滑动式活动盘及四轴并联机器人的制作方法

本实用新型涉及自动化技术领域，尤其是涉及一种滑动式活动盘及四轴并联机器人。

背景技术：

在工厂自动化生产线中，串、并联机构得到了广泛引用。尤其是并联机构，因其具有刚度大、承载能力强、精度高、自重负荷比小、动力性能好等优点，已经被广泛应用于化妆品、食品和药品包装以及电子产品的装配等领域。在自动化生产线中，Delta机构等都得到了广泛应用。

并联机器人还广泛应用于其他领域，包括：军事领域中的潜艇、坦克驾驶运动模拟器，下一代战斗机的矢量喷管、潜艇及空间飞行器的对接装置、姿态控制器等；生物医学工程中的细胞操作机器人、可实现细胞的注射和分割。

并联机构可以定义为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，机构具有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的一种闭环机构。

并联机器人和传统工业用串联机器人在哲学上呈对立统一的关系，和串联机器人相比较，并联机器人具有以下特点:(1)无累积误差，精度较高；(2)驱动装置可置于定平台上或接近定平台的位置，这样运动部分重量轻，速度高，动态响应好；(3)结构紧凑，刚度高，承载能力大；(4)完全对称的并联机构具有较好的各向同性；(5)工作空间较小。

现有的四轴并联机器人的活动盘包括三个球头支架，可以使工件进行X、Y、Z以及旋转四个自由度运动，然而，其驱动工件旋转是通过安装在中心的驱动电机单独实现的，整个四轴并联机器人需要安装并负载驱动电机等驱动结构，本身负载较大，驱动电机等驱动结构也占据工件的运动空间。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供滑动式活动盘及四轴并联机器人，以解决现有的四轴并联机器人本身负载较大，工件运动空间小的技术问题。

本实用新型提供的一种滑动式活动盘，包括基座主体、同步轮和旋转盘；

所述基座主体包括四个成十字型设置的滑动臂；在所述滑动臂上设置有球头支架；

且所述相邻球头支架之间设置有连接长杆；且所述球头支架与所述连接长杆的顶端连接；

所述连接长杆包括第一连接杆和第二连接杆，且所述第一连接杆与所述第二连接杆间隔设置；

在两个所述第一连接杆下端设置有固定部；且两个固定部之间连接有同步带；

所述基座主体中心设置有旋转轴，在所述旋转轴上端设置有同步轮，在所述旋转轴下端设置有旋转盘。

进一步地，所述滑动臂上设置有导向轨，所述球头支架设置在所述导向轨上。

进一步地，所述滑动臂上设置有防止球头支架从滑动臂上滑落的固定片；

且所述固定片设置在滑动臂远离同步轮的一端。

进一步地，所述第一连接杆上设置有第一固定件和第二固定件；所述固定部通过第一固定件和第二固定件固定在所述第一连接杆上。

进一步地，所述固定部为扇形；所述同步带通过固定压板固定在所述固定部的下侧面上。

进一步地，所述同步带绕过所述同步轮分别连接两个所述固定部连接。

进一步地，所述连接长杆通过阶梯轴与所述球头支架铰接。

进一步地，所述第二连接杆位于所述第一连接杆上端。

进一步地，四个所述球头支架成四边形分布。

本实用新型还提供一种四轴并联机器人，所述四轴并联机器人采用上述所述的滑动式活动盘。

本实用新型提供的滑动式活动盘及四轴并联机器人的滑动式活动盘改变了原有的三个球头支架联动，变为四个球头支架联动，并带动中心的驱动轴转动，从而带动工件转动。不需要额外的通过驱动电机来带动工件旋转，减轻了整个活动盘的重量，因为第四轴替换了伸缩旋转连接杆的方式驱动负载旋转，活动盘本身不再受伸缩旋转杆的自身空间限制，并且增加了工件的活动空间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的滑动式活动盘的结构示意图；

图2为图1所示的滑动式活动盘的另一角度示意图；

图3为图1所示的滑动式活动盘的又一角度示意图；

图4为图3所示的滑动式活动盘的A-A截面示意图；

图5为本实用新型实施例提供的四轴并联机器人。

图标：100-基座主体；200-旋转盘；300-固定片；400-球头支架；500-导向轨；600-第一连接杆；700-第二连接杆；800-固定部；900-第一固定件；901-第二固定件；110-同步带；120-同步轮；130-固定压板；140-旋转轴；150-滑动臂。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型实施例提供的滑动式活动盘的结构示意图；图2为图1所示的滑动式活动盘的另一角度示意图；图3为图1所示的滑动式活动盘的又一角度示意图；图4为图3所示的滑动式活动盘的A-A截面示意图；图5为本实用新型实施例提供的四轴并联机器人。

如图1-图5所示，本实用新型提供的一种滑动式活动盘，包括基座主体100、同步轮120和旋转盘200；

所述基座主体100包括四个成十字型设置的滑动臂150；在所述滑动臂150上设置有球头支架400；

且所述相邻球头支架400之间设置有连接长杆；且所述球头支架400与所述连接长杆的顶端连接；

所述连接长杆包括第一连接杆600和第二连接杆700，且所述第一连接杆600与所述第二连接杆700间隔设置；

在两个所述第一连接杆600下端设置有固定部800；且两个固定部800之间连接有同步带110；

所述基座主体100中心设置有旋转轴140，在所述旋转轴140上端设置有同步轮120，在所述旋转轴140下端设置有旋转盘200。

在一些实施例中，基座主体100下端有旋转盘200，旋转盘200用于安装加工工具；根据用处的不同，旋转盘200上能够安装夹具、刀具等不同的工具。

在基座主体100中心位置设置有旋转轴140，旋转轴140上套设有同步轮120，在旋转轴140下端固定接有旋转盘200，同步轮120的转动能够带动旋转盘200转动。

当球头支架400用于与固定盘连接；固定盘上设置有驱动装置；在基座主体100上设置有四个滑动臂150，四个滑动臂150分别垂直设置在基座主体100的上下左右四个方向，且四个滑动臂150位于同一水平面。

每个滑动臂150上均设置有一个球头支架400；四个连接球头支架400的连接长杆形成四边形；驱动装置驱动球头支架400在滑动臂150上移动，从而第一连接杆600的相对位置发生变化，同步带110运动，同步带110带动同步轮120转动，从而使旋转盘200跟随转动。

如图3所示，在上述实施例基础之上，进一步地，所述滑动臂150上设置有导向轨500，所述球头支架400设置在所述导向轨500上。

在一些实施例中，滑动臂150上有导向轨500，导向轨500从滑动臂150一端延伸到另一端；球头支架400在导向轨500上移动；这样限制了球头支架400的活动范围和轨迹；从而通过球头支架400的滑动，使同步带110能够带动同步轮120转动，从而通过控制球头支架400的滑动，使旋转盘200旋转。

在滑动臂150上的导向轨500可以并排设置多个，一般在滑动臂150上设置有两个导向轨500、

如图2所示，在上述实施例基础之上，进一步地，所述滑动臂150上设置有防止球头支架400从滑动臂150上滑落的固定片300；

且所述固定片300设置在滑动臂150远离同步轮120的一端。

在一些实施例中，在滑动臂150一端设置有固定片300，当球头支架400在一个滑动臂150上沿滑动臂150向外滑动的时候，相邻的滑动臂150上的球头支架400沿滑动臂150向内滑动；为了防止球头支架400在滑动臂150上过度的滑动，当滑动臂150向外滑动到滑动臂150的顶端的时候，固定片300起到限位的作用，防止球头支架400从滑动臂150上滑落；同样也防止了球头支架400沿滑动臂150向内过度滑动。

滑动臂150的固定片300也可以设置在导向轨500的靠近同步轮120端；这样在防止球头支架400在滑动臂150上滑动的时候过度向内滑动，在限制球头支架400过度向内滑动的时候，也限制了球头支架400在滑动臂150上过度向外滑动。

如图3所示，在上述实施例基础之上，进一步地，所述第一连接杆600上设置有第一固定件900和第二固定件901；所述固定部800通过第一固定件900和第二固定件901固定在所述第一连接杆600上。

在一些实施例中，第一连接杆600上设置有两个固定孔，在固定部800上设置有两个穿孔，第一固定件900和第二固定件901分别插入到对应的穿孔内，使固定部800固定在第一连接杆600上；防止固定部800与第一连接杆600发生相对运动。

如图1所示，在上述实施例基础之上，进一步地，所述固定部800为扇形；所述同步带110通过固定压板130固定在所述固定部800的下侧面上。

在一些实施例中，固定部800为扇形，固定部800的下侧面连接有同步带110，同步带110通过固定压板130固定在固定部800上。

固定压板130通过螺栓固定在固定部800上。

如图1、图4所示，在上述实施例基础之上，进一步地，所述同步带110绕过所述同步轮120分别连接两个所述固定部800连接。

在一些实施例中，同步带110两端分别连接在两个固定部800的下侧面上；且同步带110绕过同步轮120；这样在驱动球头支架400在滑动臂150上移动的时候，第一连接杆600和第二连接杆700形成四边形开始变化，两个第一连接杆600上的固定部800的相对位置发生变化，从而同步带110发生移动，使同步轮120转动，从而实现旋转盘200的角度的调节。

如图1所示，在上述实施例基础之上，进一步地，所述连接长杆通过阶梯轴与所述球头支架400铰接。

在一些实施例中，在球头支架400上设置有阶梯轴，第一连接杆600先设置在阶梯轴上，然后再将第二连接杆700安装在阶梯轴上。

在阶梯轴上可以设置轴承，这样第一连接杆600和第二连接杆700通过轴承安装阶梯轴上；这样减少第一连接杆600和第二连接杆700与阶梯轴相对转动产生的摩擦。

如图4所示，在上述实施例基础之上，进一步地，所述第二连接杆700位于所述第一连接杆600上端。

在一些实施例中，球头支架400为四个，两个第一连接杆600的两端分别连接两个球头支架400；两个第二连接杆700的两端分别连接第一连接杆600；这样使四个球头支架400首尾连接起来。

在第一连接杆600的相同位置设置有固定部800；固定部800的弧面与同步带110接触。

在上述实施例基础之上，进一步地，四个所述球头支架400成四边形分布。

在一些实施例中，球头支架400通过连接长杆首尾连接；两个第一连接杆600上的固定部800的距离始终不变，且两个固定部800形状大小相同；在球头支架400在滑动臂150上移动的时候，两个第一连接杆600的位置发生变化，两个固定部800的弧面与同步带110接触的多少发生变化，其中一个固定部800与同步带110接触的面积增大，另一个固定部800与同步带110接触的面积减少，这样同步轮120两个的同步带110的长度发生改变，同步带110是同步轮120转动；同步轮120两侧的同步带110长度的变化大小不小于同步轮120的外壁的周长。

一般同步轮120两个同步带110长度的变化大小与同步轮120的外壁的周长相等，这样能够保证通过同步带110带动同步轮120转动，使旋转轮能够实现360°转动。

本实用新型还提供一种四轴并联机器人，所述四轴并联机器人采用上述所述的滑动式活动盘。

在一些实施例中，四轴并联机器人包括固定盘和滑动式活动盘；固定盘上设置有驱动装置，驱动装置通过连接杆驱动球头支架400移动，从而能够控制滑动式活动盘的高度和旋转盘200的角度，从而完成各种操作。

本实用新型提供的滑动式活动盘及四轴并联机器人的滑动式活动盘改变了原有的三个球头支架400联动，变为四个球头支架400联动，并带动中心的驱动轴转动，从而带动工件转动。

不需要额外的通过驱动电机来带动工件旋转，减轻了整个活动盘的重量，因为第四轴替换了伸缩旋转连接杆的方式驱动负载旋转，活动盘本身不再受伸缩旋转杆的自身空间限制，并且增加了工件的活动空间。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。