一种二轴并联机器人的制作方法

本实用新型涉及并联机器人技术领域，更具体地说涉及一种二轴并联机器人。

背景技术：

目前，在我国的电子、包装等工业领域的生产线上应用的两点间快速拾取机器人有不同的类型，要么速度块，负载不够，要么负载高，速度和精度达不到，并且大部分现有机型要么结构复杂，设计成本和原材料成本高，相比较销售价格相当昂贵，不易普及。

针对上述问题，二轴平面并联机器人应运而生，二轴平面并联机器人价格便宜、国产化、能够实现动平台在不同范围内的二维运动的，同时保持平台姿态不变。

如国家知识产权局于2009年7月22日，公开了一件公开号为CN 201275760Y，名称为“一种二自由度平面并联机器人机构”的实用新型专利，该实用新型专利由基座、动平台和驱 动机构组成，在基座的右端和左端均安装有驱动机构，左右驱动机构的输出轴 上分别安装有左曲柄和右曲柄，右曲柄的左端与右驱动机构的输出轴固定，右 曲柄的右端与右连杆的上端铰接，左曲柄的一端与左驱动机构的输出轴固定， 左曲柄的另一端与左连杆的左端、左小连杆的下端和从曲柄的下端铰接，左连 杆的右端与右连杆下端、右小连杆的下端通过同一铰轴铰接，左小连杆与右小 连杆的上端分别通过其铰轴与横定位连杆的左右端铰接，基座的左端安装有与 左驱动机构的输出轴平行的耳轴，耳轴的端部铰接有纵定位连杆，纵定位连杆 的另一端与从曲柄的上端通过铰轴铰接，动平台安装在右小连杆上。

又如国家知识产权局于2017年12月8日，公开了一件公开号为CN206717849U，名称为“一种二轴并联机器人”的实用新型专利，该实用新型专利包括动平台、第一长臂、第二长臂、第一短臂、第二短臂和静平台，静平台上固定有第一驱动件和第二驱动件，第一短臂的一端与第一驱动件连接，另一端与第一长臂铰接；第二短臂的一端与第二驱动件连接，另一端与第二长臂铰接；第一长臂和第二长臂分别与动平台铰接，其特征在于：所述静平台的横截面呈倒“U”形，所述第一驱动件固定在静平台的一侧壁上，第二驱动件固定在静平台的另一侧壁上。

对于只需要较短移动形成的工序中，采用目前的二轴并联机器人，一是占用空间较大，二是在较小的移动行程中使用现有的二轴并联机器人，成本较高。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本申请提供了一种二轴并联机器人，本实用新型的发明目的在于解决现有技术中的二轴并联机器人在较短行程的使用中，成本较高，不能适应于较小安装空间的问题。本实用新型的二轴并联机器人占用空间小，成本低，可以适用于较小移动行程的工序中，同时也适用于较小安装空间的设备中。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本申请是通过下述技术方案实现的：

一种二轴并联机器人，包括静平台、动平台、第一主动臂、第二主动臂、第一支臂、第二支臂、驱动第一主动臂转动的第一驱动电机和驱动第二主动臂转动的第二驱动电机，所述第一驱动电机和第二驱动电机的输出轴在一条轴线上，其特征在于：所述第一主动臂的长度小于第二主动臂的长度，所述第一支臂的一端与第一主动臂的端部铰接；第一支臂的另一端与第二支臂铰接，第二主动臂的端部与第二支臂铰接；所述第一主动臂、第一支臂、第二支臂和第二主动臂构成一平行四边形结构。

所述第一支臂的一端与第一主动臂的端部铰接，第二支臂的一端与第二主动臂的端部铰接；第一支臂的另一端铰接在第二支臂上，所述第一主动臂、第一支臂、第二支臂和第二主动臂构成一平行四边形结构。

所述第一支臂的一端与第一主动臂的端部铰接，第一支臂的另一端与第二支臂的端部铰接；第二主动臂的端部铰接在第二支臂上，所述第一主动臂、第一支臂、第二支臂和第二主动臂构成一平行四边形结构。

所述第一支臂的长度与第二主动臂的长度相同；所述第一主动臂的长度，与第一支臂与第二支臂铰接的铰接点到第二支臂与第二主动臂的铰接点的长度相同。

所述第二支臂的一端铰接在第二主动臂的端部，第二支臂的另一端铰接在动平台上。

所述第二主动臂的端部同轴连接有连接件，所述连接件包括第一连接点、第二连接点和转接点，转接点连接在第二主动臂与第二支臂铰接的铰轴上，第一连接点和第二连接点位于转接点两侧，第一连接点、转接点和第二连接点一次相连形成一三角形结构。

还包括第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆的一端铰接在静平台上，第一连接杆的另一端铰接在第一连接点上；第二连接杆的一端铰接在第二连接点上，第二连接杆的另一端铰接在动平台上。

所述第二支臂与第二主动臂的铰接点，第二支臂与动平台的铰接点，第二连接杆与动平台的铰接点和第二连接点依次相连，形成一平行四边形结构。

所述静平台包括安装板、第一侧板和第二侧板，第一侧板和第二侧板对称设置在安装板两侧；第一驱动电机固定在第一侧板上，第二驱动电机安装在第二侧板上，第一主动臂与第一驱动电机连接的端部，和第二主动臂与第二驱动电机连接的端部均位于第一侧板和第二侧板之间的空间内。

与现有技术相比，本申请所带来的有益的技术效果表现在：

1、本申请是对于现有的二轴并联机器人的改进结构，本申请的结构改进是对现有的并联机器人的其中一根支臂的铰接位置进行了改进，即将现有的并联机器人其中一条支臂铰接在动平台上，修改为铰接在第二支臂上，同时本申请还将第一驱动电机和第二驱动电机的输出轴共轴线设置，使其轴间距为0，使得第一主动臂、第一支臂、第二支臂和第二主动臂能够形成一平行四边形结构，可以在确保二轴并联机器人的稳定性的同时，缩小二轴并联机器人的移动形成，主动臂一长一短的设置方式，也可以节约安装空间，同时可以降低设备成本。本申请的二轴并联机器人，相较于现有技术中的二轴并联机器人而言，占用空间更小，设备体积更小，制造成本更低。

2、本申请的第一支臂的长度与第二主动臂的长度相同，相当于平行四边形的长边，第一主动臂的长度与第一支臂与第二支臂铰接的铰接点到第二支臂与第二主动臂的铰接点的长度相同，相当于平行四边形的短边，这样的设置方式，使得第一主动臂、第一支臂、第二支臂和第二主动臂能够形成一平行四边形结构，增强本申请的二轴并联机器人的稳定性。同时也是由于本申请修改了第一支臂的铰接位置，以及将两个驱动电机共轴设置，缩小了二轴并联机器人的体积，可以适应于较小的安装空间，可以在较短的移动行程中快速往复移动，实现物料的抓取和搬移，相较于现有的二轴并联机器人而言，其移动效率更快。

3、本申请增加了连接件、第一连接杆和第二连接杆，更进一步地增强了二轴并联机器人运行的稳定性。本申请的静平台包括安装板、第一侧板和第二侧板，相较于现有技术而言，结构更加简单，成本较低，同时，本申请的静平台可以吊装、可以座装、也可以进行侧面安装，也可以安装在回转平台和/或移动平台上，实现三维运动。动平台上还可以增加其他三维移动机构，适用范围更广。

附图说明

图1为本实用新型主视结构示意图；

图2为本实用新型的立体结构示意图；

图3为本实用新型又一结构示意图；

附图标记：1、静平台，2、动平台，3、第一主动臂，4、第二主动臂，5、第一支臂，6、第二支臂，7、第一驱动电机，8、第二驱动电机，9、连接件，10、第一连接点，11、第二连接点，12、转接点，13、第一连接杆，14、第二连接杆，15、安装板，16、第一侧板，17、第二侧板。

具体实施方式

实施例1

作为本申请一较佳实施例，参照说明书附图1和2，本实施例公开了：

一种二轴并联机器人，包括静平台1、动平台2、第一主动臂3、第二主动臂4、第一支臂5、第二支臂6、驱动第一主动臂3转动的第一驱动电机7和驱动第二主动臂4转动的第二驱动电机8，所述第一驱动电机7和第二驱动电机8的输出轴在一条轴线上，所述第一主动臂3的长度小于第二主动臂4的长度，所述第一支臂5的一端与第一主动臂3的端部铰接；第一支臂5的另一端与第二支臂6铰接，第二主动臂4的端部与第二支臂6铰接；所述第一主动臂3、第一支臂5、第二支臂6和第二主动臂4构成一平行四边形结构。

具体表现为：所述第一支臂5的一端与第一主动臂3的端部铰接，第二支臂6的一端与第二主动臂4的端部铰接；第一支臂5的另一端铰接在第二支臂6上，所述第一主动臂3、第一支臂5、第二支臂6和第二主动臂4构成一平行四边形结构。所述第一支臂5的长度与第二主动臂4的长度相同；所述第一主动臂3的长度，与第一支臂5与第二支臂6铰接的铰接点到第二支臂6与第二主动臂4的铰接点的长度相同。

实施例2

作为本申请又一较佳实施例，参照说明书附图3所示，本实施例公开了：

一种二轴并联机器人，包括静平台1、动平台2、第一主动臂3、第二主动臂4、第一支臂5、第二支臂6、驱动第一主动臂3转动的第一驱动电机7和驱动第二主动臂4转动的第二驱动电机8，所述第一驱动电机7和第二驱动电机8的输出轴在一条轴线上，所述第一主动臂3的长度小于第二主动臂4的长度，所述第一支臂5的一端与第一主动臂3的端部铰接，第一支臂5的另一端与第二支臂6的端部铰接；第二主动臂4的端部铰接在第二支臂6上，所述第一主动臂3、第一支臂5、第二支臂6和第二主动臂4构成一平行四边形结构；所述第一支臂5的长度与第二主动臂4的长度相同；所述第一主动臂3的长度，与第一支臂5与第二支臂6铰接的铰接点到第二支臂6与第二主动臂4的铰接点的长度相同；所述第二支臂6的一端铰接在第二主动臂4的端部，第二支臂6的另一端铰接在动平台2上。

实施例3

作为本申请又一较佳实施例，参照说明书附图1和2，本实施例公开了：

一种二轴并联机器人，包括静平台1、动平台2、第一主动臂3、第二主动臂4、第一支臂5、第二支臂6、驱动第一主动臂3转动的第一驱动电机7和驱动第二主动臂4转动的第二驱动电机8，所述第一驱动电机7和第二驱动电机8的输出轴在一条轴线上，所述第一主动臂3的长度小于第二主动臂4的长度，所述第一支臂5的一端与第一主动臂3的端部铰接；第一支臂5的另一端与第二支臂6铰接，第二主动臂4的端部与第二支臂6铰接；所述第一主动臂3、第一支臂5、第二支臂6和第二主动臂4构成一平行四边形结构。具体表现为：所述第一支臂5的一端与第一主动臂3的端部铰接，第二支臂6的一端与第二主动臂4的端部铰接；第一支臂5的另一端铰接在第二支臂6上，所述第一主动臂3、第一支臂5、第二支臂6和第二主动臂4构成一平行四边形结构。所述第一支臂5的长度与第二主动臂4的长度相同；所述第一主动臂3的长度，与第一支臂5与第二支臂6铰接的铰接点到第二支臂6与第二主动臂4的铰接点的长度相同；所述第二支臂6的一端铰接在第二主动臂4的端部，第二支臂6的另一端铰接在动平台2上。所述第二主动臂4的端部同轴连接有连接件9，所述连接件9包括第一连接点10、第二连接点11和转接点12，转接点12连接在第二主动臂4与第二支臂6铰接的铰轴上，第一连接点10和第二连接点11位于转接点12两侧，第一连接点10、转接点12和第二连接点11一次相连形成一三角形结构。在本实施例中，所述的输出轴是指与第一主动臂和第二主动臂的端部相连的并驱动第一主动臂和第二主动臂摆动的轴，其可以是驱动电机的电机轴，也可以是减速机的轴。在本实施例中，所述的第一驱动电机和第二驱动电机为伺服电机。

如图3所示，本申请还公开了另外一种结构，即一种二轴并联机器人，包括静平台1、动平台2、第一主动臂3、第二主动臂4、第一支臂5、第二支臂6、驱动第一主动臂3转动的第一驱动电机7和驱动第二主动臂4转动的第二驱动电机8，所述第一驱动电机7和第二驱动电机8的输出轴在一条轴线上，所述第一主动臂3的长度小于第二主动臂4的长度，所述第一支臂5的一端与第一主动臂3的端部铰接，第一支臂5的另一端与第二支臂6的端部铰接；第二主动臂4的端部铰接在第二支臂6上，所述第一主动臂3、第一支臂5、第二支臂6和第二主动臂4构成一平行四边形结构；所述第一支臂5的长度与第二主动臂4的长度相同；所述第一主动臂3的长度，与第一支臂5与第二支臂6铰接的铰接点到第二支臂6与第二主动臂4的铰接点的长度相同；所述第二支臂6的一端铰接在第二主动臂4的端部，第二支臂6的另一端铰接在动平台2上。所述第二主动臂4的端部同轴连接有连接件9，所述连接件9包括第一连接点10、第二连接点11和转接点12，转接点12连接在第二主动臂4与第二支臂6铰接的铰轴上，第一连接点10和第二连接点11位于转接点12两侧，第一连接点10、转接点12和第二连接点11一次相连形成一三角形结构。在本实施例中，所述的输出轴是指与第一主动臂和第二主动臂的端部相连的并驱动第一主动臂和第二主动臂摆动的轴，其可以是驱动电机的电机轴，也可以是减速机的轴。在本实施例中，所述的第一驱动电机和第二驱动电机为伺服电机。

还包括第一连接杆13和第二连接杆14，所述第一连接杆13的一端铰接在静平台1上，第一连接杆13的另一端铰接在第一连接点10上；第二连接杆14的一端铰接在第二连接点11上，第二连接杆14的另一端铰接在动平台2上。

所述第二支臂6与第二主动臂4的铰接点，第二支臂6与动平台2的铰接点，第二连接杆14与动平台2的铰接点和第二连接点11依次相连，形成一平行四边形结构。

所述静平台1包括安装板15、第一侧板16和第二侧板17，第一侧板16和第二侧板17对称设置在安装板15两侧；第一驱动电机7固定在第一侧板16上，第二驱动电机8安装在第二侧板17上，第一主动臂3与第一驱动电机7连接的端部，和第二主动臂4与第二驱动电机8连接的端部均位于第一侧板16和第二侧板17之间的空间内。在本实施例中，静平台1可以吊装、可以座装、也可以进行侧面安装，也可以安装在回转平台和/或移动平台2上，实现三维运动。动平台2上还可以增加其他三维移动机构，适用范围更广。

在本申请中，本申请的二轴并联机器人可以有很多种适用范围，例如将两台本申请的二轴并联机器人吊装在一起，则可以实现一层物料、一层隔板交替放入箱内，两台并联机器人对称布置，由于本申请的结构，可以有效减少机架整体宽度。或者将本申请的二轴并联机器人侧面安装，可以进行活动面水平放置开箱；或者侧面安装，活动面竖直放置，可以进行快速推包，比对称形式吊装机架低。推包起升后，不影响进料。或者是座装，进行食品装托，降低机械高度，减少食品悬挂污染风险。