一种并联平面机械臂制造技术

一种并联平面机械臂，包第一主动杆、第一被动杆、第一驱动装置、第一基座、第二主动杆、第二被动杆、第二驱动装置、第二基座和垂直上下轴；所述第一主动杆的末端与所述第一被动杆的首端铰接连接，并组成第一臂，所述第二主动杆的末端与所述第二被动杆的首端铰接连接，并组成第二臂，所述第二驱动装置通过所述第二臂带动所述第一臂在X‑Y面的摆动。本实用新型专利技术的目的在于提出一种并联平面机械臂，通过双臂的并联垂直设置，以及将电机转移到基座位置上，有效地减少本体的运动惯量，使驱动的功率减少，从而臂运动的速度加快。

【技术实现步骤摘要】
一种并联平面机械臂
本技术涉及平面机械臂的
，特别是一种并联平面机械臂。
技术介绍
在现在的市场上，四轴平面机器人臂一般由两段臂、垂直上下轴和其转动的终端组成，两段臂在水平面上转动。如图10所示，前臂上装有三个电机，分别驱动前段臂的转动、垂直轴的上下和终端的转动，后臂由基座上的电机驱动。其缺点在于：1.由于转动的前臂上有三个电机，使得转动惯量很大，因此两个臂的转动速度受到限制，使得机器人的工作效率不高。2.两段臂组成一个单臂，其臂终端的钢度不够，影响机器人的终端精度。
技术实现思路
针对上述缺陷，本技术的目的在于提出一种并联平面机械臂，通过双臂的并联垂直设置，以及将电机转移到基座位置上，有效地减少本体的运动惯量，使驱动的功率减少，从而臂运动的速度加快。为达此目的，本技术采用以下技术方案：一种并联平面机械臂，包括第一主动杆、第一被动杆、第一驱动装置、第一基座、第二主动杆、第二被动杆、第二驱动装置、第二基座和垂直上下轴；所述第一主动杆与所述第一被动杆相互平行，所述第一主动杆的末端与所述第一被动杆的首端铰接连接，并组成第一臂，所述第一主动杆的首端连接于所述第一驱动装置的输出端，所述第一驱动装置固定于所述第一基座，所述第一驱动装置驱动所述第一臂在X-Y面的转动；所述第二主动杆与所述第二被动杆相互平行，所述第二主动杆的末端与所述第二被动杆的首端铰接连接，并组成第二臂，所述第二主动杆的首端连接于所述第二驱动装置的输出端，所述第二驱动装置通过第二双向关节固定于所述第二基座，所述第二驱动装置驱动所述第二臂的摆动；所述第一被动杆的末端和所述第二被动杆的末端通过第一双向关节铰接连接，所述第二臂与所述第一臂所在的X-Y面的夹角为45°-135°，所述第二驱动装置通过所述第二臂带动所述第一臂在X-Y面的摆动；所述第一被动杆垂直设置有所述垂直上下轴。需要说明的是，所述垂直上下轴可通过双驱动装置分别驱动其上下升降及自转的运动，双驱动装置为现有的轻量型驱动电机，可安装于第一被动杆的末端，结合本专利的并联平面机械臂即为四轴平面机械臂。更进一步的说明，所述第一双向关节包括L型板和两个轴承，两所述轴承分别位于所述L型板的不同板，两所述轴承的内圈通过所述L型板连接，一所述轴承的外圈连接于所述第一被动杆的末端，另一所述轴承的外圈连接于所述第二被动杆的末端；所述第一被动杆的末端、所述第二被动杆的末端分别设有用于容纳所述轴承的槽位。更进一步的说明，所述第二双向关节包括第二L型板和两个轴承，所述第二L型板由安装板和跟随板组成形成具有夹角的L型件，一所述轴承的内圈通过限位销固定于所述跟随板的板面，其外圈连接于所述第二主动杆的首端，另一所述轴承位于所述安装板的背面，其内圈通过定位轴固定于所述安装板的背面，其外圈固定于所述第二基座；所述第二主动杆的首端、所述第二基座分别设有用于容纳所述轴承的槽位；所述限位销的一端为限位部，另一端为轴向孔，限位部用于将限位销限位于跟随板302的板面，轴向孔用于安装所述第二驱动装置的驱动轴。更进一步的说明，所述第一双向关节包括L型板和两个轴承，两所述轴承分别位于所述L型板的不同板，两所述轴承的内圈通过所述L型板连接，一所述轴承的外圈连接于所述第一被动杆的末端，另一所述轴承的外圈连接于所述第二被动杆的末端；所述第一被动杆的末端、所述第二被动杆的末端分别套装有转接件，所述转接件设有用于容纳所述轴承的槽位。更进一步的说明，所述第二双向关节包括第二L型板和两个轴承，所述第二L型板由安装板和跟随板组成形成具有夹角的L型件，一所述轴承的内圈通过限位销固定于所述跟随板的板面，其外圈连接于所述第二主动杆的首端，另一所述轴承位于所述安装板的背面，其内圈通过定位轴固定于所述安装板的背面，其外圈固定于所述第二基座；所述第二主动杆的首端、所述第二基座分别套装有转接件，所述转接件设有用于容纳所述轴承的槽位。更进一步的说明，所述L型板的夹角为90°，所述第二臂与所述第一臂所在的水平面的夹角为90°。更进一步的说明，所述第一被动杆为弯折杆，所述垂直上下轴垂直设置在所述弯折杆的任意位置。更进一步的说明，所述第一基座和所述第二基座为同一基座，所述第一主动杆的首端和所述第二主动杆的首端通过第二双向关节铰接连接。更进一步的说明，所述第一主动杆、第一被动杆、第二主动杆和第二被动杆均为中空杆结构，杆结构为“U”形或是“工”字形。更进一步的说明，还包括第三驱动装置、传动齿轮和同步带，所述第三驱动装置位于所述第一主动杆的首端，所述第三驱动装置通过四个所述传动齿轮和两个所述同步带的设置，驱动所述垂直上下轴的自转。更进一步的说明，还包括第四驱动装置、传送齿轮、伞形齿轮和同步带，所述第四驱动装置位于所述第二主动杆的首端，所述第四驱动装置通过四个以上所述传动齿轮、两个所述伞形齿轮和两个以上的所述同步带的设置，驱动所述垂直上下轴的上下升降，一所述伞形齿轮位于所述第二被动杆的末端，另一所述伞形齿轮位于所述第一被动杆的末端，两所述伞形齿轮相互垂直啮合。本技术的有益效果：1、实现两臂对同一终端在X-Y平面上的位置控制，提高所述垂直上下轴终端的精度，同时将驱动装置都转移到机械臂的首端，减轻末端/终端的重量，减少转动惯量，提高臂的响应速度，在确保精度的同时工作效率也大大的提高；2、使第一臂和第二臂在实际组装的时候可以不用区分，可避免安装错乱，提高安装效率；3、垂直转角的变换，避免复杂的计算，可缩短计算时间，使得机械臂在位置控制上响应更快，且位移更加准确；4、减轻末端的重量，提高机械臂的响应速度。附图说明图1是本技术的一个实施例的结构示意图；图2是本技术的图1实施例的另一视角的结构示意图；图3是本技术的图2中的A-A方向的剖面示意图；图4是本技术的图2中的B-B方向的剖面示意图；图5是本技术的另一个实施例的结构示意图；图6是本技术的另一个实施例的结构示意图；图7是本技术的图6实施例的另一视角的结构示意图；图8是本技术的第一主动杆、第一被动杆、第二主动杆或第二被动杆的一个实施例的结构示意图；图9是本技术的第一主动杆、第一被动杆、第二主动杆或第二被动杆的一个实施例的结构示意图；图10是现有技术的一个实施例的结构示意图。其中：第一臂1、第一主动杆11、第一被动杆12、第一驱动装置13、第一基座、第二臂2、第二主动杆21、第二被动杆22、第二驱动装置23、第二基座02和垂直上下轴3、轴承100、L型板200、第二L型板300、安装板301、跟随板302、限位销3021、同步带400、第三驱动装置33、第四驱动装置44、伞形齿轮441、转接件001。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种并联平面机械臂，其特征在于：包括第一主动杆、第一被动杆、第一驱动装置、第一基座、第二主动杆、第二被动杆、第二驱动装置、第二基座和垂直上下轴；/n所述第一主动杆与所述第一被动杆相互平行，所述第一主动杆的末端与所述第一被动杆的首端铰接连接，并组成第一臂，所述第一主动杆的首端连接于所述第一驱动装置的输出端，所述第一驱动装置固定于所述第一基座，所述第一驱动装置驱动所述第一臂在X-Y面的转动；/n所述第二主动杆与所述第二被动杆相互平行，所述第二主动杆的末端与所述第二被动杆的首端铰接连接，并组成第二臂，所述第二主动杆的首端连接于所述第二驱动装置的输出端，所述第二驱动装置通过第二双向关节固定于所述第二基座，所述第二驱动装置驱动所述第二臂的摆动；/n所述第一被动杆的末端和所述第二被动杆的末端通过第一双向关节铰接连接，所述第二臂与所述第一臂所在的X-Y面的夹角为45°-135°，所述第二驱动装置通过所述第二臂带动所述第一臂在X-Y面的摆动；/n所述第一被动杆垂直设置有所述垂直上下轴。/n

【技术特征摘要】
1.一种并联平面机械臂，其特征在于：包括第一主动杆、第一被动杆、第一驱动装置、第一基座、第二主动杆、第二被动杆、第二驱动装置、第二基座和垂直上下轴；
所述第一主动杆与所述第一被动杆相互平行，所述第一主动杆的末端与所述第一被动杆的首端铰接连接，并组成第一臂，所述第一主动杆的首端连接于所述第一驱动装置的输出端，所述第一驱动装置固定于所述第一基座，所述第一驱动装置驱动所述第一臂在X-Y面的转动；
所述第二主动杆与所述第二被动杆相互平行，所述第二主动杆的末端与所述第二被动杆的首端铰接连接，并组成第二臂，所述第二主动杆的首端连接于所述第二驱动装置的输出端，所述第二驱动装置通过第二双向关节固定于所述第二基座，所述第二驱动装置驱动所述第二臂的摆动；
所述第一被动杆的末端和所述第二被动杆的末端通过第一双向关节铰接连接，所述第二臂与所述第一臂所在的X-Y面的夹角为45°-135°，所述第二驱动装置通过所述第二臂带动所述第一臂在X-Y面的摆动；
所述第一被动杆垂直设置有所述垂直上下轴。


2.根据权利要求1所述的并联平面机械臂，其特征在于：所述第一双向关节包括L型板和两个轴承，两所述轴承分别位于所述L型板的不同板，两所述轴承的内圈通过所述L型板连接，一所述轴承的外圈连接于所述第一被动杆的末端，另一所述轴承的外圈连接于所述第二被动杆的末端；
所述第一被动杆的末端、所述第二被动杆的末端分别设有用于容纳所述轴承的槽位。


3.根据权利要求1所述的并联平面机械臂，其特征在于：所述第二双向关节包括第二L型板和两个轴承，所述第二L型板由安装板和跟随板组成形成具有夹角的L型件，一所述轴承的内圈通过限位销固定于所述跟随板的板面，其外圈连接于所述第二主动杆的首端，另一所述轴承位于所述安装板的背面，其内圈通过定位轴固定于所述安装板的背面，其外圈固定于所述第二基座；
所述第二主动杆的首端、所述第二基座分别设有用于容纳所述轴承的槽位；所述限位销的一端为限位部，另一端为轴向孔，所述限位部用于将限位销限位于跟随板的板面，所述轴向孔用于安装所述第二驱动装置的驱动轴。


4.根据权利要求1所述的并联平面机械臂，其特征在于：所述第一双向关节包括L型板和两个轴承，两所述轴承分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐建柳，
申请(专利权)人：唐易平，
类型：新型
国别省市：湖南;43