專利名稱：一種二自由度移動(dòng)平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，特別涉及一種二自由度移動(dòng)平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)，尤其適用于半導(dǎo)體后工序生產(chǎn)線關(guān)鍵設(shè)備——晶片粘片機(jī)的焊頭機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
并聯(lián)機(jī)構(gòu)是由多個(gè)并行鏈構(gòu)成的閉環(huán)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，即由多個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈的一端同時(shí)與一個(gè)具有多個(gè)自由度的終端操作器相連而構(gòu)成。并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)較高的剛度重量比；較高的載荷重量比；誤差小，精度高；易于將驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)置于機(jī)座上，減小了運(yùn)動(dòng)負(fù)荷，能夠高速運(yùn)動(dòng)；在位置求解上，并聯(lián)機(jī)構(gòu)反解容易；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，模塊化程度高。
近年來人們把注意力轉(zhuǎn)向了少自由度(動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)自由度數(shù)目少于6)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)。如在輕工、醫(yī)藥、食品和電子等行業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)線中，諸如晶片粘片機(jī)的焊頭機(jī)構(gòu)、晶園送進(jìn)機(jī)構(gòu)、SMT(表面貼裝)的PCB(印刷電路板)的貼片機(jī)構(gòu)等，焊頭是兩自由度傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，如再采用多自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)就顯得沒有必要，或制造成本太高。
焊頭是粘片機(jī)核心部件，其功能是將晶園上已切割分離的晶片吸起，傳送并放置于載體(引線框架、PCB板等)上進(jìn)行粘貼焊接。在吸取與放置晶片的過程中，要求焊頭分別與晶園、載體垂直。為此焊頭機(jī)構(gòu)屬于兩自由度或三自由度移動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在此機(jī)構(gòu)中，有一個(gè)或兩個(gè)電機(jī)安裝在另一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)上，安裝在其上的電機(jī)的質(zhì)量占整個(gè)焊頭運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的比例很大，因此焊頭的運(yùn)動(dòng)慣量較大，為解決此問題的有效途徑是設(shè)計(jì)一種或一類焊頭機(jī)構(gòu)，使所有驅(qū)動(dòng)電機(jī)都安裝在固定不動(dòng)的機(jī)架上，同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)兩自由度獨(dú)立傳動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種平面二維移動(dòng)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，本發(fā)明具有移動(dòng)質(zhì)量輕、高精度、高剛度、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是該機(jī)構(gòu)由固定平臺(tái)1與動(dòng)平臺(tái)9及連接固定平臺(tái)1與動(dòng)平臺(tái)9由滑塊和連桿所組成的運(yùn)動(dòng)支鏈所組成，其特征在于每條運(yùn)動(dòng)支鏈結(jié)構(gòu)不完全相同，每條運(yùn)動(dòng)支鏈與固定平臺(tái)1相聯(lián)接的運(yùn)動(dòng)副為移動(dòng)副，與動(dòng)平臺(tái)9相聯(lián)接的運(yùn)動(dòng)副為轉(zhuǎn)動(dòng)副，運(yùn)動(dòng)支鏈的中間運(yùn)動(dòng)副是轉(zhuǎn)動(dòng)副，當(dāng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)平臺(tái)9作兩自由度移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)。
上述固定平臺(tái)1由相互垂直的兩個(gè)導(dǎo)軌所組成，此兩個(gè)導(dǎo)軌相互垂直是由于焊頭工作時(shí)在這兩個(gè)方向要求分別具有平移的運(yùn)動(dòng)，如果移動(dòng)由合成運(yùn)動(dòng)來完成則兩個(gè)導(dǎo)軌垂直或不垂直。
該機(jī)構(gòu)的連桿4、主動(dòng)滑塊5、連接板6、從動(dòng)滑塊7、連桿8與動(dòng)平臺(tái)9構(gòu)成一個(gè)平行四邊形。
該機(jī)構(gòu)的主動(dòng)滑塊5、連接板6、從動(dòng)滑塊7、連桿4、連桿8安排在主要的運(yùn)動(dòng)方向或定位要求更嚴(yán)格的方向。
本發(fā)明的有益效果是吸頭電機(jī)固定在機(jī)架上，通過驅(qū)動(dòng)支鏈與固定平臺(tái)相聯(lián)接的移動(dòng)副完成拾取與粘焊動(dòng)作，減輕了運(yùn)動(dòng)質(zhì)量，有利于提高焊頭往返和改善動(dòng)態(tài)性能，具有高精度、高剛度、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，固定平臺(tái)1、滑塊2、連桿3、連桿4、主動(dòng)滑塊5、連接板6、從動(dòng)滑塊7、連桿8、動(dòng)平臺(tái)9。
具體實(shí)施例方式
下面給出本發(fā)明實(shí)施的優(yōu)選方案，并結(jié)合附圖加以說明。
本實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示，固定平臺(tái)1由相互垂直的兩個(gè)導(dǎo)軌所組成，此兩個(gè)導(dǎo)軌相互垂直是由于焊頭工作時(shí)在這兩個(gè)方向要求分別具有平移的運(yùn)動(dòng)，如果移動(dòng)由合成運(yùn)動(dòng)來完成則兩個(gè)導(dǎo)軌也可以不垂直，連接板6連接主動(dòng)滑塊5與從動(dòng)滑塊7，使主動(dòng)滑塊5與從動(dòng)滑塊7具有相同的運(yùn)動(dòng)，分別由滑塊2、連桿3和主動(dòng)滑塊5、連接板6、從動(dòng)滑塊7、連桿4、連桿8所組成的運(yùn)動(dòng)支鏈連接固定平臺(tái)1與動(dòng)平臺(tái)9，運(yùn)動(dòng)支鏈的結(jié)構(gòu)不完全相同，主動(dòng)滑塊5、連接板6、從動(dòng)滑塊7、連桿4、連桿8安排在主要的運(yùn)動(dòng)方向或定位要求更嚴(yán)格的方向，各運(yùn)動(dòng)支鏈與固定平臺(tái)相聯(lián)接的運(yùn)動(dòng)副為移動(dòng)副，與動(dòng)平臺(tái)相聯(lián)接的運(yùn)動(dòng)副為轉(zhuǎn)動(dòng)副，運(yùn)動(dòng)支鏈的中間運(yùn)動(dòng)副是轉(zhuǎn)動(dòng)副，即滑塊2、主動(dòng)滑塊5、從動(dòng)滑塊7與固定平臺(tái)1之間的運(yùn)動(dòng)副為移動(dòng)副，其余各構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)副均為轉(zhuǎn)動(dòng)副，連桿4與連桿8的長(zhǎng)度相等，主動(dòng)滑塊5與從動(dòng)滑塊7之間的距離與動(dòng)平臺(tái)9的長(zhǎng)度相等，這樣，連桿4、主動(dòng)滑塊5、連接板6、從動(dòng)滑塊7、連桿8與動(dòng)平臺(tái)9構(gòu)成一個(gè)平行四邊形，當(dāng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)滑塊2與主動(dòng)滑塊5運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)平臺(tái)作兩維移動(dòng)的二自由度的運(yùn)動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種二自由度移動(dòng)平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)由固定平臺(tái)(1)與動(dòng)平臺(tái)(9)及連接固定平臺(tái)(1)與動(dòng)平臺(tái)(9)由滑塊和連桿所組成的運(yùn)動(dòng)支鏈所組成，其特征在于每條運(yùn)動(dòng)支鏈結(jié)構(gòu)不完全相同，每條運(yùn)動(dòng)支鏈與固定平臺(tái)(1)相聯(lián)接的運(yùn)動(dòng)副為移動(dòng)副，與動(dòng)平臺(tái)(9)相聯(lián)接的運(yùn)動(dòng)副為轉(zhuǎn)動(dòng)副，運(yùn)動(dòng)支鏈的中間運(yùn)動(dòng)副是轉(zhuǎn)動(dòng)副，當(dāng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)平臺(tái)(9)作兩自由度移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二自由度移動(dòng)平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于上述固定平臺(tái)(1)由相互垂直的兩個(gè)導(dǎo)軌所組成，此兩個(gè)導(dǎo)軌相互垂直是由于焊頭工作時(shí)在這兩個(gè)方向要求分別具有平移的運(yùn)動(dòng)，如果移動(dòng)由合成運(yùn)動(dòng)來完成則兩個(gè)導(dǎo)軌垂直或不垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的二自由度移動(dòng)平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于連桿(4)、主動(dòng)滑塊(5)、連接板(6)、從動(dòng)滑塊(7)、連桿(8)與動(dòng)平臺(tái)(9)構(gòu)成一個(gè)平行四邊形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的二自由度移動(dòng)平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于主動(dòng)滑塊(5)、連接板(6)、從動(dòng)滑塊(7)、連桿(4)、連桿(8)安排在主要的運(yùn)動(dòng)方向或定位要求更嚴(yán)格的方向。
全文摘要
本發(fā)明屬于工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，其目的在于提供一種二自由度移動(dòng)平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)由固定平臺(tái)1與動(dòng)平臺(tái)9及連接固定平臺(tái)與動(dòng)平臺(tái)由滑塊和連桿所組成的運(yùn)動(dòng)支鏈組成；固定平臺(tái)1由相互垂直的兩個(gè)導(dǎo)軌所組成，連接板6連接主動(dòng)滑塊5與從動(dòng)滑塊7，連桿4、主動(dòng)滑塊5、連接板6、從動(dòng)滑塊7、連桿8與動(dòng)平臺(tái)9構(gòu)成一個(gè)平行四邊形，滑塊2、主動(dòng)滑塊5、從動(dòng)滑塊7與固定平臺(tái)1之間的運(yùn)動(dòng)副為移動(dòng)副，其余各構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)副均為轉(zhuǎn)動(dòng)副，當(dāng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)平臺(tái)作兩維移動(dòng)的二自由度的運(yùn)動(dòng)；本發(fā)明將吸頭電機(jī)固定在機(jī)架上，減輕了運(yùn)動(dòng)質(zhì)量，具有高精度、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B25J9/08GK1628939SQ20031011257
公開日2005年6月22日 申請(qǐng)日期2003年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月16日
發(fā)明者陳新, 溫兆麟, 吳小洪, 李克天, 何漢武 申請(qǐng)人:廣東工業(yè)大學(xué)