CN219275836U - 调节装置及移动机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种调节装置及移动机器人，调节装置包括依次连接的第一滑动总成、第二滑动总成、第一摆动总成、第二摆动总成和摆臂，第一滑动总成驱动第二滑动总成沿第一方向滑动，第二滑动总成驱动第一摆动总成沿第二方向滑动，第一方向和第二方向之间具有夹角，第一摆动总成驱动第二摆动总成绕第一轴线摆动，第二摆动总成驱动摆臂绕第二轴线摆动，第二轴线和第一轴线之间具有夹角。在该方案中，摆臂用于安装功能组件，通过第一滑动总成和第二滑动总成可带动功能组件沿两个不同的方向平移，通过第一摆动总成和第二摆动总成，可实现功能组件沿两个不同方向摆动，这样功能组件可至少具有四个自由度，可根据使用需要灵活调整位置。

Description

调节装置及移动机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种调节装置及移动机器人。

背景技术

目前，在金属结构加工领域(焊接、切割、打磨等加工)，针对大型工程结构件(例如钢制储罐、球罐、管道、船体等大中型平面或弧面设备)，在进行加工作业时，通常是采用机器人进行自动加工，机器人是通过多自由度机械手臂(即调节装置)夹持相应的功能组件(例如：焊枪，切割装置、打磨装置等)来进行自动加工，多自由度机械手臂通常是通过分别驱动多个铰接的操作臂进行转动，组合实现了对于功能组件的多自由度调节，但是因铰接结构的承载能力有限，对于功能组件无法实现有效承载，尤其是多自由度机械手臂在平移功能组件时(例如带动功能组件进行上下和左右移动)，常常会出现平移阻滞现象，影响正常的金属加工作业。

实用新型内容

本实用新型提供了一种调节装置及移动机器人，以解决现有技术中的调节装置无法实现有效承载和多自由度调节的问题。

为了解决上述问题，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种调节装置，包括依次连接的第一滑动总成、第二滑动总成、第一摆动总成、第二摆动总成和摆臂，所述第一滑动总成驱动第二滑动总成沿第一方向滑动，所述第二滑动总成驱动所述第一摆动总成沿第二方向滑动，所述第一方向和所述第二方向之间具有夹角，所述第一摆动总成驱动所述第二摆动总成绕第一轴线摆动，所述第二摆动总成驱动所述摆臂绕第二轴线摆动，所述第二轴线和所述第一轴线之间具有夹角。

进一步地，所述第一摆动总成包括第一座体、第一电机、第一传动组件和第一谐波减速器，所述第一座体安装在所述第二滑动总成上，所述第二滑动总成驱动所述第一座体滑动，所述第一电机、所述第一传动组件和所述第一谐波减速器均安装在所述第一座体上，所述第一电机通过所述第一传动组件驱动所述第一谐波减速器转动，其中，所述第二摆动总成和所述第一谐波减速器的输出端连接。

进一步地，所述第一传动组件包括依次配合的第一传动轮、第一传动带和第二传动轮，所述第一传动轮安装于所述第一电机的输出轴，所述第二传动轮安装于所述第一谐波减速器的输入端。

进一步地，所述第一摆动总成还包括第一张紧组件，所述第一张紧组件用于调节所述第一传动轮和所述第二传动轮之间的距离，以张紧所述第一传动带。

进一步地，所述第一张紧组件包括安装板和调节块，所述安装板滑动设置在所述第一座体上，所述第一电机安装于所述安装板，所述安装板具有凹槽，所述凹槽具有第一斜面，所述调节块具有第二斜面，所述调节块活动设置在所述第一座体上，所述调节块伸入所述凹槽内且伸入的深度可调节，所述第二斜面和所述第一斜面抵接，以调节所述安装板在所述第一座体上的位置。

进一步地，所述第二摆动总成包括第二座体、第二电机、第二传动组件和第二谐波减速器，所述第二座体安装在所述第二摆动总成上，所述第二摆动总成驱动所述第二座体摆动，所述第二电机、所述第二传动组件和所述第二谐波减速器均安装在所述第二座体上，所述第二电机通过所述第二传动组件驱动所述第二谐波减速器转动，其中，所述摆臂和所述第二谐波减速器的输出端连接。

进一步地，所述第二传动组件包括依次配合的第三传动轮、第二传动带和第四传动轮，所述第三传动轮安装于所述第二电机的输出轴，所述第四传动轮安装于所述第二谐波减速器的输入端；所述第二摆动总成还包括第二张紧组件，所述第二张紧组件用于调节所述第三传动轮和所述第四传动轮之间的距离，以张紧所述第二传动带。

进一步地，所述第一滑动总成包括第一基座、第一丝杆、第一导轨和第一滑座，所述第一丝杆和所述第一导轨平行设置在所述第一基座内，所述第一丝杆和所述第一滑座螺纹连接，以驱动所述第一滑座沿所述第一方向往返移动，所述第一导轨和所述第一滑座配合以对所述第一滑座导向；所述第二滑动总成包括第二基座、第二丝杆、第二导轨和第二滑座，所述第二基座和所述第一滑座固定连接，所述第二丝杆和所述第二导轨平行设置在所述第二基座内，所述第二丝杆和所述第二滑座螺纹连接，以驱动所述第二滑座沿所述第二方向往返移动，所述第二导轨和所述第二滑座配合以对所述第二滑座导向，所述第一摆动总成安装于所述第二滑座。

进一步地，所述第一方向、所述第二方向和所述第一轴线两两垂直，所述第二轴线垂直于所述第一轴线。

进一步地，所述调节装置还包括焊枪，所述焊枪和所述摆臂可拆卸连接。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种移动机器人，所述移动机器人包括移动小车和上述的调节装置，所述调节装置安装于所述移动小车。

应用本实用新型的技术方案，提供了一种调节装置，包括依次连接的第一滑动总成、第二滑动总成、第一摆动总成、第二摆动总成和摆臂，第一滑动总成驱动第二滑动总成沿第一方向滑动，第二滑动总成驱动第一摆动总成沿第二方向滑动，第一方向和第二方向之间具有夹角，第一摆动总成驱动第二摆动总成绕第一轴线摆动，第二摆动总成驱动摆臂绕第二轴线摆动，第二轴线和第一轴线之间具有夹角。在该方案中，摆臂用于安装焊枪，切割装置、打磨装置等功能组件，通过第一滑动总成和第二滑动总成可带动功能组件沿两个不同的方向平移，并且采用滑动结构承载力强、移动平稳，通过第一摆动总成和第二摆动总成，可实现功能组件沿两个不同方向摆动，这样功能组件可至少具有四个自由度，可根据使用需要灵活调整位置。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型的实施例提供的调节装置的结构示意图；

图2示出了图1中的第一摆动总成的爆炸图；

图3示出了图1中的第二摆动总成的示意图；

图4示出了图1中的第二摆动总成的爆炸图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一滑动总成；

20、第二滑动总成；

30、第一摆动总成；31、第一座体；32、第一电机；33、第一传动组件；34、第一谐波减速器；35、安装板；36、调节块；

40、第二摆动总成；41、第二座体；42、第二电机；43、第二传动组件；44、第二谐波减速器；

50、摆臂；

60、焊枪。

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一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。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。

如图1至图4所示，本实用新型的实施例提供了一种调节装置，包括依次连接的第一滑动总成10、第二滑动总成20、第一摆动总成30、第二摆动总成40和摆臂50，第一滑动总成10驱动第二滑动总成20沿第一方向滑动，第二滑动总成20驱动第一摆动总成30沿第二方向滑动，第一方向和第二方向之间具有夹角，第一摆动总成30驱动第二摆动总成40绕第一轴线摆动，第二摆动总成40驱动摆臂50绕第二轴线摆动，第二轴线和第一轴线之间具有夹角。

在该方案中，摆臂50用于安装焊枪60，切割装置、打磨装置等功能组件，通过第一滑动总成10和第二滑动总成20可带动功能组件沿两个不同的方向平移，并且采用滑动结构承载力强、移动平稳，通过第一摆动总成30和第二摆动总成40，可实现功能组件沿两个不同方向摆动，这样功能组件可至少具有四个自由度，可根据使用需要灵活调整位置。

如图2所示，第一摆动总成30包括第一座体31、第一电机32、第一传动组件33和第一谐波减速器34，第一座体31安装在第二滑动总成20上，第二滑动总成20驱动第一座体31滑动，第一电机32、第一传动组件33和第一谐波减速器34均安装在第一座体31上，第一电机32通过第一传动组件33驱动第一谐波减速器34转动，其中，第二摆动总成40和第一谐波减速器34的输出端连接。本方案中，通过第一谐波减速器34的转动带动第二摆动总成40摆动，传动可靠，角度控制精准，并且采用谐波减速器结构紧凑、尺寸小，有利于实现调节装置的轻量化和小型化。

具体地，第一传动组件33包括依次配合的第一传动轮、第一传动带和第二传动轮，第一传动轮安装于第一电机32的输出轴，第二传动轮安装于第一谐波减速器34的输入端。通过上述设置将第一电机32的动力传递至了第一谐波减速器34。其中，传动轮可采用同步轮，传动带采用同步带。或者，传动轮采用链轮，传动带采用链条。

为了保证传动可靠性，第一摆动总成30还包括第一张紧组件，第一张紧组件用于调节第一传动轮和第二传动轮之间的距离，以张紧第一传动带。这样在装配时或长时间使用后第一传动带松动的时候，可通过第一张紧组件调整第一传动轮和第二传动轮之间的距离，从而使第一传动带保持张紧。

具体地，第一张紧组件包括安装板35和调节块36，安装板35滑动设置在第一座体31上，第一电机32安装于安装板35，安装板35具有凹槽，凹槽具有第一斜面，调节块36具有第二斜面，调节块36活动设置在第一座体31上，调节块36伸入凹槽内且伸入的深度可调节，第二斜面和第一斜面抵接，以调节安装板35在第一座体31上的位置。调节块36伸入凹槽内的方向垂直于安装板35的滑动方向。调节块36在向凹槽内移动时，第二斜面推动第一斜面，从而推动安装板35滑动。安装板35的位置调整好后，可通过紧固件固定。其中，调节块36通过螺栓和第一座体31连接，转动螺栓即可调整调节块36伸入凹槽内的深度。采用此种设置，结构简单，操作方便。

其中，凹槽和调节块36可设置为两组，分别位于安装板35的两侧，通过两组结构调整安装板35的位置，从而调整第一传动轮和第二传动轮之间的距离，这样移动更加平稳，避免受力不均造成偏斜。

如图3和图4所示，第二摆动总成40包括第二座体41、第二电机42、第二传动组件43和第二谐波减速器44，第二座体41安装在第二摆动总成40上，第二摆动总成40驱动第二座体41摆动，第二电机42、第二传动组件43和第二谐波减速器44均安装在第二座体41上，第二电机42通过第二传动组件43驱动第二谐波减速器44转动，其中，摆臂50和第二谐波减速器44的输出端连接。通过第二谐波减速器44的转动带动摆臂50摆动，从而摆臂50带动功能组件移动，这样传动可靠，角度控制精准，并且采用谐波减速器结构紧凑、尺寸小，有利于进一步实现调节装置的轻量化和小型化。

具体地，第二传动组件43包括依次配合的第三传动轮、第二传动带和第四传动轮，第三传动轮安装于第二电机42的输出轴，第四传动轮安装于第二谐波减速器44的输入端；通过上述设置将第二电机42的动力传递至了第二谐波减速器44。其中，传动轮可采用同步轮，传动带采用同步带。或者，传动轮采用链轮，传动带采用链条。

在本方案中，第二摆动总成40还包括第二张紧组件，第二张紧组件用于调节第三传动轮和第四传动轮之间的距离，以张紧第二传动带。这样在装配时或长时间使用后第二传动带松动的时候，可通过第二张紧组件调整第三传动轮和第四传动轮之间的距离，从而使第二传动带保持张紧。在本方案中，第二张紧组件可采用和第一张紧组件相同的结构。

在本方案中，第一滑动总成10包括第一基座、第一丝杆、第一导轨和第一滑座，第一丝杆和第一导轨平行设置在第一基座内，第一丝杆和第一滑座螺纹连接，以驱动第一滑座沿第一方向往返移动，第一导轨和第一滑座配合以对第一滑座导向；第二滑动总成20包括第二基座、第二丝杆、第二导轨和第二滑座，第二基座和第一滑座固定连接，第二丝杆和第二导轨平行设置在第二基座内，第二丝杆和第二滑座螺纹连接，以驱动第二滑座沿第二方向往返移动，第二导轨和第二滑座配合以对第二滑座导向，第一摆动总成30安装于第二滑座。

其中，采用丝杆螺纹传动的方式传动精确、可靠。为了提高滑座的移动稳定性，可使用两个导轨对同一个滑座进行导向。

如图1所示，在本方案中，第一方向、第二方向和第一轴线两两垂直，第二轴线垂直于第一轴线。通过上述设置，可使摆臂50有更大的活动范围，便于根据需要调整功能组件的位置和角度。

在本方案中，调节装置还包括焊枪60，焊枪60和摆臂50可拆卸连接。这样可通过第一滑动总成10、第二滑动总成20、第一摆动总成30、第二摆动总成40和摆臂50的配合，调整焊枪60的位置，从而对金属结构进行焊接。其中，焊枪60和摆臂50可拆卸连接，这样可根据需要更换不同规格的焊枪60。当然，摆臂50还可以连接切割装置、打磨装置等功能组件。

本实用新型的另一实施例提供了一种移动机器人，移动机器人包括移动小车和上述的调节装置，调节装置安装于移动小车。移动小车具有行走功能，这样可带动调节装置移动，有利于实现连续化、自动化操作。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

Claims (11)

1.一种调节装置，其特征在于，包括依次连接的第一滑动总成(10)、第二滑动总成(20)、第一摆动总成(30)、第二摆动总成(40)和摆臂(50)，所述第一滑动总成(10)驱动第二滑动总成(20)沿第一方向滑动，所述第二滑动总成(20)驱动所述第一摆动总成(30)沿第二方向滑动，所述第一方向和所述第二方向之间具有夹角，所述第一摆动总成(30)驱动所述第二摆动总成(40)绕第一轴线摆动，所述第二摆动总成(40)驱动所述摆臂(50)绕第二轴线摆动，所述第二轴线和所述第一轴线之间具有夹角。

2.根据权利要求1所述的调节装置，其特征在于，所述第一摆动总成(30)包括第一座体(31)、第一电机(32)、第一传动组件(33)和第一谐波减速器(34)，所述第一座体(31)安装在所述第二滑动总成(20)上，所述第二滑动总成(20)驱动所述第一座体(31)滑动，所述第一电机(32)、所述第一传动组件(33)和所述第一谐波减速器(34)均安装在所述第一座体(31)上，所述第一电机(32)通过所述第一传动组件(33)驱动所述第一谐波减速器(34)转动，其中，所述第二摆动总成(40)和所述第一谐波减速器(34)的输出端连接。

3.根据权利要求2所述的调节装置，其特征在于，所述第一传动组件(33)包括依次配合的第一传动轮、第一传动带和第二传动轮，所述第一传动轮安装于所述第一电机(32)的输出轴，所述第二传动轮安装于所述第一谐波减速器(34)的输入端。

4.根据权利要求3所述的调节装置，其特征在于，所述第一摆动总成(30)还包括第一张紧组件，所述第一张紧组件用于调节所述第一传动轮和所述第二传动轮之间的距离，以张紧所述第一传动带。

5.根据权利要求4所述的调节装置，其特征在于，所述第一张紧组件包括安装板(35)和调节块(36)，所述安装板(35)滑动设置在所述第一座体(31)上，所述第一电机(32)安装于所述安装板(35)，所述安装板(35)具有凹槽，所述凹槽具有第一斜面，所述调节块(36)具有第二斜面，所述调节块(36)活动设置在所述第一座体(31)上，所述调节块(36)伸入所述凹槽内且伸入的深度可调节，所述第二斜面和所述第一斜面抵接，以调节所述安装板(35)在所述第一座体(31)上的位置。

6.根据权利要求1所述的调节装置，其特征在于，所述第二摆动总成(40)包括第二座体(41)、第二电机(42)、第二传动组件(43)和第二谐波减速器(44)，所述第二座体(41)安装在所述第二摆动总成(40)上，所述第二摆动总成(40)驱动所述第二座体(41)摆动，所述第二电机(42)、所述第二传动组件(43)和所述第二谐波减速器(44)均安装在所述第二座体(41)上，所述第二电机(42)通过所述第二传动组件(43)驱动所述第二谐波减速器(44)转动，其中，所述摆臂(50)和所述第二谐波减速器(44)的输出端连接。

7.根据权利要求6所述的调节装置，其特征在于，所述第二传动组件(43)包括依次配合的第三传动轮、第二传动带和第四传动轮，所述第三传动轮安装于所述第二电机(42)的输出轴，所述第四传动轮安装于所述第二谐波减速器(44)的输入端；所述第二摆动总成(40)还包括第二张紧组件，所述第二张紧组件用于调节所述第三传动轮和所述第四传动轮之间的距离，以张紧所述第二传动带。

8.根据权利要求1所述的调节装置，其特征在于，

所述第一滑动总成(10)包括第一基座、第一丝杆、第一导轨和第一滑座，所述第一丝杆和所述第一导轨平行设置在所述第一基座内，所述第一丝杆和所述第一滑座螺纹连接，以驱动所述第一滑座沿所述第一方向往返移动，所述第一导轨和所述第一滑座配合以对所述第一滑座导向；

所述第二滑动总成(20)包括第二基座、第二丝杆、第二导轨和第二滑座，所述第二基座和所述第一滑座固定连接，所述第二丝杆和所述第二导轨平行设置在所述第二基座内，所述第二丝杆和所述第二滑座螺纹连接，以驱动所述第二滑座沿所述第二方向往返移动，所述第二导轨和所述第二滑座配合以对所述第二滑座导向，所述第一摆动总成(30)安装于所述第二滑座。

9.根据权利要求1所述的调节装置，其特征在于，所述第一方向、所述第二方向和所述第一轴线两两垂直，所述第二轴线垂直于所述第一轴线。

10.根据权利要求1所述的调节装置，其特征在于，所述调节装置还包括焊枪(60)，所述焊枪(60)和所述摆臂(50)可拆卸连接。

11.一种移动机器人，其特征在于，所述移动机器人包括移动小车和权利要求1至10中任一项所述的调节装置，所述调节装置安装于所述移动小车。

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