一种四自由度运动机构和铺贴机器人制造技术

本实用新型专利技术属于建材铺贴设备技术领域，公开一种四自由度运动机构，包括第一底座、第二底座、第一电机和执行轴，第一底座上开设有滑动让位口，第一电机的输出轴穿过滑动让位口与第二底座固定连接，以驱动第二底座沿Z轴方向转动，第一电机的壳体与第一底座沿X轴方向滑动连接，执行轴安装在第二底座上，第二底座上设置有直线驱动组件和旋转驱动组件，直线驱动组件被配置为驱动执行轴沿Y轴移动，旋转驱动组件被配置为驱动执行轴绕Y轴转动。本实用新型专利技术通过将第一电机贯穿滑动让位口，能够充分利用第一底座的厚度方向空间，使该四自由度运动机构的整体结构易于实现小型化，利于提高机器人在狭小作业空间的适用性。

A four degree of freedom motion mechanism and placement robot

【技术实现步骤摘要】
一种四自由度运动机构和铺贴机器人
本技术涉及建材铺贴设备
，尤其涉及一种四自由度运动机构和铺贴机器人。
技术介绍
建筑工作是劳动强度大且作业环境相对恶劣的工种，通过机器人协助甚至代替工人完成工地作业是目前的一个重要方向。建筑工作涉及的对象和作业模式种类很大，区别也很大，其中，铺贴墙砖是其中的一个常见的对象。在建筑验收的高精度标准下，机器人要代替人完成墙砖铺贴，机器人往往至少需要五个自由度才能较好的完成铺贴任务，现有铺贴机器人一般只有三个移动自由度，不能很好的满足铺贴要求，同时现有的多自由度的机器人整体体积较大，通用性较差。基于上述情况，我们有必要设计一种新的多自由度机构。
技术实现思路
本技术的一个目的在于：提供一种四自由度运动机构，整体结构更加紧凑。本技术的另一个目的在于：提供一种铺贴机器人，整体结构更加紧凑。为达此目的，本技术采用以下技术方案：一方面，一种四自由度运动机构，包括第一底座、第二底座、第一电机和执行轴，所述第一底座上开设有滑动让位口，所述第一电机的输出轴穿过所述滑动让位口与所述第二底座固定连接，以驱动所述第二底座沿Z轴方向转动，所述第一电机的壳体与所述第一底座沿X轴方向滑动连接，所述执行轴安装在所述第二底座上，所述第二底座上设置有直线驱动组件和旋转驱动组件，所述直线驱动组件被配置为驱动所述执行轴沿Y轴移动，所述旋转驱动组件被配置为驱动所述执行轴绕Y轴转动。作为一种优选的技术方案，所述执行轴的表面设置有外螺纹，所述直线驱动组件包括第三电机和驱动螺母，所述驱动螺母与所述第三电机传动连接，所述外螺纹与所述驱动螺母螺纹连接；所述执行轴的表面沿自身轴线延伸设置有长键槽，所述旋转驱动组件包括第四电机和驱动键筒，所述驱动键筒与所述第四电机传动连接，所述驱动键筒插入所述长键槽内。优选的，所述第一底座与所述第二底座平行。作为一种优选的技术方案，所述第二底座包括底板和支撑座，所述执行轴贯穿所述支撑座，所述执行轴的一端设置有第二法兰，所述驱动键筒位于所述支撑座靠近所述第二法兰的一侧，所述驱动螺母位于所述支撑座远离所述第二法兰的一侧。作为一种优选的技术方案，所述直线驱动组件还包括第二主动轮、第二从动轮和第二传动带，所述第二主动轮与所述第三电机的输出轴连接，所述第二从动轮与所述驱动螺母连接，所述第二传动带绕设在所述第二主动轮与所述第二从动轮的外侧；所述旋转驱动组件还包括第三主动轮、第三从动轮和第三传动带，所述第三主动轮与所述第四电机的输出轴连接，所述第三从动轮的内侧设置在所述驱动键筒，所述第三传动带绕设在所述第三主动轮与所述第三从动轮的外侧。作为一种优选的技术方案，所述第三电机安装在所述底板上，所述第三电机位于所述支撑座的一侧，所述第四电机安装所述底板上，所述第四电机位于所述支撑座的另一侧。作为一种优选的技术方案，所述第三电机的输出轴朝向远离所述第二法兰的一侧，所述第四电机的输出轴朝向靠近所述第二法兰的一侧。作为一种优选的技术方案，所述外螺纹覆盖所述执行轴的整个长度；和/或，所述长键槽贯穿所述执行轴的整个长度。作为一种优选的技术方案，所述第一底座与所述底板平行，所述第一电机的输出轴与所述支撑座连接。作为一种优选的技术方案，还包括固定滑板，所述第一电机安装在所述固定滑板上，所述第一底座上的所述滑动让位口的两侧设置有直线导轨，所述固定滑板与所述直线导轨滑动连接。作为一种优选的技术方案，所述第一底座的一端设置有第二电机，所述第二电机的输出轴上设置有第一主动轮，所述第一底座沿所述第一电机的滑动方向的另一端设置有第一从动轮，所述第一主动轮的中心与所述第一从动轮的中心的连线平行于所述直线导轨，所述第一主动轮与所述第一从动轮上绕设有第一传动带，所述第一传动带与所述固定滑板连接。另一方面，一种铺贴机器人，包括上述的四自由度运动机构。优选的，该铺贴机器人的铺贴对象是瓷砖。作为一种优选的技术方案，该铺贴机器人还包括升降机构和执行机构，所述第一底座的一侧面设置有外接安装孔，所述四自由度运动机构通过所述外接安装孔固定在所述升降机构上，所述执行轴上设置有第二法兰，所述执行机构通过所述第二法兰安装在所述四自由度运动机构的执行轴上。本技术的有益效果为：提供一种四自由度运动机构，通过将第一电机贯穿滑动让位口，能够充分利用第一底座的厚度方向空间，使该四自由度运动机构的整体结构易于实现小型化。另外，通过驱动螺母和外螺纹的相对转动，使所述执行轴实现轴向平移；通过驱动键筒带动长键槽转动，使所述执行轴实现绕轴心线转动。轴向平移运动和绕轴线旋转运动的驱动结构均直接作用于所述执行轴上，简化了驱动结构，使该四自由度运动机构更加紧凑，利于机构的小型化和提高该机构在狭小作业空间的适用性。还提供一种具有上述四自由度运动机构的铺贴机器人，使机器人的整体结构更加紧凑。附图说明下面根据附图和实施例对本技术作进一步详细说明。图1为实施例所述的四自由度运动机构的第一视角结构示意图；图2为实施例所述的四自由度运动机构的第二视角结构示意图；图3为实施例所述的第一底座与第一电机倒置的结构示意图(第二底座等结构未示出)；图4为实施例所述的第二底座、直线驱动组件、旋转驱动组件与执行轴组装结构的俯视图；图5为实施例所述的执行轴、驱动螺母与驱动键筒的组装示意图。图1至图5中：1、第一底座；11、滑动让位口；12、直线导轨；2、第二底座；21、底板；22、支撑座；3、第一电机；31、第一法兰；4、执行轴；41、外螺纹；42、长键槽；43、第二法兰；5、直线驱动组件；51、第三电机；52、驱动螺母；53、第二主动轮；54、第二从动轮；55、第二传动带；6、旋转驱动组件；61、第四电机；62、驱动键筒；63、第三主动轮；64、第三从动轮；65、第三传动带；71、固定滑板；72、直线滑块；81、第二电机；82、第一主动轮；83、第一从动轮；84、第一传动带。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本技术的技术方案。如图1至图5所示，一种四自由度运动机构，包括第一底座1、第二底座2、第一电机3和执行轴4，第一电机3与第一底座1沿X轴方向滑动连接，第一电机3的输出轴与第二底座2垂直连接，第一电机3被配置为驱动第二底座2沿Z轴方向转动，执行轴4安装在第二底座2上，第二底座2上设置有直线驱动组件5和旋转驱动组件6，直线驱动组件5被配置为驱动执行轴4沿Y轴移动，旋转驱动组件6被配置为驱动执行轴4绕Y轴转动。具体地，第一电机3与第一底座1滑动连接，第一电机3的输出轴与第一电机3的滑动方向垂直，第一电机3的输出轴上设置有第一法兰31，第一法兰31与第二底座2固定连接，执行轴4安装在第二底座2上，执行轴4与第一电机3的输出轴垂直，第二底座2上设置有直线驱动组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四自由度运动机构，其特征在于，包括第一底座、第二底座、第一电机和执行轴，所述第一底座上开设有滑动让位口，所述第一电机的输出轴穿过所述滑动让位口与所述第二底座固定连接，以驱动所述第二底座沿Z轴方向转动，所述第一电机的壳体与所述第一底座沿X轴方向滑动连接，所述执行轴安装在所述第二底座上，所述第二底座上设置有直线驱动组件和旋转驱动组件，所述直线驱动组件被配置为驱动所述执行轴沿Y轴移动，所述旋转驱动组件被配置为驱动所述执行轴绕Y轴转动。/n

【技术特征摘要】
1.一种四自由度运动机构，其特征在于，包括第一底座、第二底座、第一电机和执行轴，所述第一底座上开设有滑动让位口，所述第一电机的输出轴穿过所述滑动让位口与所述第二底座固定连接，以驱动所述第二底座沿Z轴方向转动，所述第一电机的壳体与所述第一底座沿X轴方向滑动连接，所述执行轴安装在所述第二底座上，所述第二底座上设置有直线驱动组件和旋转驱动组件，所述直线驱动组件被配置为驱动所述执行轴沿Y轴移动，所述旋转驱动组件被配置为驱动所述执行轴绕Y轴转动。


2.根据权利要求1所述的一种四自由度运动机构，其特征在于，所述执行轴的表面设置有外螺纹，所述直线驱动组件包括第三电机和驱动螺母，所述驱动螺母与所述第三电机传动连接，所述外螺纹与所述驱动螺母螺纹连接；
所述执行轴的表面沿自身轴线延伸设置有长键槽，所述旋转驱动组件包括第四电机和驱动键筒，所述驱动键筒与所述第四电机传动连接，所述驱动键筒插入所述长键槽内。


3.根据权利要求2所述的一种四自由度运动机构，其特征在于，所述第二底座包括底板和支撑座，所述执行轴贯穿所述支撑座，所述执行轴的一端设置有第二法兰，所述驱动键筒位于所述支撑座靠近所述第二法兰的一侧，所述驱动螺母位于所述支撑座远离所述第二法兰的一侧。


4.根据权利要求2所述的一种四自由度运动机构，其特征在于，所述直线驱动组件还包括第二主动轮、第二从动轮和第二传动带，所述第二主动轮与所述第三电机的输出轴连接，所述第二从动轮与所述驱动螺母连接，所述第二传动带绕设在所述第二主动轮与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴奇，
申请(专利权)人：广东博智林机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44