一种六自由度类delta机器人制造技术

本发明专利技术公开一种六自由度类delta机器人，所述六自由度机器人由框架、动平台、三组完全相同的分支机构组成，该机器人通过三组分支机构的六个主动丝杠的同步、异步旋转驱动，使该机器人可以实现动平台操作端在工作空间中，沿垂直的z轴和水平的x、y轴的三维平移运动以及绕三个移动轴的旋转运动，保留delta机器人快速、轻巧、结构简单、成本低等优势的同时，使机器人的运动更加灵活，适用于较为精密的加工和装配工作，极大的拓展了现有delta的应用范围。极大的拓展了现有delta的应用范围。极大的拓展了现有delta的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种六自由度类delta机器人


[0001]本专利技术涉及并联机器人
，具体涉及一种六自由度类delta机器人。

技术介绍

[0002]目前用于精密加工或装配的设备多是多轴串联式或混合式设备，但多轴串联式设备在精密加工中存在移动速度低、精度不稳定等问题，同时，无论是多轴串联式还是多轴混合式都存在造价高昂，维修成本高的问题。
[0003]解决速度和精度问题可以使用并联型delta机器人，而现有delta机器人通常为三自由度，只能完成末端在水平x、y轴以及垂直的z轴方向的移动，而要实现末端相对于x、y、z轴的旋转位姿，则需要通过末端加装串联机械手或者加装可旋转操作台。传统delta机器人执行末端的灵活度有限，现有改进型虽然一定程度上解决了灵活度的问题，但造价高，末端运动速度相对降低，整体性能没有大的提升。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术要解决的技术问题是提供一种六自由度类delta机器人，它使delta机器人能够更迅速、更精准、更灵活地完成在全工作空间内六个自由度的运动，同时，结构简单、成本低。
[0005]为实现以上目的，本专利技术所采用的技术方案包括：一种六自由度类delta机器人，包括框架、分支机构、动平台，所述框架内固定有十二根定位光杆；所述分支机构有三组，每组分支机构由两个驱动单元构成；每个所述驱动单元包括在水平面均布的丝杠、驱动扣、驱动电机以及驱动杆，所述驱动扣与所述驱动杆通过球铰连接；所述驱动杆与所述动平台通过球铰连接；所述驱动扣上安装有丝杠螺母，该驱动扣两端均有通孔，所述丝杠螺母与所述丝杠相配合，所述通孔与所述定位光杆相配合；六根所述驱动杆随与其连接的所述驱动扣在所述丝杠上的同步和/或异步垂直位移进而控制与六根驱动杆连接的动平台进行垂直和/或水平位置移动和/或绕水平内x、y轴以及垂直方向的z轴的旋转。
[0006]进一步地，所述丝杠顶部与框架相对应的位置设置有丝杠支撑座，所述丝杠顶部通过所述丝杠支撑座安装在框架顶部；所述丝杠底部通过联轴器与电机连接。
[0007]进一步地，所述框架、联轴器为铝合金材质，所述驱动杆为碳纤维材质。
[0008]本专利技术的有益效果为：所述的六自由度类delta机器人，通过简单的丝杠组合结构，使其实现了动平台相对于框架底板的垂直z轴、水平面x、y轴三轴的平移和旋转共计六个自由度的位移能力，在不降低速度的同时，极大提高了机器人的精确度和灵活度，使该机器人可以适应更加复杂的加工和装配工况，同时，本专利技术所述机器人整体结构简单、成本低，能够降低使用和维修成本。
附图说明
[0009]图1为本专利技术整体结构示意图；图2为本专利技术仰视结构示意图；图3为本专利技术分支机构示意图。
[0010]图中，1
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框架，2
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分支机构，3
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动平台，11
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定位光杆，21
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驱动扣，22
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驱动电机，23
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丝杠，24
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驱动杆，25
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丝杠支撑座，26
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联轴器，31
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动平台球铰，211
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驱动扣球铰，212
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驱动扣通孔，213
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丝杠螺母，241
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驱动杆球铰。
具体实施方式
[0011]下面将结合本专利技术实施例中的附图1
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3，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0012]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0013]如图1所示，一种六自由度类delta机器人，包括框架1、分支机构2、动平台3，所述框架1内固定有十二根定位光杆11；所述分支机构2有三组，每组分支机构2由两个驱动单元构成；每个所述驱动单元包括在水平面均布的驱动扣21、驱动电机22、丝杠23以及驱动杆24，所述驱动扣21与所述驱动杆24通过驱动扣球铰211、驱动杆球铰241连接；所述驱动杆24与所述动平台3通过驱动杆球铰241、动平台球铰31连接；驱动扣21、驱动杆24、动平台3之间的连接采用球铰，球铰具有控制灵活、准确、扭转角度大的优点，通过球铰连接，调整方便、安全可靠所述驱动扣21上安装有丝杠螺母213，该驱动扣21两端均有通孔212，所述丝杠螺母213与所述丝杠23相配合，可以使所述驱动扣21沿所述丝杠23垂直上下移动，所述通孔212与所述定位光杆11相配合，可以在所述驱动扣21垂直上下移动过程中提供旋转限位。在机器人的运动中，通过滚珠丝杠副传动，可以有效提高机器人运动的精确度。
[0014]六根所述驱动杆24随与其连接的所述驱动扣21在所述丝杠23上的同步和/或异步垂直位移进而控制与六根驱动杆24连接的动平台3进行垂直和/或水平位置移动和/或绕水平内x、y轴以及垂直方向的z轴的旋转，即所述动平台3可以实现在工作空间的六个自由度的运动。
[0015]所述丝杠23顶部与框架1相对应的位置设置有丝杠支撑座25，所述丝杠23顶部通过所述丝杠支撑座25安装在框架1顶部；所述丝杠23底部通过联轴器26与驱动电机22连接。
[0016]所述框架1、联轴器26为铝合金材质，所述驱动杆24为碳纤维材质，这样可以保证机构整体的轻量化，有利于装配人员搬运该机器人。
[0017]以上仅是本专利技术的优选实施方式，本专利技术的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本专利技术思路下的技术方案均属于本专利技术的保护范围。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理前提下的若干改进和润饰，应视为本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种六自由度类delta机器人，其特征在于，包括框架、分支机构、动平台，所述框架内固定有十二根定位光杆；所述分支机构有三组，每组分支机构由两个驱动单元构成；每个所述驱动单元包括在水平面均布的丝杠、驱动扣、驱动电机以及驱动杆，所述驱动扣与所述驱动杆通过球铰连接；所述驱动杆与所述动平台通过球铰连接；所述驱动扣上安装有丝杠螺母，该驱动扣两端均有通孔，所述丝杠螺母与所述丝杠相配合，所述通孔与所述定位光杆相配合；六根所述驱动杆随与其连接的所述驱动扣在所述丝杠上...

【专利技术属性】
技术研发人员：段超，刘红龙，王磊，
申请(专利权)人：塞伯睿机器人技术南京有限公司，
类型：发明
国别省市：