一种并联机器人及应用在该并联机器人上的直线轴大臂的制作方法
【专利摘要】一种并联机器人及应用在该并联机器人上的直线轴大臂属于工业自动化领域，具体涉及一种并联机器人结构的改进，以及应用在该并联机器人上的直线轴大臂。本实用新型提供一种结构简单，对减速机要求低，成本低廉的并联机器人。本实用新型的特征在于：上固定座下方设置有下固定座，所述上固定座侧方设置有三组直线轴型大臂，所述直线轴型大臂包括固定在上固定座上的驱动电机和减速机，减速机上通过安装法兰设置有倾斜的大臂型材，大臂型材表面设置有滑槽，滑槽内设置有与所述减速机的动力输出端连接的滑块；所述三组直线轴型大臂的大臂型材下端均与所述下固定座相连，所述三组直线轴型大臂的滑块上均铰接设置有小臂，三小臂的下端与一动平台铰接。
【专利说明】
一种并联机器人及应用在该并联机器人上的直线轴大臂
技术领域
[0001]本实用新型属于工业自动化领域，具体涉及一种并联机器人结构的改进，以及应用在该并联机器人上的直线轴大臂。
【背景技术】
[0002]并联机器人属于高速、轻载的机器人产品，一般通过示教编程或视觉系统捕捉目标物体，由三个并联的伺服轴确定抓具中心的空间位置，实现对目标物体的定位、分拣、搬运等操作。并联机器人以其重量轻、体积小、运动速度快、定位精确、成本低、效率高等特点，正在被食品、药品和电子产品等行业广泛应用。
[0003]目前市面上的大部分并联机器人基本上采用的都是极坐标轴，伺服电机减速机带动摇臂旋转，摇臂带动小臂空间运动的机械结构。摇臂一端安装在减速机轴输出端，电机旋转带动摇臂旋转，摇臂另一端以臂长为半径绕减速机轴转动，带动小臂在空间运动。这种结构的摇臂、小臂，其负载重量全部作用在减速机末端，对减速机精度，减速机刚性均有较高要求，且这种空间运动的结构对控制器算法也有较高的要求。
[0004]目前，现有的并联机器人大多是基于极坐标轴，伺服电机连减速器带动摇臂旋转，摇臂带动小臂的机械结构，如申请号为:CN201410051838.3，CN201410037966.2和201510686715.1 等等。
[0005]这种结构需要专门的控制器及算法，减速机精度要求也很高，必须采用高精密谐波减速机，且减速机承担大臂小臂和负载的重量，要求减速机的刚性也较高，从而导致并联机器人的价格一直居高不下。
【发明内容】
[0006]本实用新型就是针对上述问题，提供一种结构简单，对减速机要求低，成本低廉的并联机器人。
[0007]为实现本实用新型的上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型包括设置于机架顶部的上固定座，其特征在于:上固定座下方设置有下固定座，所述上固定座侧方设置有三组直线轴型大臂，所述直线轴型大臂包括固定在上固定座上的驱动电机和减速机，减速机上通过安装法兰设置有倾斜的大臂型材，大臂型材表面设置有滑槽，滑槽内设置有与所述减速机的动力输出端连接的滑块;所述三组直线轴型大臂的大臂型材下端均与所述下固定座相连，所述三组直线轴型大臂的滑块上均铰接设置有小臂，三小臂的下端与一动平台铰接。
[0008]作为本实用新型的一种优选方案，所述上固定座和下固定座之间设置有旋转驱动装置，旋转驱动装置的输出端通过万向节与一伸缩轴相连，伸缩轴下端与所述动平台上的手抓安装座相连。
[0009]本实用新型的有益效果:1、本实用新型的驱动电机、减速机和大臂型材均是固定在上固定座上，从而降低了动载荷，提高了承载能力;并且，三个大臂型材的固定，可以形成刚性连接结构，大幅度提高系统刚性，具有自重负荷比小，动态性能好的优点。
[0010]2、由于本实用新型的减速机所受扭力仅来自滑块、小臂、动平台和负载，因此，与现有的并联机器人相比，减速机承受的扭力大幅度减小，可更随意的选配电机、减速机和控制系统。
[0011]3、本实用新型通过其结构特点，可使用普通的减速机，从而使本实用新型具有更尚的性价比。
[0012]4、本实用新型的减速机所受负载小，使用寿命长;并且本实用新型的负载运动完全取决于三个滑块之间的位置关系，而此关系仅需要通过一个简单的三元二次方程组即可算出，从而仅需使用普通PLC即可进行编程操作，使用方便零配件大众，进一步降低生产成本和后期维护成本。
[0013]本实用新型还提供一种应用于上述并联机器人的直线轴型大臂，其特征在于:包括驱动电机和减速机，减速机上通过安装法兰设置有倾斜的大臂型材，大臂型材表面设置有滑槽，滑槽内设置有与减速机动力输出端相连的同步带组件，同步带组件与所述滑槽内的滑块相连。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型并联机器人的结构示意图。
[0015]图2是本实用新型直线轴型大臂的结构示意图。
[0016]附图中I为机架、2为手抓安装座、3为动平台、4为伸缩轴、5为小臂、6为万向节、7为下固定座、8为大臂型材、9为滑块、10为旋转驱动装置、11为安装法兰、12为减速机、13为驱动电机、14为上固定座、15为直线轴型大臂、16为同步带组件、17为滑槽。
【具体实施方式】
[0017]本实用新型包括设置于机架I顶部的上固定座14，其特征在于:上固定座14下方设置有下固定座7，所述上固定座14侧方设置有三组直线轴型大臂15，所述直线轴型大臂15包括固定在上固定座14上的驱动电机13和减速机12，减速机12上通过安装法兰11设置有倾斜的大臂型材8，大臂型材8表面设置有滑槽17，滑槽17内设置有与所述减速机12的动力输出端连接的滑块9;所述三组直线轴型大臂15的大臂型材8下端均与所述下固定座7相连，所述三组直线轴型大臂15的滑块9上均铰接设置有小臂5，三小臂5的下端与一动平台3铰接。
[0018]作为本实用新型的一种优选方案，所述上固定座14和下固定座7之间设置有旋转驱动装置10，旋转驱动装置10的输出端通过万向节6与一伸缩轴4相连，伸缩轴4下端与所述动平台3上的手抓安装座2相连。
[0019]所述大臂型材8和水平面之间的夹角为45°，所述三组直线轴型大臂15之间夹角均为120。ο
[0020]所述驱动电机13和旋转驱动装置10均采用伺服电机。使动平台3上的手抓安装座2在位置、方向和速度上均可控。
[0021]本实用新型的直线轴型大臂15，其特征在于:包括驱动电机13和减速机12，减速机12上通过安装法兰11设置有倾斜的大臂型材8，大臂型材8表面设置有滑槽17，滑槽17内设置有与减速机12动力输出端相连的同步带组件16，同步带组件16与所述滑槽17内的滑块9相连。
[0022]所述大臂型材8采用铝型材。费用低廉，刚性和精度好，在设计时不用再考虑传统并联机器人的各轴累计误差。
[0023]本实用新型的并联机器人使用时，通过驱动电机13和减速机12带动同步带组件16，同步带组件16再通过滑块9带动小臂5运动，由于平行四边形原理，无论滑块9如何运动，负载的姿态始终保持水平，只是其速度和位置会发生变化，负载可移动的区域如图1中区域A所示。
[0024]可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种并联机器人，包括设置于机架(I)顶部的上固定座(14)，其特征在于:上固定座(14)下方设置有下固定座(7)，所述上固定座(14)侧方设置有三组直线轴型大臂(15)，所述直线轴型大臂(15)包括固定在上固定座(14)上的驱动电机(13)和减速机(12)，减速机(12)上通过安装法兰(11)设置有倾斜的大臂型材(8)，大臂型材(8)表面设置有滑槽(17)，滑槽(17)内设置有与所述减速机(12)的动力输出端连接的滑块(9);所述三组直线轴型大臂(15)的大臂型材(8)下端均与所述下固定座(7)相连，所述三组直线轴型大臂(15)的滑块(9)上均铰接设置有小臂(5)，三小臂(5)的下端与一动平台(3)铰接。2.根据权利要求1所述的一种并联机器人，其特征在于:所述上固定座(14)和下固定座(7)之间设置有旋转驱动装置(10)，旋转驱动装置(10)的输出端通过万向节(6)与一伸缩轴(4)相连，伸缩轴(4)下端与所述动平台(3)上的手抓安装座(2)相连。3.根据权利要求1所述的一种并联机器人，其特征在于:所述大臂型材(8)和水平面之间的夹角为45°，所述三组直线轴型大臂(15)之间夹角均为120°。4.根据权利要求2所述的一种并联机器人，其特征在于:所述驱动电机(13)和旋转驱动装置(10)均采用伺服电机。5.—种应用于权利要求1?4所述任一一种并联机器人的直线轴型大臂，其特征在于:包括驱动电机(13)和减速机(12)，减速机(12)上通过安装法兰(11)设置有倾斜的大臂型材(8)，大臂型材(8)表面设置有滑槽(17)，滑槽(17)内设置有与减速机(12)动力输出端相连的同步带组件(16)，同步带组件(16)与所述滑槽(17)内的滑块(9)相连。6.根据权利要求5所述的一种并联机器人的直线轴型大臂，其特征在于:所述大臂型材(8)采用铝型材。
【文档编号】B25J9/00GK205614645SQ201620242562
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】李哲, 李季
【申请人】沈阳众拓机器人设备有限公司