CN110315508A - 一种上下虎克铰六自由度电动并联机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及并联机构平台领域，公开了一种上下虎克铰六自由度电动并联机构，包括固定板和活动板；固定板设置有四组且呈前后左右四个方向均匀排布，固定板的上表面固定安装有两组平行的滑轨，两组滑轨上滑动连接有一组滑块，滑块的上侧中部通过铰接轴铰接有支撑杆，支撑杆的顶端铰接有安装底板，滑块的外侧壁中部固定连接有与滑轨平行的液压杆，液压杆的末端转动连接有固定在固定板上表面的液压缸，安装底板的上侧内部开设有圆形的滑槽，滑槽的内部滑动连接有活动板。本发明的优点是：上下升降的同时底部稳定性极好，顶部可自由旋转，灵活性极高，可抓取不同方位的物品。

Description

一种上下虎克铰六自由度电动并联机构

技术领域

本发明涉及并联机构平台领域，具体是一种上下虎克铰六自由度电动并联机构。

背景技术

并联机构是由多个分支链并行连接于固定平台和动平台所形成的闭环运动系统，其驱动电机安装在固定平台上，减少了运动部件的质量。与传统的串联机构相比，并联机构具有以下优点：承载能力强、刚度质量比高、误差小、易于实现结构紧凑、高速运动、模块化设计。

中国专利（公告号：CN 102848376 B，公告日：2014.12.24）公开了一种被动铰为虎克铰的二自由度平移运动并联机构。该并联机器人机构由运动平台、固定平台和两对导轨，以及并联连接在固定平台与运动平台之间的两条运动支链组成；每条运动支链由一条或两条子约束支链与运动滑块串联连接而成，而运动滑块直接与导轨相连，每个子约束支链分别由虎克铰、连杆和虎克铰串接而成且并联连接在运动平台和运动滑块之间。该发明的二自由度平移运动并联机构结构简单，无过约束结构；同时被动铰为虎克铰，改善了连杆的受力状态，提高了该机构的侧向刚度。但是该机构底部的稳定性一般，顶部灵活性较差，无法随意的旋转角度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种上下虎克铰六自由度电动并联机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种上下虎克铰六自由度电动并联机构，包括固定板和活动板；固定板设置有四组且呈前后左右四个方向均匀排布，固定板的上表面固定安装有两组平行的滑轨，两组滑轨上滑动连接有一组滑块，滑块垂直于滑轨，滑块的上侧中部通过铰接轴铰接有支撑杆，支撑杆的顶端铰接有安装底板，所述滑块的外侧壁中部固定连接有与滑轨平行的液压杆，液压杆的末端转动连接有固定在固定板上表面的液压缸，通过启动液压缸带动液压杆进行左右移动，进而带动滑块在滑轨上左右滑动。在安装底板的四周通过支撑杆设置有四组固定板，从而可保持安装底板底部的稳定性，通过将安装底板的四周铰接在滑块上，从而利用液压缸带动滑块在滑轨上滑动，从而对安装底板的高度进行调整。

所述安装底板的上侧内部开设有圆形的滑槽，滑槽的内部滑动连接有活动板，活动板的底部中心处连接有竖直的旋转杆，旋转杆的底端转动连接有固定于安装底板上表面中心处的电机，通过启动电机驱动旋转杆转动，进而带动活动板的底端在滑槽的内部滑动，从而便于调整活动板的角度。

作为本发明进一步的方案：固定板设置为矩形结构。

作为本发明进一步的方案：滑轨的末端固定安装有挡块，挡块的设置用于防止滑块在滑轨上滑动时脱落。

作为本发明进一步的方案：安装底板设置为八面体结构。

作为本发明进一步的方案：活动板设置为倒U型结构。

作为本发明进一步的方案：所述活动板的上表面固定安装有一组环形的围板，围板用于格挡放置在活动板上侧的物品。

作为本发明进一步的方案：所述围板的外侧面等间距铰接有若干组铰接杆，铰接杆的末端固定安装有机械爪，通过在围板的外侧的不同方向设置多组机械爪，便于同时将不同方向位置的物品进行夹持，从而提高了此装置的便捷性。

作为本发明再进一步的方案：活动板的左右两侧对称固定安装有固定块，固定块的中部竖直穿过有螺纹杆，螺纹杆的上侧螺纹连接有锁紧螺母，通过转动锁紧螺母将螺纹杆向下移动，从而将螺纹杆的底部紧紧的贴在安装底板的上表面，从而当电机停止运转时，将活动板稳稳的限制在安装底板的上侧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在安装底板的四周通过支撑杆设置有四组固定板，从而可保持安装底板底部的稳定性；通过将安装底板的四周铰接在滑块上，从而利用液压缸带动滑块在滑轨上滑动，从而对安装底板的高度进行调整；通过启动电机驱动旋转杆转动，进而带动活动板的底端在滑槽的内部滑动，从而便于调整活动板的角度；通过在围板的外侧的不同方向设置多组机械爪，便于同时将不同方向位置的物品进行夹持，从而提高了此装置的便捷性。本发明的优点是：上下升降的同时底部稳定性极好，顶部可自由旋转，灵活性极高，可抓取不同方位的物品。

附图说明

图1为一种上下虎克铰六自由度电动并联机构中固定板与安装底板的立体连接结构示意图。

图2为一种上下虎克铰六自由度电动并联机构的主视结构示意图。

图3为一种上下虎克铰六自由度电动并联机构中活动板的俯视结构示意图。

其中：固定板10，滑轨11，滑块12，挡块13，液压缸14，液压杆15，支撑杆16，铰接轴17，安装底板18，滑槽19，活动板20，电机21，旋转杆22，螺纹杆23，固定块24，锁紧螺母25，围板26，铰接杆27，机械爪28。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例一

请参阅图1-3，一种上下虎克铰六自由度电动并联机构，包括固定板10和活动板20；固定板10设置为矩形结构，固定板10设置有四组且呈前后左右四个方向均匀排布，固定板10的上表面固定安装有两组平行的滑轨11，两组滑轨11上滑动连接有一组滑块12，滑块12垂直于滑轨11，滑块12的上侧中部通过铰接轴17铰接有支撑杆16，滑轨11的末端固定安装有挡块13，挡块13的设置用于防止滑块12在滑轨11上滑动时脱落。支撑杆16的顶端铰接有安装底板18，安装底板18设置为八面体结构，所述滑块12的外侧壁中部固定连接有与滑轨11平行的液压杆15，液压杆15的末端转动连接有固定在固定板10上表面的液压缸14，通过启动液压缸14带动液压杆15进行左右移动，进而带动滑块12在滑轨11上左右滑动。在安装底板18的四周通过支撑杆16设置有四组固定板10，从而可保持安装底板18底部的稳定性，通过将安装底板18的四周铰接在滑块12上，从而利用液压缸14带动滑块12在滑轨11上滑动，从而对安装底板18的高度进行调整。

所述安装底板18的上侧内部开设有圆形的滑槽19，滑槽19的内部滑动连接有呈倒U型结构的活动板20，活动板20的底部中心处连接有竖直的旋转杆22，旋转杆22的底端转动连接有固定于安装底板18上表面中心处的电机21，通过启动电机21驱动旋转杆22转动，进而带动活动板20的底端在滑槽19的内部滑动，从而便于调整活动板20的角度。

所述活动板20的上表面固定安装有一组环形的围板26，围板26用于格挡放置在活动板20上侧的物品。所述围板26的外侧面等间距铰接有若干组铰接杆27，铰接杆27的末端固定安装有机械爪28，通过在围板26的外侧的不同方向设置多组机械爪28，便于同时将不同方向位置的物品夹持到29上进行放置使用，从而提高了此装置的便捷性。

本发明的工作原理是：首先通过启动液压缸14带动液压杆15移动，进而带动滑块12在滑轨11上滑动，从而带动支撑杆16进行摆动，进而调整安装底板18的使用高度，然后通过机械爪28将物品夹持到活动板20上，然后根据物品需要放置的角度，通过启动电机21带动旋转杆22旋转，进而带动活动板20的底端在滑槽19中进行滑动，从而调整活动板20的放置角度。

实施例二

在实施例一的基础上，活动板20的左右两侧对称固定安装有固定块24，固定块24的中部竖直穿过有螺纹杆23，螺纹杆23的上侧螺纹连接有锁紧螺母25，通过转动锁紧螺母25将螺纹杆23向下移动，从而将螺纹杆23的底部紧紧的贴在安装底板18的上表面，从而当电机21停止运转时，将活动板20稳稳的限制在安装底板18的上侧。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (8)

1.一种上下虎克铰六自由度电动并联机构，包括固定板（10）和活动板（20）；其特征在于，固定板（10）设置有四组且呈前后左右四个方向均匀排布，固定板（10）的上表面固定安装有两组平行的滑轨（11），两组滑轨（11）上滑动连接有一组滑块（12），滑块（12）垂直于滑轨（11），滑块（12）的上侧中部通过铰接轴（17）铰接有支撑杆（16），支撑杆（16）的顶端铰接有安装底板（18），滑块（12）的外侧壁中部固定连接有与滑轨（11）平行的液压杆（15），液压杆（15）的末端转动连接有固定在固定板（10）上表面的液压缸（14），安装底板（18）的上侧内部开设有圆形的滑槽（19），滑槽（19）的内部滑动连接有活动板（20），活动板（20）的底部中心处连接有竖直的旋转杆（22），旋转杆（22）的底端转动连接有固定于安装底板（18）上表面中心处的电机（21）。

2.根据权利要求1所述的一种上下虎克铰六自由度电动并联机构，其特征在于，固定板（10）设置为矩形结构。

3.根据权利要求2所述的一种上下虎克铰六自由度电动并联机构，其特征在于，滑轨（11）的末端固定安装有挡块（13）。

4.根据权利要求3所述的一种上下虎克铰六自由度电动并联机构，其特征在于，安装底板（18）设置为八面体结构。

5.根据权利要求4所述的一种上下虎克铰六自由度电动并联机构，其特征在于，活动板（20）设置为倒U型结构。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种上下虎克铰六自由度电动并联机构，其特征在于，活动板（20）的上表面固定安装有一组环形的围板（26）。

7.根据权利要求6所述的一种上下虎克铰六自由度电动并联机构，其特征在于，围板（26）的外侧面等间距铰接有若干组铰接杆（27），铰接杆（27）的末端固定安装有机械爪（28）。

8.根据权利要求7所述的一种上下虎克铰六自由度电动并联机构，其特征在于，活动板（20）的左右两侧对称固定安装有固定块（24），固定块（24）的中部竖直穿过有螺纹杆（23），螺纹杆（23）的上侧螺纹连接有锁紧螺母（25）。