平移支链及使用该平移支链的并联机器人制造技术

一种用于并联机器人的平移支链，包括摆臂及与摆臂相连的连杆机构。连杆机构包括平行设置的两个连杆及活动连接该两个连杆的第一连接件和第二连接件。第一连接件与摆臂固定相连。连杆机构还包括多个枢接件，每一枢接件包括第一枢转部和与第一枢转部相连的第二枢转部。第一枢转部具有第一轴线，第二枢转部具有与第一轴线垂直且异面的第二轴线。第一连接件和第二连接件的端部分别活动连接于多个枢接件的第一枢转部并绕第一轴线旋转。每一连杆的端部活动连接于多个枢接件的第二枢转部并绕第二轴线旋转。本发明专利技术还提供一种采用该平移支链的并联机器人。该机器人具有运动灵活性高且生产成本低的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种平移支链，特别是一种用于工业机器人的平移支链及使用该平移 支链的并联机器人。
技术介绍
并联机器人具有刚度大、承载能力强、精度高、自重负荷比小、动力性能好等一系 列优点，与目前广泛应用的串联机器人在应用上构成互补关系，因而扩大了机器人的应用 领域。三角架机器人(Delta Robot)是一种最典型的空间三自由度移动的并联机器人，其 整体结构简单、紧凑，具有良好的运动学和动力特性。如图1所示，一种并联机器人100包括支架11、动平台12及连接支架11与动平台 12的一个转动支链13和三个平移支链15。转动支链13可实现独立的旋转运动。三个平 移支链15可实现XYZ三个维度的平移运动。每个平移支链15包括一个摆臂151及一个四 连杆机构152，摆臂151与支架11活动连接。四连杆机构152的四个连杆之间通过球铰链 153转动连接，其中相对设置的两个连杆分别与摆臂151及动平台12固定连接。工作时， 电动机或其他驱动器驱动摆臂151作一定角度的转摆运动，以带动四连杆机构152张合、平 移、转动，从而实现动平台12的三维运动。然而，上述四连杆机构152的连杆之间通过球铰链153转动连接，由于球铰链能够 实现的偏摆角度有限(一般为25度以内)，使得四连杆机构152的平移距离受到限制，导致 采用四连杆机构152的并联机器人100的运动灵活性较小。并且，球铰链不易加工，连杆与 球铰链之间的配合间隙难以控制，组装工序复杂，导致采用四连杆机构152的并联机器人 100的生产成本较高。
技术实现思路
鉴于上述状况，有必要提供一种运动灵活性高且生产成本低的平移支链及使用该 平移支链的并联机器人。一种用于并联机器人的平移支链，包括摆臂及与摆臂相连的连杆机构。连杆机构 包括平行设置的两个连杆及活动连接该两个连杆的第一连接件和第二连接件。第一连接 件与摆臂固定相连。连杆机构还包括多个枢接件，每一枢接件包括第一枢转部和与第一枢 转部相连的第二枢转部。第一枢转部具有第一轴线，第二枢转部具有与第一轴线垂直且异 面的第二轴线。第一连接件和第二连接件的端部分别活动连接于多个枢接件的第一枢转部 并绕第一轴线旋转。每一连杆的端部活动连接于多个枢接件的第二枢转部并绕第二轴线旋 转。—种并联机器人，包括支架、动平台、设于支架的驱动机构以及连接支架与动平台 的平移支链。平移支链包括摆臂及与摆臂相连的连杆机构。连杆机构包括平行设置的两 个连杆及活动连接该两个连杆的第一连接件和第二连接件。第一连接件与摆臂固定相连。 连杆机构还包括多个枢接件，每一枢接件包括第一枢转部和与第一枢转部相连的第二枢转部。第一枢转部具有第一轴线，第二枢转部具有与第一轴线垂直且异面的第二轴线。第一 连接件和第二连接件的端部分别活动连接于多个枢接件的第一枢转部并绕第一轴线旋转。 每一连杆的端部活动连接于多个枢接件的第二枢转部并绕第二轴线旋转。上述的平移支链的第一、二连接件通过枢接件分别与两个连杆活动连接，由于枢 接件具有垂直且异面的两条轴线，相较于球铰，连杆与第一、二连接件之间的转动角度范 围更大，因此平移支链的平移距离更大，使得上述并联机器人的工作空间大，运动灵活性提 高。另外，采用转轴连接方式的连杆机构易于制造及组装，生产成本较低。附图说明图1是一种四自由度并联机器人的结构示意图。图2是本专利技术实施例的机器人的立体示意图，该机器人包括平移支链。图3是所示平移支链的放大立体组装示意图。图4是图3所示平移支链的立体分解图。具体实施例方式下面将结合附图及较佳实施例对本专利技术的平移支链及并联机器人作进一步的详 细说明。请参见图2，本专利技术实施例的并联机器人300为四自由度并联机器人，其包括一个 支架301、一个动平台302及连接支架301与动平台302的一个转动支链303和三个平移支 链200。支架301底部还设有三个用于驱动平移支链200运动的驱动装置304。请同时参见图3与图4，每个平移支链200包括摆臂10及与摆臂10相连的四连杆 机构20。四连杆机构20包括相互平行的两个连杆21，设于两个连杆21之间的第一连接件 23、第二连接件对，及四个枢接件沈。第一连接件23与摆臂10固定相连。第二连接件M 与动平台302活动相连。两个连杆21的两端通过四个枢接件沈分别与第一、第二连接件 23、24的两端转动相连。摆臂10大体为长条状，其包括主体12及从主体12两端延伸形成的连接部11及 卡合部13。连接部11可与驱动装置304驱动相连。卡合部13大体为圆柱形，其上开设有 一个圆形卡合孔131。连杆21大体为长条形，其两端分别形成有大体为圆柱状的第一端部211和第二端 部213。第一端部211上开设有一个圆形连接孔212，第二端部213上开设有一个圆形连接 孔 214。第一连接件23大体为圆柱形，其包括主体231和由主体231两端向外延伸形成的 两个转轴部233。主体231可穿设并固定于摆臂10的卡合部13的卡合孔131。第二连接件M与第一连接件23的结构大致相同，其包括主体241和由主体Ml 两端向外延伸形成的两个转轴部对3。主体241可活动穿设于动平台302上的轴孔3021。枢接件沈包括一圆环形的第一枢转部261和从第一枢转部261表面垂直延伸形 成的片状第二枢转部263。第一枢转部261上开设有圆形第一轴孔沈2。第一连接件23的 转轴部233可容纳于第一轴孔沈2内。第一轴孔262具有沿图示Y轴方向延伸的第一轴线 265.第二枢转部263上开设有圆形第二轴孔沈4。第二轴孔264具有沿图示Z轴方向第二轴线沈6。第二轴线266与第一轴线265垂直但不共面。四连杆机构20还包括四个设于第 一轴孔沈2内的第一轴承25。第一连接件23的转轴部233穿设于第一轴承25内，并可绕 第一轴线265旋转。四连杆机构20还包括四个转轴27、多个第二轴承28及多个锁紧螺母四。转轴27为大体沿图示Z轴方向延伸的柱体。转轴27包括圆柱形的主体271，从主 体271 —端径向延伸形成的抵持部273及从主体271另一端轴向延伸形成的螺纹部275。 第二轴承28可套设于主体271上，并位于连杆21和第二枢转部263之间，以减小连杆21 和第二枢转部263之间的摩擦力。本实施例中，第二轴承28为包含多个滚针的端面轴承。 锁紧螺母四可锁合于螺纹部273。组装平移支链200时，转轴27依次穿过一个第二轴承观、连杆21的第一连接端 211的连接孔212、另一个第二轴承28和枢接件沈的第二枢转部263上的第二轴孔沈4。 此时，转轴27的螺纹部275凸出于第二轴孔沈4。两个锁紧螺母四依次锁合于螺纹部275， 并使转轴27的抵持部273与第二轴承28相抵，从而减小连杆21和第二枢转部263之间的 配合间隙，提高平移支链300的运动稳定性和工作精度。由此，连杆21与枢接件沈的第二 枢转部263活动相连，且可绕第二轴线266旋转。使用相同的步骤，使每个连杆21的第二 连接端213也与一个枢接件沈相连。第一连接件23穿设并卡合于摆臂10的卡合孔131。由此，第一连接件23与摆臂 10固定连接。第一轴承25进入枢接件沈的第一枢转部的第一轴孔262后，第一连接 件23的转轴部233穿设于第一轴承25。由此，第一连接件23本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于并联机器人的平移支链，包括摆臂及与该摆臂相连的连杆机构，该连杆机构包括平行设置的两个连杆及活动连接该两个连杆的第一连接件和第二连接件，该第一连接件与该摆臂固定相连，其特征在于：该连杆机构还包括多个枢接件，每一枢接件包括第一枢转部和与该第一枢转部相连的第二枢转部，该第一枢转部具有第一轴线，该第二枢转部具有与该第一轴线垂直且异面的第二轴线，该第一连接件和该第二连接件的端部分别活动连接于该多个枢接件的该第一枢转部并绕第一轴线旋转，每一连杆的端部活动连接于该多个枢接件的该第二枢转部并绕第二轴线旋转。

【技术特征摘要】
1.一种用于并联机器人的平移支链，包括摆臂及与该摆臂相连的连杆机构，该连杆机 构包括平行设置的两个连杆及活动连接该两个连杆的第一连接件和第二连接件，该第一连 接件与该摆臂固定相连，其特征在于该连杆机构还包括多个枢接件，每一枢接件包括第一 枢转部和与该第一枢转部相连的第二枢转部，该第一枢转部具有第一轴线，该第二枢转部 具有与该第一轴线垂直且异面的第二轴线，该第一连接件和该第二连接件的端部分别活动 连接于该多个枢接件的该第一枢转部并绕第一轴线旋转，每一连杆的端部活动连接于该多 个枢接件的该第二枢转部并绕第二轴线旋转。2.如权利要求1所述的平移支链，其特征在于该第一连接件包括位于其端部的转轴 部，该第一枢转部上开设有容纳该转轴部的第一轴孔，该连杆机构还包括设于该第一轴孔 内的第一轴承，该转轴部穿设于该第一轴承。3.如权利要求1所述的平移支链，其特征在于该连杆机构还包括沿第二方向延伸的 转轴，该第二枢转部上开设有容纳该转轴的第二轴孔，该连杆一端开设有连接孔，该转轴穿 过该连接孔和该第二枢转部的第二轴孔以将该连杆与该枢接件活动相连。4.如权利要求3所述的平移支链，其特征在于该连杆机构还包括第二轴承，该第二轴 承套设于该转轴上并位于该连杆与该枢接件之间。5.如权利要求4所述的平移支链，其特征在于该第二轴承为端面轴承。6.如权利要求1所述的平移支链，其特征在于该多个枢接件的数量为四个，该两个连 杆分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵智明，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]