一种柔索从动臂四自由度并联机械手的制作方法

本实用新型涉及一种并联机械手。

背景技术：

在电子，轻工，食品，医疗等行业中的产品往往具有体积小，重量轻，数量多的特点，这些产品的搬运与分拣需要高速并联机械手完成。虽然现有的并联机械手已经达到较快的速度，但其作业速度已经越来越跟不上工业上其他生产环节的节拍，因此，需要优化结构从而进一步提高并联机械手的作业速度。

技术实现要素：

本实用新型提出了一种以柔索作为从动臂的四自由度并联机械手，该并联机械手从动臂采用柔索结构减轻重量，能使机械手在输入功率不变的情况下作业速度得到提升。

一种以柔索作为从动臂的四自由度并联机械手，其特征在于包括静平台11和动平台114，还包括第一驱动臂12、第一驱动臂与柔索从动臂连接轴15、第一柔索从动臂18、第一柔索从动臂与动平台连接轴111；第二驱动臂13、第二驱动臂与柔索从动臂连接轴16、第二柔索从动臂19、第二柔索从动臂与动平台连接轴112；第三驱动臂14、第三驱动臂与柔索从动臂连接轴17、第三柔索从动臂110、第三柔索从动臂与动平台连接轴113；万向联轴节115、导向杆116，可伸缩杆117，弹簧118，万向联轴节119。所述的第一驱动臂12的一端与静平台11相连接，第一驱动臂12的另一端通过连接轴15与第一柔索从动臂18的一端相连接，第一柔索从动臂18的另一端通过连接轴111与动平台114相连接；所述的第二驱动臂13的一端与静平台11相连接，第二驱动臂13的另一端通过连接轴16与第二柔索从动臂19的一端相连接，第二柔索从动臂19的另一端通过连接轴112与动平台114相连接；所述的第三驱动臂14的一端与静平台11相连接，第三驱动臂14的另一端通过连接轴17与第三柔索从动臂110的一端相连接，第三柔索从动臂110的另一端通过连接轴113与动平台114相连接。第一驱动臂，第二驱动臂和第三驱动臂共同控制机械手的运动。

如上所述的以柔索作为从动臂的四自由度并联机械手，其特征在于所述万向联轴节115的一端与位于静平台11上的轴121固定连接，另一端与导向杆116的一端固定，导向杆116的另一端与可伸缩杆117连接，导向杆116内开有轴向孔，并且保证可伸缩杆117能够在导向杆轴向孔内自由伸缩，可伸缩杆117上开有导向槽124，通过拧在导向杆116上的定位螺栓122与导向槽124的配合从而限制可伸缩杆117在导向杆内的旋转，可伸缩杆117的另一端连接在万向联轴节119的一端，万向联轴节119的另一端与位于动平台114上的轴123固定连接；在可伸缩杆117上套有弹簧118，弹簧118处于压缩状态，其弹力使柔索从动臂18、柔索从动臂19、柔索从动臂110始终拉直。

如上所述的以柔索作为从动臂的四自由度并联机械手，其特征在于所述连接轴15的一端设有滑轮21，连接轴15的另一端设有滑轮22，两个滑轮通过销轴24和25与连接轴15相连接。

如上所述的以柔索作为从动臂的四自由度并联机械手，其特征在于所述连接轴111的一端设有滑轮29，连接轴111的另一端设有滑轮210，两个滑轮通过销轴211利212与连接轴111相连接，连接轴111上开有可以让柔索28穿过的槽31。

如上所述的以柔索作为从动臂的四自由度并联机械手，其特征在于所述第一柔索从动臂18由柔索28构成，柔索28依次穿过滑轮21，滑轮29，连接轴111，滑轮210，滑轮22；柔索28的一端用压板26固定在连接轴15上，柔索28的另一端用压板27固定在轴15上；并且柔索28、连接轴15、连接轴111在机械手静止和运动的过程中都呈平行四边形构型。

如上所述的以柔索作为从动臂的四自由度并联机械手，其特征在于所述连接轴16、连接轴17采用与连接轴15采用完全相同的结构。

如上所述的以柔索作为从动臂的四自由度并联机械手，其特征在于所述连接轴12、所述连接轴113采用与连接轴111采用完全相同的结构。

如上所述的以柔索作为从动臂的四自由度并联机械手，其特征在于所述第二柔索从动臂19、第三柔索从动臂110采用与第一柔索从动臂18完全相同的结构。

与现有技术相比，本实用新型采用了柔索结构的从动臂，能够进一步减轻并联机器人重量，从而提高并联机器人作业速度。

【附图说明】

图1为本实用新型一种柔索从动臂四自由度并联机械手的平面结构示意图

图2为本实用新型立体结构示意图

图3为本实用新型从动臂平面结构示意图

图4为本实用新型从动臂上半部分立体结构示意图

图5为本实用新型从动臂下半部分立体结构示意图

【具体实施方式】

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步说明。

实施例：

如图1和图2所示，本实用新型包括静平台11和动平台114，还包括第一驱动臂12、第一驱动臂与柔索从动臂连接轴15、第一柔索从动臂18、第一柔索从动臂与动平台连接轴111；第二驱动臂13、第二驱动臂与柔索从动臂连接轴16、第二柔索从动臂19、第二柔索从动臂与动平台连接轴112；第三驱动臂14、第三驱动臂与柔索从动臂连接轴17、第三柔索从动臂110、第三柔索从动臂与动平台连接轴113；还包括万向联轴节115、导向杆116，可伸缩杆117，弹簧118，万向联轴节119。第一驱动臂12的一端通过减速器与静平台连接，另一端与连接轴15相连接，连接轴15上装有轴承，轴承通过卡簧固定于第一驱动臂12的连接孔内。第一从动臂18上端与第一驱动臂12通过连接轴15连接，下端通过连接轴111与动平台114连接。动平台上开有连接孔，连接轴111上装有轴承，轴承通过卡簧固定于动平台的连接孔内。

如图3，图4，图5所示，从动臂采用柔索结构。柔索28的一端通过压板26用螺栓固定在连接轴15的一端，然后柔索依次穿过滑轮21，滑轮29，连接轴111，滑轮210，滑轮22，最后柔索28的另一端通过压板27用螺栓固定在连接轴15的另一端。

以上仅叙述了一个支链的构成，由于并联机械手的三个支链均采用相同的结构，对于其余两个支链，这里就不再敖述。

万向联轴节115一端通过销轴和位于静平台11上的轴121固连，另一端通过销轴和中间开孔的导向杆116固连，可伸缩杆117插入导向杆116的孔内，并通过导向杆116上的导向螺栓与可伸缩杆117上的导向槽配合以达到限制可伸缩杆117在导向杆116内旋转的目的。可伸缩杆117的另一端通过销轴与万向联轴节119固连，并且在万向联轴节119与可伸缩杆117之间还设有弹簧118，以保证机械手运行过程中从动臂的柔索一直处于拉伸状态。万向联轴节的另一端通过销轴和位于动平台114上的轴123固连。

使用时，通过伺服电机控制三个主动臂协调动作，可以使机械手末端到达机械手结构所允许的空间位置，这时的机械手只具有三个自由度。如果在静平台上增加一个电机带动轴121从而最终带动轴123旋转，机械手就可以实现四个自由度。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。该实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，并且可以对前述实施例记载的技术方案进行修改，或对其部分技术特征进行等同替换，而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本实用新型技术方案的精神和范畴。