[實用新型]一種用于船舶艙壁打磨的五自由度并聯機器人

有效

• 申請號: 201922152208.6
• 申請日: 2019-12-05
• 公開（公告）號: CN211761517U
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 葉偉;李秦川;徐靈敏
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J11/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 王之懷;王洪新

本實用新型涉及機器人技術領域。技術方案是：一種用于船舶艙壁打磨的五自由度并聯機器人，包括機架、裝有復合鉸鏈的動平臺以及并聯連接在機架與動平臺之間的四個第一分支和一個第二分支；其特征在于：第一分支包括依次連接在機架與復合鉸鏈之間的第一圓柱副導軌、第一圓柱副滑塊、第一虎克鉸、第一連桿以及第一轉動副，第一圓柱副導軌與第一圓柱副滑塊配合形成第一圓柱副；第二分支包括依次連接在機架與動平臺之間的第二圓柱副導軌、第二圓柱副滑塊、第二虎克鉸、第二連桿以及第二轉動副，第二圓柱副導軌與第二圓柱副滑塊配合形成第二圓柱副。該并聯機器人具有結構緊湊、剛度好、精度高等優點。

技術領域

本實用新型涉及機器人技術領域，具體是一種用于輪船艙壁打磨的五自由度并聯機器人。

背景技術

大型船舶的艙體通常采用分段制造、再焊接成整體的方式進行。在各段連接處有材料堆積，影響表面平整度和美觀度。通常需要對焊縫進行打磨拋光以方便后續的噴漆作業。現階段，船舶艙壁的打磨作業通常是人工完成，存在以下問題：(1)工作環境惡劣，火花和粉塵危害工人身體健康；(2)工人技術熟練度不同，打磨質量參差不齊；(3)自動化程度低、生產效率低。

隨著機器人技術的發展，機器人打磨技術被引入船舶艙體的打磨作業中。機器人具有重復性好、效率高、環境適應性好等優點，能很好地完成惡劣工作環境中的重復性工作。目前大多數用于船舶艙體打磨的機器人是串聯式結構。串聯機構剛度差，精度低，無法實現高精度打磨。相比于串聯機構，并聯機構結構緊湊、剛度好、精度高，適合作為打磨機器人的本體。打磨作業需要打磨頭相對于工件表面做五自由度運動，從而完成自由曲面的打磨任務。因此，提出一種用于船舶艙壁打磨的五自由度并聯機器人很有必要。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是克服背景技術存在的不足，提供一種用于船舶艙壁打磨的五自由度并聯機器人，該并聯機器人應具有結構緊湊、剛度好、精度高等優點。

本實用新型的技術方案是：

一種用于船舶艙壁打磨的五自由度并聯機器人，包括機架、裝有復合鉸鏈的動平臺以及并聯連接在機架與動平臺之間的四個第一分支和一個第二分支；其特征在于：

第一分支包括依次連接在機架與復合鉸鏈之間的第一圓柱副導軌、第一圓柱副滑塊、第一虎克鉸、第一連桿以及第一轉動副，第一圓柱副導軌與第一圓柱副滑塊配合形成第一圓柱副；

第二分支包括依次連接在機架與動平臺之間的第二圓柱副導軌、第二圓柱副滑塊、第二虎克鉸、第二連桿以及第二轉動副，第二圓柱副導軌與第二圓柱副滑塊配合形成第二圓柱副；

所述第一分支內的第一圓柱副導軌和第二分支內的第二圓柱副導軌結構相同，均固定在機架上；

所述動平臺是一圓柱形構件，復合鉸鏈的銷軸與動平臺固定且該銷軸軸線與動平臺的軸線共軸；每個第一分支的第一轉動副均與復合鉸鏈中的一個軸套連接且第一轉動副軸線垂直于動平臺的軸線；所述第二分支通過第二轉動副連接動平臺且第二轉動副軸線垂直于動平臺的軸線；

機器人在工作過程中，機架通過吸附裝置吸附在輪船艙壁上，打磨頭安裝在動平臺上。

一種用于船舶艙壁打磨的五自由度并聯機器人，包括機架、裝有復合鉸鏈的動平臺以及并聯連接在機架與動平臺之間的四個第三分支和一個第四分支；其特征在于：

第三分支包括依次連接在機架與復合鉸鏈之間的第一移動副導軌、第一移動副滑塊、第一球副、第三連桿以及第三轉動副，第一移動副導軌與第一移動副滑塊配合形成第一移動副；

第四分支包括依次連接在機架與動平臺之間的第二移動副導軌、第二移動副滑塊、第二球副、第四連桿以及第四轉動副，第二移動副導軌與第二移動副滑塊配合形成第二移動副；

所述第三分支內的第一移動副導軌和第四分支內的第二移動副導軌結構相同，均固定在機架上；