一种三自由度并联机器人机构

摘要

本发明公开一种三自由度并联机器人机构，属于工业机器人技术领域。该机构包括垂直驱动链、水平驱动链、机架、末端执行机构；垂直驱动链包括垂直运动主动臂、垂直运动杆、垂直运动驱动装置、垂直运动传动装置；水平驱动链包括水平运动主动臂、水平运动驱动装置、水平运动传动装置；末端执行机构包括载台、弯头、弯头轴、法兰；机架由底座、电机座、底座上盖组成。垂直运动主动臂、水平运动主动臂由各自的驱动装置提供动力，从而实现末端执行机构的平动和垂直运动。本发明所提供的三自由度并联机器人机构自动化程度高，采用伺服系统，动作精确平稳，操作采用人机界面，能够实现在工业上的良好应用。

主权项

一种三自由度并联机器人机构，其特征在于该机器人机构包括垂直驱动链(1)、水平驱动链(2)、机架(3)、末端执行机构(4)；所述的垂直驱动链(1)包括垂直运动驱动装置(5)、垂直运动主动臂(6)、垂直运动杆(7)、两个内球连接座套(8)、内球连接机构(9)、大端锥齿轮(10)、小端锥齿轮(11)、大端锥齿轮轴(12)、小端锥齿轮轴(13)、锥齿轮安装板(14)、径向力轴承(15)、锥齿轮轴盖(16)以及两个垂直运动杆接头(17)；所述的水平驱动链(2)包括平移驱动轴(18)、第一水平运动主动臂(19)、第一水平运动驱动装置(20)、第一水平运动传动齿轮(21)、第二水平运动主动臂(22)、第二水平运动驱动装置(23)、第二水平运动传动齿轮(24)、平移连杆(25)、平移杆(26)、第二水平运动主动臂接头(27)、连杆接头(28)、连杆接头螺栓(29)、平移杆接头(30)、平移杆接头轴(31)、平移杆接头轴套(32)、平移杆二级螺栓(33)、套筒(34)以及空心轴(35)；所述的末端执行机构(4)包括载台(36)、载台套(37)、弯头(38)、第一弯头轴(39)、第二弯头轴(40)、垂直运动轴(41)、法兰(42)以及转板(43)；所述的机架(3)包括底座(44)、电机座(45)、底座上盖(46)；所述的垂直驱动链(1)通过所述的锥齿轮安装板(14)固接在所述的电机座(45)上，所述的水平驱动链(2)安装在所述的电机座(45)上并与所述的底座上盖(46)通过轴承连接，所述的末端执行机构(4)的载台(36)通过平移杆二级螺栓(33)与所述的水平驱动链(2)的平移杆(26)连接，所述的末端执行机构(4)通过所述转板(43)与所述垂直运动杆接头(17)通过垂直运动轴(41)以转动副连接；所述的垂直运动主动臂(6)设置在所述的大端锥齿轮轴(12)一端并以锁紧螺母定位，所述的锥齿轮轴盖(16)与所述的垂直运动主动臂(6)固接；所述的两个内球连接座套(8)中的一个固接在所述的垂直运动主动臂(6)一端的孔内，所述的两个内球连接座套(8)中的另一个与所述的两个垂直运动杆接头(17)中的一个固接；所述的内球连接机构(9)两端分别与所述的两个内球连接座套(8)固接；所述的两个垂直运动杆接头(17)分别固接在所述垂直运动杆(7)的两端；所述的小端锥齿轮轴(13)固接在电机座(45)上；所述的小端锥齿轮(11)固定在所述的小端锥齿轮轴(13)上并与大端锥齿轮啮合实现传动；所述的锥齿轮安装板(14)固接在所述的电机座(45)上；所述的大端锥齿轮(10)以键连接安装在所述的大端锥齿轮轴(12)上；所述的径向力轴承(15)安装在所述的大端锥齿轮轴(12)上；所述的垂直运动驱动装置(5)安装在所述的电机座(45)上，所述的垂直运动驱动装置(5)与所述的小端锥齿轮轴(13)以键连接，带动锥齿轮转动，从而驱动所述的垂直运动杆(7)上下运动；所述平移驱动轴(18)的一端与两个轴承以键连接，所述平移驱动轴(18)的另一端与所述的第一水平运动主动臂(19)连接并以锁紧螺母固定其位置；所述的第一水平运动传动齿轮(21)的大齿轮与所述 的平移驱动轴(18)通过键连接，所述的第一水平运动传动齿轮(21)的小齿轮与所述的第一水平运动驱动装置(20)通过键连接，从而带动所述的第一水平运动主动臂(19)的平面转动；所述的第二水平运动传动齿轮(24)的大齿轮与所述的平移驱动轴(18)通过两个轴承安装连接，所述的第二水平运动传动齿轮(24)的小齿轮与所述的第二水平运动驱动装置(23)通过键连接；所述的空心轴(35)与所述的第二水平运动传动齿轮(24)的大齿轮通过键连接；所述的第二水平运动主动臂(22)与所述的空心轴(35)通过键连接，从而带动所述的第二水平运动主动臂(22)的平面转动；所述的套筒(34)设置在所述的第一水平运动主动臂(19)与所述的第二水平运动主动臂(22)之间，所述的套筒(34)与所述的第一水平运动主动臂(19)通过轴承连接，所述的套筒(34)与所述的第二水平运动主动臂(22)过盈连接，所述的套筒(34)通过轴承安装在所述的平移驱动轴(18)上；所述的第一水平运动驱动装置(20)和所述的第二水平运动驱动装置(23)安装在所述的电机座(45)上；所述的平移杆接头(30)分别与所述的平移连杆(25)两端连接；所述的平移连杆(25)一端与所述的第一水平运动主动臂(19)通过所述的连杆接头螺栓(29)连接，所述平移连杆(25)的另一端与所述的平移杆(26)通过所述的平移杆接头轴(31)连接；所述的平移杆(26)一端与所述的平移杆接头(30)连接，所述平移杆(26)的另一端与所述的末端执行机构的载台(36)通过所述的平移杆二级螺栓(33)连接；所述的第二水平运动主动臂(22)通过所述的第二水平运动驱动臂接头(27)与所述的平移杆(26)连接，从而带动平移杆(26)平面运动；所述的载台(36)与所述的平移杆(26)一端连接；所述的第一弯头轴(39)一端与所述的转板(43)通过转动副连接，所述第一弯头轴(39)的另一端与所述的弯头(38)固接；所述的第二弯头轴(40)一端与所述的弯头(38)固接，所述的第二弯头轴(40)通过载台套(37)与所述的载台(36)连接；所述的法兰(42)连接在所述的第二弯头轴(40)的下端；所述的底座上盖(46)与所述的底座(44)固接；所述的电机座(45)固接在所述的机架(3)内部。