一种设有滚珠丝杠的动平台机构的制作方法

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种设有滚珠丝杠的动平台机构。

背景技术：
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轻工、医药、食品和电子等行业的自动化生产线中，诸如分拣、包装、封装，特别是在物料搬运、机床上下料等这种重复、枯燥、危险性尤为突出工作中，为了减轻人类劳动强度，提高工作效率，在作业工序中往往需要在空间中安置重复性工作的作业机械人。然而当下很多主流的并联机器人其活动平台的运动不够灵活，末端件的转动范围一般只在40度左右或是更小，其应用的范围受到限制。

技术实现要素：
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本发明针对上述现有技术中存在的不足，提供一种设有滚珠丝杠的动平台机构，该动平台机构是一种可实现动平台偏转角度增大的动平台机构，因而扩展了许多现有机器人的应用范围。

本发明所提供的一种设有滚珠丝杠的动平台机构包括驱动装置1、同步带3、第一同步带轮4a、第二同步带轮4b、丝杠螺母5、上动平台6、丝杠7、丝杠末端挡块16、末端执行件8、丝杠连杆9、下动平台11、第一动平台连杆14a及第二动平台连杆14b；所述驱动装置1布置于所述上动平台6的中心位置，所述驱动装置1安装在电机支座2上，所述驱动装置1的电机轴端安装有所述第一同步带轮4a，所述第二同步带轮4b与所述丝杠螺母5的内圈相连接，所述第一同步带轮4a、第二同步带轮4b与所述同步带3配合，所述丝杠螺母5固连在所述上动平台6上，所述丝杠螺母5与所述丝杠7配合，所述丝杠7上端固接所述丝杠末端挡块16，所述丝杠7下端固接所述末端执行件8，所述末端执行件8下端连接所述丝杠连杆9，所述丝杠连杆9下端通过第一虎克铰10与所述下动平台11相连，所述第一动平台连杆14a及第二动平台连杆14b的上端分别通过第二虎克铰12、第三虎克铰13与所述上动平台6相连，所述第一动平台连杆14a及第二动平台连杆14b的下端通过球铰15与所述下动平台11相连。

当所述上动平台6与所述下动平台11处于平行位置时，所述丝杠7及所述丝杠连杆9与所述第一动平台连杆14a及第二动平台连杆14b从轴向看位于等腰或等边三角形的三个顶点处，且所述丝杠7轴心位于等腰或等边三角形的上顶点处。所述驱动装置1为整个动平台机构提供动力。所述第一同步带轮4a、第二同步带轮4b与所述同步带3配合，组成一个同步带机构。

所述丝杠螺母5固定于所述上动平台6上并与所述丝杠7配合，所述丝杠7上端固接所述丝杠末端挡块16，所述丝杠7下端固接所述末端执行件8，所述末端执行8下端连接所述丝杠连杆9，组成滚珠丝杠机构。

本发明具有以下技术特点：

本发明中的动平台，对现有机器人(如六自由度并联机器人等)的由机器人臂控制的单一动平台进行了改造，将执行构件布置在下动平台上来实现末端执行机构的角度偏转增大的效果。当丝杠运动到特定位置时，可使上下两个动平台处于平行位置，丝杠及丝杠连杆与两动平台连杆的布置，从轴向看，三者位于一等腰三角形的三个顶点上，且丝杠轴线位于等腰三角形的上顶点上；丝杠的上下运动可带动下平台绕着球铰座的螺纹轴线相对上平台实现偏转，从而实现下平台在上平台偏转的基础上再发生一定角度的偏转，从而实现末端件偏转角度的增大，解决六自由度机器人末端偏转角度偏小的问题。

附图说明：

图1 是本发明动平台机构的结构示意图；

图2 是本发明动平台机构中同步带机构的结构示意图；

图3 是本发明动平台机构中滚珠丝杠机构的结构示意图；

图4 是本发明动平台机构中丝杠与两动平台连杆布置结构示意图(上下动平台处于平行位置时的)。

图中：1：驱动装置；2：电机支座；3：同步带；4a：第一同步带轮；4b：第二同步带轮；5：丝杠螺母；6：上动平台；7：丝杠；8：末端执行件；9：丝杠连杆；10：第一虎克铰；11：下动平台；12：第二虎克铰；13：第三虎克铰；14a：第一动平台连杆；14b：第二动平台连杆；15：球铰；16：丝杠末端挡块。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1、图2、图3、图4所示，本发明所提供的一种设有滚珠丝杠的动平台机构，该动平台机构包括同步带机构、滚珠丝杠机构、上动平台、下动平台、动平台连杆等，上下动平台、丝杠及丝杠连杆与动平台连杆形成闭环机构，且两动平台连杆的长度相同。

如图1、图2、图3所示，所述第二同步带轮4b与所述丝杠螺母5内圈连接，所述第一同步带轮4a、第二同步带轮4b的轴线平行且端面在平行于所述上动平台6的同一平面上，同步带机构由所述驱动装置1驱动；所述丝杠螺母5固定于所述上动平台6上，所述第二同步带轮4b固接于所述丝杠螺母5的内圈，所述同步带3的转动带动所述第二同步带轮4b转动，从而带动所述丝杠7的上下运动，通过所述丝杠连杆9，带动所述下动平台11的偏转。

如图4所示，当动平台机构运动到上动平台6与下动平台11处于平行位置时，所述丝杠7与所述第一动平台连杆14a、第二动平台连杆14b，从轴向看位于等腰三角形的三个顶点处，且所述丝杠7的轴心到所述第一动平台连杆14a的轴心的距离A等于所述丝杠7的轴心到所述第二动平台连杆14b的轴心的距离B，即A＝B。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案类似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。