CN105598950A - 三自由度全回转保平行机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及三自由度全回转保平行机构，包括一级实心轴和动平台，一级实心轴外侧前部活动套有二级空心轴，二级空心轴的前、后两端均设有卡在一级实心轴上的一级端盖进行限位，二级空心轴可相对于一级实心轴转动，二级空心轴外侧前部套有三级空心轴，三级空心轴的前、后两端均设有卡在二级空心轴上的二级端盖进行限位，三级空心轴可相对于二级空心轴转动，三级空心轴外侧固定套有前近架杆，前近架杆左端通过铰接的方式连接有前远架杆。本发明仅通过前远架杆和后远架杆连接并限制动平板的运动，由于与现有的并联机构相比，约束大大减少，提高了动平板的自由度，使得动平板可以更加自由灵活地、以更加特殊的角度进行抓取或其他操作。

Description

三自由度全回转保平行机构

技术领域

本发明涉及并联机器人设备技术领域，具体的说是三自由度全回转保平行机构。

背景技术

工业生产中产品的分拣、包装、抽检以及堆垛等工作是一种重复性单调性很高的工作，随着工业自动化程度的提高，这些工作中机器人的使用率越来越高。工业机器人的使用一方面能够规避生产危险品过程中的危险，另一方面能够大大提高工厂的生产效率，降低人力成本，具有长期效益。用于这些用途的机器人通常有两大类，一类是并联机器人，另一类是串联机器人。并联机器人通常具有高速、稳定、刚度大、承载能力强、误差小、精度高、自重小但工作范围小的特点；串联机器人则有高负载、工作范围大的特点。

随着并联机器人的普及，并联机构的使用越来越广泛，然而并联机构虽然高速、稳定、刚度大、承载能力强、误差小、精度高，但是通常受自身结构限制，难以进行全回转运动，限制了并联机构的使用。

发明内容

针对上述技术的缺陷，本发明提出三自由度全回转保平行机构。

三自由度全回转保平行机构，包括一级实心轴和动平台，所述一级实心轴外侧前部活动套有二级空心轴，所述二级空心轴的前、后两端均设有卡在一级实心轴上的一级端盖进行限位，二级空心轴可相对于一级实心轴转动，所述二级空心轴外侧前部套有三级空心轴，所述三级空心轴的前、后两端均设有卡在二级空心轴上的二级端盖进行限位，三级空心轴可相对于二级空心轴转动，三级空心轴外侧固定套有前近架杆，所述前近架杆左端通过铰接的方式连接有前远架杆，所述前远架杆下端通过铰接的方式连接在动平台的左端，所述二级空心轴的外侧后部固定套有中近架杆，所述中近架杆与二级空心轴连接的部位为中近架杆的中部，中近架杆的左端、右端分别通过铰接的方式对称连接有一根一号中间杆，所述的两个一号中间杆的下端均通过铰接的方式连接有一个共边连接杆，且左侧的一号中间杆连接在共边连接杆左上端，右侧的一号中间杆连接在共边连接杆右上端，所述共边连接杆的左下端、右下端通过铰接的方式各连接有一个根二号中间杆，所述的两根二号中间杆的下端分别对称通过铰接的方式连接在动平台的上端面左侧、右侧；所述一级实心轴的后部固定套有后近架杆，所述后近架杆的右端通过铰接的方式连接有后远架杆，所述后远架杆的下端通过铰接的方式连接在动平台的右端。

所述前远架杆、后远架杆与二号中间杆均包括两条前后相互平行的子连杆和安装在所述的两个子连杆之间用于固定所述的两个子连杆的固定架。

本发明的有益效果是：本发明仅通过前远架杆和后远架杆连接并限制动平板的运动，由于与现有的并联机构相比，约束大大减少，提高了动平板的自由度，使得动平板可以更加自由灵活地、以更加特殊的角度进行抓取或其他操作，从而提高了并联机构的适用范围，为流水线上的操作机械结构增加了更加丰富的选择。所述动平板、二号中间架杆与共边连接杆组成的平行四边形结构、所述共边连接杆、一号中间架杆与近架杆组成的平行四边形结构均提高了本发明的负载能力和稳定性，并且不影响本发明的自由度，继承了现有并联机械结构的优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的主视图；

图3是本发明的一级实心轴、二级空心轴、三级空心轴与前近架杆、后近架杆与中近架杆的配合关系示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

如图1至图3所示，三自由度全回转保平行机构，包括一级实心轴1和动平台11，所述一级实心轴1外侧前部活动套有二级空心轴2，所述二级空心轴2的前、后两端均设有卡在一级实心轴1上的一级端盖进行限位，二级空心轴2可相对于一级实心轴1转动，所述二级空心轴2外侧前部套有三级空心轴3，所述三级空心轴3的前、后两端均设有卡在二级空心轴2上的二级端盖进行限位，三级空心轴3可相对于二级空心轴2转动，三级空心轴3外侧固定套有前近架杆4，所述前近架杆4左端通过铰接的方式连接有前远架杆10a，所述前远架杆10a下端通过铰接的方式连接在动平台11的左端，所述二级空心轴2的外侧后部固定套有中近架杆5，所述中近架杆5与二级空心轴2连接的部位为中近架杆5的中部，中近架杆5的左端、右端分别通过铰接的方式对称连接有一根一号中间杆7a，所述的两个一号中间杆7a的下端均通过铰接的方式连接有一个共边连接杆8，且左侧的一号中间杆7a连接在共边连接杆8左上端，右侧的一号中间杆7a连接在共边连接杆8右上端，所述共边连接杆8的左下端、右下端通过铰接的方式各连接有一个根二号中间杆9a，所述的两根二号中间杆9a的下端分别对称通过铰接的方式连接在动平台11的上端面左侧、右侧；所述一级实心轴1的后部固定套有后近架杆6，所述后近架杆6的右端通过铰接的方式连接有后远架杆10b，所述后远架杆10b的下端通过铰接的方式连接在动平台11的右端。

所述前远架杆10a、后远架杆10b与二号中间杆9a均包括两条前后相互平行的子连杆12和安装在所述的两个子连杆12之间用于固定所述的两个子连杆12的固定架13。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.三自由度全回转保平行机构，包括一级实心轴和动平台，其特征在于：所述一级实心轴外侧前部活动套有二级空心轴，所述二级空心轴的前、后两端均设有卡在一级实心轴上的一级端盖进行限位，二级空心轴可相对于一级实心轴转动，所述二级空心轴外侧前部套有三级空心轴，所述三级空心轴的前、后两端均设有卡在二级空心轴上的二级端盖进行限位，三级空心轴可相对于二级空心轴转动，三级空心轴外侧固定套有前近架杆，所述前近架杆左端通过铰接的方式连接有前远架杆，所述前远架杆下端通过铰接的方式连接在动平台的左端，所述二级空心轴的外侧后部固定套有中近架杆，所述中近架杆与二级空心轴连接的部位为中近架杆的中部，中近架杆的左端、右端分别通过铰接的方式对称连接有一根一号中间杆，所述的两个一号中间杆的下端均通过铰接的方式连接有一个共边连接杆，且左侧的一号中间杆连接在共边连接杆左上端，右侧的一号中间杆连接在共边连接杆右上端，所述共边连接杆的左下端、右下端通过铰接的方式各连接有一个根二号中间杆，所述的两根二号中间杆的下端分别对称通过铰接的方式连接在动平台的上端面左侧、右侧；所述一级实心轴的后部固定套有后近架杆，所述后近架杆的右端通过铰接的方式连接有后远架杆，所述后远架杆的下端通过铰接的方式连接在动平台的右端。

2.根据权利要求1所述的三自由度全回转保平行机构，其特征在于：所述前远架杆、后远架杆与二号中间杆均包括两条前后相互平行的子连杆和安装在所述的两个子连杆之间用于固定所述的两个子连杆的固定架。