專利名稱：一種兩自由度并聯(lián)噴涂機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴涂機(jī)器人領(lǐng)域，特別是ー種兩自由度并聯(lián)噴涂機(jī)器人。
背景技術(shù)：
噴涂機(jī)器人是ー種進(jìn)行噴涂作業(yè)的エ業(yè)機(jī)器人，能夠代替人工，環(huán)保、高效的完成各種噴涂作業(yè)，廣泛應(yīng)用于汽車車身噴涂等領(lǐng)域，已成為市場(chǎng)上應(yīng)用最多的エ業(yè)機(jī)器人之一?，F(xiàn)有的噴涂機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)主要有平行四邊形結(jié)構(gòu)和側(cè)置式或擺式結(jié)構(gòu)兩種形式，因其具有較大工作空間和較為靈活的動(dòng)作得到了廣泛應(yīng)用。但這類傳統(tǒng)開鏈?zhǔn)酱?lián)噴涂機(jī)器人機(jī)構(gòu)因其自身結(jié)構(gòu)的限制，電機(jī)都需要安裝在連接處，導(dǎo)致手臂重量大、剛性差、慣量大等問(wèn)題，機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能較差，難以滿足日益嚴(yán)格的高速高精度及大型噴涂作業(yè)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種兩自由度并聯(lián)噴涂機(jī)器人，解決傳統(tǒng)自由度數(shù)大于支鏈數(shù)的并聯(lián)噴涂機(jī)器人剛性差、慣量大、關(guān)節(jié)誤差累積等問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的ー種兩自由度并聯(lián)噴涂機(jī)器人，包括 RPRR閉環(huán)子鏈和執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈，其結(jié)構(gòu)和連接方式為所述RPRR閉環(huán)子鏈由主動(dòng)桿、第一連桿、第一轉(zhuǎn)臺(tái)、直線驅(qū)動(dòng)器連接而成，主動(dòng)桿通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在機(jī)架上，主動(dòng)桿由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，主動(dòng)桿另一端通過(guò)移動(dòng)副與第一連桿連接，第一連桿另一端通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一轉(zhuǎn)臺(tái)連接，第一轉(zhuǎn)臺(tái)另一端通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副與直線驅(qū)動(dòng)器連接，直線驅(qū)動(dòng)器另一端通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在機(jī)架上。所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈由第一轉(zhuǎn)臺(tái)、第二轉(zhuǎn)臺(tái)、第二連桿、第三連桿、第四連桿、第五連桿以及動(dòng)平臺(tái)連接而成，第二連桿通過(guò)第四轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在第一轉(zhuǎn)臺(tái)上，第二連桿另一端通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)平臺(tái)連接，第三連桿通過(guò)第六轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在第一轉(zhuǎn)臺(tái)上，第三連桿通過(guò)第七轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)平臺(tái)連接，第四連桿通過(guò)第八轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在第二轉(zhuǎn)臺(tái)上，第四連桿另一端通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副與同平臺(tái)和第二連桿連接，第五連桿通過(guò)第九轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在第二轉(zhuǎn)臺(tái)上， 第五連桿另一端通過(guò)第十轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)平臺(tái)連接，所述RPRR閉環(huán)子鏈和執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈可繞第一轉(zhuǎn)動(dòng)副整周轉(zhuǎn)動(dòng)。所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線相互平行，第四轉(zhuǎn)動(dòng)副、第五轉(zhuǎn)動(dòng)副、第六轉(zhuǎn)動(dòng)副、第七轉(zhuǎn)動(dòng)副、第八轉(zhuǎn)動(dòng)副、第九轉(zhuǎn)動(dòng)副、第十轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線相互平行，第二連桿與第三連桿等長(zhǎng)平行，第四連桿與第五連桿等長(zhǎng)平行。本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于I、驅(qū)動(dòng)器均安裝在機(jī)架上，桿件都可以做成輕桿，有效降低機(jī)構(gòu)重量，機(jī)構(gòu)剛性好、慣量小，動(dòng)力學(xué)性能好；2、通過(guò)兩個(gè)對(duì)稱結(jié)構(gòu)的閉環(huán)子鏈控制動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)輸出，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)正、逆問(wèn)題求解容易，控制方便；3、通過(guò)在動(dòng)平臺(tái)上安裝各種不同用途的末端執(zhí)行器，本機(jī)構(gòu)可應(yīng)用到抓取、搬運(yùn)、碼垛、裝配等領(lǐng)域。


圖I為本發(fā)明所述ー種兩自由度并聯(lián)噴涂機(jī)器人的第一結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明所述ー種兩自由度并聯(lián)噴涂機(jī)器人的第二結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明所述ー種兩自由度并聯(lián)噴涂機(jī)器人的第一工作示意圖。圖4為本發(fā)明所述ー種兩自由度并聯(lián)噴涂機(jī)器人的第二工作示意圖。圖5為本發(fā)明所述ー種兩自由度并聯(lián)噴涂機(jī)器人的第三工作示意圖。圖6為本發(fā)明所述ー種兩自由度并聯(lián)噴涂機(jī)器人的第四工作示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)ー步說(shuō)明。對(duì)照?qǐng)DI和圖2，ー種兩自由度并聯(lián)噴涂機(jī)器人，包括RPRR閉環(huán)子鏈和執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈。所述RPRR閉環(huán)子鏈由主動(dòng)桿2、第一連桿4、第一轉(zhuǎn)臺(tái)5、直線驅(qū)動(dòng)器8連接而成， 主動(dòng)桿2通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副20連接在機(jī)架I上，主動(dòng)桿2由伺服電機(jī)21驅(qū)動(dòng)，主動(dòng)桿2另ー 端通過(guò)移動(dòng)副3與第一連桿4連接，第一連桿4另一端通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)副23與第一轉(zhuǎn)臺(tái)5連接，第一轉(zhuǎn)臺(tái)5另一端通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副22與直線驅(qū)動(dòng)器8連接，直線驅(qū)動(dòng)器8另一端通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副20連接在機(jī)架I上。所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈由第一轉(zhuǎn)臺(tái)5、第二轉(zhuǎn)臺(tái)19、第二連桿9、第三連桿10、第四連桿
15、第五連桿16以及動(dòng)平臺(tái)14連接而成，第二連桿9通過(guò)第四轉(zhuǎn)動(dòng)副7連接在第一轉(zhuǎn)臺(tái)5 上，第二連桿9另一端通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副12與動(dòng)平臺(tái)14連接，第三連桿10通過(guò)第六轉(zhuǎn)動(dòng)副 6連接在第一轉(zhuǎn)臺(tái)5上，第三連桿10通過(guò)第七轉(zhuǎn)動(dòng)副11與動(dòng)平臺(tái)14連接，第四連桿15通過(guò)第八轉(zhuǎn)動(dòng)副17連接在第二轉(zhuǎn)臺(tái)19上，第四連桿15另一端通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副12與同平臺(tái) 14和第二連桿9連接，第五連桿16通過(guò)第九轉(zhuǎn)動(dòng)副18連接在第二轉(zhuǎn)臺(tái)19上，第五連桿16 另一端通過(guò)第十轉(zhuǎn)動(dòng)副13與動(dòng)平臺(tái)14連接，所述RPRR閉環(huán)子鏈和執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈可繞第一轉(zhuǎn)動(dòng)副20整周轉(zhuǎn)動(dòng)。所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)副20、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副22、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副22軸線相互平行，第四轉(zhuǎn)動(dòng)副7、 第五轉(zhuǎn)動(dòng)副12、第六轉(zhuǎn)動(dòng)副6、第七轉(zhuǎn)動(dòng)副11、第八轉(zhuǎn)動(dòng)副17、第九轉(zhuǎn)動(dòng)副18、第十轉(zhuǎn)動(dòng)副 13軸線相互平行，第二連桿9與第三連桿10等長(zhǎng)平行，第四連桿15與第五連桿16等長(zhǎng)平行。對(duì)照?qǐng)D3、圖4、圖5和圖6，第一轉(zhuǎn)臺(tái)5和第二轉(zhuǎn)臺(tái)19在運(yùn)動(dòng)空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)14的運(yùn)動(dòng)。
權(quán)利要求
1. 一種兩自由度并聯(lián)噴涂機(jī)器人，包括RPRR閉環(huán)子鏈和執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈，其特征在于， 其結(jié)構(gòu)和連接方式為所述RPRR閉環(huán)子鏈由主動(dòng)桿、第一連桿、第一轉(zhuǎn)臺(tái)、直線驅(qū)動(dòng)器連接而成，主動(dòng)桿通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在機(jī)架上，主動(dòng)桿由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，主動(dòng)桿另一端通過(guò)移動(dòng)副與第一連桿連接，第一連桿另一端通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一轉(zhuǎn)臺(tái)連接，第一轉(zhuǎn)臺(tái)另一端通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副與直線驅(qū)動(dòng)器連接，直線驅(qū)動(dòng)器另一端通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在機(jī)架上，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈由第一轉(zhuǎn)臺(tái)、第二轉(zhuǎn)臺(tái)、第二連桿、第三連桿、第四連桿、第五連桿以及動(dòng)平臺(tái)連接而成，第二連桿通過(guò)第四轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在第一轉(zhuǎn)臺(tái)上，第二連桿另一端通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)平臺(tái)連接，第三連桿通過(guò)第六轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在第一轉(zhuǎn)臺(tái)上，第三連桿通過(guò)第七轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)平臺(tái)連接，第四連桿通過(guò)第八轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在第二轉(zhuǎn)臺(tái)上，第四連桿另一端通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副與同平臺(tái)和第二連桿連接，第五連桿通過(guò)第九轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在第二轉(zhuǎn)臺(tái)上，第五連桿另一端通過(guò)第十轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)平臺(tái)連接，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線相互平行，第四轉(zhuǎn)動(dòng)副、第五轉(zhuǎn)動(dòng)副、第六轉(zhuǎn)動(dòng)副、第七轉(zhuǎn)動(dòng)副、第八轉(zhuǎn)動(dòng)副、第九轉(zhuǎn)動(dòng)副、第十轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線相互平行，第二連桿與第三連桿等長(zhǎng)平行，第四連桿與第五連桿等長(zhǎng)平行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種兩自由度并聯(lián)噴涂機(jī)器人，包括RPRR閉環(huán)子鏈以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈。所述RPRR閉環(huán)子鏈控桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸在同一軸線。RPRR閉環(huán)子鏈可控制第一轉(zhuǎn)臺(tái)在平面內(nèi)做二自由度運(yùn)動(dòng)，可做整周回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。第一轉(zhuǎn)臺(tái)和第二轉(zhuǎn)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)在空間內(nèi)的二自由度運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明通過(guò)閉環(huán)子鏈來(lái)控制兩個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)在平面的運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)的空間二自由度運(yùn)動(dòng)，具有結(jié)構(gòu)緊湊控制簡(jiǎn)單剛性好的優(yōu)點(diǎn)，且所有主動(dòng)桿都連接在機(jī)架上，桿件能做成輕桿，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)慣量小，動(dòng)力學(xué)性能好。
文檔編號(hào)B05B15/10GK102580883SQ20121008487
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者張 林, 潘宇晨, 王紅州, 蔡敢為, 高德中 申請(qǐng)人:廣西大學(xué)