一種直線型并聯(lián)機器人結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及Delta并聯(lián)機構(gòu)，尤其涉及一種能實現(xiàn)空間三自由度移動的并聯(lián)機器人機構(gòu)，屬于并聯(lián)機器人機構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在電子、食品和醫(yī)藥等行業(yè)中普遍存在諸如抓取、分揀以及包裝等大量的重復(fù)性操作。高速并聯(lián)機器人以其高速、清潔、低維護(hù)等特性較好的滿足了這類工程需要，成功地取代了以往的人工操作。并聯(lián)機器人具有廣泛應(yīng)用前景，特別是結(jié)構(gòu)與控制較簡單的二、三、四、五自由度并聯(lián)機器人，是當(dāng)前應(yīng)用研究中的一個新熱點。因此，越來越多的學(xué)者開始了對少自由度并聯(lián)機構(gòu)的研究，尤其是對稱少自由度并聯(lián)機構(gòu)，如Delta機構(gòu)、StarLike機構(gòu)等。中國學(xué)者在少自由度并聯(lián)機器人機構(gòu)的研究方面也取得了大量的研究成果(如專利申請?zhí)?201310091824.Χ;201310101511.8;201420417276.3等)。
[0003]至今為止，Delta并聯(lián)機器人的驅(qū)動系統(tǒng)大多為三個旋轉(zhuǎn)電機分別驅(qū)動轉(zhuǎn)動副，帶動三組平行四邊形支鏈機構(gòu)，實現(xiàn)動平臺的平動，從而實現(xiàn)機器人的快速抓取等動作。但是這類Delta并聯(lián)機器人受自身產(chǎn)生的震動影響較、工作空間較小、運動控制的準(zhǔn)確性與精確性不高。因此，設(shè)計一種震動小、工作空間大、運動控制精確高效的并聯(lián)機器人十分必要。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為解決上述問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是:一種直線型并聯(lián)機器人結(jié)構(gòu)，包括動平臺、定平臺、固定支點、直線電機、直線導(dǎo)軌、直線滑塊、搖桿、搖筒、運動桿。
[0005]所述直線導(dǎo)軌固定在定平臺上成120度夾角周向均布，中心線匯聚于一點；三個直線電機分別放置在直線導(dǎo)軌外沿，固定在定平臺上，直線滑塊與直線導(dǎo)軌組成普通移動副。
[0006]所述一根搖桿、一根搖筒、兩根運動桿組成一條傳動支鏈。在單條傳動支鏈中，搖桿與直線滑塊鉸接，組成轉(zhuǎn)動副;搖桿與搖筒同軸心，組成移動副；固定支點焊接在定平臺支架上;搖筒與固定支點鉸接，組成轉(zhuǎn)動副；運動桿兩兩一組，兩端分別與搖筒和動平臺通過球副鉸接，構(gòu)成平行四邊形運動鏈。
[0007]所述三條傳動支鏈可組成傳動系統(tǒng)。在傳動系統(tǒng)中，三組傳動支鏈呈120夾角均布，每條傳動鏈中轉(zhuǎn)動副軸線相互平行且與動平臺所在平面平行。
[0008]本實用新型通過控制直線電機驅(qū)動直線滑塊，經(jīng)傳動系統(tǒng)將直線滑塊的線性移動傳遞到動平臺上，實現(xiàn)動平臺的空間三自由度運動的精確控制。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有震動小、工作空間大、運動控制精確高效等特點。
【附圖說明】
[0009]圖1為一種直線型并聯(lián)機器人結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖
[0010]圖中:1-定平臺、2-直線導(dǎo)軌、3-直線電機、4-電機推桿、5-直線滑塊、6-搖桿、7-固定支點、8-搖筒、9-球鉸、10-運動桿、11-動平臺、12-移動副、13-轉(zhuǎn)動副、14-移動副、15_轉(zhuǎn)動副、16-球副、17-球副
【具體實施方式】
[0011 ]下面結(jié)合【具體實施方式】對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0012]請參閱圖1，一種直線型并聯(lián)機器人結(jié)構(gòu)，包括定平臺1、直線導(dǎo)軌2、直線電機3、直線滑塊5、搖桿6、固定支點7、搖筒8、球鉸9、運動桿10、動平臺11。定平臺I固定在天花板上，直線導(dǎo)軌2固定安裝在定平臺上，并呈120度周向均布。直線電機3放置在直線導(dǎo)軌2外沿，并固定在定平臺I上。直線滑塊5安裝在直線導(dǎo)軌2上組成移動副12，直線滑塊5與電機推桿4連結(jié)固定，使其可隨電機推桿4在直線導(dǎo)軌2上做水平移動。搖桿6上端與直線滑塊5通過轉(zhuǎn)動副13鉸接。搖桿6下端與搖筒8同軸心，組成移動副14。搖筒8與固定支點7通過轉(zhuǎn)動副15鉸接。搖筒8下端通過兩個球鉸9分別與運動桿10組成球副16。運動桿10下端通過兩個球鉸9分別與動平臺11組成球副17。
[0013]—種直線型并聯(lián)機器人結(jié)構(gòu)操作過程:直線電機3通電，伸出電機推桿4，帶動直線滑塊5在直線導(dǎo)軌2上做水平移動，搖桿6上端隨直線滑塊5做水平移動，搖筒8隨搖桿6做以固定支點7為軸心的轉(zhuǎn)動，運動桿10隨搖筒8做移動，動平臺11隨運動桿10做移動。傳動系統(tǒng)是由三條周向均布的傳動支鏈組成，由于運動桿10與搖筒8和動平臺11構(gòu)成平行四邊形運動鏈，彼此之間相互牽制可確保動平臺水平，并做三自由度運動。
[0014]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和較佳實施方式。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型并不局限于上述實施方式，還可以在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下做出各種變化與改進(jìn)，這些變化與改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實用新型范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種直線型并聯(lián)機器人結(jié)構(gòu)，其特征在于:其機械部分包括三個直線電機，三條直線導(dǎo)軌，三個直線滑塊，由三根搖桿、三根搖筒、六條運動桿組成的三條傳動支鏈、動平臺、定平臺；所述三條直線導(dǎo)軌固定在定平臺上成120度夾角周向分布，中心線匯聚于一點；三個直線電機分別放置在直線導(dǎo)軌外沿，固定在定平臺上，通過電機推桿帶動導(dǎo)軌上的直線滑塊運動;傳動系統(tǒng)由三條傳動支鏈組成，上與直線滑塊連接，下與動平臺連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直線型并聯(lián)機器人結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述三條傳動支鏈，每條均由一根搖桿、一根搖筒、一組由兩條運動桿構(gòu)成的平行四邊形運動鏈組成;搖桿上端通過轉(zhuǎn)動副與直線滑塊連接，下端與搖筒組成移動副;搖筒與固定支點組成轉(zhuǎn)動副;六根運動桿兩兩一組，兩端分別與搖筒和動平臺通過球副鉸接，構(gòu)成三組平行四邊形運動鏈。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種直線型并聯(lián)機器人結(jié)構(gòu)，其特征在于:三條傳動支鏈呈120度夾角周向均布，每條傳動支鏈中轉(zhuǎn)動副軸線相互平行，且與動平臺所在平面平行。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直線型并聯(lián)機器人結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述直線導(dǎo)軌滑塊機構(gòu)是普通移動副。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種直線型并聯(lián)機器人結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述直線滑塊搖桿機構(gòu)是普通移動副;所述搖桿搖筒機構(gòu)是普通移動副;所述搖筒運動桿機構(gòu)是普通球副;所述運動桿動平臺機構(gòu)是普通球副。
【專利摘要】本實用新型公開了一種直線型并聯(lián)機器人結(jié)構(gòu)，包括：動平臺、定平臺、固定支點、直線電機、直線導(dǎo)軌、直線滑塊、搖桿、搖筒、運動桿，其特征在于：所述直線滑塊安裝在直線導(dǎo)軌上，由直線電機控制，搖桿與直線滑塊組成轉(zhuǎn)動副，搖桿與搖筒組成滑動副，搖筒與固定支點組成轉(zhuǎn)動副，搖筒與運動桿組成球副，運動桿與動平臺組成球副。本實用新型通過定平臺上直線電機的驅(qū)動可實現(xiàn)動平臺空間的三自由度運動，除具有普通并聯(lián)機構(gòu)的運動空間大、承載性高等特點，還具有運動控制準(zhǔn)確度高、傳動支鏈結(jié)構(gòu)均布對稱等特點，可實現(xiàn)并聯(lián)機器人的高速精確運動。
【IPC分類】B25J9/00
【公開號】CN205201512
【申請?zhí)枴緾N201520915234
【發(fā)明人】單東日, 葛曉楠
【申請人】齊魯工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年11月16日