CN212634898U - 产品三轴运动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种产品三轴运动装置，包括将旋转变Z向直线运动的第一偏心驱动机构、将旋转变Y向直线运动的第二偏心驱动机构、将旋转变X向直线运动的第三偏心驱动机构、三向联动机构及产品定位座；第二偏心驱动机构与第一偏心驱动机构的Z向驱动部连接，产品定位座沿X向滑动安装在第二偏心驱动机构的Y向驱动部，三向联动机构沿Z向滑动安装在第三偏心驱动机构的X向驱动部，三向联动机构的Y向滑动部与产品定位座连接。本实用新型相比传统三轴运动装置，结构更加紧凑，电子产品在小空间内装配时可进行小行程的灵活运动，提高了定位速度和定位精度进而提高了工作效率；且运动过程中更加稳定可靠，有助于提高产品的自动化装配。

Description

产品三轴运动装置

技术领域

本实用新型属于自动化生产技术领域，尤其涉及一种适用于小空间的产品三轴运动装置。

背景技术

随着自动化技术的发展，电子类产品的组装都开始应用自动化的装配生产线。在组装过程中，装配精度要求高、速度快，而且空间受限。如何保证电子产品组装时定位的高精度、运动的多方向是每一条自动化装配线设计时要重点考虑的问题。

目前的三轴运动机构通常采用直线电机、直线模组或丝杠螺母结构；虽然运动行程大，但运动的稳定性差、占用空间大、定位速度慢且定位精度差。不适用于小空间和对产品定位速度、精度要求高的场合使用。

鉴于此，亟需提出一种可适用于小空间且可满足产品定位速度、精度要求的产品三轴运动装置。

实用新型内容

旨在克服上述现有技术中存在的不足，本实用新型解决的技术问题是，提供一种产品三轴运动装置，可适用于小空间且可满足产品定位速度、精度的要求。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种产品三轴运动装置，包括将旋转变Z向直线运动的第一偏心驱动机构、将旋转变Y向直线运动的第二偏心驱动机构、将旋转变X向直线运动的第三偏心驱动机构、三向联动机构及产品定位座；

所述第二偏心驱动机构与所述第一偏心驱动机构的Z向驱动部连接，所述产品定位座沿X向滑动安装在所述第二偏心驱动机构的Y向驱动部，所述三向联动机构沿Z向滑动安装在所述第三偏心驱动机构的X向驱动部，所述三向联动机构的Y向滑动部与所述产品定位座连接。

进一步，所述三向联动机构包括安装座、设置于所述安装座上的第一联动板以及与所述第一联动板Y向滑动配合连接的第二联动板，所述第二联动板与所述定位座连接；所述安装座借助Z向滑轨滑块结构滑动安装的所述第三偏心驱动机构上。

进一步，所述第二联动板上设置有滑块，所述滑块的底部设置有沿Y向延伸的第一滑槽，所述第一联动板上设置有第一转动件，所述第一转动件位于所述第一滑槽内。

进一步，所述三向联动机构还包括导向板，所述导向板的一端设置有第二转动件，所述导向板的另一端与所述第一偏心驱动机构的Z向驱动部连接；所述安装座的侧部设置有凸起，所述凸起与所述第一联动板之间形成沿X向延伸的第二滑槽，所述第二转动件位于所述第二滑槽内。

进一步，所述第一偏心驱动机构包括沿Z向延伸的第一滑座、滑动安装在所述第一滑座内的滑块以及第一偏心驱动组件，所述第一偏心驱动组件用于驱动所述滑块在所述第一滑座内滑动；所述第二偏心驱动机构与所述滑块连接。

进一步，所述第一偏心驱动组件包括第一驱动件，所述第一驱动件的动力部连接第一偏心轮，所述第一偏心轮的端部设置有第三转动件；

所述滑块上设置有连接座，所述连接座上设置有与所述第三转动件相适配的限位凹槽结构。

进一步，所述第二偏心驱动机构包括连接板、第二偏心驱动组件和第二滑座；

所述连接板与所述第一偏心驱动机构连接，所述第二滑座借助Y向滑轨滑块结构滑动安装在所述连接板上，所述第二偏心驱动组件安装在所述连接板上用于驱动所述第二滑座进行Y向滑动；所述产品定位座沿X向滑动安装在所述第二滑座上。

进一步，所述第二偏心驱动组件包括第二驱动件、第二偏心轮以及连杆；

所述第二偏心轮与所述第二驱动件的动力部连接，所述连杆的两端分别借助关节轴承组件与所述第二偏心轮和所述第二滑座连接。

进一步，所述第三偏心驱动机构包括安装架、第三偏心驱动组件和推块；所述推块借助X向滑轨滑块结构滑动安装在所述安装架，所述第三偏心驱动组件安装在所述安装架上用于驱动所述推块进行X向滑动；所述三向联动机构滑动安装在所述推块上。

进一步，所述第三偏心驱动组件包括第三驱动件、与所述第三驱动件的动力部连接的第三偏心轮以及设置于所述第三偏心轮上的第四转动件；

所述推块上设置有沿Z向延伸的腰型长孔，所述第四转动件位于所述腰型长孔内。

由于采用了上述技术方案，取得的有益效果如下：

本实用新型的产品三轴运动装置，包括将旋转变Z向直线运动的第一偏心驱动机构、将旋转变Y向直线运动的第二偏心驱动机构、将旋转变X向直线运动的第三偏心驱动机构、三向联动机构及产品定位座；第二偏心驱动机构与第一偏心驱动机构的Z向驱动部连接，产品定位座沿X向滑动安装在第二偏心驱动机构的Y向驱动部，三向联动机构沿Z向滑动安装的第三偏心驱动机构的X向驱动部，三向联动机构的Y向滑动部与产品定位座连接。

当第一偏心驱动机构动作时，第二偏心驱动机构携带产品定位座进行Z向运动，同时三向联动机构也进行Z向联动；当第二偏心驱动机构动作时，产品定位座进行Y向运动，三向联动机构的Y向滑动部也进行Y向联动；当第三偏心驱动机构动作时，三向联动机构进行X向联动，同时推动产品定位座进行X向运动。

本实用新型相比传统三轴运动装置，结构更加紧凑，电子产品在小空间内装配时可进行小行程的灵活运动，提高了定位速度和定位精度进而提高了工作效率；且运动过程中更加稳定可靠，有助于提高产品的自动化装配。

附图说明

图1是本实用新型产品三轴运动装置的结构示意图；

图2是图1中第二、第三偏心驱动机构与三向联动机构的安装结构示意图；

图3是图2中三向联动机构的结构示意图；

图4是图1中第一偏心驱动机构的结构分解图；

图5是图4中第三转动件与连接座的配合状态图；

图6是图2中第二偏心驱动机构的结构分解图；

图7是图2中第三偏心驱动机构的结构分解图；

图8是图7中第四转动件与推块的配合状态图；

图中：1-机架，11-底板，12-顶板，13-立板，2-三向联动机构，21-安装座，211-凸起，22-第一联动板，221-第一转动件，23-第二联动板，24-滑块，241-第一滑槽，25-导向板，251-第二转动件，26-第二滑槽，3-第一偏心驱动机构，30-底座，31-第一滑座，32-滑块，321-连接座，322-限位凹槽结构，33-第一偏心驱动组件，331-第一驱动件，332-第一偏心轮，333-第三转动件，34-限位盖板，4-第二偏心驱动机构，41-连接板，42-第二偏心驱动组件，421-第二驱动件，422-第二偏心轮，423-连杆，424-关节轴承组件，43-第二滑座，431-本体，432-导向座，433-导轨，434-滑块，44-Y向滑轨滑块结构，5-第三偏心驱动机构，51-安装架，52-第三偏心驱动组件，521-第三驱动件，522-第三偏心轮，523-第四转动件，53-推块，531-腰型长孔，54-X向滑轨滑块结构，55-Z向滑轨滑块结构，6-产品定位座。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，本实用新型实施例中“X向”、“Y向”、“Z向”等方位或位置关系是基于附图所示的方位及位置关系进行描述的，仅仅是为了便于简化描述，不能理解为对本实用新型的限制。

由图1所示，本实施例公开了一种产品三轴运动装置，主要包括机架1、三向联动机构2、将旋转变Z向直线运动的第一偏心驱动机构3、将旋转变Y向直线运动的第二偏心驱动机构4、将旋转变X向直线运动的第三偏心驱动机构5以及产品定位座6。其中，机架1包括底板11、顶板12和间隔设置于底板11和顶板12之间的两个立板13。第一偏心驱动机构3固定在底板11上，第三偏心驱动机构5固定在顶板12上；第二偏心驱动机构4与第一偏心驱动机构3的Z向驱动部连接，产品定位座6沿X向滑动安装在第二偏心驱动机构4的Y向驱动部，三向联动机构2沿Z向滑动安装在第三偏心驱动机构5的X向驱动部，三向联动机构2的Y向滑动部与产品定位座6连接。

当第一偏心驱动机构3动作时，第二偏心驱动机构4携带产品定位座6进行Z向运动，同时三向联动机构2也进行Z向联动(第三偏心驱动机构5静止)；当第二偏心驱动机构4动作时，产品定位座6进行Y向运动，三向联动机构2的Y向滑动部也进行Y向联动；当第三偏心驱动机构5动作时，三向联动机构2进行X向联动，同时推动产品定位座6进行X向运动。第一偏心驱动机构3、第二偏心驱动机构、第三偏心驱动机构5以及三向联动机构2的相互配合可实现产品在三个方向上的顺畅运动。

由图2和图3共同所示，本实施例中，三向联动机构2包括安装座21、设置于安装座21顶部的第一联动板22以及与第一联动板22(Y向)滑动配合连接的第二联动板23，第二联动板23与产品定位座6的底部固定连接；安装座21借助Z向滑轨滑块结构55滑动安装的第三偏心驱动机构5上。

其中，第二联动板26上设置有滑块24，滑块24的底部设置有沿Y向延伸的第一滑槽241，第一联动板22上设置有第一转动件221(优选滚动轴承)，第一转动件221位于第一滑槽241内且与第一滑槽241滑动配合。利用第一转动件221和第一滑槽241实现第一联动板22与第二联动板23的Y向滑动配合连接，且滑动顺畅更利于确保后续的定位精度。

本实施例中，为了进一步提高机构在运动过程中的稳定性；三向联动机构2还包括导向板25，导向板25的一端内侧设置有第二转动件251(优选滚动轴承)，导向板25的另一端借助第二偏心驱动机构4的连接板41与第一偏心驱动机构3的Z向驱动部连接；安装座21的侧部设置有凸起211，凸起211与第一联动板22之间形成沿X向延伸的第二滑槽26，第二转动件251位于第二滑槽26内且与第二滑槽26滑动配合。

由图1、图2、图4和图5共同所示，本实施例中，第一偏心驱动机构3包括与底板11固定的底座30，设置于底座30上且沿Z向延伸的第一滑座31(内设滑槽)、滑动安装在第一滑座31内的滑块32、盖设在第一滑座31上且用于对滑块32进行限位的限位盖板34以及第一偏心驱动组件33，第一偏心驱动组件33用于驱动滑块32在第一滑座31内沿Z向滑动；第二偏心驱动机构4的连接板41与滑块32的顶部连接。

其中，第一偏心驱动组件33包括第一驱动件331(伺服电机)，第一驱动件331的动力部连接第一偏心轮332，第一偏心轮332(圆形轮，第三转动件333在圆形轮上偏心设置)的端部设置有第三转动件333(优选滚动轴承)。滑块32的底部设置有连接座321，连接座321的侧部设置有与第三转动件333相适配的限位凹槽结构322；偏心旋转的第三转动件333与限位凹槽结构322配合，实现滑块32在第一滑座31内的滑动，即实现了产品定位座6的Z向运动；且滑块32与第一滑座31的配合可降低Z向运动的偏差，避免发生卡顿，提高了定位精度。

由图1、图2和图6共同所示，第二偏心驱动机构4包括连接板41、第二偏心驱动组件42和第二滑座43；连接板41与上述第一偏心驱动机构3的滑块32连接，第二滑座43借助Y向滑轨滑块结构44滑动安装在连接板41上，第二偏心驱动组件42安装在连接板41上用于驱动第二滑座43进行Y向滑动。第二滑座43包括本体431和竖向设置有本体431上的导向座432，导向座432上设置有沿X向延伸的导轨433，导轨433上滑动安装有滑块434，产品定位座6固定在滑块434上。Y向滑轨滑块结构44的使用可以降Y向运动的偏差，提高了定位精度。

其中，第二偏心驱动组件42包括第二驱动件421(伺服电机)、第二偏心轮422以及连杆423；第二偏心轮422与第二驱动件421的动力部连接，连杆423的两端分别借助关节轴承组件424(关节轴承和连接螺栓)与第二偏心轮422(圆形轮，连接螺栓偏心设置于圆形轮的端面)和第二滑座43的本体431连接。借助第一偏心轮422和连杆423和关节轴承组件424实现偏心旋转变Y向直线运动，进而实现产品定位座6的Y向直线运动。

由图1、图2、图7和图8共同所示，本实施例中，第三偏心驱动机构5包括与顶板12固定的安装架51、第三偏心驱动组件52和推块53；推块53借助X向滑轨滑块结构54滑动安装在安装架51，第三偏心驱动组件52安装在安装架51上用于驱动推块53进行X向滑动；上述的三向联动机构2借助Z向滑轨滑块结构55滑动安装在推块53上。X向滑轨滑块结构54和Z向滑轨滑块结构55有助于提高机构运动的稳定性，且有助于平衡各个部件之间的运动误差，避免发生卡顿，进一步提高了定位精度。

其中，第三偏心驱动组件52包括第三驱动件521(伺服电机)、与第三驱动件521的动力部连接的第三偏心轮522以及设置于第三偏心轮522上的第四转动件523(优选滚动轴承)；推块53上设置有沿Z向延伸的腰型长孔531，第四转动件523位于腰型长孔531内，与其配合实现偏心旋转变X向直线运动，进而实现产品定位座6的X向运动。

综上所述，Z向运动是通过第一驱动件331带动第一偏心轮332旋转，将旋转运动转换成Z向直线运动，带动滑块32在第一滑座31中进行顺畅的上下滑动；由于第二偏心驱动机构4设置于滑块32，因此第二偏心驱动机构4和产品定位座6同步进行上下运动。Y向运动是通过第二驱动421带动第二偏心轮422转动，通过关节轴承组件424和连杆423实现旋转运动转换成Y向直线运动，推动产品定位座6在Y向滑轨滑块结构44的滑轨上滑动；同时三向联动机构2的第二联动板23相对第一联动板22发生Y向相对运动。X向运动是通过第三驱动件521带动第三偏心轮522转动，从而推动推块53在X向滑轨滑块结构54上的滑轨滑动，将旋转运动转化为X向直线运动。

本实用新型相比传统三轴运动装置，结构更加紧凑，使电子产品在小空间内装配时可进行小行程的灵活运动，提高了定位速度和定位精度进而提高了工作效率；运动过程更加稳定可靠，有助于提高产品的自动化装配，减少人力劳作，保护人身安全。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.产品三轴运动装置，其特征在于，包括将旋转变Z向直线运动的第一偏心驱动机构、将旋转变Y向直线运动的第二偏心驱动机构、将旋转变X向直线运动的第三偏心驱动机构、三向联动机构及产品定位座；

所述第二偏心驱动机构与所述第一偏心驱动机构的Z向驱动部连接，所述产品定位座沿X向滑动安装在所述第二偏心驱动机构的Y向驱动部，所述三向联动机构沿Z向滑动安装在所述第三偏心驱动机构的X向驱动部，所述三向联动机构的Y向滑动部与所述产品定位座连接。

2.根据权利要求1所述的产品三轴运动装置，其特征在于，所述三向联动机构包括安装座、设置于所述安装座上的第一联动板以及与所述第一联动板Y向滑动配合连接的第二联动板，所述第二联动板与所述产品定位座连接；所述安装座借助Z向滑轨滑块结构滑动安装的所述第三偏心驱动机构上。

3.根据权利要求2所述的产品三轴运动装置，其特征在于，所述第二联动板上设置有滑块，所述滑块的底部设置有沿Y向延伸的第一滑槽，所述第一联动板上设置有第一转动件，所述第一转动件位于所述第一滑槽内。

4.根据权利要求2或3所述的产品三轴运动装置，其特征在于，所述三向联动机构还包括导向板，所述导向板的一端设置有第二转动件，所述导向板的另一端与所述第一偏心驱动机构的Z向驱动部连接；所述安装座的侧部设置有凸起，所述凸起与所述第一联动板之间形成沿X向延伸的第二滑槽，所述第二转动件位于所述第二滑槽内。

5.根据权利要求1所述的产品三轴运动装置，其特征在于，所述第一偏心驱动机构包括沿Z向延伸的第一滑座、滑动安装在所述第一滑座内的滑块以及第一偏心驱动组件，所述第一偏心驱动组件用于驱动所述滑块在所述第一滑座内滑动；所述第二偏心驱动机构与所述滑块连接。

6.根据权利要求5所述的产品三轴运动装置，其特征在于，所述第一偏心驱动组件包括第一驱动件，所述第一驱动件的动力部连接第一偏心轮，所述第一偏心轮的端部设置有第三转动件；

所述滑块上设置有连接座，所述连接座上设置有与所述第三转动件相适配的限位凹槽结构。

7.根据权利要求1所述的产品三轴运动装置，其特征在于，所述第二偏心驱动机构包括连接板、第二偏心驱动组件和第二滑座；

所述连接板与所述第一偏心驱动机构连接，所述第二滑座借助Y向滑轨滑块结构滑动安装在所述连接板上，所述第二偏心驱动组件安装在所述连接板上用于驱动所述第二滑座进行Y向滑动；所述产品定位座沿X向滑动安装在所述第二滑座上。

8.根据权利要求7所述的产品三轴运动装置，其特征在于，所述第二偏心驱动组件包括第二驱动件、第二偏心轮以及连杆；

所述第二偏心轮与所述第二驱动件的动力部连接，所述连杆的两端分别借助关节轴承组件与所述第二偏心轮和所述第二滑座连接。

9.根据权利要求1所述的产品三轴运动装置，其特征在于，所述第三偏心驱动机构包括安装架、第三偏心驱动组件和推块；所述推块借助X向滑轨滑块结构滑动安装在所述安装架，所述第三偏心驱动组件安装在所述安装架上用于驱动所述推块进行X向滑动；所述三向联动机构滑动安装在所述推块上。

10.根据权利要求9所述的产品三轴运动装置，其特征在于，所述第三偏心驱动组件包括第三驱动件、与所述第三驱动件的动力部连接的第三偏心轮以及设置于所述第三偏心轮上的第四转动件；

所述推块上设置有沿Z向延伸的腰型长孔，所述第四转动件位于所述腰型长孔内。

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