一種平面四桿機構(gòu)的并聯(lián)機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機器人領域，尤其是涉及一種平面四桿機構(gòu)的并聯(lián)機器人。
【背景技術】
[0002]在食品、醫(yī)藥以及電子產(chǎn)品等輕工行業(yè)，存在著大量的分揀、拾取及包裝工作，目前這些工作主要靠人工完成，具有勞動強度大、生產(chǎn)效率低、易污染等缺點。隨著科學技術的發(fā)展，機器人等自動化設備的引入成為行業(yè)的發(fā)展趨勢。并聯(lián)機器人由動平臺和靜平臺通過兩個或兩個以上分支并聯(lián)而成，為多路閉環(huán)機構(gòu)，其運動特點是各分支可同時接受驅(qū)動器輸入，最終可以共同給出輸出，具有剛度大、承載能力強、精度高、自重負荷比小、動力性能好等一系列優(yōu)點。其中Delta并聯(lián)機器人是最典型的空間正交平動的并聯(lián)機構(gòu)。
[0003]現(xiàn)有的Delta并聯(lián)機器人由靜平臺、電機、主動臂、球鉸、從動臂、中間旋轉(zhuǎn)軸和動平臺組成，其中每個運動支鏈當中都有一個平面四桿機構(gòu)，這個平面四桿機構(gòu)是由四個球鉸與桿件組成的，球鉸的使用有效的提高了鉸鏈轉(zhuǎn)動的范圍，進而增大了機構(gòu)的運動空間。但是球鉸組成的平面四桿機構(gòu)需要在從動臂之間安裝一個拉簧，在實際應用過程中容易扭曲成為空間四面體，而且球鉸更不容易控制，運動精度不夠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種運行穩(wěn)固、控制精度高的平面四桿機構(gòu)的并聯(lián)機器人。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn):
[0006]一種平面四桿機構(gòu)的并聯(lián)機器人，包括類三角型的靜平臺、均勻設置在靜平臺底面的三個主動臂驅(qū)動機構(gòu)和設置在靜平臺中心的旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置，其特征在于，該并聯(lián)機器人還包括動平臺、中間旋轉(zhuǎn)軸和三條運動支鏈，所述的動平臺的外緣通過運動支鏈與驅(qū)動機構(gòu)連接，所述的動平臺的中心通過中間旋轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置連接，所述的靜平臺、動平臺和運動支鏈構(gòu)成平面四桿機構(gòu)。
[0007]所述的運動支鏈包括主動臂和從動臂，所述的主動臂通過法蘭盤與主動臂驅(qū)動機構(gòu)連接，所述的主動臂通過第一連接副與從動臂連接，所述的從動臂通過第二連接副與動平臺連接。
[0008]所述的主動臂包括主動臂連桿，所述的從動臂包括兩條從動臂連桿，所述的動平臺包括動平臺連接板，所述的主動臂連桿通過第一連接副與兩條從動臂連桿連接，所述的動平臺連接板通過第二連接副與從動臂連桿連接。
[0009]所述的第一連接副包括主動臂連接軸、滾動軸承、主動臂連接帽和從動臂接頭，所述的主動臂連接軸和滾動軸承均設置在主動臂連桿內(nèi)部，所述的主動臂連接軸與滾動軸承配合轉(zhuǎn)動連接，所述的主動臂連接軸與主動臂連接帽通過銷釘連接，所述的主動臂連接帽與從動臂接頭通過連接銷軸固定連接，所述的從動臂接頭與從動臂連桿上端通過定位銷連接。
[0010]所述的第二連接副包括活動板轉(zhuǎn)軸、活動板轉(zhuǎn)軸套筒和活動板連接帽，所述的活動板轉(zhuǎn)軸和活動板轉(zhuǎn)軸套筒均設置在動平臺連接板內(nèi)部，所述的活動板轉(zhuǎn)軸與活動板連接帽通過銷釘連接，所述的活動板連接帽通過銷軸與從動臂連桿下端連接。
[0011]所述的從動臂連接頭與從動臂連桿通過連接銷軸進行固定連接，所述的活動板連接帽與從動臂連桿通過銷軸進行固定連接。
[0012]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0013]一、本發(fā)明通過靜平臺、主動臂、從動臂和動平臺形成了平面四桿結(jié)構(gòu)，使靜平臺與動平臺在運動過程中一直保持平行的關系，而不會變?yōu)榭臻g四面體。
[0014]二、本發(fā)明不需要在從動臂之間增加拉簧，減少了機器人本體的重量。
[0015]三、本發(fā)明主動臂與從動臂、從動臂與動平臺處采用了轉(zhuǎn)動副進行連接，消除了動平臺在空間中的二個轉(zhuǎn)動自由度。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為連接副的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]其中，1、靜平臺，2、旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置，3、動平臺，4、中間旋轉(zhuǎn)軸，5、運動支鏈，11、主動臂驅(qū)動機構(gòu)，51、主動臂，52、從動臂，53、第一連接副，54、第二連接副，531、主動臂連接軸，532、滾動軸承，533、主動臂連接帽，534、從動臂接頭，535、連接銷軸，541、活動板轉(zhuǎn)軸，542、活動板轉(zhuǎn)軸套筒，543、活動板連接帽。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0020]實施例:
[0021]如圖1所示，一種平面四桿機構(gòu)的并聯(lián)機器人，包括類三角型的靜平臺1、均勻設置在靜平臺I底面的三個主動臂驅(qū)動機構(gòu)11和設置在靜平臺I中心的旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置2，其特征在于，該并聯(lián)機器人還包括動平臺3、中間旋轉(zhuǎn)軸4和三條運動支鏈5，動平臺3的外緣通過運動支鏈5與主動臂驅(qū)動機構(gòu)11連接,動平臺3的中心通過中間旋轉(zhuǎn)軸4與旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置2連接，靜平臺1、動平臺3和運動支鏈5構(gòu)成平面四桿機構(gòu)。
[0022]如圖2所示，運動支鏈5包括主動臂51和從動臂52，主動臂51通過法蘭盤與主動臂驅(qū)動機構(gòu)11連接，主動臂51通過第一連接副53與從動臂52連接，從動臂52通過第二連接副54與動平臺3連接。
[0023]主動臂51包括主動臂連桿511,從動臂52包括兩條從動臂連桿521,動平臺3包括動平臺連接板31，主動臂連桿511通過第一連接副53與兩條從動臂連桿521連接，動平臺連接板31通過第二連接副54與從動臂連桿521連接。
[0024]第一連接副53包括主動臂連接軸531、滾動軸承532、主動臂連接帽533和從動臂接頭534，主動臂連接軸531和滾動軸承532均設置在主動臂連桿511內(nèi)部，主動臂連接軸531與滾動軸承532配合轉(zhuǎn)動連接，主動臂連接軸531與主動臂連接帽533通過銷釘連接，主動臂連接帽533與從動臂接頭534通過連接銷軸535固定連接，從動臂接頭534與從動臂連桿521上端通過定位銷連接。
[0025]第二連接副54包括活動板轉(zhuǎn)軸541、活動板轉(zhuǎn)軸套筒542和活動板連接帽543，活動板轉(zhuǎn)軸541和活動板轉(zhuǎn)軸套筒542均設置在動平臺連接板31內(nèi)部，活動板轉(zhuǎn)軸541與活動板連接帽543通過銷釘連接，活動板連接帽543通過銷軸與從動臂連桿521下端連接。
[0026]從動臂連接頭534與從動臂連桿521通過連接銷軸535進行固定連接，活動板連接帽543與從動臂連桿521通過銷軸進行固定連接。
[0027]靜平臺與動平臺在運動過程中一直保持平行的關系，在消除了動平臺在空間中的二個轉(zhuǎn)動自由度的同時，動平臺相對于再靜平臺可以作前后、左右、上下移動，保留了該并聯(lián)機構(gòu)的三個移動自由度，并且動平臺可以通過中間軸進行旋轉(zhuǎn)，也保留了一個轉(zhuǎn)動自由度。
【主權項】
1.一種平面四桿機構(gòu)的并聯(lián)機器人，包括類三角型的靜平臺(I)、均勻設置在靜平臺(I)底面的三個主動臂驅(qū)動機構(gòu)(11)和設置在靜平臺(I)中心的旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置(2)，其特征在于，該并聯(lián)機器人還包括動平臺(3)、中間旋轉(zhuǎn)軸(4)和三條運動支鏈(5)，所述的動平臺(3)的外緣通過運動支鏈(5)與主動臂驅(qū)動機構(gòu)(11)連接，所述的動平臺(3)的中心通過中間旋轉(zhuǎn)軸(4)與旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置(2)連接，所述的靜平臺(I)、動平臺(3)和運動支鏈(5)構(gòu)成平面四桿機構(gòu)。2.根據(jù)權利要求1所述的一種平面四桿機構(gòu)的并聯(lián)機器人，其特征在于，所述的運動支鏈(5)包括主動臂(51)和從動臂(52)，所述的主動臂(51)通過法蘭盤與主動臂驅(qū)動機構(gòu)(11)連接，所述的主動臂(51)通過第一連接副(53)與從動臂(52)連接，所述的從動臂(52)通過第二連接副(54)與動平臺(3)連接。3.根據(jù)權利要求2所述的一種平面四桿機構(gòu)的并聯(lián)機器人，其特征在于，所述的主動臂(51)包括主動臂連桿(511)，所述的從動臂(52)包括兩條從動臂連桿(521)，所述的動平臺(3)包括動平臺連接板(31)，所述的主動臂連桿(511)通過第一連接副(53)與兩條從動臂連桿(521)連接，所述的動平臺連接板(31)通過第二連接副(54)與從動臂連桿(521)連接。4.根據(jù)權利要求3所述的一種平面四桿機構(gòu)的并聯(lián)機器人，其特征在于，所述的第一連接副(53)包括主動臂連接軸(531)、滾動軸承(532)、主動臂連接帽(533)和從動臂接頭(534)，所述的主動臂連接軸(531)和滾動軸承(532)均設置在主動臂連桿(511)內(nèi)部，所述的主動臂連接軸(531)與滾動軸承(532)配合轉(zhuǎn)動連接，所述的主動臂連接軸(531)與主動臂連接帽(533)通過銷釘連接，所述的主動臂連接帽(533)與從動臂接頭(534)通過連接銷軸(535)固定連接，所述的從動臂接頭(534)與從動臂連桿(521)上端通過定位銷連接。5.根據(jù)權利要求4所述的一種平面四桿機構(gòu)的并聯(lián)機器人，其特征在于，所述的第二連接副(54)包括活動板轉(zhuǎn)軸(541)、活動板轉(zhuǎn)軸套筒(542)和活動板連接帽(543)，所述的活動板轉(zhuǎn)軸(541)和活動板轉(zhuǎn)軸套筒(542)均設置在動平臺連接板(31)內(nèi)部，所述的活動板轉(zhuǎn)軸(541)與活動板連接帽(543)通過銷釘連接，所述的活動板連接帽(543)通過銷軸與從動臂連桿(521)下端連接。6.根據(jù)權利要求5所述的一種平面四桿機構(gòu)的并聯(lián)機器人，其特征在于，所述的從動臂連接頭(534)與從動臂連桿(521)通過連接銷軸(535)進行固定連接，所述的活動板連接帽(543)與從動臂連桿(521)通過銷軸進行固定連接。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種平面四桿機構(gòu)的并聯(lián)機器人，包括類三角型的靜平臺、均勻設置在靜平臺底面的三個主動臂驅(qū)動機構(gòu)和設置在靜平臺中心的旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置，其特征在于，該并聯(lián)機器人還包括動平臺、中間旋轉(zhuǎn)軸和三條運動支鏈，所述的動平臺的外緣通過運動支鏈與驅(qū)動機構(gòu)連接，所述的動平臺的中心通過中間旋轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置連接，所述的靜平臺、動平臺和運動支鏈構(gòu)成平面四桿機構(gòu)。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有運行穩(wěn)固、控制精度高等優(yōu)點。
【IPC分類】B25J9/00
【公開號】CN105563458
【申請?zhí)枴緾N201410531547
【發(fā)明人】熊吉光, 秦玉堯, 李文藝, 唐丹書
【申請人】上海沃迪自動化裝備股份有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2014年10月10日