意图，第二球副325的中心、第三球副345的中心和第四球副395的中心均匀分布在第二运动平台38的圆周上，从圆周圆心到球副中心的直径夹角为120度；第十转动副331的中心、第十三转动副351的中心和第十五转动副371的中心均匀分布在第二运动平台38的圆周上，从圆周圆心到转动副中心的直径夹角为120度，三个转动副的转动轴线与第二运动平台的平面垂直。
[0037]所述的第七分支33、第八分支35和第九分支37的所有转动副的转动轴线相互平行且不重合。
【主权项】
1.一种用于汽车车身喷涂的混联机器人装置，其包括一个龙门机架(I)、左地面水平导轨(4)、右地面水平导轨(7)、左三自由度并联机构(3)、右三自由度并联机构(8)和六自由度并联机构(10);所述的龙门机架⑴安装在左地面水平导轨⑷和右地面水平导轨(7)上；所述的左三自由度并联机构(3)和右三自由度并联机构(8)结构相同，分别对称安装在龙门机架(I)的左立柱导轨(2)和右立柱导轨(9)上；所述的左三自由度并联机构(3)包括左滑块(27)、右滑块(22)、第一机架(21)、装有雾化器的第一运动平台(25)、第一分支(24)、第二分支(26)和第三分支(23);所述的第一分支(24)、第二分支(26)和第三分支(23)分别连接于第一机架(21)和第一运动平台(25)之间，并与第一机架(21)和第一运动平台(25)构成空间闭环机构；所述的左三自由度并联机构(3)通过左滑块(27)和右滑块(22)安装在龙门机架⑴的左立柱导轨(2)上；所述的左滑块(27)和右滑块(22)分别对称固接在第一机架(21)的背面；所述的第一分支(24)分别通过第一转动副(241)和第一虎克副(245)与第一机架(21)和第一运动平台(25)连接；所述的第一分支(24)包括第一杆件(242)和第二杆件(244)，第一杆件(242)和第二杆件(244)之间通过第二转动副(243)连接；所述的第一转动副(241)的转动轴线与第二转动副(243)的转动轴线平行；所述的第二分支(26)与第一分支(24)结构相同，第二分支(26)分别通过第三转动副(261)和第二虎克副(265)与第一机架(21)和第一运动平台(25)连接；所述的第三分支(23)分别通过第四转动副(231)和第一球副(235)与第一机架(21)和第一运动平台(25)连接；所述的第三分支(23)包括第三杆件(232)和第四杆件(234)，第三杆件(232)和第四杆件(234)之间通过第五转动副(233)连接；所述的第四转动副(231)的转动轴线和第五转动副(233)的转动轴线平行； 所述的六自由度并联机构(10)固接在龙门机架(I)的横梁中心，其包括第二机架(31)，第二运动平台(38)，装有雾化器的第三运动平台(36)、第四分支(32)、第五分支(34)、第六分支(39)、第七分支(33)、第八分支(35)和第九分支(37);所述的第四分支(32)、第五分支(34)和第六分支(39)分别连接于第二机架(31)和第二运动平台(38)之间，并与第二机架(31)和第二运动平台(38)构成空间闭环机构；所述的第七分支(33)、第八分支(35)和第九分支(37)分别连接于第二运动平台(38)和第三运动平台(36)之间，并与第二运动平台(38)和第三运动平台(36)构成空间闭环机构；所述的第四分支(32)分别通过第六转动副(321)和第二球副(325)与第二机架(31)和第二运动平台(38)连接；所述的第四分支(32)包括第五杆件(322)和第六杆件(324)，第五杆件(322)和第六杆件(324)之间通过第七转动副(323)连接；所述的第六转动副(321)的转动轴线与第七转动副(323)的转动轴线平行；第五分支(34)和第六分支(39)与第四分支(32)的结构完全相同，第五分支(34)分别通过第八转动副(341)和第三球副(345)与第二机架(31)和第二运动平台(38)连接，第六分支(39)分别通过第九转动副(391)和第四球副(395)与第二机架(31)和第二运动平台(38)连接；所述的第七分支(33)分别通过第十转动副(331)和第i^一转动副(335)与第二运动平台(38)和第三运动平台(36)连接；所述的第七分支(33)包括第七杆件(332)和第八杆件(334)，第七杆件(332)和第八杆件(334)之间通过第十二转动副(333)连接；第八分支(35)和第九分支(37)与第七分支(33)的结构完全相同，第八分支(35)分别通过第十三转动副(351)和第十四转动副(355)与第二运动平台(38)和第三运动平台(36)连接，第九分支(37)分别通过第十五转动副(371)和第十六转动副(375)与第二运动平台(38)和第三运动平台(36)连接。
2.如权利要求1所述的一种用于汽车车身喷涂的混联机器人装置，其特征在于，第一转动副(241)的中心、第三转动副(261)的中心和第四转动副(231)的中心分布在第一机架(21)的圆周上，三个转动副的转动轴线与所述的圆周相切；第一转动副(241)的转动轴线与第三转动副(261)的转动轴线平行，第四转动副(231)的转动轴线与第一转动副(241)的转动轴线垂直。
3.如权利要求1所述的一种用于汽车车身喷涂的混联机器人装置，其特征在于，第一虎克副(245)包括第一虎克副第一转动轴线(2451)和第一虎克副第二转动轴线(2452)，两条转动轴线相互垂直，第一虎克副第一转动轴线(2451)与第一转动副(241)的转动轴线平行；第二虎克副(265)包括第二虎克副第一转动轴线(2651)和第二虎克副第二转动轴线(2652)，两条转动轴线相互垂直，第二虎克副第一转动轴线(2651)与第三转动副(261)的转动轴线平行；所述的第一虎克副第二转动轴线(2452)和第二虎克副第二转动轴线(2652)共线，对称分布在第一运动平台(25)上。
4.如权利要求1所述的一种用于汽车车身喷涂的混联机器人装置，其特征在于，第六转动副(321)的中心、第八转动副(341)的中心和第九转动副(391)的中心均匀分布在第二机架(31)的圆周上，从圆周圆心到转动副中心的直径夹角为120度，三个转动副的转动轴线与圆周相切；第二球副(325)的中心、第三球副(345)的中心和第四球副(395)的中心均匀分布在第二运动平台(38)的圆周上，从圆周圆心到球副中心的直径夹角为120度；第十转动副(331)的中心、第十三转动副(351)的中心和第十五转动副(371)的中心均匀分布在第二运动平台(38)的圆周上，从圆周圆心到转动副中心的直径夹角为120度，三个转动副的转动轴线与第二运动平台的平面垂直。
5.如权利要求1所述的一种用于汽车车身喷涂的混联机器人装置，其特征在于，第七分支(33)、第八分支(35)和第九分支(37)的所有转动副的转动轴线相互平行且不重合。
【专利摘要】本发明涉及一种用于汽车车身喷涂的混联机器人装置，其包括一个龙门机架、两个三自由度并联机构和一个六自由度并联机构，通过将龙门机架的水平运动与所述的三个并联机构的运动相结合，可控制各个安装在并联机构运动平台上的雾化器喷头的位姿，从而完成对整个待喷涂汽车车身的喷涂作业。该混联喷涂机器人的结构对称，灵活性好，精度和刚度高，易于制造，方便控制，容易实现模块化，柔性程度高，可针对不同类型汽车整车进行喷涂作业。
【IPC分类】B05B13-04, B25J9-00, B25J5-02
【公开号】CN104589311
【申请号】CN201510016639
【发明人】吴军, 张彬彬, 王立平, 李铁民
【申请人】清华大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月13日