平转动集成一体化驱动筒及机器人制造技术

本实用新型专利技术提供了一种平转动集成一体化驱动筒及机器人，包括套筒(1)、主轴、转子、转动驱动线圈(4)、平动驱动线圈(5)、第一定位机构(6)、第二定位机构(7)、弹性复位机构(9)。本实用新型专利技术通过主轴输出平动与转动复合的运动方式，形状为细长形，能够伸入缝隙等处进行工作，驱动结构方式不需要电机，也不需要减速器，通过对套筒和平转动轴的有机锁定、释放，能够实现尺蠖运动，进而可实现平动累加而使得平动位移可以为大行程，其中驱动线圈可以不动或基于尺蠖运动动作而跟动。

Flat rotary integrated integrated driving cylinder and robot

The utility model provides a flat rotating cylinder and integrated drive robot, which comprises a sleeve (1), main shaft, rotor, rotary drive coil (4), translation (5), the first drive coil positioning mechanism (6), second (7) positioning mechanism, elastic reset mechanism (9). The main shaft of the utility model output translational motion and rotation through the composite shape, elongated shape, can extend aperture in the work, do not need the motor drive structure, also do not need reducer, the rotating shaft sleeve peace lock, organic release, can realize the inchworm movement, then can realize the translational accumulation displacement can be large stroke, the drive coil can not move or move to action based on inchworm motion.

【技术实现步骤摘要】
平转动集成一体化驱动筒及机器人
本技术涉及平转动集成驱动技术，具体地，涉及平转动集成一体化驱动筒及机器人。
技术介绍
现有技术中，转动驱动多采用电机结合减速器的方式，但是，这种方式的控制存在冗余，并且该方式对减速器性能的要求较高，多依赖于进口的减速器，导致成本提高，且电机的体积形状较宽大，难以适用于细长缝隙等应用场景中。而且现有技术中也难以将转动与平动进行真正集成。本技术可以应用技术人已申请专利中的箝位机构，例如本领域技术人员可以参考“电磁箝位机构及其直线驱动装置、组合”（申请号201410387626.2，公开号CN104167957A），其公开了电磁箝位机构，包括电磁体、永磁体及变形体，所述永磁体的磁极与电磁体的磁极直接接触或靠近，形成控制磁路，所述变形体与永磁体刚性连接；所述永磁体在控制磁路磁场的驱动下相对电磁体运动，并驱动变形体产生变形，进而实现箝位锁紧和释放。本领域技术人员还可以参考“用于直线电机的电磁-永磁箝位机构”（申请号201020603794.8，公开号CN201869079U）以及“电磁箝位机构及其尺蠖运动直线电机”（申请号201020603955.3，公开号CN201887641U）等专利文献来实现箝位机构，还可以参考“电磁自适应箝位夹紧装置及组合式箝位夹紧装置”（申请号201610038564.3，公开号CN105527840A）。例如，基于“电磁箝位机构及其直线驱动装置、组合”，箝位机构中的变形体作为输出件能够紧抵住被锁定对象进行锁定，基于“用于直线电机的电磁-永磁箝位机构”，箝位机构中的输出杆作为输出件能够紧抵住被锁定对象进行锁定，基于“电磁箝位机构及其尺蠖运动直线电机”，箝位机构中的输出轴作为输出件能够紧抵住被锁定对象进行锁定，基于“电磁自适应箝位夹紧装置及组合式箝位夹紧装置”，箝位机构中的箝位部件作为输出件能够收紧、松弛以紧箍住、紧抵住被锁定对象进行锁定。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种平转动集成一体化驱动筒及机器人。根据本技术提供的一种平转动集成一体化驱动筒，包括套筒、主轴、转子、转动驱动线圈、平动驱动线圈、第一定位机构、第二定位机构、弹性复位机构；主轴设置在套筒内侧；主轴上设置有沿轴向延伸的滑道；转子的转子转轴能够沿滑道平动，且能够在滑道内转动；在轴向上，全部或者部分转子位于第一定位机构与第二定位机构之间；位于第一定位机构与第二定位机构之间的全部或者部分转子具有第一宽度、第二宽度，其中，第一宽度大于或者略大于第二宽度；第一定位机构、第二定位机构能够分别对主轴进行锁定或释放；第一定位机构、第二定位机构能够分别对套筒进行锁定或释放；弹性复位机构连接在第一定位机构与第二定位机构之间，或者连接在相邻或不相邻的转子之间；转子包括磁性体。优选地，将位于第一定位机构与第二定位机构之间且具有第一宽度、第二宽度的转子记为中间转子；当全部中间转子被第一定位机构与第二定位机构挤压至轴向最小长度时，两两中间转子的磁场方向的夹角中存在大于90度的夹角，或者存在小于90度的夹角；其中，所述磁场方向是指S极指向N极的方向。优选地，转子中包括转动驱动转子；转动驱动转子在主轴轴向上投影的长度不变，或者全部转动驱动转子在主轴轴向上投影的总长度不变；转动驱动转子位于第一定位机构与第二定位机构之间或者第一定位机构与第二定位机构的同一侧。优选地，滑道为条形孔；主轴延伸出套筒的一端紧固连接或者轴向滑动套接有传动机构；弹性复位机构为弹簧，弹簧为机械弹簧或者磁弹簧；磁性体为永磁体和/或电磁体；转子的转子转轴之间相互平行、交错或者垂直；第一定位机构、第二定位机构以及位于第一定位机构与第二定位机构之间的转子构成运动单元，运动单元的数量为一个或者运动单元的数量为多个，其中，多个运动单元之间沿轴向排列，且相邻的运动单元之间共用一个第一定位机构或者第二定位机构；转子的外缘廓形为平滑曲面。优选地，第一定位机构包括第一内定位机构、第一外定位机构；第二定位机构包括第二内定位机构、第二外定位机构；第一内定位机构、第二内定位机构能够对平转动轴进行锁定或释放；第一外定位机构、第二外定位机构能够对套筒进行锁定或释放；第一内定位机构、第一外定位机构、第二内定位机构、第二外定位机构均包括箝位机构或者电磁卡紧机构；电磁卡紧机构包括磁性卡件、电磁驱动线圈、弹性介质；磁性卡件的一端连接弹性介质，弹性介质向磁性卡件施加回复力，电磁驱动线圈能够驱动磁性卡件在锁定状态与释放状态之间移动；在锁定状态时，磁性卡件的另一端紧抵住平转动轴或者套筒的内壁。优选地，还包括外框；套筒通过轴承设置在外框内部；转动驱动线圈、平动驱动线圈均位于套筒与外框之间；转动驱动线圈紧固连接套筒或者外框，平动驱动线圈紧固连接套筒或者外框；或者，套筒与外框之间的空间形成允许转动驱动线圈和/或平动驱动线圈滑动的滑动通道；在第一外定位机构、第二外定位机构中：箝位机构的输出件的自由端或者电磁卡紧机构的电磁卡件的自由端为锥台体，锥台体较小的端面朝向套筒外侧；套筒壁上开设有沿轴向延伸的条形孔，条形孔的尺寸仅允许锥台体的一部分通过延伸到滑动通道中，其中，所述锥台体的一部分包括所述较小的端面；所述锥台体的一部分能够推动转动驱动线圈和/或平动驱动线圈在滑动通道内滑动。优选地，主轴包括平转动轴；在一个周期内：在转动驱动线圈的驱动下，转子带动平转动轴转动；并且第一定位机构锁定套筒并释放平转动轴，第二定位机构释放套筒并锁定平转动轴，在平动驱动线圈的驱动下，中间转子绕转子转轴发生第一形式的转动进而在轴向上直接推动相邻的中间转子或者通过相邻的中间转子间接推动第二定位机构，第二定位机构带动平转动轴进行平动；然后，第二定位机构锁定套筒并锁定平转动轴，第一定位机构释放套筒并释放平转动轴，在弹性复位机构的拉力下，第一定位机构向第二定位机构靠拢，在所述靠拢过程中推动中间转子发生第二形式的转动；所述第一形式的转动是指：中间转子由第二宽度方向平行于轴向的位置转动至第一宽度方向平行于轴向的位置；所述第二形式的转动是指：中间转子由第一宽度方向平行于轴向的位置转动至第二宽度方向平行于轴向的位置；所述周期能够被单次或者多次执行以实现运动效果累积。优选地，主轴包括转动轴；在一个周期内：在转动驱动线圈的驱动下，转动驱动转子带动转动轴转动；并且第一定位机构锁定套筒并锁定转动轴，第二定位机构释放套筒并释放转动轴，在平动驱动线圈的驱动下，中间转子绕转子转轴发生第一形式的转动进而在轴向上直接推动相邻的中间转子或者通过相邻的中间转子间接推动第二定位机构，第二定位机构推动一侧的转动驱动转子，该一侧的转动驱动转子带动传动机构平动；然后，第二定位机构锁定套筒并锁定转动轴，第一定位机构释放套筒并释放转动轴，在弹性复位机构的拉力下，第一定位机构另一侧的转动驱动转子推动第一定位机构，第一定位机构向第二定位机构靠拢，在所述靠拢过程中推动中间转子发生第二形式的转动；所述第一形式的转动是指：中间转子由第二宽度方向平行于轴向的位置转动至第一宽度方向平行于轴向的位置；所述第二形式的转动是指：中间转子由第一宽度方向平行于轴向的位置转动至第二宽度方向平行于轴向的位置；所述周期能够被单次或者多次执行以实现运动效果本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平转动集成一体化驱动筒，其特征在于，包括套筒(1)、主轴、转子(3)、转动驱动线圈(4)、平动驱动线圈(5)、第一定位机构(6)、第二定位机构(7)、弹性复位机构(9)；主轴设置在套筒(1)内侧；主轴上设置有沿轴向延伸的滑道(10)；转子(3)的转子转轴(11)能够沿滑道(10)平动，且能够在滑道(10)内转动；在轴向上，全部或者部分转子(3)位于第一定位机构(6)与第二定位机构(7)之间；位于第一定位机构(6)与第二定位机构(7)之间的全部或者部分转子具有第一宽度、第二宽度，其中，第一宽度大于或者略大于第二宽度；第一定位机构、第二定位机构能够分别对主轴进行锁定或释放；第一定位机构、第二定位机构能够分别对套筒(1)进行锁定或释放；弹性复位机构(9)连接在第一定位机构(6)与第二定位机构(7)之间，或者连接在相邻或不相邻的转子(3)之间；转子包括磁性体。

【技术特征摘要】
1.一种平转动集成一体化驱动筒，其特征在于，包括套筒(1)、主轴、转子(3)、转动驱动线圈(4)、平动驱动线圈(5)、第一定位机构(6)、第二定位机构(7)、弹性复位机构(9)；主轴设置在套筒(1)内侧；主轴上设置有沿轴向延伸的滑道(10)；转子(3)的转子转轴(11)能够沿滑道(10)平动，且能够在滑道(10)内转动；在轴向上，全部或者部分转子(3)位于第一定位机构(6)与第二定位机构(7)之间；位于第一定位机构(6)与第二定位机构(7)之间的全部或者部分转子具有第一宽度、第二宽度，其中，第一宽度大于或者略大于第二宽度；第一定位机构、第二定位机构能够分别对主轴进行锁定或释放；第一定位机构、第二定位机构能够分别对套筒(1)进行锁定或释放；弹性复位机构(9)连接在第一定位机构(6)与第二定位机构(7)之间，或者连接在相邻或不相邻的转子(3)之间；转子包括磁性体。2.根据权利要求1所述的平转动集成一体化驱动筒，其特征在于，将位于第一定位机构(6)与第二定位机构(7)之间且具有第一宽度、第二宽度的转子记为中间转子；当全部中间转子被第一定位机构(6)与第二定位机构(7)挤压至轴向最小长度时，两两中间转子的磁场方向的夹角中存在大于90度的夹角，或者存在小于90度的夹角；其中，所述磁场方向是指S极指向N极的方向。3.根据权利要求1所述的平转动集成一体化驱动筒，其特征在于，转子中包括转动驱动转子(19)；转动驱动转子(19)在主轴轴向上投影的长度不变，或者全部转动驱动转子(19)在主轴轴向上投影的总长度不变；转动驱动转子(19)位于第一定位机构(6)与第二定位机构(7)之间或者第一定位机构(6)与第二定位机构(7)的同一侧。4.根据权利要求1所述的平转动集成一体化驱动筒，其特征在于，滑道(10)为条形孔；主轴延伸出套筒(1)的一端紧固连接或者轴向滑动套接有传动机构；弹性复位机构(9)为弹簧，弹簧为机械弹簧或者磁弹簧；磁性体为永磁体和/或电磁体；转子(3)的转子转轴(11)之间相互平行、交错或者垂直；第一定位机构(6)、第二定位机构(7)以及位于第一定位机构(6)与第二定位机构(7)之间的转子构成运动单元，运动单元的数量为一个或者运动单元的数量为多个，其中，多个运动单元之间沿轴向排列，且相邻的运动单元之间共用一个第一定位机构(6)或者第二定位机构(7)；转子(3)的外缘廓形为平滑曲面。5.根据权利要求1所述的平转动集成一体化驱动筒，其特征在于，第一定位机构(6)包括第一内定位机构、第一外定位机构；第二定位机构(7)包括第二内定位机构、第二外定位机构；第一内定位机构、第二内定位机构能够对平转动轴(2)进行锁定或释放；第一外定位机构、第二外定位机构能够对套筒(1)进行锁定或释放；第一内定位机构、第一外定位机构、第二内定位机构、第二外定位机构均包括箝位机构或者电磁卡紧机构；电磁卡紧机构包括磁性卡件、电磁驱动线圈、弹性介质；磁性卡件的一端连接弹性介质，弹性介质向磁性卡件施加回复力，电磁驱动线圈能够驱动磁性卡件在锁定状态与释放状态之间移动；在锁定状态时，磁性卡件的另一端紧抵住平转动轴(2)或者套筒(1)的内壁。6.根据权利要求1所述的平转动集成一体化驱动筒，其特征在于，还包括外框(13)；套筒(1)通过轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌堂，
申请(专利权)人：南京伶机宜动驱动技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32