从动连接杆221对称的转动连接在主动臂21下端部的两侧，从动连接杆221的另一端通过球铰14对称的铰接在中间平台33边沿上，在靠近主动臂21和中间平台33的两根从动连接杆221间分别横设一根拉紧弹簧11，如图2所示，动平台3包括丝杠31及固定在丝杠31下端的执行器8，在执行器8上方对应的丝杠31上由上自下同轴穿插着上平台32、中间平台33和下平台34，上平台32、中间平台33和下平台34均为方形，在中间平台33上固定着两根竖直导向杆9，竖直导向杆9位于动平台3前后方向的中分面上并相对丝杠31对称分布，竖直导向杆9的两端又向外延伸并滑动穿过对应的上平台32和下平台34，在与两根竖直导向杆9连线平行的上平台32侧边上分别转动连接着上连杆4的一端，其中的上连杆4包括一对平行设置的连接杆41及横设在两根连接杆41间的上横杆42和下横杆43，连接杆41的上端对称的转动连接在上平台32上，连接杆41的下端对称的转动连接在中间平台33上，在与上连杆4对应的下平台34侧边上分别转动连接着下连杆5的下端，下连杆5的上端对称的转动连接在中间平台33上，上连杆4和下连杆5的有效长度一致并相对中间平台33的水平中心面对称分布，在与上连杆4和下连杆5对应的中间平台33的两个侧边上分别水平向外延伸有两根水平导向杆6，两根水平导向杆6位于同一水平面内并呈对称分布，在水平导向杆6上分别滑动连接着滑动套7，且对应于同侧的两个滑动套7间横向连接着水平轴10，上连杆4的下端和下连杆5的上端转动连接在对应侧的水平轴10上，在滑动套7外侧端对应的水平导向杆6上均夹持固定着阻挡夹13，球铰14对称的设于水平轴10延伸方向的滑动套7外侧以及水平导向杆6所在的中间平台33端面的两侧，在与丝杠31对应的上平台32和下平台34上分别焊接着一个螺母12，上平台32和下平台34通过螺母12旋接在丝杠31，与中间平台33对应的丝杠31上装有轴承，中间平台33通过轴承与丝杠31转动连接。
[0019]使用时，伺服电机通过控制器控制四个吊臂2上的主动臂21协调动作，沿X、Y、Z方向的平移，由于上平台32和下平台34的前后分别通过竖直导向杆9支撑，左、右分别通过上连杆4和下连杆5对称支撑在两侧的水平导向杆6上，因此使上平台32和下平台34相对中间平台33位置始终保持平行，当主动臂21带动滑动套7沿水平导向杆6水平滑动时，上平台32和下平台34相对中间平台33沿竖直导向杆9等速同步平移，并同步带动上平台32和下平台34上的螺母12上、下运动，进而驱动丝杠31带动执行器8旋转，从而保证无论是静态中的还是动态中的丝杠31保持精确的位置精度。
[0020]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的构思作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1.一种四自由度高速并联机械手，包括静平台(I)及通过四个吊臂(2)吊挂在静平台(1)上的动平台(3)，其特征在于:所述动平台(3)包括丝杠(31)及固定在丝杠(31)下端的执行器(8)，在执行器(8)上方对应的丝杠(31)上旋接有上平台(32)、中间平台(33)和下平台(34)，在中间平台(33)上设有竖直导向杆(9)，竖直导向杆(9)的两端向外延伸并滑动穿过对应的平台(32)和下平台(34)，在上平台(32)的一个相对侧边上分别转动连接着上连杆(4)的一端，在与上连杆(4)对应的下平台(34)侧边上分别转动连接着下连杆(5)的一端，在与上连杆(4 )和下连杆(5 )对应的中间平台(33 )的两个侧边上水平向外延伸有水平导向杆(6)，在水平导向杆(6)上滑动连接着滑动套(7)，上连杆(4)和下连杆(5)的另一端分别转动连接在对应的滑动套(7)上，吊臂(2)的下端分别铰接在对应的滑动套(7)上及滑动套(7 )间对应的中间平台(33 )侧边上。
2.根据权利要求1所述的一种四自由度高速并联机械手，其特征在于:在所述中间平台(33)的端面上设有两根水平导向杆(6)，且两根水平导向杆(6)位于同一水平面内，对应于两根水平导向杆(6)上的滑动套(7)间设有水平轴(10)，上连杆(4)和下连杆(5)转动连接在对应侧的水平轴(10 )上。
3.根据权利要求1或2所述的一种四自由度高速并联机械手，其特征在于:所述上连杆(4)和下连杆(5)相对中间平台(33)的水平中心面对称分布。
4.根据权利要求1或2所述的一种四自由度高速并联机械手，其特征在于:在所述上平台(32)、中间平台(33)和下平台(34)上垂直贯穿有两根竖直导向杆(9)，两根竖直导向杆(9)对称设于两根上连杆(4)间对应的上平台(32)中心面上。
5.根据权利要求1或2所述的一种四自由度高速并联机械手，其特征在于:所述吊臂(2)包括主动臂(21)及转动连接在主动臂(21)—端的从动臂(22)，主动臂(21)的另一端转动连接在静平台(I)上，从动臂(22)的另一端铰接在动平台(3)上。
6.根据权利要求5所述的一种四自由度高速并联机械手，其特征在于:所述从动臂(22)包括一对平行设置的从动连接杆(221)，从动连接杆(221)对称的转动连接在主动臂(21)的端部两侧，从动连接杆(221)的另一端对称的铰接在动平台(3)端面上，在靠近主动臂(21)和动平台(3)的两根从动连接杆(221)间分别设有拉紧弹簧(11)。
7.根据权利要求1或2所述的一种四自由度高速并联机械手，其特征在于:在所述上平台(32)和下平台(34)上分别设有螺母(12)，丝杠(31)的两端穿插并旋接在对应的螺母(12)上，与中间平台(33)对应的丝杠(31)上设有轴承，丝杠(31)通过轴承与中间平台(33)保持转动连接。
8.根据权利要求1或2所述的一种四自由度高速并联机械手，其特征在于:在所述滑动套(7)外侧端对应的水平导向杆(6)上设有阻挡夹(13)。
9.根据权利要求1或2所述的一种四自由度高速并联机械手，其特征在于:所述吊臂(2)通过球铰(14)对称的铰接在动平台(3)上。
【专利摘要】本发明涉及机器人，提供了一种稳定性好、分拣精度高，实现空间三维平动和一维转动的四自由度高速并联机械手，解决了现有技术中存在的机械手运行稳定性差、分拣精度低，并影响机构效率等技术问题，它包括静平台及通过四个吊臂吊挂在静平台上的动平台，动平台包括一端带有执行器的丝杠，在执行器上方对应的丝杠上旋接有上、中、下平台，在中间平台上设有竖直导向杆，竖直导向杆的两端滑动穿过上、下平台，在上平台的一个相对侧边上分别转动连接着上连杆的一端，同侧的下平台侧边上分别转动连接着下连杆的一端，同侧的中间平台上水平向外延伸有水平导向杆，在水平导向杆上滑动连接着滑动套，上连杆和下连杆的另一端分别转动连接在对应的滑动套上，吊臂的下端分别铰接在滑动套及中间平台侧边上。
【IPC分类】B25J9-00
【公开号】CN104802154
【申请号】CN201510125188
【发明人】陈落根, 赵振, 徐敏珍, 黄伟, 齐玙珂, 郭小宝, 余益君
【申请人】杭州娃哈哈集团有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年3月23日