六自由度Delta机器人传动机构制造技术

六自由度Delta机器人传动机构，涉及一种机器人传动机构，为满足我国工业快速发展过程中对Delta机器人性能的需求。主驱动及辅助驱动电机固定在机体平台上，中空主运动臂与主驱动被动同步带轮连接，主驱动电机与主驱动同步带传动机构传动连接，辅助驱动连接轴通过两个万向节与中空主运动臂和锥齿轮副传动机构连接，平行四边形连杆机构与中空主运动臂及末端工作平台球铰接；辅助驱动同步带轮固套装在辅助驱动电机输出轴上，辅助驱动同步带轮与辅助转动被动同步带轮通过辅助驱动同步带连接，辅助驱动同步带轮轮轴与辅助转动被动同步带轮的轮轴交错90°设置，上万向节与辅助转动被动同步带轮轮轴转动连接。本发明专利技术用于Delta机器人上。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】六自由度Delta机器人传动机构，涉及一种机器人传动机构，为满足我国工业快速发展过程中对Delta机器人性能的需求。主驱动及辅助驱动电机固定在机体平台上，中空主运动臂与主驱动被动同步带轮连接，主驱动电机与主驱动同步带传动机构传动连接，辅助驱动连接轴通过两个万向节与中空主运动臂和锥齿轮副传动机构连接，平行四边形连杆机构与中空主运动臂及末端工作平台球铰接；辅助驱动同步带轮固套装在辅助驱动电机输出轴上，辅助驱动同步带轮与辅助转动被动同步带轮通过辅助驱动同步带连接，辅助驱动同步带轮轮轴与辅助转动被动同步带轮的轮轴交错90°设置，上万向节与辅助转动被动同步带轮轮轴转动连接。本专利技术用于Delta机器人上。【专利说明】六自由度Delta机器人传动机构
本专利技术涉及一种机器人传动机构，属于机器人
。
技术介绍
中国高度工业化的进程引领了机器人应用技术的快速发展，工业机器人正在迅速 地取代各种生产线中的主要劳动力一人。Delta机器人以其高效、快速的特点，成为食品、 药品、日化产品等生产线上分拣、包装机器人的首选机型，预测未来几年内中国国内的需求 都会在几十万台左右，市场潜力巨大。根据调查，目前应用领域中六自由度Delta机器人主 运动轴和辅助运动轴的传动机构主要有以下两种结构形式： -、三个主动轴机构以并联形式安装布置在机座平台之上，其主轴中心线在同一 平面重合并与平台平行；三个辅助运动轴机构以并联形式分别安装布置在三个主动轴机构 的连杆机构上，这种结构形式的特点在于：辅助运动轴驱动电机及传动机构置于连杆机构 之上，这种结构只需用一个万向节并且在理论上辅助运动轴工作中无需轴向的伸缩运动， 既可实现机器人运动过程中末端平台在运动空间内的运动以及辅助运动轴的径向旋转功 能。二、三个主动轴机构以并联形式安装布置在机座平台之上，其主轴中心线在同一平面 重合并与平台平行；三个辅助运动轴机构也以并联形式安装布置在机座平台之上，辅助运 动驱动电机中心线与机座平台垂直，各辅助运动驱动机构联接机器人末端平台的传动轴上 下二端装有万向节，中间装有可轴向伸缩的滚珠花键轴以满足机器人运动过程中末端平台 在运动空间内的运动和辅助运动轴的轴向伸缩和径向旋转功能。以上所述两种形式的六自 由度Delta机器人运行过程中所存在的问题是：第一种形式，因为是将辅助运动驱动机构 置于Delta机器人主动轴的连杆机构之上，这样就增加了主动轴驱动电机的负载，也限制 了机器人的工作运动频率与效率；另外，由于该部电机在机器人工作中始终处于运动状态， 对电机及电机的电缆等防护技术要求较高。第二种形式，虽然辅助运动驱动电机是安装在 Delta机器人机体平台之上，但是辅助驱动轴是滚珠花键轴，滚珠花键轴为合金钢材料制 造，质量重、运动惯量大，给机器人的主驱动电机增加负荷；Delta机器人的高速运动产生 的高频率的振动让滚珠花键轴快速磨损，短期内必须更换，在一台Delta机器人的使用寿 命周期内需多次（恶劣工作条件下会达到几十次）更换该部分的总成，无论是用户还是生 产厂家都是极大的负担和不便。综上所述，为满足我国工业快速发展过程中对Delta机器 人性能的需求，六自由度Delta机器人传动机构现状仍有技术改革的必要。
技术实现思路
本专利技术为克服现有技术存在的上述问题，提供一种六自由度Delta机器人传动机 构，以满足我国工业快速发展过程中对Delta机器人性能的需求。 本专利技术为解决上述问题，采取的技术方案是： 六自由度Delta机器人传动机构，它包括机体平台、三个中空主运动臂、三个主动 驱动传动机构、三个辅助交错轴驱动传动机构、三个平行四边形连杆机构及四、五、六轴传 动机构，所述的主运动臂的一端设有固定套；所述的三个主动驱动传动机构均包括主驱动 电机及主驱动同步带传动机构，所述的三个辅助交错轴驱动传动机构均包括辅助驱动电 机、辅助驱动同步带轮、臂端座、辅助转动被动同步带轮及辅助驱动同步带；所述的四、五、 六轴传动机构包括末端工作平台、三个上万向节、三个下万向节、三个辅助驱动连接轴及三 对锥齿轮副传动机构； 机体平台为圆盘形状，机体平台的外圆周边缘沿径向开有三个开口，所述的三个 开口沿机体平台的圆周均布设置，三个主驱动电机和三个辅助驱动电机均固定在机体平台 上，且三个主驱动电机和三个辅助驱动电机分别沿机体平台的圆周均布设置，中空主运动 臂与主驱动同步带传动机构的主驱动被动同步带轮连接，主驱动电机与主驱动同步带传动 机构传动连接，主驱动被动同步带轮的轴线与辅助驱动电机输出轴轴线重合；三个中空主 运动臂与机体平台上的三个开口一一对应设置；辅助驱动连接轴上端通过上万向节与中 空主运动臂连接，平行四边形连杆机构上下两端分别与中空主运动臂及末端工作平台球铰 接；辅助驱动同步带轮固套装在辅助驱动电机的输出轴上，且所述的辅助驱动同步带轮设 置在中空主运动臂内部，辅助转动被动同步带轮转动安装在臂端座内部，辅助驱动同步带 轮与辅助转动被动同步带轮通过辅助驱动同步带连接，辅助驱动同步带轮的轮轴与辅助转 动被动同步带轮的轮轴交错90°设置，上万向节与辅助转动被动同步带轮轮轴转动连接； 三对锥齿轮副传动机构设置在末端工作平台内，三个辅助驱动连接轴下端各通过一个下万 向节与三对锥齿轮副传动机构传动连接。 本专利技术相对于现有技术具有如下有益效果： -、主驱动被动同步带轮的轴线与辅助驱动电机输出轴轴线重合；辅助驱动同步 带轮的轮轴与辅助转动被动同步带轮的轮轴交错90°设置，通过辅助驱动电机带动辅助驱 动同步带轮转动，辅助驱动同步带轮通过辅助驱动同步带带动臂端座上的辅助转动被动同 步带轮转动，通过上万向节驱动辅助驱动连接轴，从而驱动三对锥齿轮副传动机构转动，实 现末端的三自由度的辅助运动；由于辅助驱动电机与主驱动电机均安装在机体平台上，由 于采取了主、辅两条传动路线，使得主驱动电机没有辅助部分负载，可有效提高机器人的工 作效率和频率；另外，由于辅助驱动电机安装在机体平台上，在对电机的防护要求相对降低 的同时，也降低了成本。 二、本专利技术整体结构合理、紧凑，减轻了机器人的主驱动电机负荷。 综上，本专利技术可满足我国工业快速发展过程中对Delta机器人性能不断提升的需 求。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术的六自由度Delta机器人传动机构总体结构立体图； 图2是平行四边形连杆机构的钢板弹簧拆分图； 图3是平行四边形连杆机构的钢板弹簧装配图； 图4是辅助交错轴驱动传动机构拆分图； 图5是辅助交错轴驱动传动机构装配图； 图6是平行四边形连杆机构的长柱转动到与坚直方向成锐角状态的简图； 图7是平行四边形连杆机构的长柱与坚直方向平行状态的简图； 图8是四、五、六轴传动机构连接简图； 图9是图1中A范围内的局部放大图； 图10是图1中B范围内的局部放大图。 图中的零部件名称及标号如下： 中空主运动臂1、主驱动电机2、主驱动同步带轮3、主驱动同步带4、辅助驱动电机 5、主驱动被动同步带轮6、辅助驱动连接轴7、固定套101、平行四边形连杆机构8、长柱801、 机体平台9、开口 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种六自由度Delta机器人传动机构，其特征是：它包括机体平台(9)、三个中空主运动臂(1)、三个主动驱动传动机构、三个辅助交错轴驱动传动机构、三个平行四边形连杆机构(8)及四、五、六轴传动机构，所述的主运动臂(1)的一端设有固定套(101)；所述的三个主动驱动传动机构均包括主驱动电机(2)及主驱动同步带传动机构(24)，所述的三个辅助交错轴驱动传动机构均包括辅助驱动电机(5)、辅助驱动同步带轮(12)、臂端座(17)、辅助转动被动同步带轮(18)及辅助驱动同步带(19)；所述的四、五、六轴传动机构包括末端工作平台(11)、三个上万向节(20)、三个下万向节(21)、三个辅助驱动连接轴(7)及三对锥齿轮副传动机构；机体平台(9)为圆盘形状，机体平台(9)的外圆周边缘沿径向开有三个开口(901)，所述的三个开口(901)沿机体平台(9)的圆周均布设置，三个主驱动电机(2)和三个辅助驱动电机(5)均固定在机体平台(9)上，且三个主驱动电机(2)和三个辅助驱动电机(5)分别沿机体平台(9)的圆周均布设置，中空主运动臂(1)与主驱动同步带传动机构(24)的主驱动被动同步带轮(6)连接，主驱动电机(2)与主驱动同步带传动机构(24)传动连接，主驱动被动同步带轮(6)的轴线与辅助驱动电机(5)输出轴轴线重合；三个中空主运动臂(1)与机体平台(9)上的三个开口(901)一一对应设置；辅助驱动连接轴(7)上端通过上万向节(20)与中空主运动臂(1)连接，平行四边形连杆机构(8)上下两端分别与中空主运动臂(1)及末端工作平台(11)球铰接；辅助驱动同步带轮(12)固套装在辅助驱动电机(5)的输出轴上，且所述的辅助驱动同步带轮(12)设置在中空主运动臂(13)内部，辅助转动被动同步带轮(18)转动安装在臂端座(17)内部，辅助驱动同步带轮(12)与辅助转动被动同步带轮(18)通过辅助驱动同步带(19)连接，辅助驱动同步带轮(12)的轮轴与辅助转动被动同步带轮(18)的轮轴交错90°设置，上万向节(20)与辅助转动被动同步带轮(18)轮轴转动连接；三对锥齿轮副传动机构设置在末端工作平台(11)内，三个辅助驱动连接轴(7)下端各通过一个下万向节(21)与三对锥齿轮副传动机构传动连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孔民秀，梁恒斌，赵亮，
申请(专利权)人：哈尔滨博强机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23