[发明专利]一种并联机器人及应用在该并联机器人上的直线轴大臂

说明书

技术领域

本发明属于工业自动化领域，具体涉及一种并联机器人结构的改进，以及应用在该并联机器人上的直线轴大臂。

背景技术

并联机器人属于高速、轻载的机器人产品，一般通过示教编程或视觉系统捕捉目标物体，由三个并联的伺服轴确定抓具中心的空间位置，实现对目标物体的定位、分拣、搬运等操作。并联机器人以其重量轻、体积小、运动速度快、定位精确、成本低、效率高等特点，正在被食品、药品和电子产品等行业广泛应用。

目前市面上的大部分并联机器人基本上采用的都是极坐标轴，伺服电机减速机带动摇臂旋转，摇臂带动小臂空间运动的机械结构。摇臂一端安装在减速机轴输出端，电机旋转带动摇臂旋转，摇臂另一端以臂长为半径绕减速机轴转动，带动小臂在空间运动。这种结构的摇臂、小臂，其负载重量全部作用在减速机末端，对减速机精度，减速机刚性均有较高要求，且这种空间运动的结构对控制器算法也有较高的要求。

目前，现有的并联机器人大多是基于极坐标轴，伺服电机连减速器带动摇臂旋转，摇臂带动小臂的机械结构，如申请号为：CN201410051838.3，CN201410037966.2和201510686715.1等等。

这种结构需要专门的控制器及算法，减速机精度要求也很高，必须采用高精密谐波减速机，且减速机承担大臂小臂和负载的重量，要求减速机的刚性也较高，从而导致并联机器人的价格一直居高不下。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种结构简单，对减速机要求低，成本低廉的并联机器人。

为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括设置于机架顶部的上固定座，其特征在于：上固定座下方设置有下固定座，所述上固定座侧方设置有三组直线轴型大臂，所述直线轴型大臂包括固定在上固定座上的驱动电机和减速机，减速机上通过安装法兰设置有倾斜的大臂型材，大臂型材表面设置有滑槽，滑槽内设置有与所述减速机的动力输出端连接的滑块；所述三组直线轴型大臂的大臂型材下端均与所述下固定座相连，所述三组直线轴型大臂的滑块上均铰接设置有小臂，三小臂的下端与一动平台铰接。

作为本发明的一种优选方案，所述上固定座和下固定座之间设置有旋转驱动装置，旋转驱动装置的输出端通过万向节与一伸缩轴相连，伸缩轴下端与所述动平台上的手抓安装座相连。

本发明的有益效果：1、本发明的驱动电机、减速机和大臂型材均是固定在上固定座上，从而降低了动载荷，提高了承载能力；并且，三个大臂型材的固定，可以形成刚性连接结构，大幅度提高系统刚性，具有自重负荷比小，动态性能好的优点。

2、由于本发明的减速机所受扭力仅来自滑块、小臂、动平台和负载，因此，与现有的并联机器人相比，减速机承受的扭力大幅度减小，可更随意的选配电机、减速机和控制系统。

3、本发明通过其结构特点，可使用普通的减速机，从而使本发明具有更高的性价比。

4、本发明的减速机所受负载小，使用寿命长；并且本发明的负载运动完全取决于三个滑块之间的位置关系，而此关系仅需要通过一个简单的三元二次方程组即可算出，从而仅需使用普通PLC即可进行编程操作，使用方便零配件大众，进一步降低生产成本和后期维护成本。

本发明还提供一种应用于上述并联机器人的直线轴型大臂，其特征在于：包括驱动电机和减速机，减速机上通过安装法兰设置有倾斜的大臂型材，大臂型材表面设置有滑槽，滑槽内设置有与减速机动力输出端相连的同步带组件，同步带组件与所述滑槽内的滑块相连。

附图说明

图1是本发明并联机器人的结构示意图。

图2是本发明直线轴型大臂的结构示意图。

附图中1为机架、2为手抓安装座、3为动平台、4为伸缩轴、5为小臂、6为万向节、7为下固定座、8为大臂型材、9为滑块、10为旋转驱动装置、11为安装法兰、12为减速机、13为驱动电机、14为上固定座、15为直线轴型大臂、16为同步带组件、17为滑槽。

具体实施方式