[发明专利]一种同轴驱动布局多自由度并联机构的零件打磨机器人

说明书

本发明属于机器与机构领域，具体涉及一种同轴驱动布局多自由度并联机构的零件打磨机器人。目的是为了解决目前市面上的打磨机器人大多是基于串联机构的工具型打磨机器人，具有累计误差大、结构刚度低等技术问题。本发明包括有支撑装置、多个电机驱动装置、并联机构工作臂装置和末端执行装置。本发明所述每套并联机构工作臂装置中的下臂支链为一个或者一个以上，如果为一个以上，则一个以上的下臂支链相平行设置，且每个下臂支链的首端均与上臂支链的末端连接，保证了末端执行装置运动的刚性，确保了装置的稳定性，提高了打磨的精度。

技术领域

本发明属于机器与机构领域，具体涉及一种同轴驱动布局多自由度并联机构的零件打磨机器人。

背景技术

机器人打磨可代替人工打磨，具有精度一致、质量可靠、低废品率、可连续作业、生产效率高等优点，广泛应用在航空航天、汽车、IT行业、医疗器械行业的零部件制造中。打磨机器人分为工具型和工件型，由于工件型打磨机器人的工艺适用性不足，目前市面上的打磨机器人大多是基于串联机构的工具型打磨机器人，具有累计误差大、结构刚度低等缺点。[中国发明]CN205852421U公开了一种基于并联机构的管道内壁打磨机器人，[中国发明]CN108340353A公开了一种仿腕关节并联柔顺打磨机器人，两者其中的并联机构只用来驱动末端执行器的转动和小范围的移动，存在工作空间小的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前市面上的打磨机器人大多是基于串联机构的工具型打磨机器人，具有累计误差大、结构刚度低等技术问题，提供一种同轴驱动布局多自由度并联机构的零件打磨机器人，为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种同轴驱动布局多自由度并联机构的零件打磨机器人，包括有支撑装置、多个电机驱动装置、并联机构工作臂装置和末端执行装置，所述电机驱动装置设置在支撑装置中，所述并联机构工作臂装置和电机驱动装置连接，所述末端执行装置和并联机构工作臂装置铰接；

所述支撑装置由多个套筒和底座组成，所述套筒两两之间相互连接，在每个所述套筒的下部设有扇形槽，所述套筒设置在底座上；

每个所述电机驱动装置由电机、减速器、下旋转环和上旋转环组成，所述电机与减速器相连接，所述减速器的下部与下旋转环相连接，所述上旋转环设置在下旋转环上，在所述下旋转环的内侧圆周设有卡块，用于与扇形槽匹配使用，以便于带动下旋转环和上旋转环转动；

所述并联机构工作臂装置包括多套，每对下旋转环和上旋转环对应一套并联机构工作臂装置，每套并联机构工作臂装置都是由上臂支链和下臂支链组成，所述上臂支链的首端与上旋转环相连接，上臂支链的末端与下臂支链的首端相连接，下臂支链的末端与末端执行装置相连接；

所述末端执行装置由移动平台、电主轴支座、电主轴和打磨头组成，在所述移动平台的上表面和下表面设有多个连接孔用于与下臂支链相连接，所述电主轴支座设置在移动平台的前面板，电主轴设置在电主轴支座上，所述打磨头安装在电主轴的下部，末端执行装置运动，使电主轴下部的打磨头按照既定的轨迹对零件进行打磨，打磨头可以根据零件不同的材料以及要求的打磨精度更换大小和种类，进一步提高打磨效果。

进一步，在最上端的所述套筒的上部设有顶盖，防止打磨过程中粉尘粉末进入套筒内。

再进一步，相邻两个所述套筒之间通过多个螺栓相互连接且多个套筒的轴线重合，结构紧凑，占地空间小。

更进一步，在所述底座上设有多个安装孔，用于安装地脚螺栓将整个装置固定；所述电主轴支座通过多个长螺钉与移动平台连接。

更进一步，所述电机驱动装置的多个电机同轴心设置，结构紧凑，占地空间小，工作空间大。

更进一步，所述上旋转环通过螺栓连接在下旋转环上。

更进一步，所述减速器通过法兰与下旋转环相连接，使连接更紧密，传递扭矩更加稳定。