教學(xué)并聯(lián)機器人的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了教學(xué)并聯(lián)機器人，包括靜平臺、連接臂、動平臺和機械手；在靜平臺上安裝有伺服電機；連接臂的上端連接在伺服電機的輸出軸上；在靜平臺上設(shè)有第一連接柱，在連接臂上固定有第二連接柱，第一連接柱與第二連接柱之間連接有彈簧；動平臺鉸接在連接臂的下端；機械手設(shè)在動平臺上。該結(jié)構(gòu)能更好的讓連接臂復(fù)位，當連接臂復(fù)位時，減小伺服電機的負荷。
【專利說明】
教學(xué)并聯(lián)機器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及用于教學(xué)的并聯(lián)機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的Delta并聯(lián)機器裝置多為大型工業(yè)機器裝置，當工件在傳送帶運行的時候，工業(yè)Delta并聯(lián)機械手通過影像識別并快速抓取工件。但是大型工業(yè)的Delta并聯(lián)機器裝置都存在體積大、啟動要求較高，只能用在比較大型的工廠中，安裝需精確，不太利于推廣到各個中小工廠、實驗室和學(xué)校等公眾場所。
[0003]為此，現(xiàn)在也出現(xiàn)了用于教學(xué)的Delta機械手，如在中國專利申請?zhí)枮?01410371341.X申請日為2014.7.30授權(quán)公告日為2014.11.12的專利文獻中公開了一種用于教學(xué)的Delta并聯(lián)機械手，這種機械手的體積小，但是其復(fù)位性能不好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了更好的讓連接臂復(fù)位，當連接臂復(fù)位時，減小伺服電機的負荷，本實用新型提供了一種教學(xué)并聯(lián)機器人。
[0005]為達到上述目的，教學(xué)并聯(lián)機器人，包括靜平臺、連接臂、動平臺和機械手;在靜平臺上安裝有伺服電機;連接臂的上端連接在伺服電機的輸出軸上;在靜平臺上設(shè)有第一連接柱，在連接臂上固定有第二連接柱，第一連接柱與第二連接柱之間連接有彈簧;動平臺鉸接在連接臂的下端;機械手設(shè)在動平臺上。
[0006]上述機器人，由于設(shè)置了彈簧，伺服電機驅(qū)動連接臂向下擺動后需要復(fù)位時，在彈簧的作用下可自動復(fù)位，減小了連接臂復(fù)位時伺服電機的負荷。
[0007]進一步的，在第一連接柱上設(shè)有抵擋住彈簧的第一抵擋螺母，在第二連接柱上設(shè)有抵擋住彈簧的第二抵擋螺母。這樣可防止彈簧脫離第一連接柱和第二連接柱，同時方便安裝和拆卸彈簧。
[0008]進一步的，所述的靜平臺為六邊形，在靜平臺的相互間隔的三邊設(shè)有開口槽。當安裝了連接臂后，連接臂會擺動，通過設(shè)置開口槽，可防止連接臂在擺動時與靜平臺干涉。
[0009]進一步的，在靜平臺的底部位于開口槽的一側(cè)分別設(shè)有伺服電機，在靜平臺上位于每一伺服電機的兩側(cè)分別固定有角鋁，角鋁與對應(yīng)的伺服電機固定連接。由于設(shè)置了角鋁，這樣，不僅能固定伺服電機，而且對伺服電機具有限位的作用，讓伺服電機的固定更加的牢固。
[0010]進一步的，在每一伺服電機的輸出軸上固定有連接臂;所述的連接臂包括主動臂和從動臂，主動臂的上端固定在伺服電機的輸出軸上，主動臂為方鋼，在垂直位置上，主動臂與開口槽的位置對應(yīng);在主動臂的兩側(cè)分別設(shè)有從動臂，從動臂的上端通過鉸接裝置鉸接在主動臂上。通過設(shè)置兩從動臂，并兩從動臂設(shè)置在主動臂的兩側(cè)，這樣，主動臂的受力更加的均勻。
[0011]進一步的，所述的鉸接裝置包括連接套、鉸接軸、軸套、限位套和螺母;從動臂固定在連接套上;鉸接軸包括中間部和端部，在中間部的兩端分別設(shè)有端部，中間部的直徑小于端部的直徑，鉸接軸穿過連接套和主動臂，軸套可旋轉(zhuǎn)的設(shè)在連接套內(nèi)，中間部伸入到軸套的中部，端部與軸套過盈配合;在端部上位于連接套外部設(shè)有螺母;在鉸接軸上位于主動臂與軸套之間套有限位套，在鉸接軸上位于軸套與螺母之間套有限位套。由于中間部的直徑小于端部的直徑，在安裝鉸接軸時，相對于直徑一致的鉸接軸，當本實用新型的中間部穿過軸套和主動臂時，中間部與軸套和主動臂之間都有間隙，減小了摩擦，容易安裝鉸接軸，也不容易損壞軸套和主動臂。另外，端部的直徑大，當安裝了螺母后，螺母與鉸接軸的連接強度高，連接更加的可靠。通過設(shè)置限位套，一方面可限制軸套與主動臂之間的距離，可限制螺母與軸套之間的距離，防止軸套與主動臂接觸，防止螺母與軸套接觸，另一方面，在鎖緊螺母時，螺母擠壓限位套，限位套擠壓軸套，軸套通過限位套擠壓主動臂，讓主動臂、鉸接軸、軸套、限位套和螺母不相互運動，僅僅是軸套相對于連接套旋轉(zhuǎn)，這樣，主動臂、鉸接軸、軸套、限位套和螺母之間不會磨損，可提高鉸接裝置的使用壽命。
[0012]進一步的，在中間部與端部之間設(shè)有倒角，以減小應(yīng)力集中，提高鉸接軸的強度。
[0013]進一步的，所述的動平臺包括板體和設(shè)在板體上的連接塊，連接塊的數(shù)量與伺服電機的數(shù)量一致，且位置對應(yīng)，連接塊伸出板體，從動臂鉸接在連接塊上。通過設(shè)置連接塊，方便鉸接從動臂。
[0014]進一步的，所述的機械手包括旋轉(zhuǎn)電機、連接盤、減震塊、連接板、夾持板、舵機、主動抓臂、從動抓臂和連桿;旋轉(zhuǎn)電機固定在動平臺上;連接盤焊接在旋轉(zhuǎn)電機的輸出軸上；夾持板包括兩個，在夾持板與連接盤之間設(shè)有減震塊，在連接板、減震塊和夾持板上穿過有螺栓;兩夾持板之間形成有插槽，連接板的一端插入到插槽內(nèi)，夾持板與連接板之間安裝有螺釘;舵機固定在連接板上，所述的主動抓臂包括主動齒輪、主動連接臂和主動夾持臂，主動齒輪固定在舵機的輸出軸上，主動連接臂固定在主動齒輪上，主動夾持臂鉸接在主動連接臂上;所述的從動抓臂包括從動齒輪、從動連接臂和從動夾持臂，從動齒輪樞接在連接板上，從動齒輪與主動齒輪相嚙合，從動連接臂固定在從動齒輪上，從動夾持臂鉸接在從動連接臂上;在連接板與主動夾持臂之間鉸接有連桿，在連接板與從動夾持臂之間鉸接有連桿。
[0015]上述機械手，當旋轉(zhuǎn)電機工作，旋轉(zhuǎn)電機的輸出軸帶動連接盤旋轉(zhuǎn)，連接盤通過減震塊帶動夾持板旋轉(zhuǎn)，夾持板通過連接板帶動舵機、主動抓臂和從動抓臂旋轉(zhuǎn)。由于設(shè)置了減震塊，因此，機械手的工作過程中振動小，而且在抓取物件時，可起到緩沖的作用，對物件具有一定的保護作用。當舵機工作時，舵機帶動主動齒輪旋轉(zhuǎn)，主動齒輪帶動從動齒輪旋轉(zhuǎn)，在連桿的作用下，主動夾持臂和從動夾持臂會同時張開或收合，實現(xiàn)夾持物件的目的。由于設(shè)置了連接盤，因此，能將減震塊可靠的固定在舵機的輸出軸上，由于夾持板之間形成了插槽，因此，能對連接板的安裝進行定位，且連接板與夾持板的連接更加的可靠。
[0016]進一步的，減震塊具有供螺栓穿過的穿孔，在減震塊的兩相對側(cè)設(shè)有通槽，在通槽內(nèi)位于穿孔的位置具有突出部;所述的夾持板包括連接部和自連接部向外彎折的夾持部，夾持板呈L型。由于設(shè)置了通槽，這樣，減震塊的彈性變形量會增大，減震的效果好，另外，設(shè)置突出部，可讓通孔的孔壁厚度均勻，不會因開了通槽而影響孔壁的厚度。
【附圖說明】
[0017]圖1為教學(xué)并聯(lián)機器人的立體圖。
[0018]圖2為教學(xué)并聯(lián)機器人另一視角立體圖。
[0019]圖3為教學(xué)并聯(lián)機器人的分解圖。
[0020]圖4為圖3中A的放大圖。
[0021]圖5為圖1中B的放大圖。
[0022]圖6為減震塊的不意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進行進一步詳細說明。
[0024]如圖1至圖3所示，教學(xué)并聯(lián)機器人包括靜平臺3、連接臂4、動平臺5和機械手6。
[0025]如圖3所示，所述的靜平臺3為六邊形，在靜平臺3的相互間隔的三邊設(shè)有開口槽31ο
[0026]如圖1至圖3所示，在靜平臺3的底部位于開口槽31的一側(cè)分別設(shè)有伺服電機32，在靜平臺3上位于每一伺服電機的兩側(cè)分別固定有角鋁33，角鋁33與對應(yīng)的伺服電機32固定連接。由于設(shè)置了角鋁33，這樣，不僅能固定伺服電機32，而且對伺服電機32具有限位的作用，讓伺服電機32的固定更加的牢固。
[0027]如圖2至圖4所示，在每一伺服電機32的輸出軸上固定有連接臂4。所述的連接臂4包括主動臂41和從動臂42，主動臂41的上端固定在伺服電機32的輸出軸上，主動臂41為方鋼，在垂直位置上，主動臂41與開口槽31的位置對應(yīng);這樣，當主動臂41擺動時，可防止主動臂41在擺動時與靜平臺3干涉。
[0028]在主動臂41的兩側(cè)分別設(shè)有從動臂42，從動臂42的上端通過鉸接裝置7鉸接在主動臂41上。
[0029]如圖1所示，在靜平臺3上設(shè)有第一連接柱91，在主動臂41上固定有第二連接柱92，第一連接柱91與第二連接柱92之間連接有彈簧93。在第一連接柱91上設(shè)有抵擋住彈簧的第一抵擋螺母，在第二連接柱92上設(shè)有抵擋住彈簧的第二抵擋螺母。這樣可防止彈簧脫離第一連接柱和第二連接柱，同時方便安裝和拆卸彈簧。
[0030]如圖4所示，所述的鉸接裝置7包括連接套71、鉸接軸72、軸套73、限位套74和螺母75;從動臂42固定在連接套71上;鉸接軸72包括中間部721和端部722，在中間部721的兩端分別設(shè)有端部722，中間部721的直徑小于端部722的直徑，鉸接軸72穿過連接套71和主動臂41，軸套73可旋轉(zhuǎn)的設(shè)在連接套71內(nèi)，中間部721伸入到軸套73的中部，端部722與軸套73過盈配合;在端部722上位于連接套71外部設(shè)有螺母75;在鉸接軸72上位于主動臂41與軸套73之間套有限位套74，在鉸接軸72上位于軸套73與螺母75之間套有限位套。
[0031]由于中間部721的直徑小于端部722的直徑，在安裝鉸接軸72時，相對于直徑一致的鉸接軸，當本實用新型的中間部721穿過軸套73和主動臂41時，中間部721與軸套73和主動臂41之間都有間隙，減小了摩擦，容易安裝鉸接軸72，也不容易損壞軸套73和主動臂41。另外，端部722的直徑大，當安裝了螺母75后，螺母75與鉸接軸72的連接強度高，連接更加的可靠。通過設(shè)置限位套74，一方面可限制軸套73與主動臂41之間的距離，可限制螺母75與軸套73之間的距離，防止軸套73與主動臂41接觸，防止螺母75與軸套73接觸，另一方面，在鎖緊螺母75時，螺母74擠壓限位套74，限位套74擠壓軸套73，軸套73通過限位套擠壓主動臂41，讓主動臂41、鉸接軸72、軸套73、限位套74和螺母75不相互運動，僅僅是軸套73相對于連接套71旋轉(zhuǎn)，這樣，主動臂41、鉸接軸72、軸套73、限位套74和螺母75之間不會磨損，可提高鉸接裝置的使用壽命。
[0032]如圖4所示，在中間部721與端部722之間設(shè)有倒角，減小應(yīng)力集中，提高鉸接軸的強度。
[0033]所述的動平臺5包括板體51和設(shè)在板體51上的連接塊52，連接塊52的數(shù)量與伺服電機32的數(shù)量一致，且位置對應(yīng)，連接塊52伸出板體51，從動臂42通過鉸接裝置鉸接在連接塊42上。通過設(shè)置連接塊52，方便鉸接從動臂42。
[0034]如圖5所示，所述的機械手6包括旋轉(zhuǎn)電機61、連接盤62、減震塊63、連接板65、夾持板64、舵機66、主動抓臂、從動抓臂和連桿69;旋轉(zhuǎn)電機61固定在動平臺上;連接盤62焊接在旋轉(zhuǎn)電機61的輸出軸上;夾持板64包括兩個，在夾持板64與連接盤62之間設(shè)有減震塊63，在連接板65、減震塊63和夾持板64上穿過有螺栓610;兩夾持板64之間形成有插槽，連接板65的一端插入到插槽內(nèi)，夾持板64與連接板65之間安裝有螺釘;舵機66固定在連接板65上，所述的主動抓臂包括主動齒輪671、主動連接臂672和主動夾持臂673，主動齒輪671固定在舵機66的輸出軸上，主動連接臂672固定在主動齒輪671上，主動夾持臂673鉸接在主動連接臂672上;所述的從動抓臂包括從動齒輪681、從動連接臂682和從動夾持臂683，從動齒輪681樞接在連接板65上，從動齒輪681與主動齒輪671相嚙合，從動連接臂682固定在從動齒輪681上，從動夾持臂683鉸接在從動連接臂682上；在連接板65與主動夾持臂673之間鉸接有連桿69，在連接板65與從動夾持臂683之間鉸接有連桿69。
[0035]上述機械手6，當旋轉(zhuǎn)電機61工作，旋轉(zhuǎn)電機61的輸出軸帶動連接盤62旋轉(zhuǎn)，連接盤62通過減震塊63帶動夾持板64旋轉(zhuǎn)，夾持板64通過連接板65帶動舵機66、主動抓臂和從動抓臂旋轉(zhuǎn)。由于設(shè)置了減震塊63，因此，機械手6的工作過程中振動小，而且在抓取物件時，可起到緩沖的作用，對物件具有一定的保護作用。當舵機66工作時，舵機66帶動主動齒輪671旋轉(zhuǎn)，主動齒輪671帶動從動齒輪681旋轉(zhuǎn)，在連桿69的作用下，主動夾持臂673和從動夾持臂683會同時張開或收合，實現(xiàn)夾持物件的目的。由于設(shè)置了連接盤62，因此，能將減震塊63可靠的固定在舵機66的輸出軸上，由于夾持板64之間形成了插槽，因此，能對連接板65的安裝進行定位，且連接板65與夾持板64的連接更加的可靠。
[0036]如圖6所示，減震塊63具有供螺栓610穿過的穿孔631，在減震塊63的兩相對側(cè)設(shè)有通槽632，在通槽632內(nèi)位于穿孔631的位置具有突出部633;所述的夾持板64包括連接部和自連接部向外彎折的夾持部，夾持板64呈L型。由于設(shè)置了通槽632，這樣，減震塊63的彈性變形量會增大，減震的效果好，另外，設(shè)置突出部633，可讓通孔的孔壁厚度均勻，不會因開了通槽而影響孔壁的厚度。
[0037]上述機器人，由于設(shè)置了彈簧，伺服電機驅(qū)動連接臂向下擺動后需要復(fù)位時，在彈簧的作用下可自動復(fù)位，減小了連接臂復(fù)位時伺服電機的負荷。
【主權(quán)項】
1.教學(xué)并聯(lián)機器人，其特征在于:包括靜平臺、連接臂、動平臺和機械手;在靜平臺上安裝有伺服電機;連接臂的上端連接在伺服電機的輸出軸上;在靜平臺上設(shè)有第一連接柱，在連接臂上固定有第二連接柱，第一連接柱與第二連接柱之間連接有彈簧;動平臺鉸接在連接臂的下端;機械手設(shè)在動平臺上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的教學(xué)并聯(lián)機器人，其特征在于:在第一連接柱上設(shè)有抵擋住彈簧的第一抵擋螺母，在第二連接柱上設(shè)有抵擋住彈簧的第二抵擋螺母。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的教學(xué)并聯(lián)機器人，其特征在于:所述的靜平臺為六邊形，在靜平臺的相互間隔的三邊設(shè)有開口槽。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的教學(xué)并聯(lián)機器人，其特征在于:在靜平臺的底部位于開口槽的一側(cè)分別設(shè)有伺服電機，在靜平臺上位于每一伺服電機的兩側(cè)分別固定有角鋁，角鋁與對應(yīng)的伺服電機固定連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的教學(xué)并聯(lián)機器人，其特征在于:在每一伺服電機的輸出軸上固定有連接臂;所述的連接臂包括主動臂和從動臂，主動臂的上端固定在伺服電機的輸出軸上，主動臂為方鋼，在垂直位置上，主動臂與開口槽的位置對應(yīng);在主動臂的兩側(cè)分別設(shè)有從動臂，從動臂的上端通過鉸接裝置鉸接在主動臂上。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的教學(xué)并聯(lián)機器人，其特征在于:所述的鉸接裝置包括連接套、鉸接軸、軸套、限位套和螺母;從動臂固定在連接套上;鉸接軸包括中間部和端部，在中間部的兩端分別設(shè)有端部，中間部的直徑小于端部的直徑，鉸接軸穿過連接套和主動臂，軸套可旋轉(zhuǎn)的設(shè)在連接套內(nèi)，中間部伸入到軸套的中部，端部與軸套過盈配合;在端部上位于連接套外部設(shè)有螺母;在鉸接軸上位于主動臂與軸套之間套有限位套，在鉸接軸上位于軸套與螺母之間套有限位套。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的教學(xué)并聯(lián)機器人，其特征在于:在中間部與端部之間設(shè)有倒角。8.就根據(jù)權(quán)利要求5所述的教學(xué)并聯(lián)機器人，其特征在于:所述的動平臺包括板體和設(shè)在板體上的連接塊，連接塊的數(shù)量與伺服電機的數(shù)量一致，且位置對應(yīng)，連接塊伸出板體，從動臂鉸接在連接塊上。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的教學(xué)并聯(lián)機器人，其特征在于:所述的機械手包括旋轉(zhuǎn)電機、連接盤、減震塊、連接板、夾持板、舵機、主動抓臂、從動抓臂和連桿;旋轉(zhuǎn)電機固定在動平臺上;連接盤焊接在旋轉(zhuǎn)電機的輸出軸上;夾持板包括兩個，在夾持板與連接盤之間設(shè)有減震塊，在連接板、減震塊和夾持板上穿過有螺栓;兩夾持板之間形成有插槽，連接板的一端插入到插槽內(nèi)，夾持板與連接板之間安裝有螺釘;舵機固定在連接板上，所述的主動抓臂包括主動齒輪、主動連接臂和主動夾持臂，主動齒輪固定在舵機的輸出軸上，主動連接臂固定在主動齒輪上，主動夾持臂鉸接在主動連接臂上;所述的從動抓臂包括從動齒輪、從動連接臂和從動夾持臂，從動齒輪樞接在連接板上，從動齒輪與主動齒輪相嚙合，從動連接臂固定在從動齒輪上，從動夾持臂鉸接在從動連接臂上;在連接板與主動夾持臂之間鉸接有連桿，在連接板與從動夾持臂之間鉸接有連桿。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的教學(xué)并聯(lián)機器人，其特征在于:減震塊具有供螺栓穿過的穿孔，在減震塊的兩相對側(cè)設(shè)有通槽，在通槽內(nèi)位于穿孔的位置具有突出部;所述的夾持板包括連接部和自連接部向外彎折的夾持部，夾持板呈L型。
【文檔編號】B25J9/00GK205600709SQ201521060253
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年12月19日
【發(fā)明人】鄺禹聰, 陳銳鴻, 高嘉浩, 梁向鵬, 楊洲凌, 王穎濤
【申請人】華南理工大學(xué)廣州學(xué)院