CN203779488U - Delta并联机器人 - Google Patents

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宫赤坤
蓝黎恩
李臣学
熊吉光
黄成林
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上海理工大学
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Abstract

本实用新型涉及一种Delta并联机器人,静平台为一个正六边形,侧面均布有三个连接三角铁,每个连接三角铁上安装有驱动电机,驱动电机输出轴与U形块转动副连接,U形块转动副与驱动臂上端固定连接,驱动臂下端固定连接从动臂与驱动臂的连接块,从动臂与驱动臂的连接块两侧分别通过连接球铰与从动臂上端相连,从动臂下端通过球铰与动平台相连。本实用新型能够代替人工操作,发挥其高效的优势。主要是采用简单合理的结构设计,以相对简单的连接方式对静平台和驱动臂,驱动臂和从动臂结构,从动臂和动平台之间进行连接,结构紧凑,控制方便。实现动平台只能在XYZ3个方向上做高速的平动运动。

Description

Delta并联机器人
技术领域
[0001] 本实用新型属于一种Delta并联机器人,尤其是一种Delta并联机器人的结构。背景技术
[0002] 并联机器人已在物料搬运和分捡领域获得成功的商业化应用,其中最具代表性的当属Clavel发明的Delta并联机器人。该机器人采用平行四边形支链结构,可实现末端执行器的高速3维平动。目前,这类机器人已在电子、食品、医药等领域中得到应用,完成对轻小物料的高速分拣、插装、封装、包装等操作。本实用新型主要针对这种特殊的要求对并联机器人的机构进行创新型设计。
发明内容
[0003] 本实用新型是要提供一种Delta并联机器人,该机器人能够代替人工操作,发挥其高效的优势,并且结构简单合理,以相对简单的连接方式对静平台和驱动臂,驱动臂和从动臂结构,从动臂和动平台之间进行连接,结构紧凑,控制方便。
[0004] 为实现上述目的,本实用新型的技术方案是:一种Delta并联机器人,包括静平台、连接三角铁、驱动电机、U形块转动副、三支驱动臂、从动臂与驱动臂的连接块、三支平行四边形的从动臂、动平台、其特点是:静平台侧面均布有三个连接三角铁,每个连接三角铁上安装有驱动电机,驱动电机输出轴与U形块转动副连接,U形块转动副与驱动臂上端固定连接,驱动臂下端固定连接从动臂与驱动臂的连接块,从动臂与驱动臂的连接块两侧分别通过连接球铰与从动臂上端相连,从动臂下端通过球铰与动平台相连。
[0005] 连接三角铁壁厚为2mm,连接面上开有平行排列的六个螺纹孔,并通过螺钉与静平台固定连接,与之垂直的连接面上开有通孔和对称的四个螺纹孔,通孔与驱动电机的输出端配合连接,并用螺钉通过四个螺纹孔固定连接驱动电机。
[0006] 驱动臂呈阶梯圆柱状,两端设有外螺纹,两端分别通过外螺纹与转动副U形块和从动臂驱动臂连接块连接。
[0007] 从动臂呈阶梯圆柱状,两端设有外螺纹,两端分别通过外螺纹与连接球铰进行配合连接。连接球铰为杆端关节轴承。
[0008] 本实用新型的有益效果是:
[0009] 静平台做成标准的正六边形,可直接切割而成,如图2所示,驱动电机安装在三角铁内,三角铁通过螺钉与静平台相连,该结构简单、整体性好,安装简单、可大大减小安装误差。
[0010] 从动臂与驱动臂的连接块做成长方形块,结构简单,便于加工并且实用。从动臂两端与球铰连接,可增大从动臂的旋转角度从而增大工作空间。从动杆采取双杆结构构成封闭支链,大大增加其强度、刚度及稳定性。
[0011] 连接球铰采用杆端关节轴承SQZ系列,有较大的载荷能力和抗冲击能力,同时连接从动臂两端的球铰内螺纹分别采用左旋和右旋,可以调节从动臂的长度,这样就可以达到调整机器人工作空间的效果。
[0012] 动平台做成对称的类六边形结构,连接从动臂的边为直线结构,而相邻边为曲线结构,曲线结构可增大两相邻球铰的空间间距,从而有效避免两球铰之间发生干涉。
[0013] 本发明能够代替人工操作,发挥其高效的优势。主要是采用简单合理的结构设计,以相对简单的连接方式对静平台和驱动臂,驱动臂和从动臂结构,从动臂和动平台之间进行连接,结构紧凑,控制方便。实现动平台只能在XYZ3个方向上做高速的平动运动。
附图说明
[0014] 图1是本实用新型的结构立体示意图;
[0015] 图2是静平台组件结构示意图;
[0016] 图3是驱动臂组件结构示意图;
[0017] 图4是从动臂组件示意图。
具体实施方式
[0018] 下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
[0019] 如图1所示,本实用新型的Delta并联机器人,包括静平台1、连接三角铁2、驱动电机3、U形块转动副4、三支驱动臂5、从动臂与驱动臂的连接块6、连接球铰7、三支平行四边形的从动臂8、动平台9。
[0020] 静平台I侧面均布有三个连接三角铁,每个连接三角铁上安装有驱动电机3,驱动电机3输出轴与U形块转动副4连接,U形块转动副4与驱动臂5上端固定连接,驱动臂5下端固定连接从动臂与驱动臂的连接块6,从动臂与驱动臂的连接块6两侧分别通过连接球铰与从动臂8上端相连,从动臂8下端通过球铰与动平台9相连。
[0021] 三个平行四边形的从动臂8保证了动平台9只能有三个方向的平动自由度,驱动电机3通过U形块转动副4带动驱动臂5旋转,驱动臂5通过连接球铰7带动从动臂8,从动臂8通过连接球铰7带动动平台9运动,从而实现了整个并联机器人的运动。
[0022] 如图2所示,将静平台I设计为对称的六边形结构,在对称的三个面上分别钻上六个螺纹孔,用螺钉将三角铁2分别固定在静平台I的三个面上。
[0023] 如图3所示,驱动电机3的输出端与三角铁2的通孔配合连接,并通过螺钉将之固定在三连接角铁2上;U形块转动副4设计为U形块,用螺钉将U形块转动副4与驱动电机3的输出端和固定端定紧;驱动臂5设计为阶梯圆柱状,两端直接做成外螺纹,方便与转动副U形块4及从动臂与驱动臂连接块6相连接。
[0024] 如图4所示,从动臂8设计为为阶梯圆柱状,两端直接做成外螺纹,可以很好的与链接球铰7进行配合连接;连接球铰7采用杆端关节轴承SQZ系列,连接从动臂8两端的球铰内螺纹分别采用左旋和右旋,可对从动臂8进行杆长调节,同时采用双杆结构,组成一个闭环的平行四边形结构,可增加稳定性。动平台9做成对称的类六边形结构,连接从动臂8的边为直线结构,而相邻边为曲线结构,曲线结构可增大两相邻球铰的空间间距,从而有效避免两球铰之间发生干涉。
[0025] 以上各构件与电机间的连接为螺钉连接,为清晰表达图纸,仅给出相关的孔,所述螺钉,图中均省略不画。

Claims (5)

1.一种Delta并联机器人,包括静平台(I)、连接三角铁(2)、驱动电机(3)、U形块转动副(4)、三支驱动臂(5)、从动臂与驱动臂的连接块(6)、三支平行四边形的从动臂(8)、动平台(9)、其特征在于:所述静平台(I)侧面均布有三个连接三角铁,每个连接三角铁上安装有驱动电机(3),驱动电机(3)输出轴与U形块转动副(4)连接,U形块转动副(4)与驱动臂(5)上端固定连接,驱动臂(5)下端固定连接从动臂与驱动臂的连接块(6),从动臂与驱动臂的连接块(6)两侧分别通过连接球铰与从动臂(8)上端相连,从动臂(8)下端通过球铰与动平台(9)相连。
2.根据权利要求1所述的Delta并联机器人,其特征在于:所述连接三角铁(2)壁厚为2_,连接面上开有平行排列的六个螺纹孔,并通过螺钉与静平台固定连接,与之垂直的连接面上开有通孔和对称的四个螺纹孔,通孔与驱动电机的输出端配合连接,并用螺钉通过四个螺纹孔固定连接驱动电机。
3.根据权利要求1所述的Delta并联机器人,其特征在于:所述驱动臂(5)呈阶梯圆柱状,两端设有外螺纹,两端分别通过外螺纹与转动副U形块(4)和从动臂驱动臂连接块(6)连接。
4.根据权利要求1所述的Delta并联机器人,其特征在于:所述从动臂(8)呈阶梯圆柱状,两端设有外螺纹,两端分别通过外螺纹与连接球铰(7)进行配合连接。
5.连接球铰(7)为杆端关节轴承。
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