一种同轴驱动布局多自由度并联机构的零件打磨机器人制造技术

本实用新型专利技术属于机器与机构领域，具体涉及一种同轴驱动布局多自由度并联机构的零件打磨机器人。目的是为了解决目前市面上的打磨机器人大多是基于串联机构的工具型打磨机器人，具有累计误差大、结构刚度低等技术问题。本实用新型专利技术包括有支撑装置、多个电机驱动装置、并联机构工作臂装置和末端执行装置。本实用新型专利技术所述每套并联机构工作臂装置中的下臂支链为一个或者一个以上，如果为一个以上，则一个以上的下臂支链相平行设置，且每个下臂支链的首端均与上臂支链的末端连接，保证了末端执行装置运动的刚性，确保了装置的稳定性，提高了打磨的精度。

A kind of part grinding robot with coaxial driving layout and multi DOF parallel mechanism

【技术实现步骤摘要】
一种同轴驱动布局多自由度并联机构的零件打磨机器人
本技术属于机器与机构领域，具体涉及一种同轴驱动布局多自由度并联机构的零件打磨机器人。
技术介绍
机器人打磨可代替人工打磨，具有精度一致、质量可靠、低废品率、可连续作业、生产效率高等优点，广泛应用在航空航天、汽车、IT行业、医疗器械行业的零部件制造中。打磨机器人分为工具型和工件型，由于工件型打磨机器人的工艺适用性不足，目前市面上的打磨机器人大多是基于串联机构的工具型打磨机器人，具有累计误差大、结构刚度低等缺点。[中国技术]CN205852421U公开了一种基于并联机构的管道内壁打磨机器人，[中国技术]CN108340353A公开了一种仿腕关节并联柔顺打磨机器人，两者其中的并联机构只用来驱动末端执行器的转动和小范围的移动，存在工作空间小的问题。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决目前市面上的打磨机器人大多是基于串联机构的工具型打磨机器人，具有累计误差大、结构刚度低等技术问题，提供一种同轴驱动布局多自由度并联机构的零件打磨机器人，为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种同轴驱动布局多自由度并联机构的零件打磨机器人，包括有支撑装置、多个电机驱动装置、并联机构工作臂装置和末端执行装置，所述电机驱动装置设置在支撑装置中，所述并联机构工作臂装置和电机驱动装置连接，所述末端执行装置和并联机构工作臂装置铰接；所述支撑装置由多个套筒和底座组成，所述套筒两两之间相互连接，在所述每个套筒的下部设有扇形槽，所述套筒设置在底座上；所述每个电机驱动装置由电机、减速器、下旋转环和上旋转环组成，所述电机与减速器相连接，所述减速器的下部与下旋转环相连接，所述上旋转环设置在下旋转环上，在所述下旋转环的内侧圆周设有卡块，用于与扇形槽匹配使用，以便于带动下旋转环和上旋转环转动；所述并联机构工作臂装置包括多套，每对下旋转环和上旋转环对应一套并联机构工作臂装置，每套并联机构工作臂装置都是由上臂支链和下臂支链组成，所述上臂支链的首端与上旋转环相连接，上臂支链的末端与下臂支链的首端相连接，下臂支链的末端与末端执行装置相连接；所述末端执行装置由移动平台、电主轴支座、电主轴和打磨头组成，在所述移动平台的上表面和下表面设有多个连接孔用于与下臂支链相连接，所述电主轴支座设置在移动平台的前面板，电主轴设置在电主轴支座上，所述打磨头安装在电主轴的下部，末端执行装置运动，使电主轴下部的打磨头按照既定的轨迹对零件进行打磨，打磨头可以根据零件不同的材料以及要求的打磨精度更换大小和种类，进一步提高打磨效果。进一步，在所述最上端套筒的上部设有顶盖，防止打磨过程中粉尘粉末进入套筒内。再进一步，所述相邻两个套筒之间通过多个螺栓相互连接且多个套筒的轴线重合，结构紧凑，占地空间小。更进一步，在所述底座上设有多个安装孔，用于安装地脚螺栓将整个装置固定；所述电主轴支座通过多个长螺钉与移动平台连接。更进一步，所述电机驱动装置的多个电机同轴心设置，结构紧凑，占地空间小，工作空间大。更进一步，所述上旋转环通过螺栓连接在下旋转环上。更进一步，所述减速器通过法兰与下旋转环相连接，使连接更紧密，传递扭矩更加稳定。更进一步，所述上旋转环包括上部环和下部环，所述上部环设置在下部环的上部，在所述上部环的下表面设有凸块，所述凸块与上臂支链相连接。更进一步，在上臂支链的首端设有圆环，在所述圆环的上表面设有与凸块相匹配的凹槽，圆环上的凹槽与凸块相连接，便于传递扭矩。更进一步，所述每套并联机构工作臂装置中的下臂支链为一个或者一个以上，如果为一个以上，则一个以上的下臂支链相平行设置，且每个下臂支链的首端均与上臂支链的末端连接，保证了末端执行装置运动的刚性，确保了装置的稳定性，提高了打磨的精度。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1.本技术所述电机驱动装置的多个电机同轴心设置，结构紧凑，占地空间小，工作空间大。2.本技术通过设置并联机构工作臂装置，具有工作空间大，动作平稳的，累计误差小、结构刚度高的优点。3.本技术采用电机驱动上臂支链，带动下臂支链运动，从而使末端执行装置的打磨头沿着预设路径打磨零件。4.本技术所述每套并联机构工作臂装置中的下臂支链为一个或者一个以上，如果为一个以上，则一个以上的下臂支链相平行设置，且每个下臂支链的首端均与上臂支链的末端连接，保证了末端执行装置运动的刚性，确保了装置的稳定性，提高了打磨的精度。5.所述末端执行装置由移动平台、电主轴支座、电主轴和打磨头组成，在所述移动平台的上表面和下表面设有多个连接孔用于与下臂支链相连接，所述电主轴支座设置在移动平台的前面板，电主轴设置在电主轴支座上，所述打磨头安装在电主轴的下部，末端执行装置运动，使电主轴下部的打磨头按照既定的轨迹对零件进行打磨，打磨头可以根据零件不同的材料以及要求的打磨精度更换大小和种类，进一步提高打磨效果。附图说明图1是本技术实施例1的整体结构示意图；图2是本技术实施例2的整体结构示意图；图3是本技术实施例1的使用状态图；图4是本技术实施例2的使用状态图；图5是本技术实施例1的整体结构示意图；图6是本技术实施例2的整体结构示意图；图7是本技术套筒的结构示意图；图8是本技术底座的结构示意图；图9是本技术电机驱动装置的结构示意图；图10是本技术下旋转环的结构示意图；图11是本技术上旋转环的结构示意图；图12是本技术末端执行装置的结构示意图；图13是本技术上臂支链的结构示意图；图中：1-支撑装置、101-套筒、102-底座、103-扇形槽、104-安装孔、2-电机驱动装置、201-电机、202-减速器、203-下旋转环、204-上旋转环、205-卡块、206-上部环、207-下部环、208-法兰、209-凸块、3-并联机构工作臂装置、301-上臂支链、302-下臂支链、303-圆环、304-凹槽、305-一号上臂支链、306-二号上臂支链、307-三号上臂支链、308-一号下臂支链、309-二号下臂支链、310-三号下臂支链、311-四号下臂支链、312-五号下臂支链、313-六号下臂支链、4-末端执行装置、401-移动平台、402-电主轴支座、403-电主轴、404-打磨头、405-连接孔、5-顶盖。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例1如图1-8所示，本实施例中的一种同轴驱动布局多自由度并联机构的零件打磨机器人，包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同轴驱动布局多自由度并联机构的零件打磨机器人，其特征在于：包括有支撑装置(1)、多个电机驱动装置(2)、并联机构工作臂装置(3)和末端执行装置(4)，所述电机驱动装置(2)设置在支撑装置(1)中，所述并联机构工作臂装置(3)和电机驱动装置(2)连接，所述末端执行装置(4)和并联机构工作臂装置(3)铰接；/n所述支撑装置(1)由多个套筒(101)和底座(102)组成，所述套筒(101)两两之间相互连接，在所述每个套筒(101)的下部设有扇形槽(103)，所述套筒(101)设置在底座(102)上；/n所述每个电机驱动装置(2)由电机(201)、减速器(202)、下旋转环(203)和上旋转环(204)组成，所述电机(201)与减速器(202)相连接，所述减速器(202)的下部与下旋转环(203)相连接，所述上旋转环(204)设置在下旋转环(203)上，在所述下旋转环(203)的内侧圆周设有卡块(205)，用于与扇形槽(103)匹配使用，以便于带动下旋转环(203)和上旋转环(204)转动；/n所述并联机构工作臂装置(3)包括多套，每对下旋转环(203)和上旋转环(204)对应一套并联机构工作臂装置(3)，每套并联机构工作臂装置(3)都是由上臂支链(301)和下臂支链(302)组成，所述上臂支链(301)的首端与上旋转环(204)相连接，上臂支链(301)的末端与下臂支链(302)的首端相连接，下臂支链(302)的末端与末端执行装置(4)相连接；/n所述末端执行装置(4)由移动平台(401)、电主轴支座(402)、电主轴(403)和打磨头(404)组成，在所述移动平台(401)的上表面和下表面设有多个连接孔(405)用于与下臂支链(302)相连接，所述电主轴支座(402)设置在移动平台(401)的前面板，电主轴(403)设置在电主轴支座(402)上，所述打磨头(404)安装在电主轴(403)的下部。/n...

【技术特征摘要】
1.一种同轴驱动布局多自由度并联机构的零件打磨机器人，其特征在于：包括有支撑装置(1)、多个电机驱动装置(2)、并联机构工作臂装置(3)和末端执行装置(4)，所述电机驱动装置(2)设置在支撑装置(1)中，所述并联机构工作臂装置(3)和电机驱动装置(2)连接，所述末端执行装置(4)和并联机构工作臂装置(3)铰接；
所述支撑装置(1)由多个套筒(101)和底座(102)组成，所述套筒(101)两两之间相互连接，在所述每个套筒(101)的下部设有扇形槽(103)，所述套筒(101)设置在底座(102)上；
所述每个电机驱动装置(2)由电机(201)、减速器(202)、下旋转环(203)和上旋转环(204)组成，所述电机(201)与减速器(202)相连接，所述减速器(202)的下部与下旋转环(203)相连接，所述上旋转环(204)设置在下旋转环(203)上，在所述下旋转环(203)的内侧圆周设有卡块(205)，用于与扇形槽(103)匹配使用，以便于带动下旋转环(203)和上旋转环(204)转动；
所述并联机构工作臂装置(3)包括多套，每对下旋转环(203)和上旋转环(204)对应一套并联机构工作臂装置(3)，每套并联机构工作臂装置(3)都是由上臂支链(301)和下臂支链(302)组成，所述上臂支链(301)的首端与上旋转环(204)相连接，上臂支链(301)的末端与下臂支链(302)的首端相连接，下臂支链(302)的末端与末端执行装置(4)相连接；
所述末端执行装置(4)由移动平台(401)、电主轴支座(402)、电主轴(403)和打磨头(404)组成，在所述移动平台(401)的上表面和下表面设有多个连接孔(405)用于与下臂支链(302)相连接，所述电主轴支座(402)设置在移动平台(401)的前面板，电主轴(403)设置在电主轴支座(402)上，所述打磨头(404)安装在电主轴(403)的下部。


2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘琳琳，李闯闯，吴振华，刘俊岐，景鸿翔，秦慧斌，侯志利，白小云，
申请(专利权)人：中北大学，太原理工大学，
类型：新型
国别省市：山西;14