一種升降與旋轉(zhuǎn)裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種升降與旋轉(zhuǎn)裝置，目的在于解決現(xiàn)有水平關(guān)節(jié)機(jī)器人的末端執(zhí)行裝置機(jī)構(gòu)普遍存在成本高、交貨期較長的問題，該升降與旋轉(zhuǎn)裝置包括小臂、升降機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)設(shè)置在小臂的下端面，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在小臂的上端面。本實用新型構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)簡單，能夠有效降低制造成本，縮短交貨時間，且其具有與現(xiàn)有滾珠絲杠滾珠花鍵相同的功能。同時，本實用新型可靠性好，具有與現(xiàn)有滾珠絲杠滾珠花鍵相同的性能，能夠滿足水平關(guān)節(jié)機(jī)器人應(yīng)用的需要，對于降低該類機(jī)器人的制造成本，縮短生產(chǎn)周期，促進(jìn)其推廣、應(yīng)用具有重要的意義。
【專利說明】一種升降與旋轉(zhuǎn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及機(jī)械領(lǐng)域，尤其是工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，具體為一種升降與旋轉(zhuǎn)裝置，其能夠用于裝配、碼垛、移栽、涂膠等工業(yè)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有水平關(guān)節(jié)機(jī)器人的末端執(zhí)行裝置機(jī)構(gòu)通常采用如下兩種形式，一是采用滾珠絲杠滾珠花鍵一體軸，二是采用一根滾珠絲杠與滾珠花鍵的組合用。第一種方式的精密度要求較高，制造難度較大，目前僅有少數(shù)企業(yè)能夠生產(chǎn)，且成本較高，貨期較長。而第二種方式的成本偏高，且空間利用率較低。因此，現(xiàn)有水平關(guān)節(jié)機(jī)器人的末端執(zhí)行裝置機(jī)構(gòu)普遍存在成本高、交貨期較長的問題，使得該類機(jī)器人的整機(jī)成本過高，不利于該類機(jī)器人的推廣和應(yīng)用。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的發(fā)明目的在于:針對現(xiàn)有水平關(guān)節(jié)機(jī)器人的末端執(zhí)行裝置機(jī)構(gòu)普遍存在成本高、交貨期較長的問題，提供一種升降與旋轉(zhuǎn)裝置。本實用新型構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)簡單，能夠有效降低制造成本，縮短交貨時間，且其具有與現(xiàn)有滾珠絲杠滾珠花鍵相同的功能。同時，本實用新型可靠性好，具有與現(xiàn)有滾珠絲杠滾珠花鍵相同的性能，能夠滿足水平關(guān)節(jié)機(jī)器人應(yīng)用的需要，對于降低該類機(jī)器人的制造成本，縮短生產(chǎn)周期，促進(jìn)其推廣、應(yīng)用具有重要的意義。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種升降與旋轉(zhuǎn)裝置，包括小臂、升降機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)設(shè)置在小臂的下端面，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在小臂的上端面；
[0006]所述升降結(jié)構(gòu)包括滾珠絲杠、設(shè)置在滾珠絲杠上的絲杠螺母、螺母套、升降同步輪、角接觸軸承、軸承外殼、鎖緊裝置，所述螺母套、升降同步輪分別設(shè)置在絲杠螺母上，所述絲杠螺母、螺母套、升降同步輪固定連接，所述角接觸軸承設(shè)置在螺母套的外壁上，所述軸承外殼、角接觸軸承、螺母套通過鎖緊裝置連接在一起，所述軸承外殼與小臂固定連接；
[0007]所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括與小臂固定連接的旋轉(zhuǎn)座、深溝球軸承、軸承擋圈、與旋轉(zhuǎn)座相配合的旋轉(zhuǎn)同步輪、旋轉(zhuǎn)連桿、與旋轉(zhuǎn)同步輪固定連接的光軸、直線軸承，所述旋轉(zhuǎn)座、軸承擋圈、深溝球軸承形成旋轉(zhuǎn)同步輪的旋轉(zhuǎn)平臺，所述滾珠絲杠穿過旋轉(zhuǎn)同步輪，所述滾珠絲杠的一端與旋轉(zhuǎn)連桿固定連接，所述直線軸承設(shè)置在光軸上且直線軸承與旋轉(zhuǎn)連桿固定連接，所述直線軸承能沿光軸相對運動，所述滾珠絲杠的軸心與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)中心重合。
[0008]還包括軸承頂圈，所述深溝球軸承為一組,所述軸承頂圈設(shè)置在深溝球軸承之間，所述旋轉(zhuǎn)座、軸承擋圈、深溝球軸承、軸承頂圈形成旋轉(zhuǎn)同步輪的旋轉(zhuǎn)平臺。
[0009]所述鎖緊裝置包括設(shè)置在螺母套外壁上的連接螺母、密封圈、與軸承外殼相連的密封擋圈，連接螺母通過密封圈與密封擋圈相連。
[0010]所述密封圈為油封密封圈。[0011]所述滾珠絲杠的一端與旋轉(zhuǎn)連桿采用平鍵固定連接。
[0012]還包括與旋轉(zhuǎn)同步輪相連的護(hù)筒。
[0013]所述護(hù)筒為管狀。
[0014]所述護(hù)筒的開口端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)盤，所述旋轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有壓板，所述光軸的一端穿過旋轉(zhuǎn)盤且與壓板相連。
[0015]所述光軸為2N個，N為正整數(shù)。
[0016]所述光軸為2個。
[0017]針對前述問題，本實用新型提供一種升降與旋轉(zhuǎn)裝置，其能夠用于需要Z軸和R軸的執(zhí)行機(jī)構(gòu)及裝置，用以替代現(xiàn)有滾珠絲杠滾珠花鍵一體軸及具有相似功能的裝置。本實用新型構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，具備與現(xiàn)有滾珠絲杠滾珠花鍵相同的功能及性能，且成本低、交貨期短，易于推廣應(yīng)用。
[0018]本實用新型包括小臂、升降機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)設(shè)置在小臂的下端面，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在小臂的上端面。本實用新型的升降結(jié)構(gòu)包括滾珠絲杠、絲杠螺母、螺母套、升降同步輪、角接觸軸承、軸承外殼、鎖緊裝置，絲杠螺母設(shè)置在滾珠絲杠上，螺母套、升降同步輪分別設(shè)置在絲杠螺母上，絲杠螺母、螺母套、升降同步輪固定連接，角接觸軸承設(shè)置在螺母套的外壁上，軸承外殼、角接觸軸承、螺母套通過鎖緊裝置連接在一起，軸承外殼與小臂固定連接。本實用新型的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)座、深溝球軸承、軸承擋圈、與旋轉(zhuǎn)座相配合的旋轉(zhuǎn)同步輪、旋轉(zhuǎn)連桿、光軸、直線軸承。旋轉(zhuǎn)座與小臂固定連接，旋轉(zhuǎn)座、軸承擋圈、深溝球軸承形成旋轉(zhuǎn)同步輪的旋轉(zhuǎn)平臺，滾珠絲杠的一端與旋轉(zhuǎn)連桿固定連接，直線軸承設(shè)置在光軸上且直線軸承與旋轉(zhuǎn)連桿固定連接，滾珠絲杠穿過旋轉(zhuǎn)同步輪，光軸與旋轉(zhuǎn)同步輪固定連接，直線軸承能沿光軸相對運動，滾珠絲杠的軸心與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)中心重合。
[0019]進(jìn)一步,還包括軸承頂圈,深溝球軸承為一組,軸承頂圈設(shè)置在深溝球軸承之間，旋轉(zhuǎn)座、軸承擋圈、深溝球軸承、軸承頂圈形成旋轉(zhuǎn)同步輪的旋轉(zhuǎn)平臺。鎖緊裝置包括設(shè)置在螺母套外壁上的連接螺母、密封圈、與軸承外殼相連的密封擋圈，連接螺母通過密封圈與密封擋圈相連。進(jìn)一步，密封圈為油封密封圈，滾珠絲杠的一端與旋轉(zhuǎn)連桿采用平鍵固定連接。還包括與旋轉(zhuǎn)同步輪相連的護(hù)筒，護(hù)筒為管狀。進(jìn)一步，護(hù)筒的開口端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)盤，旋轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有壓板，光軸的一端穿過旋轉(zhuǎn)盤且與壓板相連。光軸為2N個，N為正整數(shù)，進(jìn)一步，光軸為2個。
[0020]本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)末端的旋轉(zhuǎn)與升降。在升降機(jī)構(gòu)中，軸承外殼、角接觸軸承、螺母套、連接螺母、密封圈、密封擋圈連接在一起，組成供螺母套相對旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)平臺，螺母套設(shè)置在絲杠螺母上(即絲杠螺母嵌套在螺母套內(nèi))；絲杠螺母、螺母套、升降同步輪固定連接，形成一個螺母旋轉(zhuǎn)型滾珠絲杠副，軸承外殼固定在小臂上。升降同步輪經(jīng)外部電機(jī)的帶動旋轉(zhuǎn)，絲杠螺母、螺母套、連接螺母同步旋轉(zhuǎn)，絲杠螺母不能移動，只會旋轉(zhuǎn)，滾珠絲杠在絲杠螺母的旋轉(zhuǎn)條件下，完成升降運動。滾珠絲杠的一端帶動旋轉(zhuǎn)連桿和直線軸承沿光軸升降，實現(xiàn)滾珠絲杠的升降運動。
[0021 ] 在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)同步輪經(jīng)外部電機(jī)的帶動旋轉(zhuǎn)，護(hù)筒、光軸、直線軸承、旋轉(zhuǎn)連桿、旋轉(zhuǎn)盤、壓板將繞旋轉(zhuǎn)同步輪的旋轉(zhuǎn)中心與旋轉(zhuǎn)同步輪同步旋轉(zhuǎn)。滾珠絲杠將在旋轉(zhuǎn)連桿的帶動下同步旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)運動。護(hù)筒、光軸、直線軸承、旋轉(zhuǎn)連桿、旋轉(zhuǎn)盤、壓板，用于傳遞旋轉(zhuǎn)扭矩，完成旋轉(zhuǎn)運動?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型的爆炸圖。
[0023]圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中標(biāo)記:1為小臂，2為升降機(jī)構(gòu)，3為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，4為滾珠絲杠，5為螺母套，6為連接螺母，7為密封圈，8為密封擋圈，9為角接觸軸承，10為軸承外殼，11為絲杠螺母，12為升降同步輪，13為軸承擋圈，14為旋轉(zhuǎn)盤，15為壓板，16為深溝球軸承，17為軸承頂圈，18為旋轉(zhuǎn)座，19為旋轉(zhuǎn)同步輪，20為護(hù)筒，21為光軸，22為直線軸承，23為旋轉(zhuǎn)連桿。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖，對本實用新型作詳細(xì)的說明。
[0026]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0027]實施例1
[0028]如圖所示，本實用新型包括小臂1、升降機(jī)構(gòu)2、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3，升降機(jī)構(gòu)2設(shè)置在小臂1的下端面，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3設(shè)置在小臂1的上端面。
[0029]升降結(jié)構(gòu)包括滾珠絲杠4、絲杠螺母11、螺母套5、升降同步輪12、角接觸軸承9、軸承外殼10、鎖緊裝置，絲杠螺母11設(shè)置在滾珠絲杠4上，螺母套5、升降同步輪12分別設(shè)置在絲杠螺母11上，絲杠螺母11、螺母套5、升降同步輪12固定連接，角接觸軸承9設(shè)置在螺母套5的外壁上，軸承外殼10、角接觸軸承9、螺母套5通過鎖緊裝置連接在一起，軸承外殼10與小臂1固定連接。鎖緊裝置包括設(shè)置在螺母套5外壁上的連接螺母6、密封圈7、與軸承外殼10相連的密封擋圈8，連接螺母6通過密封圈7與密封擋圈8相連。軸承外殼10、角接觸軸承9、螺母套5、連接螺母6、密封圈7、密封擋圈8連接在一起，組成供螺母套5相對旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)平臺，絲杠螺母11嵌套在螺母套5內(nèi)。絲杠螺母11、螺母套5、升降同步輪12固定連接，形成一個螺母旋轉(zhuǎn)型滾珠絲杠副，軸承外殼10固定在小臂1上。升降同步輪12經(jīng)外部電機(jī)的帶動旋轉(zhuǎn)，絲杠螺母11、螺母套5、連接螺母6同步旋轉(zhuǎn)，絲杠螺母11只旋轉(zhuǎn)，滾珠絲杠4在絲杠螺母11的旋轉(zhuǎn)條件下，完成升降運動。滾珠絲杠4的一端帶動旋轉(zhuǎn)連桿23和直線軸承22沿光軸21升降，實現(xiàn)滾珠絲杠4的升降運動。
[0030]旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3包括旋轉(zhuǎn)座18、深溝球軸承16、軸承擋圈13、與旋轉(zhuǎn)座18相配合的旋轉(zhuǎn)同步輪19、旋轉(zhuǎn)連桿23、光軸21、直線軸承22、軸承頂圈17、與旋轉(zhuǎn)同步輪19相連的護(hù)筒20。其中，深溝球軸承16為一組，軸承頂圈17設(shè)置在深溝球軸承16之間，光軸21為兩根。護(hù)筒20為管狀護(hù)筒20的開口端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)盤14，旋轉(zhuǎn)盤14上設(shè)置有壓板15，光軸21的一端穿過旋轉(zhuǎn)盤14且與壓板15相連，壓板15與光軸21的數(shù)量相等，即壓板15也為兩塊。旋轉(zhuǎn)座18與小臂1固定連接，旋轉(zhuǎn)座18、軸承擋圈13、深溝球軸承16、軸承頂圈17形成旋轉(zhuǎn)同步輪19的旋轉(zhuǎn)平臺，滾珠絲杠4的一端與旋轉(zhuǎn)連桿23固定連接,進(jìn)一步，滾珠絲杠4的一端與旋轉(zhuǎn)連桿23采用平鍵固定連接。直線軸承22設(shè)置在光軸21上且直線軸承22與旋轉(zhuǎn)連桿23固定連接，滾珠絲杠4穿過旋轉(zhuǎn)同步輪19，光軸21與旋轉(zhuǎn)同步輪19固定連接，直線軸承22能沿光軸21相對運動，滾珠絲杠4的軸心與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3的旋轉(zhuǎn)中心重合。使用時，旋轉(zhuǎn)同步輪19經(jīng)外部電機(jī)的帶動旋轉(zhuǎn)，護(hù)筒20、光軸21、直線軸承22、旋轉(zhuǎn)連桿23、旋轉(zhuǎn)盤14、壓板15將繞旋轉(zhuǎn)同步輪19的旋轉(zhuǎn)中心與旋轉(zhuǎn)同步輪19同步旋轉(zhuǎn)。滾珠絲杠4將在旋轉(zhuǎn)連桿23的帶動下同步旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)滾珠絲杠4的旋轉(zhuǎn)運動。護(hù)筒20、光軸21、直線軸承22、旋轉(zhuǎn)連桿23、旋轉(zhuǎn)盤14、壓板15，用于傳遞旋轉(zhuǎn)扭矩，完成旋轉(zhuǎn)運動。
[0031]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種升降與旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，包括小臂（I)、升降機(jī)構(gòu)（2)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（3)，所述升降機(jī)構(gòu)（2)設(shè)置在小臂（I)的下端面，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（3)設(shè)置在小臂（I)的上端面； 所述升降結(jié)構(gòu)包括滾珠絲杠（4)、設(shè)置在滾珠絲杠（4)上的絲杠螺母（11)、螺母套（5)、升降同步輪（12)、角接觸軸承（9)、軸承外殼（10)、鎖緊裝置，所述螺母套（5)、升降同步輪(12)分別設(shè)置在絲杠螺母（11)上，所述絲杠螺母（11)、螺母套（5)、升降同步輪（12)固定連接，所述角接觸軸承（9)設(shè)置在螺母套（5)的外壁上，所述軸承外殼（10)、角接觸軸承（9)、螺母套（5)通過鎖緊裝置連接在一起，所述軸承外殼（10)與小臂（I)固定連接； 所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（3)包括與小臂（I)固定連接的旋轉(zhuǎn)座（18)、深溝球軸承（16)、軸承擋圈(13)、與旋轉(zhuǎn)座（18)相配合的旋轉(zhuǎn)同步輪（19)、旋轉(zhuǎn)連桿（23)、與旋轉(zhuǎn)同步輪（19)固定連接的光軸（21)、直線軸承（22 )，所述旋轉(zhuǎn)座（18 )、軸承擋圈（13 )、深溝球軸承（16 )形成旋轉(zhuǎn)同步輪（19)的旋轉(zhuǎn)平臺，所述滾珠絲杠（4)穿過旋轉(zhuǎn)同步輪（19)，所述滾珠絲杠（4)的一端與旋轉(zhuǎn)連桿（23)固定連接，所述直線軸承（22)設(shè)置在光軸（21)上且直線軸承（22)與旋轉(zhuǎn)連桿（23)固定連接，所述直線軸承（22)能沿光軸（21)相對運動，所述滾珠絲杠（4)的軸心與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（3)的旋轉(zhuǎn)中心重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升降與旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，還包括軸承頂圈（17)，所述深溝球軸承（16)為一組,所述軸承頂圈（17)設(shè)置在深溝球軸承（16)之間,所述旋轉(zhuǎn)座（18)、軸承擋圈（13)、深溝球軸承（16)、軸承頂圈（17)形成旋轉(zhuǎn)同步輪（19)的旋轉(zhuǎn)平臺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升降與旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述鎖緊裝置包括設(shè)置在螺母套（5 )外壁上的連接螺母（6 )、密封圈（7 )、與軸承外殼（10 )相連的密封擋圈（8 )，連接螺母(6)通過密封圈（7)與密封擋圈（8)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的升降`與旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述密封圈（7)為油封密封圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升降與旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述滾珠絲杠（4)的一端與旋轉(zhuǎn)連桿（23)采用平鍵固定連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的升降與旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，還包括與旋轉(zhuǎn)同步輪（19)相連的護(hù)筒（20)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的升降與旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述護(hù)筒（20)為管狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的升降與旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述護(hù)筒（20)的開口端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)盤（14)，所述旋轉(zhuǎn)盤（14)上設(shè)置有壓板（15)，所述光軸（21)的一端穿過旋轉(zhuǎn)盤（14)且與壓板（15)相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升降與旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述光軸（21)為2N個，N為正整數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的升降與旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，所述光軸（21)為2個。
【文檔編號】B25J17/00GK203622444SQ201320768134
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】馬密, 田超, 吳健, 陳剛, 唐皇 申請人:綿陽福德機(jī)器人有限責(zé)任公司