平行连杆机器人制造技术

本发明专利技术提供能提高刚性且能实现小型化的平行连杆机器人。在具备基座(1)、可动部(2)、连结基座(1)与可动部(2)的多个连杆部(5)、驱动多个连杆部(5)的多个致动器(6)的平行连杆机器人中，多个致动器(6)分别是能绕规定轴线(A1)旋转地支承于基座(1)且具有主体部(8)及相对于主体部(8)进行直线运动的轴部(7)的直动致动器(6)，多个连杆部5分别具备驱动连杆(3)和连结驱动连杆(3)与可动部(2)的从动连杆(4)，所述驱动连杆(3)能绕规定轴线(A2)旋转地支承于基座(1)且与直动致动器(6)连结。通过直动致动器(6)进行伸缩，从而驱动连杆(3)相对于基座(1)绕驱动连杆(3)的规定轴线(A2)旋转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】平行连杆机器人
本专利技术涉及在基座与可动部之间排列多个连杆部、并用多个致动器驱动多个连杆部而使可动部移动的平行连杆机器人。
技术介绍
平行连杆机器人中，在基座与可动部之间排列多个连杆部。通过用多个致动器驱动多个连杆部而使可动部的位置或位置及姿势发生变化。平行连杆机器人的种类有伸缩型的平行连杆机器人、旋转型的平行连杆机器人及直动型的平行连杆机器人。伸缩型的平行连杆机器人是最早被提出来的，用于飞机的模拟装置、游戏设施等。伸缩型的平行连杆机器人通过在基座与可动部之间排列6根伸缩连杆而成。通过使伸缩连杆的连杆长度发生变化，能使可动部沿X、Y、Z轴这三轴方向进行平移运动，且能使可动部的姿势绕X、Y、Z轴这三轴旋转(参照专利文献1)。旋转型的平行连杆机器人使用旋转致动器作为驱动源。作为旋转型的平行连杆机器人的典型的例子，公知有下述的平行连杆机器人：将基座形成为三角形，在基座的三角形的各边以使马达的输出轴与各边平行的方式安装三个马达，在各马达的输出轴一体地结合绕输出轴旋转的细长的臂，用连杆将各臂的前端与可动部之间进行连结(参照专利文献2)。通过驱动与三个马达的输出轴结合的三个臂旋转，来使可动部相对于基座沿X、Y、Z轴这三轴方向平移运动。需要说明的是，通过使马达、臂及连杆的个数为6个，不仅能使可动部沿X、Y、Z轴这三轴方向平移运动，而且能使可动部的姿势绕X、Y、Z轴这三轴旋转。直动型的平行连杆机器人使用直动致动器作为驱动源。作为直动型的致动器的典型的例子，公知有下述的致动器：在基座上具有规定角度地呈放射状固定6根导轨，在各导轨上安装能直线运动地由滚珠丝杠驱动的滑动台，用杆将各导轨的滑动台与可动部连结(参照专利文献3)。通过使6根导轨的滑动台直线运动，能使可动部相对于基座沿X、Y、Z轴这三轴方向平移运动，且能使可动部的姿势绕X、Y、Z轴这三轴发生变化。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2000-130534号公报专利文献2：日本特表昭63-501860号公报专利文献3：日本特开平11-104987号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，上述的伸缩型的平行连杆机器人、旋转型的平行连杆机器人及直动型的平行连杆机器人存在以下的优点及缺点。在伸缩型的平行连杆机器人中，基座与可动部之间的所有的伸缩连杆是并列的，因此，能进行高输出，具有平行连杆机器人的刚性较高这样的优点。但是，存在可动部的可动范围较小这样的缺点。在旋转型的平行连杆机器人中，与马达的输出轴结合的臂及连杆使可动部移动，因此，具有能扩大可动部的可动范围这样的优点。但是，在对可动部作用有外力时，存在马达能承受的力小、平行连杆机器人的刚性低这样的缺点。若为了提高平行连杆机器人的刚性而使马达大型化，则会招致平行连杆机器人的大型化。在直动型的致动器中，具有能高精度地对可动部进行定位这样的优点。但是，由于作用于可动部的外力全都作用于直动致动器，因此，直动致动器需要较大的刚性，存在招致直动致动器大型化、进而平行连杆机器人大型化这样的缺点。另外，还存在为了确保刚性而需要直线导轨这样的缺点。本专利技术是为了解决上述以往的平行连杆机器人的缺点而做成的，其目的在于提供能提高刚性、且能实现小型化的平行连杆机器人。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本专利技术的一方案的平行连杆机器人具备基座、可动部、连结所述基座与所述可动部的多个连杆部、驱动所述多个连杆部的多个致动器，所述多个致动器分别是能绕规定轴线旋转地支承于所述基座且具有主体部及相对于所述主体部进行直线运动的轴部的直动致动器，所述多个连杆部分别具备驱动连杆和连结所述驱动连杆与所述可动部的从动连杆，所述驱动连杆能绕规定轴线旋转地支承于所述基座且与所述直动致动器连结，通过所述直动致动器进行伸缩，从而所述驱动连杆相对于所述基座绕所述驱动连杆的所述规定轴线旋转。专利技术效果根据本专利技术的一技术方案，直动致动器及驱动连杆能绕规定轴线旋转地支承于基座，通过使直动致动器伸缩，从而驱动连杆绕规定轴线旋转。因此，作用于可动部的外力转换为直动致动器的中心线方向的力而作用于直动致动器。直动致动器能耐受作用于可动部的较大的外力，因此平行连杆机器人的刚性提高。另外，驱动连杆能绕规定轴线旋转地支承于基座，因此，施加于可动部的外力的一部分能由基座承受。与施加于可动部的外力的一部分由基座承受相应地，作用于直动致动器的外力减少，能实现直动致动器的小型化，进而实现作为平行连杆机器人整体的小型化。附图说明图1是本专利技术的一实施方式的平行连杆机器人的立体图。图2是上述平行连杆机器人的俯视图。图3是上述平行连杆机器人的侧视图。图4是上述平行连杆机器人的侧视图(使可动部沿水平方向平移运动的状态)。具体实施方式以下，基于附图说明本专利技术的一实施方式的平行连杆机器人。图1表示实施方式的平行连杆机器人的立体图，图2表示俯视图，图3表示侧视图。如图1所示，本实施方式的平行连杆机器人具备基座1、可动部2、连结基座1与可动部2的三个连杆部5、驱动三个连杆部5的三个直动致动器6。可动部2具有3个自由度。基座1能收容于平行连杆机器人的未图示的壳体。通过使三个直动致动器6动作，从而可动部2沿X、Y、Z方向与基座1平行地进行平移运动。平移运动是指固定于可动部2的假想的所有线相对于其本来的方向保持平行的可动部2的动作。需要说明的是，如后所述，通过使直动致动器6及连杆部5的个数为6个，也能使可动部2具有6个自由度。在可动部2的下表面安装有进行规定作业的末端执行器(未图示)。通过使末端执行器为把持部、工具等，能进行例如电子部件向基板的安装、机械部件的组装、机械部件的加工、制品的输送·装箱等各种作业。基座1例如形成为平面六边形的板状。在基座1上呈放射状且沿周向隔开120度的均等间隔地配置三个直动致动器6。三个直动致动器6的中心线以中心角120度在基座1的中心交叉(参照图2)。各直动致动器6绕作为规定轴线的旋转轴9a、9b的轴线能旋转地支承于基座1上。在基座1上，与各直动致动器6对应地结合有平行的一对支承板11a、11b。直动致动器6的旋转轴9a、9b借助轴承能旋转地支承于一对支承板11a、11b。三个直动致动器6的三个轴线A1存在于与基座1的上表面平行的同一平面内。从上方观察平行连杆机器人，直动致动器6的旋转轴9a、9b的轴线A1与直动致动器6的中心线C1正交(参照图2)。从基座1的三边呈悬臂状突出有连杆支承梁1a。在连杆支承梁1a的前端能旋转地支承有连杆部5的驱动连杆3。在连杆支承梁1a的前端结合有旋转轴13。旋转轴13从连杆支承梁1a的前端部向左右沿水平方向突出。驱动连杆3绕作为规定轴线的旋转轴13的轴线A2旋转。从上方观察平行连杆机器人，旋转轴13的轴线A2与直动致动器6的中心线C1正交(参照图2)。如图1所示，各直动致动器6具备大致长方体的主体部8和相对于主体部8沿中心线方向进行直线运动的轴部7。在主体部8的侧面结合有上述旋转轴9a、9b。在主体部8的内部装入有与形成于轴部7的外周面的螺纹槽螺合的滚珠丝杠螺母及作为驱动滚珠丝杠螺母绕轴部7的中心线旋转的马达的例如步进马达。步进马达是具有与赋予的脉冲数成比例地以规定角度旋转的功能的马达。步进马达使滚珠丝杠螺母旋转时，轴部7沿中心线方向进行直线运动。步进马本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平行连杆机器人，其具备基座、可动部、连结所述基座与所述可动部的多个连杆部、驱动所述多个连杆部的多个致动器，所述多个致动器分别是能绕规定轴线旋转地支承于所述基座且具有主体部及相对于所述主体部进行直线运动的轴部的直动致动器，所述多个连杆部分别具备驱动连杆和连结所述驱动连杆与所述可动部的从动连杆，所述驱动连杆能绕规定轴线旋转地支承于所述基座且与所述直动致动器连结，通过所述直动致动器进行伸缩，从而所述驱动连杆相对于所述基座绕所述驱动连杆的所述规定轴线旋转。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.07 JP 2011-2678881.一种平行连杆机器人，其具备：基座；可动部；在所述基座上呈放射状地隔开均等间隔地配置，且连结所述基座与所述可动部的三个连杆部；驱动所述三个连杆部的三个致动器，所述三个致动器分别是能绕规定轴线旋转地支承于所述基座且具有主体部及相对于所述主体部进行直线运动的轴部的直动致动器，所述三个连杆部分别具备驱动连杆和连结所述驱动连杆与所述可动部的从动连杆，所述驱动连杆能绕配置于所述基座的旋转轴旋转地支承于所述基座且与所述直动致动器连结，所述从动连杆具备一对平行连杆，所述一对平行连杆经由接头与所述驱动连杆连结，并且经由接头与所述可动部连结，...

【专利技术属性】
技术研发人员：永塚正树，
申请(专利权)人：THK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP