CN207796018U - 旋转直线运动一体装置及设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种旋转直线运动一体装置及设备，属于旋转直线运动设备领域。旋转直线运动一体装置包括输出轴、旋转运动组件、直线运动组件和用于固定安装上述零部件的机架。输出轴用于连接从动机构，旋转运动组件用于驱动输出轴转动从而带动从动机构转动；直线运动组件用于驱动输出轴做轴向运动从而带动从动机构做轴向运动。上述旋转直线运动一体装置整体结构比较简单，生产成本比较低。

Description

旋转直线运动一体装置及设备

技术领域

本实用新型涉及旋转直线运动设备领域，具体而言，涉及一种旋转直线运动一体装置及设备。

背景技术

旋转直线运动一体装置即能够驱动其它机构做直线运动以及旋转运动的装置。例如，在机器人技术领域，机械臂需要由其它装置驱动做多个自由度的运动。在旋转直线运动一体装置的输出端安装不同的机构便可以实现不同的功能，例如安装了焊枪后可对零部件进行焊接。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种旋转直线运动一体装置，其能够驱动从动机构做直线运动，还能够驱动从动机构做旋转运动。

本实用新型的另一目的在于提供一种旋转直线运动一体设备，从动机构能够做直线运动和旋转运动。

本实用新型是这样实现的：

一种旋转直线运动一体装置，包括：

机架；

输出轴，所述输出轴与所述机架可转动地连接并能够沿所述机架做轴向运动；

旋转运动组件，所述旋转运动组件与所述机架连接，所述旋转运动组件与所述输出轴传动连接，用于驱动所述输出轴转动；

直线运动组件，所述直线运动组件与所述机架连接，所述直线运动组件与所述输出轴传动连接，用于驱动所述输出轴做轴向运动。

进一步，

所述旋转运动组件包括第一驱动机构和第一驱动轮，所述第一驱动机构和所述第一驱动轮传动连接；

所述机架上设置有安装座，所述第一驱动轮与所述安装座可转动地连接；所述第一驱动轮上设置有安装孔，所述第一驱动轮套设在所述输出轴上；所述第一驱动轮能够驱动所述输出轴转动，所述输出轴能够相对于所述第一驱动轮做轴向滑动。

进一步，

所述输出轴上设置花键，所述安装孔内设置有花键槽，所述花键能够沿所述花键槽滑动。

进一步，

所述第一驱动机构或输出轴上设置有制动器。

进一步，

所述直线运动组件包括丝杆和螺母，所述丝杆与所述机架可转动地连接，所述螺母与所述机架滑动连接，所述螺母的转动自由度被限制，；

所述螺母与所述丝杆配合，所述螺母与所述输出轴连接；

进一步，

所述直线运动组件包括第二驱动机构和第二驱动轮，所述第二驱动机构与所述第二驱动轮传动连接，所述第二驱动轮与所述丝杆连接。

进一步，

所述第二驱动机构与所述第二驱动轮通过同步带连接。

进一步，

所述输出轴上还设置有连接件，所述输出轴通过所述连接件与所述螺母连接；

所述机架上设置有导轨，所述导轨沿所述输出轴的滑动方向延伸；所述连接件与所述导轨滑动配合。

进一步，

所述连接件上设置有滑块，所述连接件通过所述滑块与所述导轨滑动配合。

一种旋转直线运动一体设备，包括从动机构及所述的旋转直线运动一体装置，所述从动机构与所述输出轴的自由端连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过上述设计得到的旋转直线运动一体装置，输出轴用于连接从动机构，旋转运动组件用于驱动输出轴转动从而带动从动机构转动；直线运动组件用于驱动输出轴做轴向运动从而带动从动机构做轴向运动。上述旋转直线运动一体装置整体结构比较简单，生产成本比较低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施方式提供的旋转直线运动一体装置的轴侧图；

图2是本实用新型实施方式提供的旋转直线运动一体装置主视图。

图标：100-旋转直线运动一体装置；110-机架；112-安装座；114-导轨；120-输出轴；130-旋转运动组件；132-第一驱动机构；134-第一驱动轮；140-直线运动组件；142-丝杆；144-螺母；146-第二驱动机构；148-第二驱动轮；150-连接件；152-滑块；160-制动器。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1：

本实施例提供了一种旋转直线运动一体装置100，其能够用于驱动从动机构做直线运动或旋转运动。请参考图1，图1是旋转直线运动一体装置100的结构示意图。旋转直线运动一体装置100包括输出轴120、旋转运动组件130、直线运动组件140和用于固定安装上述零部件的机架110。旋转运动组件130用于驱动输出轴120旋转，直线运动组件140用于驱动输出轴120做轴向运动；输出轴120用于与从动机构连接。

具体地，如图1，机架110为板状结构，其它零部件均直接或间接地安装在机架110上。机架110的下部设置有安装座112，安装座112为输出轴120的转动和轴向运动提供支撑；安装座112的中部设置有通孔。

旋转运动组件130包括第一驱动机构132和第一驱动轮134，驱动机构通过传动带与第一驱动轮134传动连接。第一驱动轮134的外圆周面上套设有轴承，轴承安装在安装座112的通孔中。第一驱动轮134的中部设置有安装孔，安装孔的内壁上设置有花键槽，输出轴120上设置有花键，输出轴120穿过第一驱动轮134中部的安装孔，花键与花键槽滑动配合。机架110上设置有贯穿孔，安装座112设置在机架110的一面，第一驱动机构132设置在机架110的另一面，传动带穿过贯穿孔将第一驱动机构132和第一驱动轮134连接。

本实施例中，第一驱动机构132包括伺服电机；传动带采用了同步带；相应的，第一驱动轮134为同步带轮；在其它实施例中可以采用三角带，或者驱动机构还可以通过齿轮或链条与第一驱动轮134连接。

如图1和图2，输出轴120的一端设置有安装部，用于与从动机构连接；另一端设置有连接件150，连接件150与直线运动组件140连接。连接件150为板状结构，板状结构垂直连接于输出轴120。在机架110上还设置有导轨114，导轨114与输出轴120平行设置；连接件150上设置有滑块152，连接件150通过滑块152与导轨114滑动配合。

直线驱动组件包括第二驱动机构146、第二驱动轮148、丝杆142和螺母144，第二驱动机构146与机架110固定连接，第二驱动轮148与机架110可转动地连接；第二驱动机构146与第二驱动轮148传动连接，从而驱动第二驱动轮148转动。丝杆142平行于输出轴120设置，并与第二驱动轮148连接；螺母144套设在丝杆142上，并与机架110滑动连接；由于螺母144的转动自由度被限制，故丝杆142转动时，螺母144沿丝杆142的轴向运动。本实施例中，第二驱动机构146包括电机。

为了驱动输出轴120轴向运动，螺母144与输出轴120连接；具体地，如图1，连接件150上设置有通孔，丝杆142穿过连接件150上的通孔，螺母144与连接件150固定连接。由于连接件150与导轨114滑动连接，故连接件150一方面起到连接导向的作用；另外，连接件150通过与螺母144固定连接还限制了螺母144的转动自由度。

在其它实施例中，旋转运动组件130不限制为丝杆142螺母144结构，可以是齿轮齿条结构，齿条与连接件150固定连接，齿轮驱动齿条运动；还可以采用直线电机驱动连接件150运动。

为了防止电机断电后，输出轴120在重力或惯性的作用下继续运动，在第二驱动机构146上设置有制动器160，制动器采用了电机抱闸。

进一步，为了提高输出轴输出端的刚度，在安装座的下方还设置有花键螺母，花键螺母与安装座连接。输出轴能够沿花键螺母做轴向运动，并能够和花键螺母同步转动。

本实施例中，旋转直线运动一体装置100的工作原理如下：

当需要输出轴120转动时，启动第一驱动机构132，第一驱动机构132带动第一驱动轮134转动，进而通过花键带动输出轴120转动。当需要输出轴120做轴向运动时，启动第二驱动机构146，第二驱动机构146通过螺母144、连接件150带动输出轴120做轴向运动。当需要固定输出轴120的位置时，关闭第一驱动机构132和第二驱动机构146，并用制动器160制动即可。

需要说明的是，在其它实施例中，输出轴120和第一驱动轮134不限制为花键连接，可以采用普通键连接。

实施例2：

本实施例提供了一种旋转直线运动一体设备，其包括了从动机构以及实施例1中的旋转直线运动一体装置，从动机构与输出轴120的自由端连接。本实例中，从动机构为焊枪；在其它实施例中可以是其它机构。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋转直线运动一体装置，其特征在于，包括：

机架；

输出轴，所述输出轴与所述机架可转动地连接并能够沿所述机架做轴向运动；

旋转运动组件，所述旋转运动组件与所述机架连接，所述旋转运动组件与所述输出轴传动连接，用于驱动所述输出轴转动；

直线运动组件，所述直线运动组件与所述机架连接，所述直线运动组件与所述输出轴传动连接，用于驱动所述输出轴做轴向运动。

2.根据权利要求1所述的旋转直线运动一体装置，其特征在于，所述旋转运动组件包括第一驱动机构和第一驱动轮，所述第一驱动机构和所述第一驱动轮传动连接；

所述机架上设置有安装座，所述第一驱动轮与所述安装座可转动地连接；所述第一驱动轮上设置有安装孔，所述第一驱动轮套设在所述输出轴上；所述第一驱动轮能够驱动所述输出轴转动，所述输出轴能够相对于所述第一驱动轮做轴向滑动。

3.根据权利要求2所述的旋转直线运动一体装置，其特征在于，所述输出轴上设置花键，所述安装孔内设置有花键槽，所述花键能够沿所述花键槽滑动。

4.根据权利要求2所述的旋转直线运动一体装置，其特征在于，所述第一驱动机构或输出轴上设置有制动器。

5.根据权利要求1所述的旋转直线运动一体装置，其特征在于，所述直线运动组件包括丝杆和螺母，所述丝杆与所述机架可转动地连接，所述螺母与所述机架滑动连接，所述螺母的转动自由度被限制；

所述螺母与所述丝杆配合，所述螺母与所述输出轴连接。

6.根据权利要求5所述的旋转直线运动一体装置，其特征在于，所述直线运动组件包括第二驱动机构和第二驱动轮，所述第二驱动机构与所述第二驱动轮传动连接，所述第二驱动轮与所述丝杆连接。

7.根据权利要求6所述的旋转直线运动一体装置，其特征在于，所述第二驱动机构与所述第二驱动轮通过同步带连接。

8.根据权利要求5所述的旋转直线运动一体装置，其特征在于，所述输出轴上还设置有连接件，所述输出轴通过所述连接件与所述螺母连接；

所述机架上设置有导轨，所述导轨沿所述输出轴的滑动方向延伸；所述连接件与所述导轨滑动配合。

9.根据权利要求8所述的旋转直线运动一体装置，其特征在于，所述连接件上设置有滑块，所述连接件通过所述滑块与所述导轨滑动配合。

10.一种旋转直线运动一体设备，其特征在于，包括从动机构及权利要求1至9任一项所述的旋转直线运动一体装置，所述从动机构与所述输出轴的自由端连接。