一种五自由度高速并联机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108326832A(43)申请公布日2018.07.27(21)申请号201810327041.X(22)申请日2018.04.12(71)申请人济南翼菲自动化科技有限公司地址250101山东省济南市高新区开拓路2350号研发中心1-401-011(72)发明人韩立光冯攀孙同亮(74)专利代理机构北京华仲龙腾专利代理事务所(普通合伙)11548代理人李静(51)Int.Cl.B25J9/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图8页(54)发明名称一种五自由度高速并联机器人(57)摘要一种五自由度高速并联机器人,包括静平台51、动平台部件1、第四轴部件2、第五轴部件3、四臂机构4；所述的动平台部件1包括动平台Ⅰ11、动平台Ⅱ12；所述的第四轴部件2包括主电机21、万向联轴节23和空心轴24；所述的第五轴部件3包括螺栓30、压板31、滚珠衬套32、齿条33、滑块35，导轨34，齿轮36，摆动轴37,齿条33和摆动轴37上固定的齿轮36相啮合；所述的四臂机构4包括副电机41以及上臂43、下臂44，本发明所述的高速并联机器人具有五个自由度，具有灵巧性高，成本低，结构简单、可靠性高、工作空间大等优点，能够完成更复杂的动作；第五自由度采用齿条和齿轮传动，传动效率高，定位精度高等优点。CN108326832ACN108326832A权利要求书1/1页1.一种五自由度高速并联机器人，其特征在于，包括静平台（51）、动平台部件（1）、第四轴部件（2）、第五轴部件（3）、四臂机构（4）；所述的动平台部件（1)包括动平台Ⅰ（11）、动平台Ⅱ（12）；所述的第四轴部件（2）包括带有主减速机（22）的主电机（21）、万向联轴节（23）通过主减速机（22）连接在主电机（21）上、万向联轴节（23）与空心轴（24）的轴头固定连接，空心轴（24）的下端置于齿轮箱（25）中；所述的第五轴部件（3）包括螺栓（30）、压板（31）、滚珠衬套（32）和齿条（33）、滑块（35），导轨（34），齿轮（36），摆动轴（37）,螺栓（30的螺纹拧入齿条（33）上部的螺纹孔中，将螺栓（30）、压板（31）、滚珠衬套（32）和齿条（33）固定连接为一个整体，齿条（33）和摆动轴（37）上固定的齿轮（36）相啮合，滑块（35）安装在齿轮箱（25）的内侧；所述的四臂机构（4）包括带有副减速机（42）的副电机（41）以及通过副减速机（42）连接的上臂（43）、上臂（43）通过弹性元件（52）和球头（53）连接的下臂（44），下臂（44）通过球头（53）与动平台部件（1）连接；所述的四臂机构（4）包括四套上述的上臂（3）和下臂（44），其中相对的两个下臂（44）分别与动平台Ⅰ（11）的两端相连接，另外的相对的两个下臂（44）分别与动平台Ⅱ（12）的两端相连接；所述的动平台Ⅰ（11）和动平台Ⅱ（12）中心部位设置有圆形孔，孔内安装轴承（54），用于定位空心轴（24），轴承外侧安装压盖（55）；空心轴（24）穿过动平台Ⅰ（11）和动平台Ⅱ（12）的圆形孔，通过轴承（54）与动平台活动连接；空心轴（24）设置有贯通的长条形槽口Ⅰ（241）和槽口Ⅱ（242），槽口Ⅰ（241）用于安装压板（31），槽口Ⅱ（242）用于齿轮（36）和齿条（33）啮合；电机（21）固定在静平台（51）上，副电机（41）周向环绕固定在静平台（51）上。2.根据权利要求1所述的五自由度高速并联机器人，其特征在于，所述的每个下臂（44）包括两个连杆（441），所述的两个连杆（441）、球头（53）和动平台部件（1）中的部分组成平行四边形。3.根据权利要求1所述的五自由度高速并联机器人，其特征在于，所述的摆动轴（37）一端设置有法兰（371）。2CN108326832A说明书1/3页一种五自由度高速并联机器人技术领域[0001]本发明属于机器人设计领域，特别涉及一种五自由度高速并联机器人。背景技术[0002]并联机器人广泛应用于食品、医药、日化、电子等行业，主要用于包装、分拣等工序。传统的Delta并联机器人只有四个自由度，即：XYZ三个方向的平移运动和绕竖直轴的旋转运动，四自由度把并联机器人的应用领域限制在了很小的应用场景内，无法在众多的生产线中实现大规模的自动化生产。[0003]PIERROT等人提出了具有四套上下臂、两个动平台的H4并联机构(US20090019960和EP1084802)，该机构取消了Delta关联机构中的第四轴，使用四套上下臂的相对运动来实现绕竖直轴的旋转运动，仍是四个自由度。该机构的动平台结构复杂，不利于顺畅运行。发明内容[0004]针对现有技术的不足，本发明通过以下技术方案来解决：一种五自由度高速并联机