CN217898684U - 一种执行装置及其传动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械传动技术领域，公开了一种执行装置及其传动机构，传动机构包括第一定位件、推动件、第一驱动单元以及丝杠组件；第一驱动单元具有用于填充流体的第一腔室以及围蔽于第一腔室的周侧的第一侧壁，第一驱动单元还设有供流体进入及排出第一腔室的流体口，第一侧壁能够在平行于丝杠件轴向的方向进行伸缩变形；丝杠组件包括丝杠件和螺母件，螺母件与丝杠件螺纹连接，螺母件与推动件固定连接，丝杠件与第一定位件可自转不可轴向窜动的连接，丝杠件设有连接外部负载的连接部；第一驱动单元的两端分别与第一定位件和推动件固定连接，驱动单元伸缩推动推动件相对第一定位件在丝杠件的轴向方向移动，从而带动丝杠件转动；本实用新型技术方案旨在简化旋转传动的结构。

Description

一种执行装置及其传动机构

技术领域

本实用新型涉及机械传动技术领域，特别涉及一种执行装置及其传动机构。

背景技术

现有的旋转机构一般采用电力驱动的方式实现旋转传动的效果，但传统的电力驱动方式需要设置结构复杂密度较高的驱动零部件实现旋转驱动效果，导致电力驱动方式的旋转机构结构复杂，载荷自重比小，驱动效率低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种传动机构，旨在简化旋转传动的结构。

为实现上述目的，本实用新型提了一种传动机构，所述传动机构包括第一定位件、推动件、第一驱动单元以及丝杠组件；

所述第一驱动单元具有用于容纳流体的第一腔室以及围蔽于所述第一腔室的周侧的第一侧壁，所述第一驱动单元还设有供流体进入及排出所述第一腔室的流体口，所述第一侧壁能够在平行于所述丝杠件轴向的方向进行伸缩变形；

所述丝杠组件包括丝杠件和螺母件，所述螺母件套设于所述丝杠件的外周侧并与所述丝杠件螺纹连接，所述螺母件与所述推动件固定连接，所述丝杠件通过轴承固定在所述第一定位件上，所述丝杠件设有连接外部负载的连接部；

所述第一驱动单元的两端分别与所述第一定位件和所述推动件固定连接，所述驱动单元伸缩推动所述推动件，使得所述螺母相对所述第一定位件在丝杠件的轴向方向移动，从而带动所述丝杠件转动，进而通过所述连接部带动外部负载转动。

在本实用新型的一些实施例中，所述传动机构还包括第二定位件和助力件，所述推动件在所述第一定位件和所述第二定位件之间，所述助力件一面与所述推动件抵接，另一面与所述第一定位件或所述第二定位件抵接；

所述第二定位件与所述第一定位件或所述丝杠件连接，所述第二定位件与所述第一定位件在所述丝杠件的轴向方向距离固定。

在本实用新型的一些实施例中，所述传动机构还包括弹性件，所述弹性件弹性抵接于所述推动件和所述第一定位件之间，或者，所述弹性件弹性抵接于所述推动件和所述第二定位件之间，所述弹性件用于提供使所述第一驱动单元收缩的弹性力。

在本实用新型的一些实施例中，所述助力件为第二驱动单元，所述第二驱动单元的两端分别与所述第二定位件和所述推动件固定连接，所述第二驱动单元具有用于填充流体的第二腔室以及围蔽于所述第二腔室的周侧的第二侧壁，所述第二驱动单元还设有供流体进入及排出所述第二腔室的流体口，所述第二侧壁能够在平行于所述丝杠件轴向的方向进行伸缩变形。

在本实用新型的一些实施例中，所述传动机构还包括至少一组导向组件，所述导向组件包括第一导向件和第二导向件，所述第一导向件设于所述第一定位件上，所述第二导向件设于所述推动件上，所述第一导向件和所述第二导向件具有形状相互吻合的配合部，使所述推动件相对所述定位件只能在平行所述丝杠件轴向的方向移动而不会倾斜或者错位。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一导向件和所述第二导向件之一为平行所述丝杠件的杆或槽，另一为外套于所述杆的孔或内嵌于所述槽的凸耳。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一腔室围绕所述丝杠组件设置。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一腔室和所述第二腔室围绕所述丝杠组件设置。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一定位件和所述第二定位件中的至少一个与所述丝杠件之间设有轴承。

在本实用新型的一些实施例中，所述丝杠件呈中空设置。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一侧壁为柔性材质，通过折叠实现伸缩。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一侧壁与第二侧壁为柔性材质，通过折叠实现伸缩。

在本实用新型的一些实施例中，所述推动件与所述第一定位件之间设有角度传感器、位移传感器或速度传感器中的至少一种。

本实用新型还提出了一种执行装置，所述执行装置包括机体以及所述传动机构，所述传动机构安装于所述机体。

本实用新型技术方案，通过第一定位件对丝杠件的定位，对丝杠件的轴向移动进行限位，使得丝杠件能够绕其自身轴向转动；通过使推动件位于第一驱动单元的一端，当第一驱动单元伸缩推动时，带动推动件进行沿伸缩方式的往复移动，由于螺母件固定安装于推动件，使得推动件往复移动时带动螺母件沿丝杠件的轴向往复移动，由于螺母件与丝杠件螺纹连接，当螺母件沿丝杠件的轴向往复移动时，通过螺纹的旋转传动带动丝杠件绕其自身轴线转动，进而通过连接部带动外部负载的转动；由于第一驱动单元为通过流体的输入与排出实现丝杠组件的传动，相对于传统的电力驱动，仅需要通过流体驱动的第一驱动单元进行伸缩活动即可实现对外部负载的旋转传动，省去了繁杂的驱动零部件，结构简单。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型传动机构的结构剖视图之一；

图2为图1中传动机构的结构示意图；

图3为本实用新型传动机构的结构剖视图之二；

图4为图3中传动机构的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种传动机构1000，参阅附图1，传动机构1000包括第一定位件100、推动件300、第一驱动单元400以及丝杠组件500；通过第一定位件100的定位连接实现丝杠组件500的定位，并通过第一驱动单元400 带动推动板与丝杠组件500联动，实现丝杠组件500的旋转传动。

其中，该第一驱动单元400具有用于容纳流体的第一腔室410以及围蔽于第一腔室410的周侧的第一侧壁420，第一驱动单元400还设有供流体进入及排出第一腔室410的流体口，第一侧壁420能够在平行于所述丝杠件轴向的方向进行伸缩变形。

需要说明的是，该第一侧壁420可以为多个相互密封滑动的筒体组成，还可以为具有柔性材质构成的伸缩结构，该第一驱动单元400的具体结构还有多种，在此不进行一一列举；优选的，本实施例中第一侧壁420为折叠结构的柔性材料制成。该流体可以为气体或水或其他液体，在此不作具体的限定；优选的，本实施例中的流体为气体，通过采用气动驱动，可提减轻本致动单元重量的同时，能够保证第一驱动单元400的执行驱动力。

该丝杠组件500包括丝杠件510和螺母件520，螺母件520套设于丝杠件 510的外周侧并与丝杠件510螺纹连接，螺母件520与推动件300固定连接。

该丝杠件510通过轴承900固定在第一定位件100上，丝杠件510设有连接外部负载的连接部511；当螺母件520相对丝杠件510转动并沿丝杠件 510的轴向移动时，丝杠件510能够绕其自身轴向转动，进而外部负载能够通过连接部511实现旋转传动。

进一步的，该第一驱动单元400的两端分别与第一定位件100和推动件 300固定连接，驱动单元伸缩推动推动件300，使得螺母件520相对第一定位件100在丝杠件510的轴向方向移动，从而带动丝杠件510转动，进而通过连接部511带动外部负载转动。

基于上述技术特征的传动机构1000，通过第一定位件100对丝杠件510 的定位，对丝杠件510的轴向移动进行限位，使得丝杠件510能够绕其自身轴向转动；通过使推动件300位于第一驱动单元400的一端，当第一驱动单元400伸缩推动时，带动推动件300进行沿伸缩方式的往复移动，由于螺母件520固定安装于推动件300，使得推动件300往复移动时带动螺母件520沿丝杠件510的轴向往复移动，由于螺母件520与丝杠件510螺纹连接，当螺母件520沿丝杠件510的轴向往复移动时，通过螺纹的旋转传动带动丝杠件510绕其自身轴线转动，进而通过连接部511带动外部负载的转动；由于第一驱动单元400为通过流体的输入与排出实现丝杠组件500的传动，相对于传统的电力驱动，仅需要通过流体驱动的第一驱动单元400进行伸缩活动即可实现对外部负载的旋转传动，省去了繁杂的驱动零部件，结构简单。

进一步的，传动机构1000还包括第二定位件200和助力件，推动件300 在第一定位件100和第二定位件200之间，助力件一面与推动件300抵接，另一面与第一定位件100或所述第二定位件200抵接；第二定位件200与第一定位件100或丝杠件510连接，第二定位件200与第一定位件100在丝杠件510的轴向方向距离固定；使得推动件300能够相对于第一定位件100以及第二定位件200移动；通过助力件与推动件300的抵接实现对推动板300 的辅助抵接力，进而实现对螺母件520轴向移动的辅助受力；本实施例中，丝杠件510自第二定位件200穿过，实现定位连接。需要说明的是，第一定位件100与第二定位件200能够通过定位连杆或套筒实现定位连接，保持第一定位件100与第二定位件200之间的固定连接距离不变，其具体连接方式在此不做进一步的限定。

参阅附图1-2，在其中一个实施例中，助力件为弹性件600，弹性件600 弹性抵接于第一驱动单元400，弹性件600用于提供使第一侧壁420收缩的弹性力；使得当流体排出第一腔室410时，避免第一驱动单元400没有足够的负压力带动螺母件520；得弹性件600能够提供收缩第一侧壁420的弹性抵接力，为第一驱动单元400提供一定的辅助收缩推力。

需要说明的是，该弹性件600可以设置于第二定位件200与推动件300 之间的压缩弹簧，弹性件600抵接于第二定位件200与推动件300之间，该弹性件600具有朝向第一驱动单元400的抵接力，用于抵接压缩第一驱动单元400；该弹性件600可以为设置于第一定位件100与推动件300之间的拉伸弹簧，该弹性件600具有压缩拉进第一定位件100与推动件300的压缩弹力，用于抵接压缩第一驱动单元400；实现该弹性件600为第一驱动单元400提供压缩抵接力的设置形式有多种，在此不做具体的限定。

参阅附图3-4，另一个实施例中，助力件第二驱动单元700，第二驱动单元700的两端分别与第二定位件200和推动件300固定连接，第二驱动单元 700具有用于填充流体的第二腔室710以及围蔽于第二腔室710的周侧的第二侧壁720，第二驱动单元700还设有供流体进入及排出第二腔室710的流体口，第二侧壁720能够平行于丝杠件510轴向的方向进行伸缩变形。通过第一驱动单元400与第二驱动单元700同时作用于推动件300，调整第一驱动单元 400与第二驱动单元700之间的伸缩情况实现对螺母件520双向可控的定位，载荷范围更大，定位状态更稳定，进而实现丝杠件510的更好旋转效果。

其中，第一驱动单元400于第二驱动单元700的配合方式包括：方式一，第二腔室710呈负压状态，第一腔室410呈正压状态，使得推动板带动螺母件520朝第二驱动单元700的一侧移动；方式二，第二腔室710呈正压状态，第一腔室410呈负压状态，使得推动板带动螺母件520朝第一驱动单元400 的一侧移动；方式三，第一腔室410的气压与第二腔室710的压力均为正压状态，但存在压力差值，可以实现对螺母件520位置的微调控制效果，当位置控制到目标位置时，第一腔室410与第二腔室710的内部压力相同，维持推动板在目标位置。

需要说明的是，第二侧壁720可以为多个相互密封滑动的筒体组成，还可以为具有柔性材质构成的伸缩结构，该第二驱动单元700的具体结构还有多种，在此不进行一一列举；优选的，本实施例中第二侧壁720为折叠结构的柔性材料制成。该流体可以为气体或水或其他液体，在此不作具体的限定；优选的，本实施例中的流体为气体，通过采用气动驱动，可提减轻本致动单元重量的同时，能够保证第二驱动单元700的执行驱动力。

其中，该传动机构1000还包括至少一组导向组件800，导向组件800包括第一导向件810和第二导向件820，第一导向件810设于所述第一定位件 100上，第二导向件820设于推动件300上，第一导向件810和第二导向件 820具有形状相互吻合的配合部，使推动件300相对第一定位件100以及第二定位件200只能在平行丝杠件510轴向的方向移动而不会倾斜或者错位。

该第一导向件810设于第一定位件100上,第二导向件820设于推动件300 上且相对第一导向件810只能在平行丝杠件510的方向移动；对推动件在丝杠件的轴向之外的方向的运动做限制，使其只能相对第一定位件沿丝杠件的轴向方向平移，同时对螺母件520沿丝杠件510轴向相对移动实现了导向效果，提高了传动机构1000的执行稳定性。

具体的，该第一导向件810和第二导向件520之一为平行丝杠件510的杠或槽，另一为外套于杠的孔或内嵌于槽的凸耳，通过嵌合连接对推动件进行限位，实现推动件只能相对第一定位件在丝杠件的轴向方向平移的效果。

进一步的，该第一腔室410和第二腔室710为围绕丝杠组件500，丝杠组件500安装于第一腔室410和第二腔室710中间，使推动件300受力均匀，改善丝杠组件500的受力状态和相对运动的平顺，确保了传动机构1000的转动平顺稳定。

其中，该第一定位件100和第二定位件200中的至少一个与丝杠件510 之间设有轴承900，通过设置轴承900实现对丝杠件510的定位套设，同时减少丝杠件510的转动摩擦力，提高该传动机构1000的传动效率；优选的，第一定位件100与第二定位件200均设有用于套设丝杠件510的轴承900，进一步提高转动稳定性。

本实施例中，该丝杠件510呈中空设置，通过呈中空设置可供独立气路或线路穿过丝杠件510与对应的构件连接。

具体的，该第一侧壁420与第二侧壁720为柔性材质，通过折叠实现伸缩，通过柔性材质的第一侧壁420以及第一侧壁420包覆流体，由于流体具有压缩性，使得该传动机构1000再柔性材质的包覆下也具有一定的柔性，能够抵抗一定的外部冲击，提高该传动机构1000的鲁棒性。

进一步的，推动件300与第一定位件100之间设有角度传感器、位移传感器或速度传感器中的至少一种，通过设置不同的传感器实现对传动机构 1000的感应监测；其中，传感器可以设于传动机构1000的端部或侧部，在此不做具体的限定。

本实用新型还提出了一种执行装置，执行装置包括机体以及传动机构 1000，传动机构1000安装于机体，该传动机构1000的具体结构参照上述实施例，由于本执行装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

需要说明的是，该机体可以是机器人、机械臂或多轴机床，该机体的具体类型可以有多种，在此不进行一一列举。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种传动机构，其特征在于，所述传动机构包括第一定位件、推动件、第一驱动单元以及丝杠组件；

所述第一驱动单元具有用于容纳流体的第一腔室以及围蔽于所述第一腔室的周侧的第一侧壁，所述第一驱动单元还设有供流体进入及排出所述第一腔室的流体口，所述第一侧壁能够在平行于所述丝杠组件轴向的方向进行伸缩变形；

所述丝杠组件包括丝杠件和螺母件，所述螺母件套设于所述丝杠件的外周侧并与所述丝杠件螺纹连接，所述螺母件与所述推动件固定连接，所述丝杠件通过轴承固定在所述第一定位件上，所述丝杠件设有连接外部负载的连接部；

所述第一驱动单元的两端分别与所述第一定位件和所述推动件固定连接，所述驱动单元伸缩推动所述推动件，使得所述螺母件相对所述第一定位件在丝杠件的轴向方向移动，从而带动所述丝杠件转动，进而通过所述连接部带动外部负载转动。

2.如权利要求1所述的传动机构，其特征在于，所述传动机构还包括第二定位件和助力件，所述推动件在所述第一定位件和所述第二定位件之间，所述助力件一面与所述推动件抵接，另一面与所述第一定位件或所述第二定位件抵接；

所述第二定位件与所述第一定位件或所述丝杠件连接，所述第二定位件与所述第一定位件在所述丝杠件的轴向方向距离固定。

3.如权利要求2所述的传动机构，其特征在于，所述助力件为弹性件。

4.如权利要求2所述的传动机构，其特征在于，所述助力件为第二驱动单元，所述第二驱动单元的两端分别与所述第二定位件和所述推动件固定连接，所述第二驱动单元具有用于填充流体的第二腔室以及围蔽于所述第二腔室的周侧的第二侧壁，所述第二驱动单元还设有供流体进入及排出所述第二腔室的流体口，所述第二侧壁能够在平行于所述丝杠件轴向的方向进行伸缩变形。

5.如权利要求1所述的传动机构，其特征在于，所述传动机构还包括至少一组导向组件，所述导向组件包括第一导向件和第二导向件，所述第一导向件设于所述第一定位件上，所述第二导向件设于所述推动件上，所述第一导向件和所述第二导向件具有形状相互吻合的配合部。

6.如权利要求5所述的传动机构，其特征在于，所述第一导向件和所述第二导向件之一为平行所述丝杠件的杆或槽，另一为外套于所述杆的孔或内嵌于所述槽的凸耳。

7.如权利要求1所述的传动机构，其特征在于，所述第一腔室围绕所述丝杠组件设置。

8.如权利要求4所述的传动机构，其特征在于，所述第一腔室和所述第二腔室围绕所述丝杠组件设置。

9.如权利要求1所述的传动机构，其特征在于，所述丝杠件呈中空设置。

10.如权利要求1所述的传动机构，其特征在于，所述第一侧壁为柔性材质，通过折叠实现伸缩。

11.如权利要求4所述的传动机构，其特征在于，所述第一侧壁和所述第二侧壁为柔性材质，通过折叠实现伸缩。

12.如权利要求1所述的传动机构，其特征在于，所述推动件与所述第一定位件之间设有角度传感器、位移传感器或速度传感器中的至少一种。

13.一种执行装置，其特征在于，所述执行装置包括机体以及如权利要求1-12任一项所述的传动机构，所述传动机构安装于所述机体。

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