CN104678996A - 单轴机器人 - Google Patents

Abstract

一种单轴机器人，其包括框架、安装于该框架上的驱动机构、导向机构及密封带。该驱动机构驱动该导向机构做直线运动。该导向机构包括与该驱动机构连接的基台、安装于该基台上的导向架、平行间隔地安装在该导向架上的第一导向轮、两个第二导向轮及调整组件，该第一导向轮包括沿其中心轴线设置的转动轴及转动套设在该转动轴的转动部，该转动轴的两端分别形成有第一斜面，该调整组件包括两个调整块及至少一个调节件，该两个调整块分别安装于该转动轴的两端，且朝向该第一斜面的一侧形成有与该第一斜面抵持的第二斜面，该至少一个调节件穿过该导向架，且与对应的该调整块固定连接，该至少一个调节件能够推动该调整块移动以调节该导向轮的高度。

Description

单轴机器人

技术领域

本发明涉及一种单轴机器人，尤其涉及一种可调节密封式的单轴机器人。

背景技术

为了减少单轴类机器人在使用中遭受粉尘、水、油等的入侵，需要对其进行密封设置，目前业界已经研发出密封式结构的直线型机器人，此类机器人在使用过程中，驱动机构驱动基台作直线运动，密封带隔离驱动机构，避免外面粉尘、水、油污等杂质进入驱动机构。然而，密封带加大驱动机构驱动与基台之间移动的摩擦力，另外，在使用一段时间后，密封带容易变松，密封效果变差。

发明内容

鉴于上述内容，有必要提供一种可调节密封带松紧且减小摩擦力的单轴机器人。

一种单轴机器人，其包括框架、安装于该框架上的驱动机构、导向机构及密封带，且该驱动机构驱动该导向机构做直线运动。该导向机构包括与该驱动机构连接的基台、安装于该基台上的导向架、第一导向轮、两个第二导向轮，及调整组件。该第一导向轮与该两个第二导向轮平行间隔地安装在该导向架上，该两个第二导向轮位于该第一导向轮的两侧。该密封带从该框架的一端向另一端延伸并依次绕过该第二导向轮、该第一导向轮及另一该第二导向轮以将该驱动机构封闭在该框架内，其中该两个第二导向轮朝向该基台抵压该密封带的外侧，该第一导向轮沿背离该基台方向抵压该密封带内侧。该第一导向轮包括沿其中心轴线设置的转动轴及转动套设在该转动轴的转动部，该转动轴的两端分别形成有第一斜面。该调整组件包括分别位于该转动轴两端的调整块及穿过该导向架的至少一个调节件，其中一个调整块与该导向架相连接，另一个调整块与该至少一个调节件固定连接，每个该调整块形成有与该第一斜面抵持的第二斜面。该调节件能够推动该调整块移动以在该第一斜面与该第二斜面的配合下调节该第一导向轮抵压该密封带的高度。

单轴机器人包含有导向机构及密封带。导向机构包含有导向架、安装于导向架上的第一导向轮、第二导向轮及调整组件。该单轴机器人借助第一导向轮及第二导向轮滚动来移动整个导向机构，其减少了导向架与密封带之间的摩擦力，延长了密封带及导向架的使用寿命。另外，该单轴机器人通过调整组件来调整第一导向轮和第二导向轮的位置高度以控制密封带的张紧程度，进而更好地保证密封带与框架之间的间隙，使得该单轴机器人处于完全密封的状态，防止外界环境对其造成伤害。

附图说明

图1是本发明实施方式的单轴机器人的立体示意图。

图2是图1所示单轴机器人的立体分解示意图。

图3是图2所示单轴机器人去掉部分结构后的立体示意图。

图4是图3所示单轴机器人结构的立体分解示意图。

图5是图4所示单轴机器人区域V处的放大示意图。

图6是图4所示单轴机器人导向机构的部分结构的立体示意图。

主要元件符号说明

单轴机器人	100
		框架	10
基座	11
		底座	113
侧壁	115
		承载板	13
固定板	15
		容纳腔	17
驱动机构	30
		驱动件	31
驱动本体	311
		驱动轴	313
输出轴	315
		第一传动轮	32
丝杆	33
		第二传动轮	35
传动带	37
		转动轮	39
防护罩	38
		导向机构	50
滑轨	51
		基台	53
滑行部	531
		支撑部	533
导向架	55
		凹陷部	551
连接孔	553
		第一导向轮	57
转动轴	571
		第一斜面	5711
第二导向轮	58
		调整组件	59
调整架	591
		腰形孔	5911
调整块	593
		第二斜面	5931
调节件	595
		密封带	70
保护盖	80

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至图3，本发明实施方式中的单轴机器人100，其包括框架10、驱动机构30、导向机构50、密封带70及保护盖80。框架10用于安装并支撑驱动机构30、导向机构50、密封带70及保护盖80。驱动机构30和导向机构50安装于框架10上，且驱动机构30能够驱动导向机构50。密封带70安装于框架10上，用于密封保护单轴机器人100。保护盖80安装于导向机构50上，其用于密封保护导向机构50。

框架10包括基座11、分别垂直安装于基座11两端的承载板13及固定板15。基座11包括底座113和安装于底座113上的侧壁115。本实施方式中，底座113呈现为“U”形结构。侧壁115大致呈“L”形，且两个侧壁115相对地安装于底座113的两侧。承载板13和固定板15相互平行，且分别安装于基座11的两端。基座11、承载板13及固定板15共同形成一个容纳腔17。

驱动机构30包括驱动件31、第一传动轮32、丝杆33、第二传动轮35、传动带37、转动轮39及防护罩38。驱动件31安装于基座11上，且其包括驱动本体311、与该驱动本体311连接的驱动轴313及与驱动轴313止转连接的输出轴315。驱动本体311安装在基座11上，且收容在容纳腔17里。输出轴315穿过承载板13且凸伸出容纳腔17外。第一传动轮32套设于驱动件31的输出轴315上，且位于承载板13的远离固定板15的一侧。第一传动轮32可在驱动件31的驱动下转动。丝杆33可转动地穿设在承载板13和固定板15上，且靠近承载板13的一端凸出承载板13。丝杆33与承载板13和固定板15垂直，且与驱动件31的输出轴315平行。第二传动轮35套设于丝杆33凸出承载板13的一端上，并与第一传动轮32位于承载板13的同一侧。第二传动轮35可带动丝杆33转动。传动带37缠绕在第一传动轮32和第二传动轮35上，其用于使第二传动轮35在第一传动轮32的带动下转动。转动轮39套设于丝杆33上，并收容在容纳腔17里。转动轮39与丝杆33通过螺纹配合。当丝杆33在转动时，转动轮39可螺旋式地沿着丝杆33滑动。防护罩38套设在承载板13远离固定板15的一侧上，其用于封盖第一传动轮32及第二传动轮35，防止其裸露在外部环境中。

请同时参阅图4，导向机构50包括滑轨51、基台53、导向架55、第一导向轮57、两个第二导向轮58及调整组件59。滑轨51大致为矩形板状，其安装于底座113上，且收容在容纳腔17内。滑轨51与丝杆33平行设置。基台53可滑动地安装于滑轨51上，且套设在丝杆33上。基台53包括滑行部531和固定安装于滑行部531上的支撑部533。滑行部531可滑动地安装于滑轨51上。支撑部533为中空块状，其可活动地套设在丝杆33上，并与转动轮39固定。支撑部533可随转动轮39一起沿着丝杆33移动，进而带动滑行部531沿着滑轨51移动。

导向架55大致为“II”型结构，其安装于支撑部533上。导向架55的大致中间部位开设一个凹陷部551，且与丝杆33平行的两侧分别开设有三个连接孔553。第一导向轮57与两个第二导向轮58分别平行间隔地安装于导向架55上，且均与丝杆33的长度方向垂直。第一导向轮57收容在导向架55的凹陷部551中。两个第二导向轮58分别安装于导向架55的两端，并位于第一导向轮57的两侧。

请同时参阅图5和图6，第一导向轮57包括沿其中心轴线设置的转动轴571及可转动地套设在转动轴571上的转动部573。转动轴571大致为杆状，其两端倾斜劈掉一部分后分别形成第一斜面5711。调整组件59包括四个调整架591、两个调整块593及至少一个调节件595。四个调整架591分别装设在导向架55的四个角部，其用于可调节地连接第二导向轮58和导向架55。本实施方式中，每个调整架591大致为L型结构，其一端与第二导向轮58固定连接，另一端与导向架55可调节地连接。每个调整架591与导向架55相连的一端开设有腰形孔5911，且该腰形孔5911的长轴线方向与导向架55垂直设置。该腰形孔5911用于调整第二导向轮58相对导向架55的高度。当第二导向轮58相对导向架55的位置要提高时，则直接手动调整安装于腰形孔5911处连接第二导向轮58的紧固件（图未示）在腰形孔5911处的位置即可。两个调整块593分别安装于第一导向轮57的转动轴571的两端。每个调整块593是由一个方形块体倾斜地劈掉一部分后所形成的，其靠近转动轴571的一端形成一个第二斜面5931，并与转动轴571的第一斜面5711相抵持设置。至少一个调节件595穿过导向架55，且与导向架55螺合。本实施方式中，至少一个调节件595的数量为两个，与两个调整块593对应设置，且每个调节件595容纳在凹陷部551的一端与对应的调整块593远离转动轴571的一端固定连接。调节件595可推动调整块593移动以在第一斜面5711与第二斜面5931的配合下调节第一导向轮57相对导向架55的高度。

请再次参阅图2，密封带70沿着丝杆33方向依次穿过第一导向轮57和两个第二导向轮58，且两端分别与承载板13和固定板15连接。密封带70的两侧边分别与侧壁115相抵接，其用于密封容纳腔17，使该容纳腔17相对外界为封闭状态。密封带70可以有效避免粉尘、油、水等的对装置构件的入侵，可延长单轴机器人100的使用寿命。在本实施方式中，密封带70穿过第一导向轮57和两个第二导向轮58的方式为：沿着丝杆33方向，该密封带70从该框架10的一端向另一端延伸，并依次绕过第二导向轮58、该第一导向轮57及另一该第二导向轮58，以将该驱动机构30封闭在框架10内，其中该两第二导向轮58朝向该基台53抵压该密封带70的外侧，该第一导向轮57沿背离该基台53方向抵压该密封带70的内侧。可以理解，密封带70穿过第一导向轮57及第二导向轮58的方式有很多种，不一定按照本实施方式中的，也可以是该两个第二导向轮58沿背离该基台53抵压该密封带70的内侧，该第一导向轮57朝向该基台53方向抵压该密封带70的外侧。保护盖80固定安装在导向架55上，并罩盖在导向架55上，其用于封盖导向架55。在本实施方式中，密封带70为钢带。

组装时，首先，将承载板13及固定板15安装于基座11的两端，将滑轨51安装于基座11上，将转动轮39套设于丝杆33上，且将基台53套设于转动轮39上。然后，将丝杆33安装于承载板13和固定板15之间，将驱动件31安装于基座11上，将第一传动轮32套设于驱动件31的输出轴315上，将第二传动轮35套设于丝杆33上。接着，将传动带37缠绕于第一传动轮32及第二传动轮35上，将导向架55安装于基台53上，再将第一导向轮57及第二导向轮58安装于导向架55上，将密封带70安装于导向架55上，且穿过导向轮，最后将保护盖80安装于导向架55上。

使用时，将工件放置在保护盖80上，并通过紧固件（图未示）与该单轴机器人100的保护盖80及导向架55的连接孔553固定连接。驱动件31驱动第一传动轮32转动，第二传动轮35在传动带37的作用下开始转动，丝杆33开始转动，转动轮39沿着丝杆33开始螺旋式移动。导向架55跟随转动轮39在第一导向轮57和第二导向轮58的作用下滚动移动，从而带动工件移动。

单轴机器人100中包含有导向机构50及密封带70，导向机构50包含有导向架55、安装于导向架55上的第一导向轮57、第二导向轮58及调整组件59。导向机构50是在第一导向轮57、第二导向轮58的作用下滚动移动。该单轴机器人100采用第一导向轮57及第二导向轮58滚动移动整个导向机构50，其减少了导向架55与密封带70之间的摩擦力，延长了密封带70及导向架55的使用寿命，另外，该单轴机器人100通过调整组件59来调整第一导向轮57和第二导向轮58的位置高度，以控制密封带70的张紧程度，进而更好地保证密封带70和容纳腔17之间的间隙，使得外界的灰尘、油污等杂质不容易进入该单轴机器人100的内部，防止外界环境对其造成伤害。

可以理解，第一传动轮32、第二传动轮35与传动带37可以省略，此时，驱动件31与丝杆33直接相连，且驱动件31直接驱动丝杆33转动。

可以理解，转动轮39可以省略，此时，基台53内部设置为与丝杆33相匹配的螺纹，当丝杆33在转动时，基台53沿着丝杆33进行螺旋式的移动。

可以理解，滑轨51可以省略，此时，基台53与基座11可以设置为不接触，且基台53沿着丝杆33移动。

可以理解，调节件595不一定为两个，可以省略其中的一个，此时，两个调整块593中的一个直接装设在导向架55上，另一个调整块593与调节件595连接。

可以理解，驱动机构30可为其他结构，例如可为直接与基台53连接的气缸。

另外，本领域技术人员还可以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)

1.一种单轴机器人，其包括框架、安装于该框架上的驱动机构、导向机构及密封带，且该驱动机构驱动该导向机构做直线运动，其特征在于：该导向机构包括与该驱动机构连接的基台、安装于该基台上的导向架、第一导向轮、两个第二导向轮，及调整组件，该第一导向轮与该两个第二导向轮平行间隔地安装在该导向架上，该两个第二导向轮位于该第一导向轮的两侧，该密封带从该框架的一端向另一端延伸并依次绕过该第二导向轮、该第一导向轮及另一个该第二导向轮以将该驱动机构封闭在该框架内，其中该两个第二导向轮朝向该基台抵压该密封带的外侧，该第一导向轮沿背离该基台方向抵压该密封带内侧，该第一导向轮包括沿其中心轴线设置的转动轴及转动套设在该转动轴的转动部，该转动轴的两端分别形成有第一斜面，该调整组件包括分别位于该转动轴两端的调整块及穿过该导向架的至少一个调节件，其中一个该调整块与该导向架相连接，另一个该调整块与该至少一个调节件固定连接，每个该调整块形成有与该第一斜面抵持的第二斜面，该调节件能够推动该调整块移动以在该第一斜面与该第二斜面的配合下调节该第一导向轮抵压该密封带的高度。

2.如权利要求1所述的单轴机器人，其特征在于：该调整组件还包括四个调整架，该每个调整架的一端与对应的该第二导向轮的一端固定连接，另一端与该导向架连接，该每个调整架上与该导向架相连的一端开设有腰形孔，且该腰形孔的长轴线方向与该导向架垂直设置，从而能够调整该第二导向轮相对该导向架的高度。

3.如权利要求1所述的单轴机器人，其特征在于：该导向架开设一个凹陷部，该第一导向轮安装于该凹陷部内，该两个第二导向轮分别位于该凹陷部的两侧，并与该第一导向轮相互平行，该至少一个调节件容纳在该凹陷部的一端且与对应的该调整块远离该转动轴的一端固定连接。

4.如权利要求3所述的单轴机器人，其特征在于：该至少一个调节件的数量为两个，该每个调节件均穿过该导向架，且与该导向架螺合，并分别靠近该第一导向轮的两端，该每个调节件分别容纳在该凹陷部的一端且与对应的该调整块远离该转动轴的一端固定连接。

5.如权利要求1所述的单轴机器人，其特征在于：该框架包括基座、分别垂直安装于该基座两端的承载板及固定板，且该基座、该承载板及该固定板共同形成一个容纳腔，该密封带的两端分别与该承载板和该固定板连接，且其两侧与该基座相抵接，该密封带密封该容纳腔。

6.如权利要求5所述的机器人，其特征在于：该基座包括底座和安装于该底座上的两个侧壁，该两个侧壁相对地安装于该底座上，且该密封带的两侧与该两个侧壁相抵接。

7.如权利要求5所述的机器人，其特征在于：该驱动机构包括驱动件、第一传动轮、丝杆、第二传动轮、传动带及转动轮，该驱动件包括安装于该基座且收容在该容纳腔里的驱动本体、与该驱动本体连接的驱动轴及与该驱动轴止转连接的输出轴，该输出轴穿过该承载板且凸伸出该容纳腔外，该第一传动轮套设于该输出轴上，且位于该承载板的远离该固定板的一侧，该丝杆转动地穿设在该承载板和该固定板上，且靠近该承载板的一端凸出该承载板，并与该输出轴平行，该第二传动轮套设于该丝杆凸出该承载板的一端上，并与该第一传动轮位于该承载板的同一侧，该传动带缠绕在该第一传动轮和该第二传动轮上，该转动轮套设于该丝杆上，并收容在该容纳腔里，该基台套设在该丝杆上。

8.如权利要求6所述的单轴机器人，其特征在于：该导向机构还包括安装于该基座上的滑轨，该滑轨安装于该底座上，且收容在该容纳腔内，该滑轨与该丝杆平行设置，该基台滑动地安装于该滑轨上，且套设在该丝杆上。

9.如权利要求8所述的单轴机器人，其特征在于：该基台包括滑动地安装于该滑轨上的滑行部和固定安装于滑行部上的支撑部，该支撑部活动地套设在该丝杆上，并与该转动轮固定，该导向架安装于该支撑部上。

10.如权利要求1所述的单轴机器人，其特征在于：该单轴机器人还包括罩盖在该导向架上的保护盖，该保护盖随着该导向架一起移动动；以及该驱动机构包括防护罩，该防护罩套设在该承载板远离该固定板的一侧上，其用于封盖该第一传动轮及该第二传动轮。