[实用新型]十字型并联机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业用机器人技术领域。

背景技术

随着工业自动化水平的不断提高，机器人被广泛地应用于工业生产的各个领域。机器人大致分为并联机器人、关节机器人和串联机器人三大类，其执行部件要实现X向、Y向和Z向运动，需要分别匹配不同的动力进行驱动。运动过程中，每个轴的动力或电机自身的重量将叠加到运动负载上，造成动力消耗。并且，现有工业机器人在结构上存在的主要问题是：整体结构刚度不够，执行部分的位置精确度难控制，结构复杂，制造成本高。

实用新型内容

本实用新型针对上述技术问题进行改进，拟提供一种结构简单、制造成本低，结构刚度好、位置精确度高,绿色节能的并联机器人。

为解决以上技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种十字型并联机器人，包括左右间隔布置的两立柱(1)，关键在于：还包括X向组件(2)、Y向组件(3)和Z向组件(4)；所述X向组件(2)包括X向导轨(21)和X向溜板(22)，X向导轨(21)的左右两端分别与对应侧的立柱(1)固连在一起，X向溜板(22)与X向导轨(21)滑动连接；所述Z向组件(4)包括Z向导轨(41)和Z向滑块(42)，所述Z向滑块(42)固连在X向溜板(22)上，Z向滑块(42)与Z向导轨(41)滑动连接，Z向导轨(41)垂直于X向导轨(21)；所述Y向组件(3)包括执行部件(31)，以及气缸(32)或电缸，所述气缸(32)或电缸安装在Z向导轨(41)的下端，气缸(32)或电缸驱动执行部件(31)在Y向运动；

所述X向导轨(21)的左右两端各安装有一个驱动电机(5)和一个主动同步带轮(6)，所述Z向导轨(41)的上下两端各安装有一个从动同步带轮(7)，在Z向导轨(41)与X向导轨(21)交叉的四个角位置处各设置有一个惰轮(8)，且四个惰轮(8)均安装在X向溜板(22)上；在所述X向导轨(21)和Z向导轨(41)构成的十字形框架上套装有十字形的同步带(10)，在所述Z向导轨(41)上固设有与同步带(10)啮合的同步带锁紧块(9)，所述驱动电机(5)驱动主动同步带轮(6)转动，主动同步带轮(6)通过同步带(10)带动从动同步带轮(7)转动，最终带动执行部件(31)在X向及Z向运动。

作为上述方案的优选，所述立柱(1)的上方设置有与X向导轨(21)延伸方向一致的拖链(11)，拖链(11)的正上方设置有拖链箱(12)，拖链(11)的一端向上折弯180°后与拖链箱(12)接通，拖链箱(12)通过安装支架(13)与X向溜板(22)固连在一起，通过X向溜板(22)带动拖链箱(12)及拖链(11)一起在X向移动，在拖链(11)的下方设置有拖链线槽(15)，所述拖链线槽(15)固设在立柱(1)上方为拖链(11)的移动导向。通过设置拖链和拖链箱，用于十字型并联机器人中的管线通过，且拖链和拖链箱随X向溜板一起移动，从而保护管线，避免运动过程中的管线干涉，并增加拖链线槽为拖链的移动导向。

所述执行部件(31)为真空吸盘、气爪或机械手；执行部件可根据具体需要选择不同的执行部件进行安装，以满足各种场合的使用需要。

进一步，X向导轨(21)与X向溜板(22)，Z向导轨(41)与Z向滑块(42)分别通过燕尾槽滑动连接，保证滑动的可靠性。

工作过程及原理如下:十字型并联机器人的同步带呈十字型，刚好套在X向导轨和Z向导轨构成的十字形框架上，其中Z向滑块是随着X向溜板一起滑动，Z向滑块与Z向导轨滑动连接，由于Z向滑块与X向溜板是固定在一起，因此Z向滑块在Z向不动，由Z向导轨相对Z向滑块移动，即Z向导轨可上下移动。两个主动同步带轮分别由驱动电机驱动，主动同步带轮通过同步带带动从动同步带轮转动，最终带动执行部件在X向及Z向运动。

当两个驱动电机同向(均为顺时针或均为逆时针)转动时，执行部件在X向上运动，当两个驱动电机反向(一个为顺时针，一个为逆时针)转动时，执行部件在Z向上运动，即通过对驱动电机的控制，可以实现执行部件在X向及Z向的高速运动，且运动轨迹复杂多变；执行部件在Y向上运动由气缸或电缸实现，Y向行程由气缸或电缸的行程决定。

本实用新型的主要特点为：执行部件在X向与Z向上的运动是通过一根十字形同步带、两个驱动电机、两个主动同步带轮、两个从动同步带轮来实现，且驱动电机固定，不会在运动过程中随着X向与Z向的运动而运动；减少了运动负载质量，大大提高了运动速度；同时，同步带套在X向导轨和Z向导轨构成的十字形框架上，增大了结构的刚性，提高了执行部件运动位置的精确度；并且结构简单、设计巧妙、制造成本低。

附图说明