái)I的上端面邊緣設(shè)有兩根相互對(duì)應(yīng)的支撐柱2，兩根支撐柱2上架設(shè)有一電氣控制箱3，電氣控制箱3內(nèi)設(shè)有兩個(gè)伺服電機(jī)，兩臺(tái)伺服電機(jī)的輸出端分別設(shè)有一減速機(jī)4，其中一臺(tái)減速機(jī)4的輸出軸端設(shè)有第一大臂5，另一臺(tái)減速機(jī)4的輸出軸端設(shè)有第二大臂6，第一大臂5的另一端活動(dòng)連接有第一小臂7，第二大臂6的另一端活動(dòng)連接有第二小臂8，第一小臂7和第二小臂8的另一端活動(dòng)連接。
[0019]優(yōu)選的，第一大臂5通過(guò)第一交叉滾子軸承9與第一小臂7活動(dòng)連接，第二大臂6通過(guò)第二交叉滾子軸承10與第二小臂8活動(dòng)連接，第一小臂7的端部與第二小臂8的端部通過(guò)第三交叉滾子軸承11活動(dòng)連接。
[0020]優(yōu)選的，減速機(jī)4為諧波減速機(jī)。諧波減速機(jī)的承載能力高，諧波傳動(dòng)中，齒與齒的嚙合是面接觸，加上同時(shí)嚙合齒數(shù)(重疊系數(shù))比較多，因而單位面積載荷小，承載能力較其他傳動(dòng)形式高；傳動(dòng)比大單級(jí)諧波齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比，可達(dá)i=70?500 ;并且體積小、重量輕；傳動(dòng)效率高、壽命長(zhǎng)；傳動(dòng)平穩(wěn)、無(wú)沖擊，無(wú)噪音，運(yùn)動(dòng)精度高等優(yōu)點(diǎn)。
[0021]優(yōu)選的，所述第一小臂7和第二小臂8的長(zhǎng)度相等，第一大臂5和第二大臂6的長(zhǎng)度相等。
[0022]優(yōu)選的，工作臺(tái)I為圓形或方形。
[0023]優(yōu)選的，電氣控制箱3的箱內(nèi)設(shè)有多個(gè)散熱風(fēng)扇12。散熱風(fēng)扇12用于將電氣控制箱3三內(nèi)的熱氣排出，有利于電氣控制箱3內(nèi)的伺服電機(jī)散熱。
[0024]優(yōu)選的，電氣控制箱3的箱殼外設(shè)有急停按鈕13、控制開(kāi)關(guān)14、保險(xiǎn)管15和多個(gè)航空插頭16。
[0025]優(yōu)選的，電氣控制箱3與支撐柱2螺接或焊接。
[0026]本發(fā)明的控制原理:伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)4，減速機(jī)4進(jìn)行工作、減速機(jī)4帶動(dòng)第一大臂5和第二大臂6旋轉(zhuǎn)，第一大臂5帶動(dòng)第一小臂7運(yùn)動(dòng)，第二大臂6帶動(dòng)第二小臂8運(yùn)動(dòng)，第一小臂7和第二小臂8的連接端作運(yùn)動(dòng)執(zhí)行端，可在機(jī)械前后兩端進(jìn)行360°全范圍無(wú)死角運(yùn)動(dòng)。
[0027]根據(jù)上述說(shuō)明書(shū)的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說(shuō)明書(shū)中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說(shuō)明，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
【權(quán)利要求】
1.一種全范圍并聯(lián)四關(guān)節(jié)控制裝置，包括工作臺(tái)(1)，所述工作臺(tái)(I)的上端面邊緣設(shè)有兩根相互對(duì)應(yīng)的支撐柱(2)，兩根所述支撐柱(2)上架設(shè)有一電氣控制箱(3)，其特征在于，所述電氣控制箱(3)內(nèi)設(shè)有兩個(gè)伺服電機(jī)，兩臺(tái)伺服電機(jī)的輸出端分別設(shè)有一減速機(jī)(4)，其中一臺(tái)所述減速機(jī)(4)的輸出軸端設(shè)有第一大臂(5)，另一臺(tái)所述減速機(jī)(4)的輸出軸端設(shè)有第二大臂(6)，所述第一大臂(5)的另一端活動(dòng)連接有第一小臂(7)，所述第二大臂(6)的另一端活動(dòng)連接有第二小臂(8)，所述第一小臂(7)和第二小臂(8)的另一端活動(dòng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全范圍并聯(lián)四關(guān)節(jié)控制裝置，其特征在于，所述第一大臂(5)通過(guò)第一交叉滾子軸承(9)與所述第一小臂(7)活動(dòng)連接，所述第二大臂(6)通過(guò)第二交叉滾子軸承(10)與所述第二小臂(8)活動(dòng)連接，所述第一小臂(7)的端部與所述第二小臂(8)的端部通過(guò)第三交叉滾子軸承(11)活動(dòng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全范圍并聯(lián)四關(guān)節(jié)控制裝置，其特征在于，所述減速機(jī)(4)為諧波減速機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全范圍并聯(lián)四關(guān)節(jié)控制裝置，其特征在于，所述第一小臂(7)和第二小臂(8)的長(zhǎng)度相等，所述第一大臂(5)和第二大臂(6)的長(zhǎng)度相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全范圍并聯(lián)四關(guān)節(jié)控制裝置，其特征在于，所述工作臺(tái)(I)為圓形或方形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全范圍并聯(lián)四關(guān)節(jié)控制裝置，其特征在于，所述電氣控制箱(3)的箱內(nèi)設(shè)有多個(gè)散熱風(fēng)扇(12)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全范圍并聯(lián)四關(guān)節(jié)控制裝置，其特征在于，所述電氣控制箱(3)與所述支撐柱(2)螺接或焊接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全范圍并聯(lián)四關(guān)節(jié)控制裝置，其特征在于，所述電氣控制箱(3)的箱殼外設(shè)有急停按鈕(13)、控制開(kāi)關(guān)(14)、保險(xiǎn)管(15)和多個(gè)航空插頭(16)。
【文檔編號(hào)】B25J13/06GK104493831SQ201410807619
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月23日
【發(fā)明者】古壽增, 魏余紅 申請(qǐng)人:東莞市順如電子科技有限公司