CN213532622U - Pick-Place并联机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工业机器人技术领域，具体涉及一种Pick‑Place并联机器人，包括定平台，还包括控制器、动平台和并联机构，所述并联机构设置在定平台的底部以实现物体的取放，并联机构包括四个第一伺服电机、四组连杆组件和四组紧固组件，所述动平台铰接设置在并联机构的底部，四个第一伺服电机均与控制器为电性连接，本实用新型的Pick‑Place并联机器人，可实现对取拿对象的多样性移动，并可避免连接杆或者铰接臂因取放较重物品受力矩过大而发生破裂甚至损坏，提高使用寿命和实用性。

Description

Pick-Place并联机器人

技术领域

本实用新型涉及工业机器人技术领域，具体涉及一种Pick-Place并联机器人。

背景技术

并联机器人，可以定义为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，机构具有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的一种闭环机构。并联机器人的特点呈现为无累积误差，精度较高；驱动装置可置于定平台上或接近定平台的位置，这样运动部分重量轻，速度高，动态响应好。这种机器人用于快速地处理物体(称作取放(pick-and-place)操作)，例如每秒四次往返，通过“并联”的结构给它们带来卓越的运动性能，将致动臂直接实施在平台上以及特轻的移动部件的存在允许高运动性。

例如，现有技术中提出的控制物体的并联机器人的平台包括至少两个框架，其包括至少两对转节；至少两个桥接部，通过大致平行于轴向方向并且限定了与轴向方向垂直的平面中的平行四边形的四个铰接部各自连接至每个框架，该平行四边形可在多种构造之间移动，其中，对应于两个框架的两条边大致平行于定向方向；以及基部，其被安装在平台上并且用于连接至适于控制物体的操作器。基部通过沿着与轴向方向大致平行的连接轴线定向的至少一个铰接部被分别连接至每个桥接部，在平面中的基部的两条连接轴线在平行四边形的全部构造中限定了与定向方向平行的线段。

然而，按照上述并联机器人的平台的两个支杆的设计，在机器人取放较重的物品时，支杆作为受力点，容易产生破裂甚至破环的情况，使用寿命大大降低。

现有技术文献：

专利文献1：CN106660202A用于控制物体的并联机器人的平台

实用新型内容

本实用新型的第一方面的目的在于提供一种Pick-Place并联机器人，包括定平台，所述定平台为圆盘结构，还包括控制器、动平台和并联机构，所述控制器固定设置在定平台的底部，所述并联机构设置在定平台的底部以实现物体的取放，并联机构包括四个第一伺服电机、四组连杆组件和四组紧固组件，四个所述第一伺服电机等间距设置在定平台圆周方向上的底部外壁上，并且每个第一伺服电机均与定位台的底部通过连接块固定连接，每组连杆组件均铰接设置第一伺服电机与动平台之间，每组紧固组件均固定设置在一组连杆组件上，所述动平台铰接设置在并联机构的底部，四个第一伺服电机均与控制器为电性连接。

优选的，每组所述连杆组件均包括铰接臂和两个连接杆，所述铰接臂铰接设置在第一伺服电机的输出端上，两个连接杆呈对称铰接设置在铰接臂远离第一伺服电机的一端，并且两个连杆远离铰接臂的另一端均与动平台的外壁铰接。

优选的，所述动平台的每个外壁上和每个所述铰接臂远离第一伺服电机的一端均通过旋转轴转动设置有两个球形扣，每个连接杆的两端均固定连接有球形套，每个球形套均与一个球形扣转动连接，动平台的每个外壁上均固定连接有可供旋转轴联结的套管。

优选的，每组所述紧固组件均包括限位弹簧和两个限位部件，每个限位部件均套设在一个连接杆的外壁上，所述限位弹簧固定连接在两个限位部件之间。

优选的，每组所述限位部件均包括第一块体和第二块体，所述第一块体和第二块体呈对称设置，第一块体上呈对称设置有四个螺孔，第二块体的内壁上呈对称设置有四个可供螺栓安装的插孔，并且每个螺孔均与一个插孔的轴线方向一致，所述限位弹簧固定连接在两个第二块体之间。

优选的，所述动平台的中兴上竖直插设有螺丝，所述螺丝上螺纹连接有螺母，并且螺丝远离螺母的一端固定连接有支撑板，所述支撑板的底部竖直设置有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出端竖直朝下，并且其输出端上固定连接有电动吸盘，所述第二伺服电机和电动吸盘均与控制器电连接。

优选的，所述定平台的底部固定设置有摄像头，所述摄像头为红外摄像头。

优选的，所述定平台的圆周方向上的顶部等间距设置有若干个安装孔。

本实用新型的Pick-Place并联机器人，可实现对取拿对象的多样性移动，并可避免连接杆或者铰接臂因取放较重物品受力矩过大而发生破裂甚至损坏，提高使用寿命和实用性。当对物品进行拿取时，通过控制器启动电动吸盘，对物品进行吸附，待其到达指定工位，再通过控制器断电电动吸盘，从而将物品放下，第二伺服电机的设计可以实现电动吸盘的旋转，因而达到调整物品摆放角度的效果，适合多样性的工业应用，提升了机器人的实用性。

通过控制器启动第一伺服电机，从而带动其输出端旋转，进而带动铰接臂旋转，当铰接臂旋转时，由于铰接臂远离第一伺服电机的一端和动平台的每个外壁上均有两个可转动的球形扣。通过两个连接杆的两端设置的球形套，每个球形套均与一个球形扣转动连接，实现两个连接杆受力旋转，进而带动与两个连接杆铰接设置的动平台位移，带动动平台上的物品位移，实现物品的取放。

当机器人取放物品时，连接杆受力呈角度旋转，限位弹簧与两个限位部件固定连接，相较于现有技术，可达到紧固两个连接杆的作用，避免连接杆或者铰接臂因受力矩过大而损坏，有利于延长其使用寿命，第一块体和第二块体的设计方便限位部件的安装，在其损坏需要安装或者修理时，可通过拆装螺栓，即可快速实现限位部件的安装或者修理，省时省力。

若干个安装孔用来安装定平台，起到支撑机器人的作用。

1.本实用新型通过设计紧固组件，可达到紧固两个连接杆的作用，避免连接杆或者铰接臂因取放较重物品受力矩过大而发生破裂甚至损坏，有利于延长机器人的使用寿命。

2.本实用新型通过设计第二伺服电机和电动吸盘，并与控制器相互配合，相较于现有技术，可达到实时调整物品摆放角度的效果，适合多样化的工业应用，提升了机器人在工业应用中的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面对本实用新型实施例中的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型的Pick-Place并联机器人的结构示意图一；

图2为图1中的A处放大图；

图3为本实用新型的立体结构示意图二；

图4为图3中的B处放大图；

图5为图3中的C处放大图；

图6为本实用新型紧固组件的立体分解示意图；

图中：定平台1，控制器2，动平台3，并联机构4，第一伺服电机5，连杆组件6，紧固组件7，铰接臂8，连接杆9，旋转轴10，球形扣11，球形套12，套管13，限位弹簧14，限位部件15，第一块体16，第二块体17，第二伺服电机18，电动吸盘19，红外摄像头20，安装孔21。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。

参照图1至图6所示的一种Pick-Place并联机器人，包括定平台1，定平台1为圆盘结构，还包括控制器2、动平台3和并联机构4。

控制器2固定设置在定平台1的底部，并联机构4设置在定平台1的底部以实现物体的取放，并联机构4包括四个第一伺服电机5、四组连杆组件6和四组紧固组件7，四个第一伺服电机5等间距设置在定平台1圆周方向上的底部外壁上，并且每个第一伺服电机5均与定位台的底部通过连接块固定连接，每组连杆组件6均铰接设置第一伺服电机5与动平台3之间，每组紧固组件7均固定设置在一组连杆组件6上，动平台3铰接设置在并联机构4的底部，四个第一伺服电机5均与控制器2为电性连接。

每组连杆组件6均包括铰接臂8和两个连接杆9，铰接臂8铰接设置在第一伺服电机5的输出端上，两个连接杆9呈对称铰接设置在铰接臂8远离第一伺服电机5的一端，并且两个连杆远离铰接臂8的另一端均与动平台3的外壁铰接。如此，当第一伺服电机5启动后，可通过其输出带动铰接臂8旋转。

动平台3的每个外壁上和每个铰接臂8远离第一伺服电机5的一端均通过旋转轴10转动设置有两个球形扣11，每个连接杆9的两端均固定连接有球形套12，每个球形套12均与一个球形扣11转动连接。

动平台3的每个外壁上均固定连接有可供旋转轴10联结的套管13。

当铰接臂8旋转时，由于铰接臂8远离第一伺服电机5的一端和动平台3的每个外壁上均有两个可转动的球形扣11，经由两个连接杆9-球形套12-球形扣11的传动连接，驱动连接杆9受的旋转，进而带动与连接杆9铰接的动平台3位移，进一步带动动平台3上的物品位移，实现物品的取放。

优选地，紧固组件7均包括限位弹簧14和两个限位部件15，每个限位部件15均套设在一个连接杆9的外壁上，限位弹簧14固定连接在两个限位部件15之间。当机器人取放物品时，连接杆9受力呈角度旋转，限位弹簧14与两个限位部件15固定连接，相较于现有技术，可达到紧固两个连接杆9的作用，避免连接杆9或者铰接臂8因受力矩过大而损坏。

优选地，限位部件15均包括第一块体16和第二块体17。第一块体16和第二块体17呈对称设置，第一块体16上呈对称设置有四个螺孔，第二块体17的内壁上呈对称设置有四个可供螺栓安装的插孔，并且每个螺孔均与一个插孔的轴线方向一致。限位弹簧14固定连接在两个第二块体17之间。

将第一块体16和第二块体17的分体设计，方便限位部件15的安装，在其损坏需要安装或者修理时，可通过拆装螺栓，即可快速实现限位部件15的安装或者修理。

动平台3的中心位置上竖直插设有螺丝，螺丝上螺纹连接有螺母，并且螺丝远离螺母的一端固定连接有支撑板，支撑板的底部竖直设置有第二伺服电机18，第二伺服电机18的输出端竖直朝下，并且其输出端上固定连接有电动吸盘19，第二伺服电机18和电动吸盘19均与控制器2电连接。如此，可通过电动吸盘19对物品进行吸附，待其到达指定工位，再通过控制器2断电电动吸盘19，从而将物品放下。第二伺服电机18的设计可以实现电动吸盘19的旋转，因而达到调整物品摆放角度的效果，适合多样性的工业应用。

在可选的实施例中，定平台1的底部固定设置有摄像头，摄像头为红外摄像头20，摄像头用来为机器人工作进行工作环境的视野提供，红外摄像头20可以日夜24小时监控，图像捕捉清晰，同时响应速度快，监视面积大。

定平台1的圆周方向上的顶部等间距设置有若干个安装孔21，若干个安装孔21用来安装定平台1，起到支撑机器人的作用。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (9)

1.一种Pick-Place并联机器人，其特征在于：包括定平台（1），所述定平台（1）为圆盘结构，还包括控制器（2）、动平台（3）和并联机构（4）；

所述控制器（2）固定设置在定平台（1）的底部；

所述并联机构（4）设置在定平台（1）的底部以实现物体的取放；

所述并联机构（4）包括四个第一伺服电机（5）、四组连杆组件（6）和四组紧固组件（7），四个第一伺服电机（5）等间距设置在定平台（1）圆周方向上的底部外壁上，并且每个第一伺服电机（5）均与定位台的底部通过连接块固定连接；

每组连杆组件（6）均铰接设置第一伺服电机（5）与动平台（3）之间，每组紧固组件（7）均固定设置在一组连杆组件（6）上；

所述动平台（3）铰接设置在并联机构（4）的底部，四个第一伺服电机（5）均与控制器（2）为电性连接。

2.根据权利要求1所述的Pick-Place并联机器人，其特征在于：每组所述连杆组件（6）均包括铰接臂（8）和两个连接杆（9），所述铰接臂（8）铰接设置在第一伺服电机（5）的输出端上，两个连接杆（9）呈对称铰接设置在铰接臂（8）远离第一伺服电机（5）的一端，并且两个连杆远离铰接臂（8）的另一端均与动平台（3）的外壁铰接。

3.根据权利要求2所述的Pick-Place并联机器人，其特征在于：所述动平台（3）的每个外壁上和每个所述铰接臂（8）远离第一伺服电机（5）的一端均通过旋转轴（10）转动设置有两个球形扣（11），每个连接杆（9）的两端均固定连接有球形套（12），每个球形套（12）均与一个球形扣（11）转动连接。

4.根据权利要求3所述的Pick-Place并联机器人，其特征在于：所述动平台（3）的每个外壁上均固定连接有可供旋转轴（10）联结的套管（13）。

5.根据权利要求2所述的Pick-Place并联机器人，其特征在于：每组所述紧固组件（7）均包括限位弹簧（14）和两个限位部件（15），每个限位部件（15）均套设在一个连接杆（9）的外壁上，所述限位弹簧（14）固定连接在两个限位部件（15）之间。

6.根据权利要求5所述的Pick-Place并联机器人，其特征在于：每组所述限位部件（15）均包括第一块体（16）和第二块体（17），所述第一块体（16）和第二块体（17）呈对称设置。

7.根据权利要求6所述的Pick-Place并联机器人，其特征在于：第一块体（16）上呈对称设置有四个螺孔，第二块体（17）的内壁上呈对称设置有四个可供螺栓安装的插孔，并且每个螺孔均与一个插孔的轴线方向一致；

所述限位弹簧（14）固定连接在两个第二块体（17）之间。

8.根据权利要求1所述的Pick-Place并联机器人，其特征在于：所述动平台（3）的中心位置竖直插设有螺丝，所述螺丝上螺纹连接有螺母，并且螺丝远离螺母的一端固定连接有支撑板，所述支撑板的底部竖直设置有第二伺服电机（18），所述第二伺服电机（18）的输出端竖直朝下，并且其输出端上固定连接有电动吸盘（19），所述第二伺服电机（18）和电动吸盘（19）均与控制器（2）电连接。

9.根据权利要求1所述的Pick-Place并联机器人，其特征在于：所述定平台（1）的圆周方向上的顶部等间距设置有若干个安装孔（21）。

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