平动并联机器人机构制造技术

本发明专利技术公开了一种平动并联机器人机构,包括V型滑轨、两个滑块、动平台及左、右连杆总成，所述V型滑轨是由两个直线滑轨拼接成V型，并在每个直线滑轨上分别设置一个滑块，左、右滑块分别与左、右连杆总成铰接，左、右连杆总成的下端与动平台铰接，左、右连杆总成分别组成平行四边形机构，本发明专利技术采用V型滑轨，可有效增加动平台的工作空间，控制算法更加简单，设备控制精度更高，降低了并联机构的复杂性，减少了并联机构运动副约束，安装、调试简单，减少了电能消耗，节约了工作成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及程序控制的机械手，具体地说是一种平动并联机器人机构。
技术介绍
并联机器人具有:无累积误差，精度较高；驱动装置可置于定平台上或接近定平台的位置，这样运动部分重量轻，速度高，动态响应好；结构紧凑，刚度高，承载能力大；完全对称的并联机构具有较好的各向同性；工作空间较小等特点，在需要高刚度、高精度或者大载荷而无须很大工作空间的领域内得到了广泛应用，其出现在工业、医学、军事等多个领域。并联机构受到运动副约束、支链干涉、奇异位形、位姿耦合等因素影响。delta并联机构是一种三维纯移动机构，作为一种典型的三自由度并联机构，具有工作空间大、运动学逆解简单、定位精准度高等优点，在应用中具有重要地位。现有的并联机器人大多采用三个至六个自由度对称结构，一般采用球铰、胡克铰或移动副作为运动副实现三个至六个自由度的空间运动。上述并联机器人的移动平台与机架之间通常以六个分支相连，每一个分支上设有驱动器以改变各分支的长度，使上平台的位置和姿态变化，其结构复杂，控制算法复杂，导致动作响应时间较长，制造成本高，需要电机具备较大的输出功率，且较难控制。在轻工、食品和电子等行业的自动化生产线中，诸如分拣、包装、封装等作业需要末端执行器可在平面内进行高速作业的机械手，然而，采用上述结构复杂的多自由度空间并联机器人则显得没有必要，或者制造成本太高。
技术实现思路
本专利技术的 目的是提供一种平动并联机器人机构，降低了并联机构的复杂性，减少了并联机构运动副约束，使其安装、调试简单。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为: 平动并联机器人机构，包括V型滑轨、两个滑块、动平台及左、右连杆总成，所述V型滑轨是由两个直线滑轨拼接成V型，并在每个直线滑轨上分别设置一个滑块，左、右滑块分别与左、右连杆总成铰接，左、右连杆总成的下端与动平台铰接。所述左连杆总成包括后连杆、外连杆和前连杆三根连杆，其中后连杆和前连杆前后重合，并与外连杆、动平台、左滑块组成平行四边形机构，右连杆总成与左连杆总成结构对称。滑块由步进电机或伺服电机驱动。本专利技术的有益效果在于: 本专利技术采用V型滑轨，可有效增加动平台的工作空间，控制算法更加简单，设备控制精度更高，降低了并联机构的复杂性，减少了并联机构运动副约束，安装、调试简单。减少了电能消耗，节约了工作成本。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术的立体结构示意图。图2为本专利技术的正视图。图3为本专利技术的左视图。图4为本专利技术动平台移动至左侧的状态示意图。图5为本专利技术动平台移动至右侧的状态示意图。图6为本专利技术加装纵向运动组件后的立体结构示意图。图中:1、V型滑轨；21、左滑块；22、右滑块；3、动平台；4、左连杆总成；41、后连杆；42、外连杆；43、前连杆；5、右连杆总成；6、滑动块；71、轨道；72、轨道。具体实施例方式如图1至3所示，平动并联机器人机构，包括V型滑轨1、左滑块21、右滑块22、动平台3、左连杆总成4及右连杆总成5，所述V型滑轨I是由两个直线滑轨拼接成V型，并在每个直线滑轨上分别设置一个滑块，左、右滑块分别与左、右连杆总成铰接，左、右连杆总成的下端与动平台铰接。所述左连杆总·成4包括后连杆41、外连杆42和前连杆43三根连杆，其中后连杆41和前连杆43前后重合，并与外连杆42、动平台3、左滑块21组成平行四边形机构，右连杆总成5与左连杆总成4结构对称。 滑块由步进电机或伺服电机驱动。工作原理如下，如图4至5所示，左、右滑块在步进电机或伺服电机的驱动下沿导轨自由滑动；带动平行四边形机构，动平台可以在V型滑轨所在的平面内平动。滑轨的V型的设置方式，增加了动平台的工作空间。如图6所示，作为优选，将所述的V型滑轨固定在滑动块6上，滑动块6可以沿设定的轨道71、72滑动，所述轨道71、72的方向与V型滑轨所在平面垂直。扩展后，该机构具有三个自由度，可以更好的满足实际应用。该并联机构的滑轨选用三根时，该并联机构为三自由度并联机构，从运动学正、逆解方面看，与传统的Delta并联机构相比，本专利技术降低了其复杂程度，将原来的角度计算变为了移动距离的计算，简化了正逆解计算公式，使得在实际应用中计算更快，控制更加容易，提高了设备的相应速度，提高了设备的工作效率。在需要走复杂空间曲线时可以进行更密集的插值运算，使曲线更平滑。以上公开的仅为本专利的具体实施例，但本专利并非局限于此，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，做出的变形应视为属于本专利技术保护范围。权利要求1.平动并联机器人机构，其特征在于:包括V型滑轨、两个滑块、动平台及左、右连杆总成，所述V型滑轨是由两个直线滑轨拼接成V型，并在每个直线滑轨上分别设置一个滑块，左、右滑块分别与左、右连杆总成铰接，左、右连杆总成的下端与动平台铰接。2.根据权利要求1所述的平动并联机器人机构，其特征在于:所述左连杆总成包括后连杆、外连杆和前连杆三根连杆，其中后连杆和前连杆前后重合，并与外连杆、动平台、左滑块组成平行四边形机构，右连杆总成与左连杆总成结构对称。3.根据权利要求1所述的平动并联机器人机构，其特征在于:滑块由步进电机或伺服电机驱动。4.根据权利要求1所述的平动并联机器人机构，其特征在于:所述的V型滑轨固定在滑动块上，滑动块可以沿 设定的轨道滑动，所述轨道的方向与V型滑轨所在平面垂直。全文摘要本专利技术公开了一种平动并联机器人机构,包括V型滑轨、两个滑块、动平台及左、右连杆总成，所述V型滑轨是由两个直线滑轨拼接成V型，并在每个直线滑轨上分别设置一个滑块，左、右滑块分别与左、右连杆总成铰接，左、右连杆总成的下端与动平台铰接，左、右连杆总成分别组成平行四边形机构，本专利技术采用V型滑轨，可有效增加动平台的工作空间，控制算法更加简单，设备控制精度更高，降低了并联机构的复杂性，减少了并联机构运动副约束，安装、调试简单，减少了电能消耗，节约了工作成本。文档编号B25J9/00GK103240730SQ201310187060公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月20日 优先权日2013年5月20日专利技术者林专利技术, 温亚莲 申请人:林专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
平动并联机器人机构，其特征在于：包括V型滑轨、两个滑块、动平台及左、右连杆总成，所述V型滑轨是由两个直线滑轨拼接成V型，并在每个直线滑轨上分别设置一个滑块，左、右滑块分别与左、右连杆总成铰接，左、右连杆总成的下端与动平台铰接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林发明，温亚莲，
申请(专利权)人：林发明，
类型：发明
国别省市：