CN103170836A - 角度调整机构 - Google Patents
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Abstract
一种角度调整机构,包括底座、驱动组件、导向组件以及调整件,该驱动组件及导向组件装设于该底座上,该驱动组件包括装设于底座上的驱动件、丝杆以及丝杆螺母,该丝杆与该驱动件连接并由该驱动件驱动旋转,该丝杆螺母转动地套设并配合于该丝杆上,且能够在该丝杆的带动及该导向组件的引导下做直线运动。该调整件套设于该导向组件上,且能够在丝杆螺母的驱动下旋转。该角度调整机构传动精度高、传动扭矩大。
Description
技术领域
本发明涉及一种调整机构,尤其涉及一种应用于自动化装配中的角度调整机构。
背景技术
在机器人自动化装配等场合,为了将两个工件装配于一起。经常需要利用角度调整机构来旋转其中一个工件以对准另一个工件,从而完成该两个工件角度位置的对准。而常用的角度调整机构包括驱动件、减速机,以及处于减速机输出端的输出轴。驱动件能够通过减速机减速以带动输出轴旋转工件。然而,常用的角度调整机构采用的减速机是通过多个相互啮合的齿轮以进行减速传动。多个齿轮之间存在配合间隙,导致这种角度调整机构的传动精度较低。另外,由于多个齿轮的相互配合且逐级传递,其扭矩损失较大,不利于输出较大的扭矩。
发明内容
鉴于上述内容,有必要提供一种能够实现高精度,大扭矩传动的的角度调整机构。
一种角度调整机构,包括底座、驱动组件、导向组件以及调整件,该驱动组件及导向组件装设于该底座上,该驱动组件包括装设于底座上的驱动件、丝杆以及丝杆螺母,该丝杆与该驱动件连接并由该驱动件驱动旋转,该丝杆螺母转动地套设并配合于该丝杆上,且能够在该丝杆的带动及该导向组件的引导下做直线运动,该调整件套设于该导向组件上,且能够在丝杆螺母的驱动下旋转。
该角度调整机构通过丝杆与丝杆螺母的配合将驱动件的旋转运动转换成丝杆螺母的直线运动,再通过丝杆螺母与调整件的配合即可实现调整件对工件的旋转调节,其传动元件少且配合关系简单,因而能够较大地提高该角度调整机构的传动精度及传动扭矩。
附图说明
图1为本发明实施方式的角度调整机构的立体组装示意图。
图2为图1所示角度调整机构沿II-II方向剖切的剖面示意图。
图3为图1所示角度调整机构的立体分解图。
图4为图1所示角度调整机构的丝杆螺母的立体图。
图5为图1所示角度调整机构的调整件的剖视图。
主要元件符号说明
角度调整机构 | 100 |
底座 | 10 |
驱动组件 | 20 |
导向组件 | 30 |
调整件 | 40 |
本体 | 11 |
固定部 | 13 |
支承部 | 15 |
驱动件 | 21 |
丝杆 | 23 |
螺合部 | 231 |
丝杆螺母 | 25 |
主体 | 251 |
端面 | 2511 |
切面 | 2513 |
导向孔 | 2515 |
套设部 | 253 |
滑行柱 | 255 |
滑行端 | 2551 |
套设孔 | 257 |
螺纹部 | 259 |
导向架 | 31 |
固定盘 | 311 |
导向部 | 313 |
导向槽 | 3131 |
传动部 | 41 |
内侧壁 | 411 |
滑槽 | 413 |
第一端 | 4131 |
第二端 | 4133 |
输出部 | 43 |
环形端面 | 431 |
连接孔 | 433 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1及图2,本发明实施方式的角度调整机构100包括底座10、驱动组件20、导向组件30以及调整件40。驱动组件20装设于底座10上,导向组件30套设于驱动组件20上且一端固定于该底座10上。该调整件40套设于该驱动组件20及导向组件30上,并能够在该驱动组件20的驱动及导向组件30的引导下旋转至某一精确角度。
请参阅图3,底座10为大致阶梯圆筒状,其包括本体11以及形成于本体11两端的固定部13与支承部15。固定部13为于本体11端部沿径向向外延伸的环形肋条。支承部15为阶梯筒状,其沿本体11径向向外凸设,再沿与本体11轴向平行的方向向外延伸。
请一并参阅图4,驱动组件20包括驱动件21、丝杆23以及丝杆螺母25。驱动件21装设于底座10的固定部13内且一端从支承部15中凸伸出来。丝杆23与驱动件21连接且能够在驱动件21的驱动下旋转。丝杆螺母25旋转地螺接于丝杆23上并与导向组件30活动装设于一起。丝杆23沿其长度方向上形成有螺合部231。
丝杆螺母25包括近似圆盘状的主体251、轴向凸伸于主体251上的套设部253,以及径向凸设于主体251上的两个滑行柱255。主体251及套设部253上开设有套设孔257,套设孔257内形成有螺纹部259。主体251包括一端面2511以及处于其周缘上的相对平行的两个切面2513。主体251于端面2511上贯通开设有两个导向孔2515。两个导向孔2515分别处于端面2511的两侧缘。套设部253凸设于主体251上与端面2511相对的另一端面(图未标)。滑行柱255为杆状,两个滑行柱255分别从两个切面2513上垂直凸伸出来。滑行柱255包括一个滑行端2551,滑行端2551处于远离切面2513的一端。套设孔257沿丝杆螺母25的轴向开设,其处于端面2511的中心且与导向孔2515平行。丝杆螺母25通过套设孔257套设于丝杆23上并通过螺纹部259与丝杆23的螺合部231相互配合。在本实施方式中,驱动件21为驱动马达。
导向组件30平行装设于驱动组件20的外缘,其包括固定于底座10的支承部15上的导向架31以及两端分别连接于底座10的支承部15与导向架31上的两个导向件33。导向架31包括固定盘311以及凸伸于固定盘311上的两个导向部313。固定盘311为圆盘状,其套设于丝杆23远离底座10的一端。导向部313为长条状,两个导向部313相对平行设置。导向部313于固定盘311周缘沿与固定盘311轴线平行的方向延伸且其端部固定于底座10的支承部15上。每个导向部313上开设有导向槽3131,导向槽3131沿导向部313的长度方向开设形成,且为长条形。丝杆螺母25上的两个滑行柱255分别穿设于两个导向部313的导向槽3131中。导向件33为圆柱杆状,两个导向件33相对平行设置。每个导向件33活动穿设于丝杆螺母25的导向孔2515中。
请一并参阅图5,调整件40呈阶梯圆筒状,其套设于丝杆螺母25上且能够在丝杆螺母25的驱动下旋转。调整件40包括传动部41以及处于传动部41一端的输出部43。传动部41为圆筒状,其远离输出部43的一端通过轴承转动装设于底座10的支承部15上。传动部41包括内侧壁411,以及开设于内侧壁411的两个滑槽413。滑槽413为狭条状,滑行柱255的滑行端2551收容抵持于滑槽413内。滑槽413包括处于传动部41两端的第一端4131以及第二端4133。滑槽413于第一端4131及第二端4133内平滑连接。调整件40的横截面为环形,滑槽413在调整件40横截面上的投影轮廓线为处于该环形内圈的一条圆弧线段,且该圆弧线段所覆盖的圆心角为60度。输出部43的内径大于传动部41的内径,导向架31的固定盘311通过轴承转动装设于输出部43内。输出部43远离传动部41处形成有环形端面431(请参阅图3)并于环形端面431上间隔开设有多个连接孔433。连接孔433用于将工件固定于其上。在本实施方式中,连接孔433为六个,且均匀开设于环形端面431上。
请参阅图1至图5,组装时,首先将底座10固定于工作台上,将驱动件21装设于底座10的支承部15上。将丝杆23一端与驱动件21连接。将丝杆螺母25套设于丝杆23上并通过其上的螺纹部259与丝杆23上的螺合部231相互螺合。将固定盘311转动套设于丝杆23上,将丝杆螺母25的两个滑行柱255分别穿设于两个导向部313的导向槽3131中,并将两个导向部313的端部固定于底座10上。将两个导向件33穿设于丝杆螺母25的导向孔2515中,且其两端分别固定于底座10及固定盘311上。将调整件40套设于导向组件30外,其上的滑槽413套设于丝杆螺母25的滑行柱255上并将滑行端2551收纳于其中。将传动部41的端部转动装设于底座10上,将输出部43的端部转动套设于固定盘311上。以上完成了角度调整机构100的组装。
使用时,首先将工件通过连接孔433固定于输出部43上。驱动件21驱动丝杆23旋转,丝杆23驱动丝杆螺母25沿导向件33朝底座10滑移。丝杆螺母25在滑移的过程中,带动其上的滑行柱255于导向部313的导向槽3131中移动。滑行柱255的两个滑行端2551于调整件40的滑槽413内移动,并抵持滑槽413的侧壁使得调整件40绕其自身的轴线旋转。调整件40于旋转的过程中带动固定于输出部43上的工件旋转。当丝杆螺母25从滑槽的第一端4131移动至滑槽413的第二端4133时,输出部43带动工件旋转60度。当驱动件21驱动丝杆23沿相反方向旋转,可使丝杆螺母25逐渐远离底座10并带动调整件40沿反方向旋转工件。
丝杆23与丝杆螺母25配合可将丝杆23旋转运动转换成丝杆螺母25的直线运动,丝杆螺母25与调整件40的配合又将丝杆螺母25的直线运动转换成调整件40的旋转运动,其传动元件少且配合关系简单,因而能够较大地提高传动精度及传动扭矩。另外,该角度调整机构100的结构简单、因而制造成本低。
可以理解,该滑槽413可以设置为凸起的导轨,而该丝杆螺母25上的滑行柱255可以设计成与该导轨相互配合的凹槽以实现传动。
可以理解,滑槽413在调整件40横截面上的投影轮廓线所覆盖的圆心角可以根据需要改变,以使该角度调整机构100驱动工件旋转所需要的角度。另外,该滑槽413的数目也可以根据需要调整,丝杆螺母25上的滑行柱255的数目需要相应地调整。
可以理解,当导向件33的强度足够的时候,导向部313可以省略。当导向部313的导向槽3131与丝杆螺母25上的滑行柱255能够紧密贴合时,导向件33可以省略。
另外,本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化,当然,这些依据本发明精神所做的变化,都应包含在本发明所要求保护的范围内。
Claims (10)
1.一种角度调整机构,包括底座、驱动组件、导向组件以及调整件,该驱动组件及导向组件装设于该底座上,该驱动组件包括装设于底座上的驱动件,其特征在于:该驱动组件还包括丝杆以及丝杆螺母,该丝杆与该驱动件连接并由该驱动件驱动旋转,该丝杆螺母转动地套设并配合于该丝杆上,且能够在该丝杆的带动及该导向组件的引导下做直线运动,该调整件套设于该导向组件上,且能够在丝杆螺母的驱动下旋转。
2.如权利要求1所述的角度调整机构,其特征在于:该调整件包括传动部以及处于该传动部一端的输出部,该传动部远离该输出部的一端转动装设于该底座上,该传动部内侧开设有滑槽,该丝杆螺母包括主体及凸伸于该主体上的滑行柱,该滑行柱部分收容于该滑槽内以驱动该调整件旋转。
3.如权利要求2所述的角度调整机构,其特征在于:该丝杆上形成有螺合部,该丝杆螺母开设有套设孔并于该套设孔内部形成有螺纹部,该丝杆螺母通过该套设孔套设于该丝杆上,并通过该螺纹部与该螺合部相互配合。
4.如权利要求2所述的角度调整机构,其特征在于:该丝杆螺母的主体于其周缘形成有两个相对平行的切面,该滑行柱垂直凸伸于该切面上并包括滑行端,该滑行端收容抵持于该滑槽内。
5.如权利要求4所述的角度调整机构,其特征在于:该丝杆螺母的主体沿轴向贯通开设有导向孔,该导向组件包括与导向架及导向件,该导向架一端固定于该底座上,该导向件两端分别固定于该底座及该导向架上且于该丝杆平行,该导向件活动穿设于该导向孔中。
6.如权利要求5所述的角度调整机构,其特征在于:该导向架包括固定盘及凸伸于该固定盘上的导向部,该导向架通过该导向部固定于该底座上,该导向部与该导向件平行。
7.如权利要求5所述的角度调整机构,其特征在于:该导向部沿自身长度方向开设有导向槽,该滑行柱穿设于该导向槽内以对该丝杆螺母进行导向。
8.如权利要求5所述的角度调整机构,其特征在于:该丝杆螺母的主体包括端面,该导向孔贯通该端面开设于该主体上且与该套设孔平行。
9.如权利要求2所述的角度调整机构,其特征在于:该滑槽包括处于该传动部两端的第一端以及第二端,该滑槽于该第一及第二端内平滑连接,该调整件的横截面为环形,该滑槽在该调整件横截面上的投影轮廓线为处于该环形内圈的圆弧线段,且该圆弧线段所覆盖的圆心角为60度。
10.如权利要求9所述的角度调整机构,其特征在于:该输出部的内径大于该传动部的内径,该输出部远离传动部处形成有环形端面并于该环形端面上间隔开设有多个连接孔。
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