CN210420458U - 一种线性全方位移动机器人移框驱动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种线性全方位移动机器人移框驱动机构，包括台板，其所述台板的上方放置有移框，台板上安装有X轴向移动机构和Y轴向移动机构；所述台板上成型有Y轴滑动通槽，台板上成型有X轴滑动通槽；所述Y轴向移动机构包括Y轴直线电机驱动组件和前小车组件，Y轴直线电机驱动组件和前小车组件均安装在台板上，Y轴直线电机驱动组件的固定块插套在Y轴滑动通槽中，前小车组件的前小车轴承支架插套在Y轴滑动通槽中，移框的两个横向条安装在固定块和前小车轴承支架上；它通过Y轴直线电机驱动组件和X轴直线电机驱动组件驱动移框移动，其摩擦力小，移动精度高。

Description

一种线性全方位移动机器人移框驱动机构

技术领域：

本实用新型涉及纺织机械设备技术领域，更具体的说涉及一种线性全方位移动机器人移框驱动机构。

背景技术：

电脑刺绣机主要驱动机构包括主轴和移框两部，影响刺绣品质除了主轴的旋转运动，就是移框的往复直线运动特性。

目前，移框的驱动主要采用旋转电机与同步带传动的方式来推动移框在X、Y两个方向上往复运动。由于移框的往复运动在很短的时间内完成，往复运动的加速度非常大，因此，同步带内部张力较大，且变化也大，导致了同步带会变形，影响刺绣精度，还存在很大的摩擦阻力；

现在的移框长度越来越大，尤其在Y方向，长度大于10m,需要安装多个同步带，多个同步带之间采用同一根轴驱动，长轴的扭转变形会导致移框在Y向上定位精度差，也会影响刺绣品质；

另外，移框与台板直接接触，两者之间存在滑动摩擦，增加了驱动阻力。

上述问题主要是变形造成刺绣品质差和摩擦阻力大影响了刺绣的生产效率。因此，要提高电脑绣花机的刺绣品质和生产效率需要减少驱动机构中的变形环节和摩擦阻力。

实用新型内容：

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种线性全方位移动机器人移框驱动机构，它通过Y轴直线电机驱动组件和X轴直线电机驱动组件驱动移框移动，其摩擦力小，移动精度高。

本实用新型解决所述技术问题的方案是：

一种线性全方位移动机器人移框驱动机构，包括台板，其所述台板的上方放置有移框，台板上安装有X轴向移动机构和Y轴向移动机构；

所述台板上成型有Y轴滑动通槽；

所述Y轴向移动机构包括Y轴直线电机驱动组件和前小车组件，Y轴直线电机驱动组件和前小车组件均安装在台板上，Y轴直线电机驱动组件的固定块插套在Y轴滑动通槽中，前小车组件的前小车轴承支架插套在Y轴滑动通槽中，移框的两个横向条安装在固定块和前小车轴承支架上；

所述X轴向移动机构包括X轴直线电机驱动组件和后小车组件，台板的后部成型有后通槽，台板的前部成型有前部通槽，X轴直线电机驱动组件和后小车组件均固定在台板上，X轴直线电机驱动组件的X轴固定块插套在前部通槽中，后小车组件的后小车板插套在后通槽中，移框的两个纵向条安装在X轴直线电机驱动组件的X轴固定块和后小车板上。

所述移框由两个相互平行的横向条和两个相互平行的纵向条组成，纵向条和横向条相垂直，纵向条和相邻的横向条之间固定有连接板。

所述移框的前部的纵向条上安装有固定挡条，固定挡条的中部底面固定有X轴压板，X轴压板固定在X轴直线电机驱动组件的X轴固定块上。

所述后小车组件包括后小车导轨，后小车导轨固定在台板的底面上，后小车导轨的中部轨道处于后通槽的正下方，后小车导轨的中部轨道上插套有后小车移动块，后小车移动块的顶面固定有后小车板，后小车板的顶面固定有至少两个支撑杆，支撑杆上固定有后部圆锥滚子轴承，后部圆锥滚子轴承插套在移框的后部的纵向条的底面成型有的对应的导向槽中，导向槽的一侧壁上固定有耐磨钢片，后部圆锥滚子轴承的外侧壁紧贴对应的耐磨钢片。

所述后小车板的后部固定有后限位杆，后限位杆上固定有后水平杆，后水平杆的端部固定有侧导向块，侧导向块插套在移框的后部的纵向条的后侧壁上成型有的导向槽中。

所述Y轴直线电机驱动组件的固定块和，前小车组件的前小车轴承支架之间设有连接梁，连接梁的一端固定在固定块上，连接梁的另一端固定在前小车轴承支架上；

所述前小车组件包括前小车导轨，前小车导轨固定在台板的底面上，前小车导轨的中部轨道处于Y轴滑动通槽的正下方，前小车导轨的中部轨道上插套有前小车移动块，前小车移动块的顶面固定有前小车轴承支架，前小车轴承支架的顶面固定有至少两个支撑杆，支撑杆上固定有前部圆锥滚子轴承，前部圆锥滚子轴承插套在移框的右侧的横向条的前部的底面成型有的对应的前导向槽中，前导向槽的一侧壁上固定有前耐磨钢片，前部圆锥滚子轴承的外侧壁紧贴对应的前耐磨钢片。

所述前小车轴承支架的右侧的顶面固定有前限位杆，前限位杆上固定有前水平杆，前水平杆的端部固定有前导向块，前导向块插套在移框的右侧的横向条的右侧壁上成型有的导向槽中。

所述移框的前部的纵向条的前壁面上固定有框架偏心块，框架偏心块的顶面固定有导向轴承，导向轴承插套在固定挡条的底面成型有的纵向导向槽中。

所述固定块的顶面固定有两个Y轴连接杆，Y轴连接杆的顶端固定有Y轴圆锥滚子轴承，Y轴圆锥滚子轴承插套在移框的左侧的横向条的底面成型有的对应的下导向槽中，下导向槽的一侧壁上固定有下耐磨钢片，Y轴圆锥滚子轴承的外侧壁紧贴对应的下耐磨钢片。

本实用新型的突出效果是：

与现有技术相比，它通过Y轴直线电机驱动组件和X轴直线电机驱动组件驱动移框移动，其摩擦力小，移动精度高。

附图说明：

图1是本实用新型的局部结构示意图；

图2是图1的局部放大图；

图3是本实用新型的Y轴向移动机构的局部结构示意图；

图4是图3的局部放大图；

图5是图3的另一部分的局部放大图；

图6是Y轴直线电机驱动组件处的局部结构示意图；

图7是图6的局部放大图；

图8是前小车组件的局部结构示意图；

图9是X轴直线电机驱动组件处的局部结构示意图；

图10是后小车组件处的局部结构示意图；

图11是Y轴直线电机驱动组件的局部结构示意图。

具体实施方式：

实施例，见如图1至图11所示，一种线性全方位移动机器人移框驱动机构，包括台板10，所述台板10的上方放置有移框100，台板10上安装有X轴向移动机构20和Y轴向移动机构30；

所述台板10上成型有Y轴滑动通槽11；

所述Y轴向移动机构30包括Y轴直线电机驱动组件31和前小车组件32，Y轴直线电机驱动组件31和前小车组件32均安装在台板10上，Y轴直线电机驱动组件31的固定块311插套在Y轴滑动通槽11中，前小车组件32的前小车轴承支架321插套在Y轴滑动通槽11中，移框100的两个横向条安装在固定块311和前小车轴承支架321上；

所述X轴向移动机构20包括X轴直线电机驱动组件21和后小车组件22，台板10的后部成型有后通槽13，台板10的前部成型有前部通槽14，X轴直线电机驱动组件21和后小车组件22均固定在台板10上，X轴直线电机驱动组件21的X轴固定块211插套在前部通槽14中，后小车组件22的后小车板221插套在后通槽13中，移框100的两个纵向条安装在X轴直线电机驱动组件21的X轴固定块211和后小车板221上。

进一步的说，所述移框100由两个相互平行的横向条和两个相互平行的纵向条组成，纵向条和横向条相垂直，纵向条和相邻的横向条之间固定有连接板101。

进一步的说，所述移框100的前部的纵向条上安装有固定挡条40，固定挡条40的中部底面固定有X轴压板410，X轴压板410固定在X轴直线电机驱动组件31的X轴固定块211上。

进一步的说，所述后小车组件22包括后小车导轨222，后小车导轨222固定在台板10的底面上，后小车导轨222的中部轨道处于后通槽13的正下方，后小车导轨222的中部轨道上插套有后小车移动块223，后小车移动块223的顶面固定有后小车板221，后小车板221的顶面固定有至少两个支撑杆，支撑杆上固定有后部圆锥滚子轴承224，后部圆锥滚子轴承224插套在移框100的后部的纵向条的底面成型有的对应的导向槽102中，导向槽102的一侧壁上固定有耐磨钢片103(其耐磨钢片103的固定方式是，通过螺栓将条形块固定在移框100的后部的纵向条的底面凸起部上，两个导向槽102处于底部凸起部的两侧，两个耐磨钢片103紧贴底部凸起部的两侧并夹持在条形块与导向槽102的顶面之间，实现夹持固定)，后部圆锥滚子轴承224的外侧壁紧贴对应的耐磨钢片103。

进一步的说，所述后小车板221的后部固定有后限位杆225，后限位杆225上固定有后水平杆226，后水平杆226的端部固定有侧导向块227，侧导向块227插套在移框100的后部的纵向条的后侧壁上成型有的导向槽中。

进一步的说，所述Y轴直线电机驱动组件31的固定块311和前小车组件32的前小车轴承支架321之间设有连接梁322，连接梁322的一端固定在固定块311上，连接梁322的另一端固定在前小车轴承支架321上；

所述前小车组件32包括前小车导轨323，前小车导轨323固定在台板10的底面上，前小车导轨323的中部轨道处于Y轴滑动通槽11的正下方，前小车导轨323的中部轨道上插套有前小车移动块324，前小车移动块324的顶面固定有前小车轴承支架321，前小车轴承支架321的顶面固定有至少两个支撑杆，支撑杆上固定有前部圆锥滚子轴承325，前部圆锥滚子轴承325插套在移框100的右侧的横向条的前部的底面成型有的对应的前导向槽104中，前导向槽104的一侧壁上固定有前耐磨钢片105(其前耐磨钢片105的连接方式与耐磨钢片103的连接方式相同，不再详述)，前部圆锥滚子轴承325的外侧壁紧贴对应的前耐磨钢片105。

进一步的说，所述前小车轴承支架321的右侧的顶面固定有前限位杆326，前限位杆326上固定有前水平杆327，前水平杆327的端部固定有前导向块328，前导向块328插套在移框100的右侧的横向条的右侧壁上成型有的导向槽中。

进一步的说，所述移框100的前部的纵向条的前壁面上固定有框架偏心块41，框架偏心块41的顶面固定有的竖直杆上固定有导向轴承42，导向轴承42插套在固定挡条40的底面成型有的纵向导向槽中。

进一步的说，所述固定块311的顶面固定有两个Y轴连接杆312，Y轴连接杆312的顶端固定有Y轴圆锥滚子轴承313，Y轴圆锥滚子轴承313插套在移框100的左侧的横向条的底面成型有的对应的下导向槽106中，下导向槽106的一侧壁上固定有下耐磨钢片107(其下耐磨钢片107的连接方式与耐磨钢片103的连接方式相同，不再详述)，Y轴圆锥滚子轴承313的外侧壁紧贴对应的下耐磨钢片107。

本实施例中的X轴直线电机驱动组件21和Y轴直线电机驱动组件31中的直线电机的结构相同因此X轴直线电机驱动组件21的直线电机处的部分结构附图中未显示，其均包括护板1、防撞器2、滑轨3、定子4、光栅尺5、底座6、滑块7、拖链8，拖链8通过连接部固定在滑块7上，其中Y轴直线电机驱动组件31的直线电机的滑块7上固定有固定块311；而X轴直线电机驱动组件21的直线电机的滑块7上固定有X轴固定块211。

本实施例中采用直线电机直接驱动电脑绣花机的移框100。直线电机的基本构成和作用原理与旋转电机类似,就如同将旋转电机沿外圆周向展开而成；其传动方式将电能直接转换成直线运动机械能,不需要其他的运动变换机构。直线电机为市面上可以直接购买得到的产品，不再详述。

本实施例中，其通过X轴直线电机驱动组件21的直线电机的X轴固定块211运行，可以实现固定挡条40进行前后移动(即X方向移动)，从而带动移框100进行前后移动，在移动的时候，移框100沿着前部圆锥滚子轴承325和Y轴圆锥滚子轴承313进行移动，而通过Y轴直线电机驱动组件31中的直线电机的固定块311运行，从而将Y轴圆锥滚子轴承313向左或向右移动(Y反向移动)，实现移框100的左右移动，其移动精度高，效果好。

本实施例设计不仅简化结构而且在满足支撑的要求的前提下，安装更加方便，从而更好地使移框进行全方位运动。

本实施例中，其固定在型材上，X轴直线电机驱动组件21和Y轴直线电机驱动组件31中的直线电机的底座6固定在台板10的底面上，直线电机相对于旋转伺服电机的系统而言，由于其推进动力在移动部件上，所以走线较旋转伺服电机复杂，许多线缆都需要通过拖链8来连接，同时为了避免意外的撞击事故造成直线电机的损坏，直线电机两端加防撞器2作为缓冲装置。光栅尺5安装位置紧贴直线电机侧面，这样可以减少误差，以获得最优的反馈控制效果。

最后，以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种线性全方位移动机器人移框驱动机构，包括台板(10)，其特征在于：所述台板(10)的上方放置有移框(100)，台板(10)上安装有X轴向移动机构(20)和Y轴向移动机构(30)；

所述台板(10)上成型有Y轴滑动通槽(11)；

所述Y轴向移动机构(30)包括Y轴直线电机驱动组件(31)和前小车组件(32)，Y轴直线电机驱动组件(31)和前小车组件(32)均安装在台板(10)上，Y轴直线电机驱动组件(31)的固定块(311)插套在Y轴滑动通槽(11)中，前小车组件(32)的前小车轴承支架(321)插套在Y轴滑动通槽(11)中，移框(100)的两个横向条安装在固定块(311)和前小车轴承支架(321)上；

所述X轴向移动机构(20)包括X轴直线电机驱动组件(21)和后小车组件(22)，台板(10)的后部成型有后通槽(13)，台板(10)的前部成型有前部通槽(14)，X轴直线电机驱动组件(21)和后小车组件(22)均固定在台板(10)上，X轴直线电机驱动组件(21)的X轴固定块(211)插套在前部通槽(14)中，后小车组件(22)的后小车板(221)插套在后通槽(13)中，移框(100)的两个纵向条安装在X轴直线电机驱动组件(21)的X轴固定块(211)和后小车板(221)上。

2.根据权利要求1所述的一种线性全方位移动机器人移框驱动机构，其特征在于：所述移框(100)由两个相互平行的横向条和两个相互平行的纵向条组成，纵向条和横向条相垂直，纵向条和相邻的横向条之间固定有连接板(101)。

3.根据权利要求2所述的一种线性全方位移动机器人移框驱动机构，其特征在于：所述移框(100)的前部的纵向条上安装有固定挡条(40)，固定挡条(40)的中部底面固定有X轴压板(410)，X轴压板(410)固定在X轴直线电机驱动组件(21)的X轴固定块(211)上。

4.根据权利要求1所述的一种线性全方位移动机器人移框驱动机构，其特征在于：所述后小车组件(22)包括后小车导轨(222)，后小车导轨(222)固定在台板(10)的底面上，后小车导轨(222)的中部轨道处于后通槽(13)的正下方，后小车导轨(222)的中部轨道上插套有后小车移动块(223)，后小车移动块(223)的顶面固定有后小车板(221)，后小车板(221)的顶面固定有至少两个支撑杆，支撑杆上固定有后部圆锥滚子轴承(224)，后部圆锥滚子轴承(224)插套在移框(100)的后部的纵向条的底面成型有的对应的导向槽(102)中，导向槽(102)的一侧壁上固定有耐磨钢片(103)，后部圆锥滚子轴承(224)的外侧壁紧贴对应的耐磨钢片(103)。

5.根据权利要求4所述的一种线性全方位移动机器人移框驱动机构，其特征在于：所述后小车板(221)的后部固定有后限位杆(225)，后限位杆(225)上固定有后水平杆(226)，后水平杆(226)的端部固定有侧导向块(227)，侧导向块(227)插套在移框(100)的后部的纵向条的后侧壁上成型有的导向槽中。

6.根据权利要求1所述的一种线性全方位移动机器人移框驱动机构，其特征在于：所述Y轴直线电机驱动组件(31)的固定块(311)和前小车组件(32)的前小车轴承支架(321)之间设有连接梁(322)，连接梁(322)的一端固定在固定块(311)上，连接梁(322)的另一端固定在前小车轴承支架(321)上；

所述前小车组件(32)包括前小车导轨(323)，前小车导轨(323)固定在台板(10)的底面上，前小车导轨(323)的中部轨道处于Y轴滑动通槽(11)的正下方，前小车导轨(323)的中部轨道上插套有前小车移动块(324)，前小车移动块(324)的顶面固定有前小车轴承支架(321)，前小车轴承支架(321)的顶面固定有至少两个支撑杆，支撑杆上固定有前部圆锥滚子轴承(325)，前部圆锥滚子轴承(325)插套在移框(100)的右侧的横向条的前部的底面成型有的对应的前导向槽(104)中，前导向槽(104)的一侧壁上固定有前耐磨钢片(105)，前部圆锥滚子轴承(325)的外侧壁紧贴对应的前耐磨钢片(105)。

7.根据权利要求6所述的一种线性全方位移动机器人移框驱动机构，其特征在于：所述前小车轴承支架(321)的右侧的顶面固定有前限位杆(326)，前限位杆(326)上固定有前水平杆(327)，前水平杆(327)的端部固定有前导向块(328)，前导向块(328)插套在移框(100)的右侧的横向条的右侧壁上成型有的导向槽中。

8.根据权利要求3所述的一种线性全方位移动机器人移框驱动机构，其特征在于：所述移框(100)的前部的纵向条的前壁面上固定有框架偏心块(41)，框架偏心块(41)的顶面固定有导向轴承(42)，导向轴承(42)插套在固定挡条(40)的底面成型有的纵向导向槽中。

9.根据权利要求1所述的一种线性全方位移动机器人移框驱动机构，其特征在于：所述固定块(311)的顶面固定有两个Y轴连接杆(312)，Y轴连接杆(312)的顶端固定有Y轴圆锥滚子轴承(313)，Y轴圆锥滚子轴承(313)插套在移框(100)的左侧的横向条的底面成型有的对应的下导向槽(106)中，下导向槽(106)的一侧壁上固定有下耐磨钢片(107)，Y轴圆锥滚子轴承(313)的外侧壁紧贴对应的下耐磨钢片(107)。

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