[发明专利]H型并联机器人

说明书

技术领域

本发明涉及工业用机器人技术领域。 

背景技术

随着工业自动化水平的不断提高，机器人被广泛地应用于工业生产的各个领域。机器人大致分为并联机器人、关节机器人和串联机器人三大类，其执行部件要实现X向、Y向和Z向运动，需要分别匹配不同的动力进行驱动。运动过程中，每个轴的动力或电机自身的重量将叠加到运动负载上，造成动力消耗。并且，现有工业机器人在结构上存在的主要问题是：整体结构刚度不够，执行部分的位置精确度难控制，结构复杂，制造成本高。 

发明内容

本发明针对上述技术问题进行改进，拟提供一种结构简单、制造成本低，结构刚度好、位置精确度高，绿色节能的并联机器人。 

为解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种H型并联机器人，包括机架(1)，固设在所述机架(1)上方的工作台(2)，关键在于：在所述工作台(2)的上方设置有两个X向组件(3)、一个Y向组件(4)和一个Z向组件(5)；两个X向组件(3)对称布置在工作台(2)的左右两侧，每个X向组件(3)包括X向导轨(31)和X向滑块组件(32)，所述X向导轨(31)固设在工作台(2)上，X向滑块组件(32)与X向导轨(31) 滑动连接；所述Y向组件(4)包括Y向导轨(41)和Y向滑块组件(42)，所述Y向导轨(41)的两端分别与对应侧的X向滑块组件(32)垂直相连，所述Y向滑块组件(42)与Y向导轨(41)滑动连接；所述Z向组件(5)包括执行部件(51)，以及气缸(52)或电缸，所述气缸(52)或电缸安装在Y向滑块(42)上，气缸(52)或电缸驱动执行部件(51)在Z向运动； 

每个X向导轨(31)的前端安装有一个驱动电机(6)和一个主动同步带轮，每个X向导轨(31)的后端安装有一个从动同步带轮，在X向滑块组件(32)与Y向导轨(41)连接处的前后两侧各设置有一个惰轮；在所述X向组件(3)和Y向组件(4)构成的H形框架上套装有H形的同步带(10)，在所述X向滑块组件(32)上固设有与同步带(10)啮合的同步带锁紧块(13)，所述驱动电机(6)驱动主动同步带轮转动，主动同步带轮通过同步带(10)带动从动同步带轮转动，最终带动执行部件(51)在X向及Y向运动。 

作为上述方案的优选，所述X向滑块组件(32)由X向滑块(32a)、X向溜板(32b)和两个L形转接板(32c)组成，所述X向滑块(32a)与X向导轨(31)通过燕尾槽滑动连接，X向溜板(32b)固设在X向滑块(32a)上方，用于与Y向导轨(41)相连，两个L形转接板(32c)分别位于X向滑块组件(32)与Y向导轨(41)连接处的前后两侧，所述惰轮安装在对应的L形转接板(32c)内侧。通过优化X向滑块组件，降低了制造难度，惰轮和L形转接板共同作用，方便同步带在该转角位置处滑动顺畅，X向滑块组件与X向导轨通过燕尾槽滑动连接，保证滑动的可靠性。 

同时，所述Y向滑块组件(42)由Y向滑块(42a)和Y向溜板(42b)组成，所述Y向滑块(42a)与Y向导轨(41)通过燕尾槽滑动连接，所述 Y向溜板(42b)固设在Y向滑块(42a)的前侧或后侧，所述气缸(52)安装在Y向溜板(42b)上。通过优化Y向滑块组件，降低了制造难度，并保证了Y向滑块与Y向导轨滑动的可靠性。 

所述执行部件(51)为真空吸盘、气爪或机械手；执行部件可根据具体需要选择不同的执行部件进行安装，以满足各种场合的使用需要。 

进一步，其中一个X向导轨(31)的下方安装有X向拖链(71)，Y向导轨(41)的上方安装有Y向拖链(72)，X向拖链(71)的前端向上折弯180°后与Y向拖链(72)的其中一端相接，Y向拖链(72)的另一端向上折弯180°后与气缸(52)的位置对应，X向拖链(71)和Y向拖链(72)共同构成一个管线线槽(7)。通过设置管线线槽，用于H型并联机器人中的管线通过，设计巧妙、布置合理，占用空间小，制造成本低。 

工作过程及原理如下:H型并联机器人的同步带呈H型，刚好套在两个X向导轨和一个Y向导轨构成的H形框架上，其中Y向导轨是随着X向滑块组件一起滑动的，Y向滑块组件与Y向导轨滑动连接。两个主动同步带轮分别由驱动电机驱动，主动同步带轮通过同步带带动从动同步带轮转动，最终带动执行部件在X向及Y向运动。