塊狀食品拾放的并聯機器人

李克鋒

南陽醫學高等專科學校（南陽 473000）

隨著世界工業技術的快速發展，各行各業的生產線均在朝著自動化、智能化的方向發展，中國的食品包裝行業大部分還在依靠人工，尤其是上料拾放這種重復性的勞動，依靠人工不僅工作強度大，而且衛生不能保證，所以急需一種高速、穩定的拾放機器人來代替人工[1-2]。并聯機器人具有結構簡單、速動快、精度高等優點[3-5]，非常適用于拾放工序，因此設計一種三自由度并聯機器人用于方形塊狀食品上料工序的拾放，并對其模態作了分析。

1 機器人基本結構

由于方形塊狀食品的上料工序，塊狀食品只可能有X、Y、Z3個方向的平動，而沒有旋轉運動，能完成X、Y、Z3個方向平動的三自由度并聯機器人就能夠適用于此工序。其結構如圖1所示，此并聯機器人主要由靜平臺、動平臺、3個相同結構的運動鉸鏈及末端執行器組成[6-8]。運動鉸鏈與靜平臺之間通過轉動副連接，與動平臺通過球面副連接。驅動元件采用伺服電機，3臺相同的伺服電機分別驅動3根運動鉸鏈，使其各自繞靜平臺作擺動，此運動通過運動鉸鏈與動平臺的轉動副傳遞到末端執行器，從而實現末端執行器在X、Y、Z3個方向的平動。

圖1 機器人結構模型

2 關鍵部件結構設計

2.1 運動鏈的設計

運動鏈是連接動平臺與靜平臺的關鍵部件，且將伺服電機的運動傳遞給動平臺，從而實現動平臺在X、Y、Z3個方向的運動。它主要由主動臂、從動臂和虎克鉸組成，結構圖如圖2所示，主……