并联机构制造技术

一种并联机构，使末端执行器的姿势稳定，且将末端执行器高精度定位。包括：臂（１０１），该臂具有一对棒（１２１），且将一对棒（１２１）平行配置的；托架（３），该托架安装有末端执行器，且保持在一对棒（１２１）上；球窝接头（４１、４２），其使托架（３）可相对臂（１０１）可移动地进行连结，且具有带有球头（４１３）的第一接头（４１１）和带有保持球头（４１３）的球窝（４１４）的第二接头（４１２）；连结部件（２），将平行的一对棒（１２１）相互连结，限制棒（１２１）绕平行于其长度方向的轴线旋转；以及施力部件（２４），其提供用于将球头（４１３）保持在球窝（４１４）中的作用力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将多个臂并列设置的并联机构。
技术介绍
并联机构为操作装置，与釆用串联式臂的串联机构相比，能够高速 且高精度动作，且轻质具有较高的刚性。在下述专利文献l和专利文献2中记载了该并联机构的现有技术。该专利文献中记载的并联机构整体 具有三个臂。各臂具有一对棒，且一对棒相互平行。马达与臂的基端部 连接以便能够传递动力，臂的自由端安装有托架。该托架上可安装末端 执行器。作为末端执行器例如有机械手。马达旋转带动各臂，使末端执行器移动至规定位置。这里，由于各 臂的棒和托架经由球窝接头连接，故托架相对臂可在三维方向上做动 作。此外，如专利文献1的图5所示，由于构成为通过弹簧将一对棒相 互拉靠起来，故球窝接头的球头部和球窝部被连结成彼此不会脱离。这 样一来，即使马达的旋转带动臂做动作，也不回使托架从各棒脱离。在上述的现有技术中，弹簧两端设置的各钩，仅分别挂于各棒。由 于弹簧的钩欠缺耐久性，故担心臂的持续动作会使钩疲劳而损坏。而且 由于是弹簧的钩仅挂于棒的构成，故存在棒可绕平行于自身的长度方向 的轴线旋转的余地。因此，在臂动作时，还伴随着棒绕上述轴线的旋转， 球窝接头中的球窝部相对球头部的移动量增大。因此，合成树脂制的球 窝接头的球头部与球窝部间的磨损所引起的劣化加速，伴随着该球窝接 头的磨损，末端执行器(托架)的姿势控制也变得不稳定。结果导致无 法将末端执行器高精度定位的问题。另外，在专利文献3中也记载有操 作装置的结构。该结构用于应对弹簧各钩疲劳而破损的问题，却无法应 对棒因绕平行于自身的长度方向的轴线旋转而引起的问题。专利文献l:日本专利实开平8-403号公报专利文献2:日本专利特许第3050992号/>才艮专利文献3:日本专利特表2002-529258号〃>才艮
技术实现思路
通过本专利技术解决的问题在于使末端执行器的姿势稳定，将末端执行 器高精度定位。为了解决上述课题，本专利技术提供一种并联机构，其包括以基端部 为中心可做摆动的臂，该臂具有一对棒，且一对棒在棒的长度方向上平 行配置；安装有末端执行器的托架，该托架在臂的自由端部被夹入保持 在一对棒之间；以使托架可相对臂移动的方式进行连结的一对球窝接头，该球窝接头具有设置在棒或托架的一方上的具有球头的第一接头、 和设置在棒或托架的另一方上而具有保持球头的球窝的第二接头；将平 行的一对棒相互连结起来的连结部件，该连结部件限制棒绕平行于棒的 长度方向的轴线旋转；以及施力部件，其可提供作用力，且该作用力用 来在球窝接头将球头保持在球窝中。优选地，施力部件的作用力的作用方向仅,皮限制在一个方向上。优选地，连结部件包括第一连结部件，其以与一方的棒的长度方向 正交的第一轴线为中心可做摆动地安装在一对棒中的一方的棒上；第二连 结部件，其以平行于第 一轴线的第二轴线作为中心可〗故摆动地安装在一对 棒中的另一方的棒上；活塞杆部，其固定于第一连结部件；以及缸部，其 固定于第二连结部件，且该缸部供活塞杆部以可在活塞杆部的轴方向上移动的方式插入。施力部件为螺旋弹簧，螺旋弹簧以缠绕于活塞杆部的外 周的状态设置，且利用螺旋弹簧的收缩而使一对棒彼此拉拢，并使得在各 球窝接头处球头被保持于球窝中。优选地，连结部件具有以与一方的棒的长度方向正交的第一轴线作 为中心可做摆动地安装在一对棒中的一方的棒上的部分；以及以平行于第 一轴线的第二轴线作为中心可做摆动地安装在一对棒中的另一方的棒上 的部分，在球窝接头中，各第二接头分别固定地设置于各棒上，第一接头 具有固定于托架上的釭部、和可沿自身的轴方向移动地插入到缸部中的活 塞杆部。施力部件为螺旋弹簧，螺旋弹簧以容置于缸部的缸室内的状态被 设置，且利用螺旋弹簧的伸长对各第一接头朝彼此远离的方向施力，使得在各球窝接头处球头被保持于球窝中。优选地，连结部件具有以与一方的棒的长度方向正交的第一轴线为 中心可做摆动地安装在一对棒中的一方的棒上的部分；以及以平行于第一 轴线的第二轴线作为中心可做摆动地安装在一对棒中的另 一方的棒上的 部分。在球窝接头中，各第一接头被固定地设置在托架上，且各第二接头 被固定地设置在各棒上，在固定于一对棒上的第二接头的至少一方，球 窝被可动地设置，并且受到作为施力部件的螺旋弹簧的作用，利用螺旋 弹簧的伸长而将可动球窝推向球头，使得在各球窝接头处球头被保持于 球窝中。优选地，连结部件包括第一连结部件，其以与一方的棒的长度方向 正交的第一轴线作为中心可做摆动地安装在一对棒中的一方的棒上；第二 连结部件，其以平行于第一轴线的第二轴线作为中心可做摆动地安装在一对棒中的另一方的棒上；活塞杆部，其固定于第一连结部件；以及缸部， 其固定于笫二连结部件，且该缸部供活塞杆部以可在自身的轴方向上移 动的方式插入。施力部件为螺旋弹簧，螺旋弹簧以缠绕于活塞杆部的外周 的状态设置，利用螺旋弹簧的伸长将一对棒相互拉拢，使得在各球窝接头 处球头被保持于球窝中。优选地，连结部件具有一对连结部件，该一对连结部件被支承为以与 一对棒的长度方向正交的方向作为中心可彼此相对地做摆动。 一对连结部 件中的一方的第一连结部件，以平行于与一方的棒的长度方向正交的方向 的第一轴线为中心可做摆动地安装在一对棒中的一方的棒上。 一对连结部 件中的另一方的第二连结部件，以平行于第一轴线的第二轴线为中心可做 摆动地安装在一对棒中的另一方的棒上。施力部件为螺旋弹簧，螺旋弹簧 的一端部以平行于第一轴线的第三轴线为中心可摆动地安装在第一连结 部件上，螺旋弹簧的另 一端部以平行于第二轴线的第四轴线为中心可做摆 动地安装在第二连结部件上。利用螺旋弹簧的收缩将第一轴线、第二轴线、 第三轴线以及第四轴线全部配置在一条直线上，使一对棒相互拉拢，使得 在各球窝接头处球头被保持于球窝中。优选地，连结部件具有一对连结部件，该一对连结部件被支承为以与 一对棒的长度方向正交的方向作为中心可彼此相对地做摆动。 一对连结部 件中的一方的第一连结部件，以平行于与一方的棒的长度方向正交的方向的第一轴线为中心可做:摆动地安装在一对棒中的一方的棒上。 一对连结部 件中的另一方的第二连结部件，以平行于第一轴线的第二轴线为中心可<故 摆动地安装在一对棒中的另一方的棒上。施力部件为受扭螺旋弹簧，受扭 螺旋弹簧的一端部以平行于第一轴线的第三轴线为中心可摆动地安装在 第 一连结部件上，受扭螺旋弹簧的另 一端部以平行于第二轴线的第四轴线 为中心可做摆动地安装在第二连结部件上。利用受扭螺旋弹簧的两端部 的相互对拉，将第一轴线、第二轴线、第三轴线以及第四轴线全部配置 在一条直线上，使一对棒相互拉拢，使得在各球窝接头处球头被保持于 球窝中。本专利技术所涉及的并联机构，具有将平行配置的一对棒彼此连结的连 结部件。连结部件限制了棒绕平行于棒自身的长度方向的轴线旋转。由 此棒在长度方向上的旋转摆动得到了限制、抑制。因此，在臂做动作时， 限制棒绕轴线的旋转，球窝接头处的球窝部相对球头部的移动量极小。 因此即便是合成树脂制的球窝接头，因球头部与球窝部的磨损所产生的 劣化也非常少，能够使末端执行器(托架)的姿势控制维持在稳定的状 态，可以将末端执行器进行高精度定位。而且，本专利技术所涉及的并联机 构，由于连结臂与施力部件的部分不具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种并联机构，其特征在于，包括：　以基端部为中心可做摆动的臂，该臂具有一对棒，且上述一对棒在上述棒的长度方向上平行配置；　安装有末端执行器的托架，该托架在上述臂的自由端部被夹入保持在上述一对棒之间；　以使上述托架可相对上述 臂移动的方式进行连结的一对球窝接头，该球窝接头具有：设置在上述棒或上述托架的一方上的具有球头的第一接头、和设置在上述棒或上述托架的另一方上而具有保持上述球头的球窝的第二接头；　将上述平行的一对棒相互连结起来的连结部件，该连结部件限制上 述棒绕平行于上述棒的长度方向的轴线旋转；以及，　施力部件，其可提供作用力，且该作用力用来在上述球窝接头将上述球头保持在上述球窝中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：中尾敬史，西田达彦，中西秀明，中村大五郎，
申请(专利权)人：村田机械株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]