本發(fā)明屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)計(jì)一種滾珠絲杠串聯(lián)齒輪齒條式的動(dòng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

輕工、醫(yī)藥、食品和電子等行業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)線中，諸如分揀、包裝、封裝，特別是在物料搬運(yùn)、機(jī)床上下料等這種重復(fù)、枯燥、危險(xiǎn)性尤為突出工作中，為了減輕人類勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，在作業(yè)工序中往往需要在空間中安置重復(fù)性工作的作業(yè)機(jī)械人。然而當(dāng)下很多主流的并聯(lián)機(jī)器人其活動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)不夠靈活，末端件的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍一般只在40度左右或是更小，其應(yīng)用的范圍受到限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種滾珠絲杠式的動(dòng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)，該動(dòng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)是一種可實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)偏轉(zhuǎn)角度增大的動(dòng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)，因而擴(kuò)展了許多現(xiàn)有機(jī)器人的應(yīng)用范圍。

本發(fā)明所提供的滾珠絲杠串聯(lián)齒輪齒條式的動(dòng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)包括包括電機(jī)支座1、驅(qū)動(dòng)裝置2、同步帶機(jī)構(gòu)、滾珠絲杠機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、上動(dòng)平臺(tái)8、下動(dòng)平臺(tái)15、動(dòng)平臺(tái)連桿18a、動(dòng)平臺(tái)連桿18b、第一虎克鉸11、第二虎克鉸17a、第三虎克鉸17b、第四虎克鉸鉸17c、第五虎克鉸17d；電機(jī)支座1布置于上動(dòng)平臺(tái)8的中心位置，驅(qū)動(dòng)裝置2安裝于電機(jī)支座1上；同步帶機(jī)構(gòu)包括：同步帶輪3、同步帶輪5、同步帶6，同步帶輪3安裝于驅(qū)動(dòng)裝置2的軸端，同步帶輪5固連于絲杠螺母7的內(nèi)圈。

滾珠絲杠機(jī)構(gòu)包括絲杠末端擋塊4、絲杠螺母7、絲杠9、絲杠末端執(zhí)行件10，絲杠末端擋塊4固連于絲杠9的上端，絲杠螺母7固定于上動(dòng)平臺(tái)8上并與絲杠9配合，絲杠9下端固接絲杠末端執(zhí)行件10。

齒輪齒條機(jī)構(gòu)包括齒條連桿12、齒條13、齒條導(dǎo)向機(jī)構(gòu)14、所屬齒輪15、齒輪箱蓋19，齒條連桿12上端通過第一虎克鉸11與絲杠末端執(zhí)行件10相連接，絲杠末端執(zhí)行件10下端與齒條13相連，齒條13在齒條導(dǎo)向機(jī)構(gòu)14中運(yùn)動(dòng)并與所屬齒輪16相嚙合，齒輪16固接于下動(dòng)平臺(tái)15上,；動(dòng)平臺(tái)連桿18a、動(dòng)平臺(tái)連桿18b上端通過第二虎克鉸18a、第三虎克鉸18b與上動(dòng)平臺(tái)8相連，動(dòng)平臺(tái)連桿18a、動(dòng)平臺(tái)連桿18b下端通過第四虎克鉸17c、第五虎克鉸17d與下動(dòng)平臺(tái)15相連。驅(qū)動(dòng)裝置2帶動(dòng)同步帶機(jī)構(gòu)，同步帶機(jī)構(gòu)帶動(dòng)滾珠絲杠機(jī)構(gòu)，滾珠絲杠機(jī)構(gòu)帶動(dòng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)，齒輪齒條機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下動(dòng)平臺(tái)15的偏轉(zhuǎn)，整個(gè)動(dòng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)僅由驅(qū)動(dòng)裝置2提供動(dòng)力。

當(dāng)動(dòng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到上動(dòng)平臺(tái)8與下動(dòng)平臺(tái)15處于平行位置時(shí)，絲杠9及齒條連桿12與動(dòng)平臺(tái)連桿18a、動(dòng)平臺(tái)連桿18b從軸向看位于等腰三角形的三個(gè)頂點(diǎn)處，且絲杠9軸心位于等腰三角形的上頂點(diǎn)處。

本發(fā)明具有以下技術(shù)特點(diǎn)：

本發(fā)明中的動(dòng)平臺(tái)，對(duì)現(xiàn)有機(jī)器人如六自由度并聯(lián)機(jī)器人等的由機(jī)器人臂控制的單一動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行了改造，將執(zhí)行構(gòu)件布置在下動(dòng)平臺(tái)上來實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的角度偏轉(zhuǎn)增大的效果。當(dāng)絲杠運(yùn)動(dòng)到特定位置時(shí)，可使上下兩個(gè)動(dòng)平臺(tái)處于平行位置，絲杠及絲杠連桿與兩動(dòng)平臺(tái)連桿的布置，從軸向看，三者位于一等腰三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，且絲杠軸線位于等腰三角形的上頂點(diǎn)上；絲杠的上下運(yùn)動(dòng)可帶動(dòng)下平臺(tái)繞著球鉸座的螺紋軸線相對(duì)上平臺(tái)實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)下平臺(tái)在上平臺(tái)偏轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上再發(fā)生一定角度的偏轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)末端件偏轉(zhuǎn)角度的增大，解決六自由度機(jī)器人末端偏轉(zhuǎn)角度偏小的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明動(dòng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明動(dòng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)的同步帶機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明動(dòng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)的滾珠絲杠機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明動(dòng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)的齒輪齒條機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明動(dòng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)的絲杠及齒條與兩動(dòng)平臺(tái)連桿布置示意圖上下動(dòng)平臺(tái)處于平行位置時(shí)的。

圖中：1：電機(jī)支座；2：驅(qū)動(dòng)裝置；3：同步帶輪；4：絲杠末端擋塊；5：同步帶輪；6同步帶；7：絲杠螺母；8：上動(dòng)平臺(tái)；9：絲杠；10：絲杠末端執(zhí)行件；11：第一虎克鉸；12：齒條連桿；13：齒條；14：齒條導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；15：下動(dòng)平臺(tái)；16：齒輪；17a：第二虎克鉸；17b：第三虎克鉸；17c：第四虎克鉸；17d：第五虎克鉸；18a、18b：動(dòng)平臺(tái)連桿；19：齒輪箱蓋。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種滾珠絲杠式的動(dòng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)包括同步帶機(jī)構(gòu)、滾珠絲杠機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、上動(dòng)平臺(tái)、下動(dòng)平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)連桿等，上下動(dòng)平臺(tái)、絲杠及齒條連桿與動(dòng)平臺(tái)連桿形成閉環(huán)機(jī)構(gòu)，且兩動(dòng)平臺(tái)連桿的長(zhǎng)度相同。

如圖1、圖2、圖3所示，同步帶輪5與絲杠螺母7內(nèi)圈連接，同步帶輪3、同步帶輪5的軸線平行且端面在平行于上動(dòng)平臺(tái)8的同一平面上，同步帶機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)裝置2驅(qū)動(dòng)；絲杠螺母7固定于上動(dòng)平臺(tái)8上，同步帶輪5固接于絲杠螺母7的內(nèi)圈，同步帶6的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)同步帶輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，因而帶動(dòng)絲杠9的上下運(yùn)動(dòng)，通過齒條13帶動(dòng)齒輪16的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)下動(dòng)平臺(tái)15的偏轉(zhuǎn)。

如圖4所示，當(dāng)動(dòng)平臺(tái)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到上動(dòng)平臺(tái)8與下動(dòng)平臺(tái)15處于平行位置時(shí)，絲杠9與動(dòng)平臺(tái)連桿18a、動(dòng)平臺(tái)連桿18b，從軸向看位于等腰三角形的三個(gè)頂點(diǎn)處，且絲杠9的軸心到動(dòng)平臺(tái)連桿18a的軸心的距離a等于絲杠9的軸心到動(dòng)平臺(tái)連桿18b的軸心的距離b，即a＝b。

以上示意性的對(duì)本發(fā)明及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案類似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。