[发明专利]串并混联式三自由度平动搬运机构

说明书

技术领域

本发明涉及机械搬运设备，尤其涉及一种串并混联式三自由度平动搬运机构。

背景技术

在多工位冲压、模锻、生产线自动上下料等领域，经常用到工件的三自由度平动搬运。为完成搬运任务，机械手或搬运机构通常需要完成如图1及图2所示的运动轨迹。为实现图1及图2的运动轨迹，许多设备采用了直角坐标式的结构布局。即X、Y、Z三个方向的直线驱动装置逐级叠加，最终实现三个自由度的平动。

但是，此种三个自由度的平动方式，由于在设备中大量采用直角坐标式机构为串联机构，每一级都是前一级的负载，所以机构运动部分的质量较大，对驱动力要求较高，也不易于实现较高的工作节拍。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种具有改良结构的三自由度平动搬运机构，以克服上述缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种串并混联式三自由度平动搬运机构，该机构通过采用串并混联结构优化驱动部件的布局，减小了运动部件的质量，提高了工作节拍。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种串并混联式三自由度平动搬运机构，其包括基座、设于基座上的第一直线驱动单元、与第一直线驱动单元配合的第一滑块、设于第一滑块上的第二直线驱动单元、设于第一滑块上的第三直线驱动单元、与第二直线驱动单元连接的第一连杆与第二连杆、与第三直线驱动单元连接的第三连杆、与第三连杆连接的第二连接件、设于第二连接件上的操作末端，所述第二直线驱动单元上设置有第二滑块，所述第二滑块上设置有第一连接件，所述第一连杆及第二连杆的一端与第一连接件相连，所述第一连杆及第二连杆的另一端与第二连接件相连，所述第三直线驱动单元上设置有第三滑块，所述第三滑块上设置有第三连接件，所述第三连杆的一端与第三连接件相连，所述第三连杆的另一端与第二连接件相连，所述第一直线驱动单元与第二、第三直线驱动单元之间采用串联结构，所述第二直线驱动单元与第三直线驱动单元之间采用并联结构。

优选的，在上述串并混联式三自由度平动搬运机构中，所述串并混联式三自由度平动搬运机构还包括第一铰链及第二铰链，所述第一连杆及第二连杆的一端通过第一铰链及第二铰链与第一连接件相连。

优选的，在上述串并混联式三自由度平动搬运机构中，所述串并混联式三自由度平动搬运机构还包括第三铰链及第四铰链，所述第一连杆及第二连杆的另一端通过第三铰链及第四铰链与第二连接件相连。

优选的，在上述串并混联式三自由度平动搬运机构中，所述串并混联式三自由度平动搬运机构还包括第六铰链，所述第三连杆的一端通过第六铰链与第三连接件相连。

优选的，在上述串并混联式三自由度平动搬运机构中，所述串并混联式三自由度平动搬运机构还包括第五铰链，所述第三连杆的另一端通过第五铰链与连接件相连。

优选的，在上述串并混联式三自由度平动搬运机构中，所述第一铰链、第二铰链、第三铰链、第四铰链、第五铰链、第六铰链的轴线相互平行且均与第二直线驱动单元及第三直线驱动单元的运动方向垂直正交。

优选的，在上述串并混联式三自由度平动搬运机构中，在垂直第一直线驱动单元的运动方向的平面内，所述第一铰链、第三铰链、第六铰链成三角形布置。

优选的，在上述串并混联式三自由度平动搬运机构中，在垂直第一直线驱动单元的运动方向的平面内，所述第一铰链、第二铰链、第四铰链、第五铰链成平行四边形布置。

从上述技术方案可以看出，本发明实施例的串并混联式三自由度平动搬运机构通过采用串并混联结构，即第一直线驱动单元与第二、三直线驱动单元之间采用串联结构，第二直线驱动单元与第三直线驱动单元之间采用并联结构，使得驱动单元布置更加紧凑，简化了结构，同时减小了负载惯量，有利于提高节拍。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本发明的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中机械手或搬运机构的一种运动轨迹图；

图2是现有技术中机械手或搬运机构的另一种运动轨迹图；

图3是本发明串并混联式三自由度平动搬运机构的立体示意图；

图4是图3另一角度的示意图。