CN105563457B - 一种用于高速并联机器人的中间轴机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于高速并联机器人的中间轴机构，该中间轴机构一端穿过机器人的静平台与减速机相连接，另一端设置在机器人的动平台上，所述的中间轴机构包括上部连接单元、滚珠滑键心轴、浮动支撑及下部连接单元，所述的滚珠滑键心轴的顶端通过上部连接单元与减速机相连接，底端依次通过浮动支撑、下部连接单元与机器人的动平台相连接。与现有技术相比，本发明结构简单，采用滚珠滑键心轴与滚珠滑键滑套相配合，并在滚珠滑键心轴的底端设有浮动支撑，实用性强，安全可靠，能保证并联机器人的可靠运行，并延长并联机器人的使用寿命。

Description

一种用于高速并联机器人的中间轴机构
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，涉及一种中间轴机构，尤其是涉及一种用于高速并联机器人的中间轴机构。
背景技术
现有的Delta并联机器人大多是由静平台、电机、主动臂、球铰、从动臂、中间旋转轴机构和动平台组成，中间旋转轴机构能实现机器人动平台360°的旋转，其上端是滚珠滑键心轴通过胡克铰与静平台连接，下端是管轴通过胡克铰与动平台连接，滚珠滑键心轴与管轴之间可以相对滑动，从而实现中间旋转轴的伸缩功能，但是在实际使用过程中，滚珠滑键心轴的轴端和内连接套之间会产生很大的摩擦，使得内连接套产生大量的热量，严重磨损内连接套，同时伴随很大的噪音，增大了机器人的维修成本，降低了机器人的使用寿命，给实际生产使用带来了很大的困扰。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、安全可靠的用于高速并联机器人的中间轴机构。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于高速并联机器人的中间轴机构，该中间轴机构一端穿过机器人的静平台与减速机相连接，另一端设置在机器人的动平台上，所述的中间轴机构包括上部连接单元、滚珠滑键心轴、浮动支撑及下部连接单元，所述的滚珠滑键心轴的顶端通过上部连接单元与减速机相连接，底端依次通过浮动支撑、下部连接单元与机器人的动平台相连接。
所述的上部连接单元包括上部连接头、上部联轴器及上部万向节，所述的上部连接头设置在上部联轴器与上部万向节之间，顶部通过上部联轴器与减速机相连接，底部通过上部万向节与滚珠滑键心轴相连接。
所述的上部万向节通过圆柱销与滚珠滑键心轴固定连接。
所述的滚珠滑键心轴的上段轴部分设有外连接套，下段轴部分设有内连接套。
所述的滚珠滑键心轴的上段轴部分与外连接套之间还设有滚珠滑键滑套。
所述的外连接套的顶部通过螺钉与滚珠滑键滑套固定连接，底部通过圆柱销与内连接套连接。
所述的下部连接单元包括下部连接头和下部万向节，所述的下部连接头的顶部通过浮动支撑与滚珠滑键心轴相连接，底部通过下部万向节与动平台相连接。
所述的内连接套通过圆柱销与下部连接头固定连接。
滚珠滑键心轴与滚珠滑键滑套的配合实现了中间轴机构的伸缩，滚珠滑键心轴的底端设置的浮动支撑，在工作过程中，伴随着中间轴机构的伸缩，浮动支撑与内连接套产生摩擦，从而消除了因滚珠滑键心轴的轴端与内连接套直接接触摩擦，而造成内连接套严重磨损及噪声大等问题，有效减少摩擦发热，延长中间轴机构的使用寿命。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)由于采用浮动支撑，可以有效减少并联机器人在竖直方向伸缩时的摩擦，减少运动阻力，保证并联机器人工作平稳可靠；
2)由于在滚动滑键心轴的上段轴部分与外连接套之间设有滚珠滑键滑套，实现了中间轴机构在工作时的自由伸缩，有效减少了滚动滑键心轴与外连接套之间的摩擦；
3)结构简单，实用性强，安全可靠，能保证并联机器人的可靠运行，并延长并联机器人的使用寿命。
附图说明
图1为本发明一种用于高速并联机器人的中间轴机构的结构示意图；
图中标记说明：
1-上部联轴器、2-上部连接头、3-上部万向节、4-滚珠滑键心轴、5-滚珠滑键滑套、6-外连接套、7-内连接套、8-圆柱销、9-浮动支撑、10-下部连接头、11-下部万向节、12-静平台、13-减速机、14-螺钉。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例：
如图1所示，一种用于高速并联机器人的中间轴机构，该中间轴机构一端穿过机器人的静平台12与减速机13相连接，另一端设置在机器人的动平台上，中间轴机构包括上部连接单元、滚珠滑键心轴4、浮动支撑9及下部连接单元，滚珠滑键心轴4的顶端通过上部连接单元与减速机13相连接，底端依次通过浮动支9撑、下部连接单元与机器人的动平台相连接。
上部连接单元包括上部连接头2、上部联轴器1及上部万向节3，上部连接头 2设置在上部联轴器1与上部万向节3之间，顶部通过上部联轴器1与减速机13 相连接，底部通过上部万向节3与滚珠滑键心轴4相连接。
上部万向节3通过圆柱销8与滚珠滑键心轴4固定连接。
滚珠滑键心轴4的上段轴部分设有外连接套6，下段轴部分设有内连接套7。
滚珠滑键心轴4的上段轴部分与外连接套6之间还设有滚珠滑键滑套5。
外连接套6的顶部通过螺钉14与滚珠滑键滑套5固定连接，底部通过圆柱销 8与内连接套7连接。
下部连接单元包括下部连接头10和下部万向节11，下部连接头10的顶部通过浮动支撑9与滚珠滑键心轴4相连接，底部通过下部万向节11与动平台相连接。
内连接套7通过圆柱销8与下部连接头10固定连接。
滚珠滑键心轴4与滚珠滑键滑套5的配合实现了中间轴机构的伸缩，滚珠滑键心轴4的底端设置的浮动支撑9，能够使得并联机器人在竖直方向伸缩的过程中，不会产生很大摩擦，减小运动阻力。
滚珠滑键心轴4与滚珠滑键滑套5的配合实现了中间轴机构的伸缩，滚珠滑键心轴4的底端设置的浮动支撑9，在工作过程中，伴随着中间轴机构的伸缩，浮动支撑9与内连接套7产生摩擦，从而消除了因滚珠滑键心轴4的轴端与内连接套7 直接接触摩擦，而造成内连接套7严重磨损及噪声大等问题，有效减少摩擦发热，延长中间轴机构的使用寿命。

Claims (4)

1.一种用于高速并联机器人的中间轴机构，该中间轴机构一端穿过机器人的静平台与减速机相连接，另一端设置在机器人的动平台上，其特征在于，所述的中间轴机构包括上部连接单元、滚珠滑键心轴、浮动支撑及下部连接单元，所述的滚珠滑键心轴的顶端通过上部连接单元与减速机相连接，底端依次通过浮动支撑、下部连接单元与机器人的动平台相连接；
所述的滚珠滑键心轴的上段轴部分设有外连接套，下段轴部分设有内连接套；
所述的滚珠滑键心轴的上段轴部分与外连接套之间还设有滚珠滑键滑套；
所述的外连接套的顶部通过螺钉与滚珠滑键滑套固定连接，底部通过圆柱销与内连接套连接；
所述的浮动支撑设置在滚珠滑键心轴的底端；
所述的下部连接单元包括下部连接头和下部万向节，所述的下部连接头的顶部通过浮动支撑与滚珠滑键心轴相连接，底部通过下部万向节与动平台相连接；
工作时，伴随着中间轴机构的伸缩，浮动支撑与内连接套产生摩擦。
2.根据权利要求1所述的一种用于高速并联机器人的中间轴机构，其特征在于，所述的上部连接单元包括上部连接头、上部联轴器及上部万向节，所述的上部连接头设置在上部联轴器与上部万向节之间，顶部通过上部联轴器与减速机相连接，底部通过上部万向节与滚珠滑键心轴相连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于高速并联机器人的中间轴机构，其特征在于，所述的上部万向节通过圆柱销与滚珠滑键心轴固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于高速并联机器人的中间轴机构，其特征在于，所述的内连接套通过圆柱销与下部连接头固定连接。
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