CN111070188A

CN111070188A - 一种内嵌滑块式单轴机器人

Info

Publication number: CN111070188A
Application number: CN201911421555.2A
Authority: CN
Inventors: 王辽建
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2020-04-28

Abstract

本发明涉及自动化技术领域，具体公开了一种内嵌滑块式单轴机器人，包括电机、联轴器、底座、轴承座、滑动块和丝杆，所述底座整体呈U型结构，在底座中设置有滑槽；所述丝杆设置在滑槽中，所述底座一端与轴承座连接，丝杆固定在轴承座上；所述底座另一端设置封盖，封盖上设置有轴承，丝杆与轴承相连接；所述电机设置在电机固定座中，电机固定座与底座通过螺丝连接；所述电机的输出轴与滚珠丝杆通过连接轴相互连接；所述滑动块设置在滑槽中，在丝杆外侧套有丝杆螺母，所述丝杆螺母与滑动块相连接；所述滑动块两侧设置有第一滚珠封头、第二滚珠封头，滑动块、第一滚珠封头、第二滚珠封头与滑槽形成环形轨道，在环形轨道中设置有滚珠。

Description

一种内嵌滑块式单轴机器人

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，具体为一种内嵌滑块式单轴机器人。

背景技术

单轴机器人作为运动控制的基本单元，广泛用于工业生产的各个领域，随着工业4.0的推进，单轴机器人将迎来大幅度的发展和应用。

在申请号为CN201620203472.1的文案中公开了“一种单轴机器人，包括U型结构的底座、滚珠丝杆，在所述底座轴线上固定有至少一条直线滑轨，所述直线滑轨固定在所述底座上，在所述直线滑轨上配合安装有至少一个直线滑块……”，该方案中，滑块与导轨直接接触，使用过程中会产生摩擦，随着使用，相互之间磨损情况会日益严重，影响整体的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内嵌滑块式单轴机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种内嵌滑块式单轴机器人，包括电机、联轴器、底座、轴承座、滑动块和丝杆，所述底座整体呈U型结构，丝杆设置在底座的滑槽中；所述底座一端与轴承座连接，另一端设置封盖，丝杆一端固定在轴承座上，另一端与封盖上的轴承连接；所述电机设置在电机固定座中，电机固定座与底座通过螺丝连接；所述电机的输出轴与丝杆通过联轴器相互连接；

其特征在于：所述滑动块设置在滑槽中，在丝杆外侧套有丝杆螺母，所述丝杆螺母与滑动块通过螺纹连接；所述滑动块两侧分别固定有第一滚珠封头、第二滚珠封头，丝杆螺母底部夹在第一滚珠封头与滑动块之间，所述滑动块、第一滚珠封头、第二滚珠封头与滑槽两侧形成两道环形轨道，在环形轨道中设置有多个滚珠。

优选的，所述丝杆与轴承座通过固定螺母相互固定，在丝杆外部套有第一垫圈、第二垫圈，其中第一垫圈处于丝杆与轴承座之间，第二垫圈处于轴承座外侧。

优选的，所述滑动块两侧设置有连接孔，所述第一滚珠封头、第二滚珠封头分别通过螺丝与连接孔固定连接，在滑动块侧面设置有定位孔。

优选的，所述滑动块内部设置有内孔通道，在滑动块外侧设置有第一内嵌轨道槽，在滑槽内壁对应位置设置有弧形槽，弧形槽中设置有半圆形的第二内嵌轨道槽；所述第一内嵌轨道槽、第二内嵌轨道槽位置相互对应，形成外孔通道，且外孔通道与内孔通道尺寸相同；在第一滚珠封头、第二滚珠封头上分别对应设置有弧形槽，弧形槽中设置有滚珠绕组，滚珠绕组与内孔通道与外孔通道共同配合，形成环形轨道。

优选的，所述底座下部设置有固定T形槽，在底座滑槽内侧设置有加强筋；且底座与滑动块底部相互接触，两侧相互分离。

优选的，所述滑槽靠近电机的一端设置有防撞挡块。

优选的，所述底座两侧设置有折边结构。

优选的，所述滑动块四壁设置有减重孔。

优选的，所述底座上侧设置有上封板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、采用集成化的零部件生产与转装，所使用零部件基本都以U型底座为装配基准，提高了装配精度，大幅提高机器人运行的平稳性及运行精度；

2、采用内嵌式滑轨设计，节约空间，结构简便，大幅减轻自重。大幅降低成本，提高市场竞争力；

3、在轨道中设置滚珠绕组，通过滚珠减少滑动块与底座之间的摩擦，有效缓解现有机器人使用过程中存在的磨损现象，有效延长机器人的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的爆炸图；

图3为本发明的剖面示意图；

图4为本发明的滑动块结构示意图；

图5为本发明的环形轨道示意图；

图6为图2中A处放大图；

图7为图2中B处放大图；

图中标号：1、电机；2、联轴器；3、固定螺母；4、第一垫圈；5、第一滚珠封头；6、丝杆螺母；7、第二滚珠封头；8、底座；801、固定T形槽；802、加强筋；9、轴承；10、封盖；11、电机固定座；12、轴承座；13、防撞挡块；14、第二垫圈；15、滑动块；1501、；1502、内孔通道；1503、连接孔；16、第一内嵌轨道槽；17、第二内嵌轨道槽；18、滚珠绕组；19、滚珠；20、丝杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种内嵌滑块式单轴机器人，包括电机1、联轴器2、底座8、轴承座12、滑动块15和丝杆20，所述底座8整体呈U型结构，丝杆20设置在底座8的滑槽中；所述底座8一端与轴承座12连接，另一端设置封盖10，丝杆20一端固定在轴承座12上，另一端与封盖10上的轴承9连接；所述电机1设置在电机固定座11中，电机固定座11与底座8通过螺丝连接；所述电机1的输出轴与丝杆20通过联轴器2相互连接；

所述滑动块15设置在滑槽中，在丝杆20外侧套有丝杆螺母6，所述丝杆螺母6与滑动块15通过螺纹连接；所述滑动块15两侧分别固定有第一滚珠封头5、第二滚珠封头7，丝杆螺母6底部夹在第一滚珠封头5与滑动块15之间，所述滑动块15、第一滚珠封头5、第二滚珠封头7与滑槽两侧形成两道环形轨道，在环形轨道中设置有多个滚珠19。

进一步的，所述丝杆20与轴承座12通过固定螺母3相互固定，在丝杆20外部套有第一垫圈4、第二垫圈14，其中第一垫圈4处于丝杆20与轴承座12之间，第二垫圈14处于轴承座12外侧。

进一步的，所述滑动块15两侧设置有连接孔1503，所述第一滚珠封头5、第二滚珠封头7分别通过螺丝与连接孔1503固定连接，在滑动块15侧面设置有定位孔1501。

进一步的，所述滑动块15内部设置有内孔通道1502，在滑动块15外侧设置有第一内嵌轨道槽16，在滑槽内壁对应位置设置有弧形槽，弧形槽中设置有半圆形的第二内嵌轨道槽17；所述第一内嵌轨道槽16、第二内嵌轨道槽17位置相互对应，形成外孔通道，且外孔通道与内孔通道1502尺寸相同；在第一滚珠封头5、第二滚珠封头7上分别对应设置有弧形槽，弧形槽中设置有滚珠绕组18，滚珠绕组18与内孔通道1502与外孔通道共同配合，形成环形轨道。

进一步的，所述底座8下部设置有固定T形槽801，在底座8滑槽内侧设置有加强筋802；且底座8与滑动块15底部相互接触，两侧相互分离。

进一步的，所述滑槽靠近电机1的一端设置有防撞挡块13。

进一步的，所述底座8两侧设置有折边结构。

进一步的，所述滑动块15四壁设置有减重孔。

进一步的，所述底座8上侧设置有上封板。

工作原理：在实际使用过程中，电机1工作，使其输出轴转动，输出轴通过联轴器2带动轴承座12中轴承设备转动，进而带动丝杆20转动；丝杆20另一端通过轴承9安装在封盖10上，能够在电机1的带动下，自由在滑槽中转动；在丝杆20外部套有丝杆螺母6，丝杆螺母6与之配合，从而丝杆螺母6沿着丝杆20移动，带动滑动块15在滑槽中前后移动。滑动块15结合前后侧的第一滚珠封头5、第二滚珠封头7与滑槽两壁共同形成两道环形轨道，在环形轨道中，设置有滚珠绕组18，通过滚珠19填充在环形轨道中；在滑动块15的移动过程中，滚珠19随着移动、滚动，滚珠19阻隔在滑动块15与底座8滑槽之间，通过滚动减小摩擦，从而减小磨损，延长使用寿命。

滑动块15前后侧通过螺钉与连接孔1503固定，从而与第一滚珠封头5、第二滚珠封头7固定。在滑动块15内部设置内孔通道1502，滑动块15左右侧面分别设置有第一内嵌轨道槽16，在滑槽槽壁之间设置有第二内嵌轨道槽17，第一内嵌轨道槽16与第二内嵌轨道槽17相互拼接，从而形成外孔通道；前后侧的第一滚珠封头5、第二滚珠封头7中设置U型的连接槽，U型的连接槽将内孔通道1502与外孔通道连通，从而形成闭合的环形轨道。

第二内嵌轨道槽17还能减小滚珠19对滑槽槽壁的摩擦，从而减小磨损。

电机1通过联轴器2与丝杆20连接，保证了电机1与丝杆20的同轴度，降低磨损，提高运行稳定性；丝杆20与轴承座12通过固定螺母3相互固定，同时设置第一垫圈4、第二垫圈14，垫圈起到缓冲保护的作用。滑槽在靠近电机1的一端设置有防撞挡块13，防撞挡块13在滑动块15运行过程中负方向超行程时，防撞挡块13起缓冲作用。

底座8下部的固定T形槽801方便与固定底座8，从而固定整个机构；底座8的滑槽内侧设置的加强筋802，能够有效增加底座8的整体强度。底座8两侧设置有折边结构，能够起到可以防尘、防夹手的作用；滑动块15四壁设置有减重孔，减轻整个滑动块15重量，进一步减小摩擦力。底座8上侧设置上封板，能够起到防护滑槽的作用，设置上封板时要预留出滑动块15的活动槽，避免给设备运行造成影响。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种内嵌滑块式单轴机器人，包括电机(1)、联轴器(2)、底座(8)、轴承座(12)、滑动块(15)和丝杆(20)，所述底座(8)整体呈U型结构，丝杆(20)设置在底座(8)的滑槽中；所述底座(8)一端与轴承座(12)连接，另一端设置封盖(10)，丝杆(20)一端固定在轴承座(12)上，另一端与封盖(10)上的轴承(9)连接；所述电机(1)设置在电机固定座(11)中，电机固定座(11)与底座(8)通过螺丝连接；所述电机(1)的输出轴与丝杆(20)通过联轴器(2)相互连接；

其特征在于：所述滑动块(15)设置在滑槽中，在丝杆(20)外侧套有丝杆螺母(6)，所述丝杆螺母(6)与滑动块(15)通过螺纹连接；所述滑动块(15)两侧分别固定有第一滚珠封头(5)、第二滚珠封头(7)，丝杆螺母(6)底部夹在第一滚珠封头(5)与滑动块(15)之间，所述滑动块(15)、第一滚珠封头(5)、第二滚珠封头(7)与滑槽两侧形成两道环形轨道，在环形轨道中设置有多个滚珠(19)。

2.根据权利要求1所述的一种内嵌滑块式单轴机器人，其特征在于：所述丝杆(20)与轴承座(12)通过固定螺母(3)相互固定，在丝杆(20)外部套有第一垫圈(4)、第二垫圈(14)，其中第一垫圈(4)处于丝杆(20)与轴承座(12)之间，第二垫圈(14)处于轴承座(12)外侧。

3.根据权利要求1所述的一种内嵌滑块式单轴机器人，其特征在于：所述滑动块(15)两侧设置有连接孔(1503)，所述第一滚珠封头(5)、第二滚珠封头(7)分别通过螺丝与连接孔(1503)固定连接，在滑动块(15)侧面设置有定位孔(1501)。

4.根据权利要求1所述的一种内嵌滑块式单轴机器人，其特征在于：所述滑动块(15)内部设置有内孔通道(1502)，在滑动块(15)外侧设置有第一内嵌轨道槽(16)，在滑槽内壁对应位置设置有弧形槽，弧形槽中设置有半圆形的第二内嵌轨道槽(17)；所述第一内嵌轨道槽(16)、第二内嵌轨道槽(17)位置相互对应，形成外孔通道，且外孔通道与内孔通道(1502)尺寸相同；在第一滚珠封头(5)、第二滚珠封头(7)上分别对应设置有弧形槽，弧形槽中设置有滚珠绕组(18)，滚珠绕组(18)与内孔通道(1502)与外孔通道共同配合，形成环形轨道。

5.根据权利要求1所述的一种内嵌滑块式单轴机器人，其特征在于：所述底座(8)下部设置有固定T形槽(801)，在底座(8)滑槽内侧设置有加强筋(802)；且底座(8)与滑动块(15)底部相互接触，两侧相互分离。

6.根据权利要求1所述的一种内嵌滑块式单轴机器人，其特征在于：所述滑槽靠近电机(1)的一端设置有防撞挡块(13)。

7.根据权利要求1所述的一种内嵌滑块式单轴机器人，其特征在于：所述底座(8)两侧设置有折边结构。

8.根据权利要求1所述的一种内嵌滑块式单轴机器人，其特征在于：所述滑动块(15)四壁设置有减重孔。

9.根据权利要求1所述的一种内嵌滑块式单轴机器人，其特征在于：所述底座(8)上侧设置有上封板。