CN220637914U - 一种用于机器人多轴系统的直线驱动模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机器人移动技术领域，尤其是一种用于机器人多轴系统的直线驱动模组，包括安装座、移动平台、滑块、导轨、驱动电机、减速机、丝杆、丝杆螺母和测距模组，所述导轨为截面是正方形的长导轨，所述滑块上设置有与导轨配合的方形通孔，通孔内设置有4个与导轨抵触的轴承，所述驱动电机和减速机安装在其中一安装座上，所述测距模组安装在其中一安装座上，且测距模组的测距端朝向移动平台设置，本实用新型结构简单，通过滑动配合改进为滚动配合，进一步降低了平台滑移的摩擦力，同时降低滑动摩擦出现的磨损情况提高导轨的使用寿命。

Description

一种用于机器人多轴系统的直线驱动模组

技术领域

本实用新型涉及机器人移动技术领域，具体领域为一种用于机器人多轴系统的直线驱动模组。

背景技术

在机器人多轴系统中具有用于驱动机器人水平移动的直线驱动模组，直线驱动模组采用滑块和导轨的组合，通过滑块在导轨上的滑动来实现直线运动。它可以提供高精度、高刚度和高重复定位精度的直线运动。

直线导轨驱动模组通常由导轨、滑块、传动系统和定位系统组成。导轨由高精度的线性导轨轨道和导轨座组成，直线导轨驱动模组的整体构成包括导轨、滑块、传动系统和定位系统。

导轨：导轨是一种高精度的线性导向装置，通常由硬质合金或不锈钢制成。导轨上具有滑动表面，能够提供平稳的直线运动。

滑块：滑块是直线导轨驱动模组的运动部件，通常由高强度的金属制成，上面有负载平台用于承载工件或设备。滑块通过滚珠或滑动方式固定在导轨上，实现直线运动。

传动系统：传动系统用于驱动滑块在导轨上的运动。常见的传动方式有蜗轮蜗杆传动、齿轮传动和直线电机传动等。传动系统能够将电动机的动力传递给滑块，实现直线驱动。

定位系统：定位系统用于测量和控制滑块的位置，保证其精确的定位。常见的定位系统包括编码器、线性位移传感器和光栅尺等。定位系统能够提供高精度的位置反馈，以便实现精确的定位控制。

但是目前对于高端机器人移动机构多采用全包裹式来预防外部粉尘对导轨模组的污染和影响，但是对于模组出现故障后不便于维修和故障检测；同时对于低端简易化的机器人结构，其主要是在能实现基本功能的情况下尽可能的降低结构成本，目前导轨与滑块多采用滑动移动，因此粉尘落在导轨表面时，滑块在导轨上移动，会对导轨造成磨损，同时导轨磨损后滑块与导轨之间的摩擦力会变大，导致平台移动不顺畅，因此解决简易结构下的功能完善问题尤为重要，以确保其正常运行和长期使用。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于机器人多轴系统的直线驱动模组。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于机器人多轴系统的直线驱动模组，包括安装座、移动平台、滑块、导轨、驱动电机、减速机、丝杆、丝杆螺母和测距模组，所述导轨为截面是正方形的长导轨，导轨设置有两根，且两根导轨水平平行设置在安装座上，所述滑块设置有多个，且每根导轨上均设置有相同数量的滑块，所有的滑块与移动平台的底部固定连接，所述滑块上设置有与导轨配合的方形通孔，方形通孔的大小大于导轨的正方形截面，所述方形通孔的4个内壁上均设置有一个安装槽，所述滑块的外表面上针对每个安装槽处均设置有一个安装孔，每个所述安装槽内均设置有一个轴承，所述安装孔内固定设置有与轴承转动连接的轴杆，每个滑块内的4个轴承外圈均抵触于导轨的对应表面，所述安装座设置有两个，两个安装座呈对称设置在导轨的两端，

所述驱动电机和减速机安装在其中一安装座上，且驱动电机的转动轴与减速机的输入轴连接，所述丝杆转动设置在两个安装座之间，所述丝杆螺母配合设置在丝杠上，且丝杠螺母与移动平台固定连接，所述减速机的输出轴与丝杆的一端连接，

所述测距模组安装在其中一安装座上，且测距模组的测距端朝向移动平台设置。

在其中一些实施例中，所述导轨的端面呈菱形状固定安装，所述滑块上的方形通孔为呈菱形状与导轨配合设置。

在其中一些实施例中，所述测距模组包括方管、激光测距仪和标靶，所述方管的两端分别与其中一安装座固定，方管的表面设置有与方管长度方向一致的通槽，所述标靶呈凸字形设计，标靶的大端位于方管内，标靶的小端通过通槽与移动平台固定连接，所述激光测距仪安装在其中一安装座上，且激光测距仪的测距端置于方管内朝向标靶的表面设置。

在其中一些实施例中，所述通槽位于方管的下侧表面，所述移动平台与标靶之间设置有L形连杆，L形连杆的一端与移动平台固定连接，L形连杆的另一端与标靶的小端固定连接。

在其中一些实施例中，所述驱动电机为普通电机、步进电机或伺服电机中的一种。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过滑动配合改进为滚动配合，进一步降低了平台滑移的摩擦力，同时降低滑动摩擦出现的磨损情况提高导轨的使用寿命；

通过测距模组结构的设置，能够提高移动平台的移动精度，同时不易被外界粉尘影响。

本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂，通过本申请的实施例对本申请进行详尽说明和了解。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的滑块处剖视图；

图3为本实用新型的测距模组剖视图；

图4为本实用新型的标靶处端面剖视图；

图5为本实用新型的驱动电机处配合示意图。

图中：1、安装座；2、移动平台；3、滑块；4、导轨；5、驱动电机；6、减速机；7、丝杆；8、丝杆螺母；9、方形通孔；10、安装槽；11、安装孔；12、轴承；13、轴杆；14、方管；15、激光测距仪；16、标靶；17、通槽；18、L形连杆。

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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

实施例1

请参阅图1至5，本实用新型提供一种技术方案：一种用于机器人多轴系统的直线驱动模组，包括安装座1、移动平台2、滑块3、导轨4、驱动电机5、减速机6、丝杆7、丝杆螺母8和测距模组，所述导轨4为截面是正方形的长导轨4，导轨4设置有两根，且两根导轨4水平平行设置在安装座1上，所述滑块3设置有多个，且每根导轨4上均设置有相同数量的滑块3，所有的滑块3与移动平台2的底部固定连接，所述滑块3上设置有与导轨4配合的方形通孔9，方形通孔9的大小大于导轨4的正方形截面，所述方形通孔9的4个内壁上均设置有一个安装槽10，所述滑块3的外表面上针对每个安装槽10处均设置有一个安装孔11，每个所述安装槽10内均设置有一个轴承12，所述安装孔11内固定设置有与轴承12转动连接的轴杆13，每个滑块3内的4个轴承12外圈均抵触于导轨4的对应表面，所述安装座1设置有两个，两个安装座1呈对称设置在导轨4的两端，

通过4个轴承12正方形4点接触，4个轴承12与导轨4表面接触形成轨道移动结构，使得移动平台2安装到滑块3上，滑块3上的轴承12与导轨4实现滚动移动，降低了滑块3移动的摩擦力，使得移动平台2平移更为顺畅；通过滑动配合改进为轴承12滚动配合，进一步降低了平台滑移的摩擦力，同时降低滑动摩擦出现的磨损情况提高导轨4的使用寿命；

所述驱动电机5和减速机6安装在其中一安装座1上，且驱动电机5的转动轴与减速机6的输入轴连接，所述丝杆7转动设置在两个安装座1之间，所述丝杆螺母8配合设置在丝杠上，且丝杠螺母与移动平台2固定连接，所述减速机6的输出轴与丝杆7的一端连接，通过控制器对驱动电机5进行运行控制，使得驱动电机5带动减速机6转动，使得减速机6联动丝杆7转动，丝杆7带动丝杆螺母8移动，使得通过丝杆螺母8带动移动平台2水平移动；

所述测距模组安装在其中一安装座1上，且测距模组的测距端朝向移动平台2设置，通过测距模组对移动平台2与测距模组之间的相对距离进行实时检测，使得控制电脑内具有移动平台2移动距离的实时数据，保证了移动平台2的移动精度。

实施例2

通过图2所示，所述导轨4的端面呈菱形状固定安装，所述滑块3上的方形通孔9为呈菱形状与导轨4配合设置，通过导轨4采用菱形方式设置，使得导轨4的上表面为倾斜设置，避免了导轨4表面为水平状态时，大颗粒杂质落在导轨4表面不易脱离的情况，采用倾斜表面的设置，能够将落在导轨4上的杂质在重力作用下与导轨4表面脱离。

实施例3

如图3和4所示，所述测距模组包括方管14、激光测距仪15和标靶16，所述方管14的两端分别与其中一安装座1固定，方管14的表面设置有与方管14长度方向一致的通槽17，所述标靶16呈凸字形设计，标靶16的大端位于方管14内，标靶16的小端通过通槽17与移动平台2固定连接，所述激光测距仪15安装在其中一安装座1上，且激光测距仪15的测距端置于方管14内朝向标靶16的表面设置。

所述通槽17位于方管14的下侧表面，所述移动平台2与标靶16之间设置有L形连杆18，L形连杆18的一端与移动平台2固定连接，L形连杆18的另一端与标靶16的小端固定连接。

通过方管14的设置，并将测距仪只要方管14内，避免了外部遮挡物对测距仪的影响，同时提供标靶16能够提高测距仪跟标靶16之间的检测精度，且将方管14上的通槽17设置在方管14下表面，使得外部杂质不易落入到方管14内部，提高了测距模组的使用效果。

实施例4

所述驱动电机5为普通电机、步进电机或伺服电机中的一种，驱动电机5与外部电机控制器连接，通过电脑或专用工控机对电机进行驱动控制。

通过本技术方案，通过滑动配合改进为滚动配合，进一步降低了平台滑移的摩擦力，同时降低滑动摩擦出现的磨损情况提高导轨4的使用寿命；

通过测距模组结构的设置，能够提高移动平台2的移动精度，同时不易被外界粉尘影响。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种用于机器人多轴系统的直线驱动模组，其特征在于：包括安装座、移动平台、滑块、导轨、驱动电机、减速机、丝杆、丝杆螺母和测距模组，所述导轨为截面是正方形的长导轨，导轨设置有两根，且两根导轨水平平行设置在安装座上，所述滑块设置有多个，且每根导轨上均设置有相同数量的滑块，所有的滑块与移动平台的底部固定连接，所述滑块上设置有与导轨配合的方形通孔，方形通孔的大小大于导轨的正方形截面，所述方形通孔的4个内壁上均设置有一个安装槽，所述滑块的外表面上针对每个安装槽处均设置有一个安装孔，每个所述安装槽内均设置有一个轴承，所述安装孔内固定设置有与轴承转动连接的轴杆，每个滑块内的4个轴承外圈均抵触于导轨的对应表面，所述安装座设置有两个，两个安装座呈对称设置在导轨的两端，

所述驱动电机和减速机安装在其中一安装座上，且驱动电机的转动轴与减速机的输入轴连接，所述丝杆转动设置在两个安装座之间，所述丝杆螺母配合设置在丝杠上，且丝杠螺母与移动平台固定连接，所述减速机的输出轴与丝杆的一端连接，

所述测距模组安装在其中一安装座上，且测距模组的测距端朝向移动平台设置。

2.根据权利要求1所述的一种用于机器人多轴系统的直线驱动模组，其特征在于：所述导轨的端面呈菱形状固定安装，所述滑块上的方形通孔为呈菱形状与导轨配合设置。

3.根据权利要求1所述的一种用于机器人多轴系统的直线驱动模组，其特征在于：所述测距模组包括方管、激光测距仪和标靶，所述方管的两端分别与其中一安装座固定，方管的表面设置有与方管长度方向一致的通槽，所述标靶呈凸字形设计，标靶的大端位于方管内，标靶的小端通过通槽与移动平台固定连接，所述激光测距仪安装在其中一安装座上，且激光测距仪的测距端置于方管内朝向标靶的表面设置。

4.根据权利要求3所述的一种用于机器人多轴系统的直线驱动模组，其特征在于：所述通槽位于方管的下侧表面，所述移动平台与标靶之间设置有L形连杆，L形连杆的一端与移动平台固定连接，L形连杆的另一端与标靶的小端固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于机器人多轴系统的直线驱动模组，其特征在于：所述驱动电机为普通电机、步进电机或伺服电机中的一种。