雙動子直線電機驅動的并聯(lián)機器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙動子直線電機驅動的并聯(lián)機器人，包括雙動子直線電機、第一支鏈、第二支鏈和動平臺，雙動子直線電機包括定子和設置在定子上的第一動子、第二動子，第一動子通過第一支鏈與動平臺連接，第二動子通過第二支鏈與動平臺連接，第一支鏈、第二支鏈均包括連桿，第一支鏈、第二支鏈通過連桿實現(xiàn)第一動子、第二動子與動平臺的連接。本發(fā)明采用雙動子直線電機，控制算法更加簡單，設備控制精度更高，降低了并聯(lián)機構的復雜性，減少了并聯(lián)機構運動副約束，使其安裝，調(diào)試簡單。本發(fā)明構思新穎，結構簡單，可靠性高，且移送距離，位置準確，適合在電子、輕工、食品以及醫(yī)藥等眾多行業(yè)內(nèi)實現(xiàn)大批量快速精準移運輕小的貨物。
【專利說明】雙動子直線電機驅動的并聯(lián)機器人
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)搬運機器人領域，具體是一種雙動子直線電機驅動的并聯(lián)機器人。
【背景技術】
[0002]當今世界競爭日益激烈，為提高生產(chǎn)效率和競爭能力許多企業(yè)采用先進的生產(chǎn)設備，如搬運機器人、機械手。而在醫(yī)藥、食品以及微電子產(chǎn)品裝配等自動化生產(chǎn)線上一些自動裝置只需較少的運動自由度就可滿足要求。相對于傳統(tǒng)的串聯(lián)機構，并聯(lián)機構是多個構件共同支撐動平臺運動，且更易實現(xiàn)結構緊湊，模塊化設計，高剛度以及運動的高速。因此一些少自由度的并聯(lián)機構受到不少研究者關注。已有的平面二自由度并聯(lián)機器人中，如專利號為CN1355087A的《僅含轉動副的二自由度平動并聯(lián)機器人機構》，提出一種僅含轉動副的并聯(lián)機器人機構，該機構中，驅動單元為兩個伺服電機，2個作為驅動的轉動副安裝在機架上，通過平行四邊形支鏈結構實現(xiàn)動平臺的平動，導致并聯(lián)結構相對復雜，安裝、調(diào)試困難。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種雙動子直線電機驅動的并聯(lián)機器人，以解決現(xiàn)有技術并聯(lián)結構復雜，安裝調(diào)試困難的問題。
[0004]為了實現(xiàn)上述的目的，采用如下的技術方案。一種雙動子直線電機驅動的并聯(lián)機器人，包括雙動子直線電機、第一支鏈、第二支鏈和動平臺，所述雙動子直線電機包括定子和設置在定子上的第一動子、第二動子，所述第一動子通過第一支鏈與動平臺連接，所述第二動子通過第二支鏈與動平臺連接，所述第一支鏈、第二支鏈均包括連桿，所述第一支鏈、第二支鏈通過連桿實現(xiàn)第一動子、第二動子與動平臺的連接。雙動子直線電機驅動第一動子和第二動子在定子上運動，通過第一支鏈、第二支鏈的連桿帶動動平臺運動，其運動實現(xiàn)方式如下:兩個動子同速同向運動時，能夠實現(xiàn)動平臺水平方向的運動；兩個動子反向同速運動時，能夠實現(xiàn)動平臺豎直方向的運動；兩個動子同向異速、反向異速運動時，能夠實現(xiàn)動平臺二自由度的運動。動子、支鏈和動平臺形成約束關系，第一支鏈與第二支鏈的連桿數(shù)量可以根據(jù)實際需要進行設置，例如:第一支鏈與第二支鏈各設置一根連桿，即可實現(xiàn)上述的運動方式；第一支鏈設置一根連桿，第二支鏈設置兩根連桿，通過三根連桿連接動平臺三個點，使動平臺在運動過程中更加平穩(wěn)；第一支鏈與第二支鏈各設置兩根連桿，進一步提高動平臺的平穩(wěn)度。
[0005]進一步的，所述第一支鏈設置有三根連桿，第二支鏈設置有兩根連桿。第一支鏈三根連桿中的兩根與動平臺靠近第一動子的一側連接，剩余一根與動平臺靠近第二動子的一側連接，第二支鏈兩根連桿與動平臺靠近第二動子的一側連接。該結構能夠有效提高并聯(lián)機構的剛度。
[0006]進一步的，所述并聯(lián)機器人還包括導軌和設置在導軌上的滑塊，所述滑塊與雙動子直線電機的基座連接。導軌水平設置且不與定子平行，驅動滑塊沿導軌運動，能夠使雙動子直線電機沿導軌運動，從而帶動動平臺沿上述二自由度無法實現(xiàn)的方向運動，使動平臺增加一個自由度，實現(xiàn)三個自由度的運動，可以更好的滿足實際應用。
[0007]進一步的，所述連桿通過鉸鏈或轉動副與第一動子、第二動子、動平臺連接。
[0008]進一步的，所述動平臺上設置有手爪可適應接口并連接有手爪。所述手爪為吸盤、氣動夾取手爪、電動夾取手爪、電磁吸取手爪、焊槍、膠槍、檢測儀器。
[0009]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明采用雙動子直線電機，控制算法更加簡單，設備控制精度更高，降低了并聯(lián)機構的復雜性，減少了并聯(lián)機構運動副約束，使其安裝，調(diào)試簡單。本發(fā)明構思新穎，結構簡單，可靠性高，且移送距離，位置準確，適合在電子、輕工、食品以及醫(yī)藥等眾多行業(yè)內(nèi)實現(xiàn)大批量快速精準移運輕小的貨物。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
圖2為本發(fā)明實施例一的結構示意圖；
圖3為本發(fā)明實施例二的結構示意圖；
圖4為本發(fā)明實施例三的結構示意圖；
圖5為本發(fā)明實施例四的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的描述。
[0012]本發(fā)明的結構如圖1所示，包括雙動子直線電機1、第一支鏈、第二支鏈和動平臺4。雙動子直線電機I包括定子11和設置在定子上的第一動子12、第二動子13，第一動子12通過第一支鏈與動平臺4連接，第二動子13通過第二支鏈與動平臺4連接。第一支鏈、第二支鏈均包括連桿2，第一支鏈與第二支鏈的連桿2的數(shù)量可以根據(jù)實際需要進行設置。連桿2通過鉸鏈3與第一動子12、第二動子13、動平臺4連接，各鉸鏈3可更換成轉動副。動平臺4上設置有手爪可適應接口 5，可根據(jù)實際需要安裝不同的手爪6，手爪6可以為吸盤、氣動夾取手爪、電動夾取手爪、電磁吸取手爪、焊槍、膠槍、檢測儀器或其它專用工具等。
[0013]雙動子直線電機I驅動兩個動子12在定子11上運動，通過連桿2帶動動平臺4運動，其運動實現(xiàn)方式如下:兩個動子12同速同向運動時，能夠實現(xiàn)動平臺4水平方向的運動；兩個動子12反向同速運動時，能夠實現(xiàn)動平臺4豎直方向的運動；兩個動子12同向異速、反向異速運動時，能夠實現(xiàn)動平臺4 二自由度的運動。
[0014]實施例一第一支鏈與第二支鏈各設置一根連桿，如圖2所不。
[0015]實施例二第一支鏈設置一根連桿，第二支鏈設置兩根連桿，如圖3所示。
[0016]實施例三第一支鏈與第二支鏈各設置兩根連桿，如圖4所示。
[0017]實施例四第一支鏈設置三根連桿，第二支鏈設置兩根連桿，如圖5所示。第一支鏈三根連桿中的兩根與動平臺4靠近第一動子12的一側連接，剩余一根與動平臺4靠近第二動子13的一側連接，第二支鏈兩根連桿與動平臺4靠近第二動子13的一側連接。該結構能夠有效提高并聯(lián)機構的剛度。該結構還包括導軌8和設置在導軌8上的滑塊7，滑塊7與雙動子直線電機I的基座連接，導軌8固定安裝在如機架9等結構上。導軌8水平設置且不與定子11平行，驅動滑塊7沿導軌8運動，能夠使雙動子直線電機I沿導軌8的方向運動，從而帶動動平臺4沿導軌8的方向運動，使動平臺4增加一個自由度，實現(xiàn)三個自由度的運動，可以更好的滿足實際應用。
[0018]本發(fā)明是一款應用在輕工行業(yè)上的、用于物品自動包裝、分揀的自動化設備，可以方便快捷的將材料從甲地移去乙地且堆碼整齊。在自由度上，可以是兩坐標機器人，實現(xiàn)物品的豎直和水平方向的搬運，通過改進也可以實現(xiàn)三軸移動的直角坐標機器人。本發(fā)明能夠實現(xiàn)物品的抓取裝置在豎直，水平方向的位移，將物品進行搬運。
[0019]以上所公開的僅為本發(fā)明的一種較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發(fā)明之權利范圍，因此依本發(fā)明權利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【權利要求】
1.一種雙動子直線電機驅動的并聯(lián)機器人，其特征在于，包括雙動子直線電機、第一支鏈、第二支鏈和動平臺，所述雙動子直線電機包括定子和設置在定子上的第一動子、第二動子，所述第一動子通過第一支鏈與動平臺連接，所述第二動子通過第二支鏈與動平臺連接，所述第一支鏈、第二支鏈均包括連桿，所述第一支鏈、第二支鏈通過連桿實現(xiàn)第一動子、第二動子與動平臺的連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的并聯(lián)機器人，其特征在于，所述第一支鏈設置有三根連桿，第二支鏈設置有兩根連桿。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的并聯(lián)機器人，其特征在于，還包括導軌和設置在導軌上的滑塊，所述滑塊與雙動子直線電機連接。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的并聯(lián)機器人，其特征在于，所述連桿通過鉸鏈或轉動副與第一動子、第二動子、動平臺連接。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的并聯(lián)機器人，其特征在于，所述動平臺上設置有手爪可適應接口并連接有手爪。
6.根據(jù)權利要求5所述的并聯(lián)機器人，其特征在于，所述手爪為吸盤、氣動夾取手爪、電動夾取手爪、電磁吸取手爪、焊槍、膠槍、檢測儀器。
【文檔編號】B25J9/00GK104308831SQ201410484440
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權日:2014年9月22日
【發(fā)明者】康清格, 張自強, 李潤鈿, 趙永杰, 曾玲生 申請人:汕頭大學, 汕頭輕工裝備研究院