本申请提供一种二自由度换向装置，包括：基架、第一移动座、第二移动座、平移驱动机构、旋转驱动器、第一换向轮、第二换向轮、第三换向轮、第四换向轮、第五换向轮及牵引件，第一移动座沿X轴移动设于基架上，第二移动座沿Z轴移动设于第一移动座上，第一移动座与平移驱动机构传动连接；第一换向轮及第二换向轮均枢接于基架上，第一换向轮传动连接于旋转驱动器的输出端；第三换向轮、第四换向轮及第五换向轮均枢接于第一移动座上；牵引件沿逆时针方向顺次传动绕设于第一换向轮、第三换向轮、第五换向轮、第四换向轮及第二换向轮上；第二移动座固定连接于牵引件位于第五换向轮与第四换向轮之间的部位上。的部位上。的部位上。
【技术实现步骤摘要】
二自由度换向装置
[0001]本申请涉及自动化
，尤其涉及一种二自由度换向装置。
技术介绍
[0002]在自动化行业，尤其是3C自动化装配产线上，有着大量的二自由度位置搬运的场景应用需求，很多生产工位需要实现物料的移送取放等动作。其中，二自由度可以是X轴Y轴上的二自由度、Y轴Z轴上的二自由度或X轴Z轴上的二自由度，以下以X轴Z轴上的二自由度为例。
[0003]目前，行业里面有两类传统的运用形式来实现物料的移送取放等动作，其中一类是串联结构，譬如：X轴采用直线电机驱动，Z轴采用旋转电机加同步带驱动或采用直线电机驱动。该类串联结构有一个共同缺点：需要电机带着电机运动，增大了电机所负载的运动惯量，在高速运动的情况下存在运动惯量大的缺点，使得整体提速困难，对于X轴的安装精度、负载等要求很高，对电机功率要求高，容易产生很大的震动，动作响应迟缓，严重制约着产线的生产效率。而且结构复杂，使得制造成本极高，性价比低。
[0004]另一类是并联结构，譬如：二自由度的Delta并联机械手。其中，Delta并联机械手取放速度快，但其精度低且分布不均匀，仅能保持在
±
0.1mm内，不能运用在精度要求高、空间局限性大的场合，也存在性价比低、市场前景差的缺点。
[0005]因此，急需要一种二自由度换向装置来克服上述存在的问题。
技术实现思路
[0006]本申请实施例的目的在于提供一种二自由度换向装置，该二自由度换向装置具有结构简单紧凑、能减小运动惯量、动作快速灵活、精度高、精度分布均匀、制造成本低及性价比高的优点。
[0007]为实现上述目的，本申请实施例的第一方面提供了一种二自由度换向装置，包括：基架、第一移动座、第二移动座、平移驱动机构、旋转驱动器、第一换向轮、第二换向轮、第三换向轮、第四换向轮、第五换向轮及牵引件，
[0008]以所述基架上水平向右的方向作X轴的正方向，以所述基架上竖直向上的方向作Z轴正方向建立平面直角坐标系；
[0009]所述第一移动座沿所述X轴移动设于所述基架上，所述第二移动座沿所述Z轴移动设于所述第一移动座上；
[0010]所述平移驱动机构设于所述基架上，所述第一移动座与所述平移驱动机构传动连接，所述平移驱动机构驱使所述第一移动座沿所述X轴移动；
[0011]所述旋转驱动器固定于所述基架上，所述第一换向轮及所述第二换向轮均枢接于所述基架上，所述第一换向轮传动连接于所述旋转驱动器的输出端，所述第一换向轮与所述第二换向轮沿所述X轴间隔开排布，且所述第二换向轮的枢接位置沿所述X轴呈固定的设置或沿所述X轴呈可移动调整的设置；
[0012]所述第三换向轮、所述第四换向轮及所述第五换向轮均枢接于所述第一移动座上，所述第三换向轮与所述第四换向轮沿所述X轴间隔开排布，所述第五换向轮位于所述第三换向轮及所述第四换向轮的下方；
[0013]所述第一换向轮、所述第二换向轮、所述第三换向轮、所述第四换向轮及第五换向轮的枢转轴心线均同时垂直于所述X轴及所述Z轴，所述牵引件沿逆时针方向顺次传动绕设于所述第一换向轮、所述第三换向轮、所述第五换向轮、所述第四换向轮及所述第二换向轮上，且所述牵引件位于所述第五换向轮与所述第四换向轮之间的部位平行于所述Z轴；
[0014]所述第二移动座固定连接于所述牵引件位于所述第五换向轮与所述第四换向轮之间的部位上。
[0015]可选地，所述二自由度换向装置还包括：第一限位缓冲垫及第二限位缓冲垫，所述第一限位缓冲垫固定于所述基架的左侧，所述第二限位缓冲垫固定于所述第一移动座的左侧，所述第二限位缓冲垫沿所述X轴正对于所述第一限位缓冲垫。
[0016]可选地，所述二自由度换向装置还包括：第三限位缓冲垫及第四限位缓冲垫，所述第三限位缓冲垫固定于所述基架的右侧，所述第四限位缓冲垫固定于所述第一移动座的右侧，所述第四限位缓冲垫沿所述X轴正对于所述第三限位缓冲垫。
[0017]可选地，所述二自由度换向装置还包括：第一限位块及第二限位块，所述第一限块与所述第二限位块沿所述Z轴间隔开的固定于所述第一移动座上，所述第二移动座上凸伸形成有一抵触凸部，所述抵触凸部位于所述第一限位块与所述第二限位块之间。
[0018]可选地，所述二自由度换向装置还包括：夹紧座、夹紧板及紧固螺栓，所述夹紧座固定于所述第一移动座上，所述紧固螺栓将所述夹紧板紧固于所述夹紧座上，且所述夹紧板与夹紧座夹紧固定于所述牵引件位于所述第五换向轮与所述第四换向轮之间的部位上。
[0019]可选地，所述二自由度换向装置还包括：张紧安装座、滑动座及调节螺杆，所述张紧安装座固定于所述基架上，所述滑动座沿所述X轴移动设于所述张紧安装座及所述基架中的至少一者上，所述调节螺杆沿所述X轴呈螺纹连接的设于所述张紧安装座上，且所述调节螺杆远离所述第一换向轮的一端呈可转动的抵接于所述滑动座上；所述第二换向轮枢接于所述滑动座上。
[0020]可选地，所述平移驱动机构为直线电机。
[0021]可选地，所述平移驱动机构为丝杆模组或皮带模组。
[0022]可选地，所述牵引件为同步带。
[0023]可选地，所述牵引件为钢丝绳或传动链。
[0024]由于本申请的二自由度换向装置的第一移动座沿X轴移动设于基架上，第二移动座沿Z轴移动设于第一移动座上；平移驱动机构设于基架上，第一移动座与平移驱动机构传动连接，平移驱动机构驱使第一移动座沿X轴移动；旋转驱动器固定于基架上，第一换向轮及第二换向轮均枢接于基架上，第一换向轮传动连接于旋转驱动器的输出端，第一换向轮与第二换向轮沿X轴间隔开排布，且第二换向轮的枢接位置沿X轴呈固定的设置或沿X轴呈可移动调整的设置；第三换向轮、第四换向轮及第五换向轮均枢接于第一移动座上，第三换向轮与第四换向轮沿X轴间隔开排布，第五换向轮位于第三换向轮及第四换向轮的下方；第一换向轮、第二换向轮、第三换向轮、第四换向轮及第五换向轮的枢转轴心线均同时垂直于X轴及Z轴，牵引件沿逆时针方向顺次传动绕设于第一换向轮、第三换向轮、第五换向轮、第
四换向轮及第二换向轮上，且牵引件位于第五换向轮与第四换向轮之间的部位平行于Z轴；第二移动座固定连接于牵引件位于第五换向轮与第四换向轮之间的部位上。则，通过设在基架上的旋转驱动器驱使第一换向轮转动来带动牵引件在第一换向轮、第三换向轮、第五换向轮、第四换向轮及第二换向轮上传动，以将旋转驱动器旋转运动转换成第二移动座沿Z轴方向的移动，同时与设在基架上的平移驱动机构驱使第一移动座沿X轴的移动并联，实现了由旋转运动与直线运动并联输出第二移动座在X轴与Z轴两个不同方向上的独立自由度。一方面，旋转驱动器及平移驱动机构均是设在基架上，通过牵引件的传动导向实现将旋转驱动器旋转加平移驱动机构的直线移动转换成在X轴与Z轴两个不同方向上的独立自由度，替代了传统的串联结构，无需带动旋转驱动器或平移驱动机构一起移动，从而大大降低了运动惯量，在高速运动的情况下能够很好降低运动惯量，使得整体提速更加迅速灵活，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种二自由度换向装置，其特征在于，包括：基架、第一移动座、第二移动座、平移驱动机构、旋转驱动器、第一换向轮、第二换向轮、第三换向轮、第四换向轮、第五换向轮及牵引件，以所述基架上水平向右的方向作X轴的正方向，以所述基架上竖直向上的方向作Z轴正方向建立平面直角坐标系；所述第一移动座沿所述X轴移动设于所述基架上，所述第二移动座沿所述Z轴移动设于所述第一移动座上；所述平移驱动机构设于所述基架上，所述第一移动座与所述平移驱动机构传动连接，所述平移驱动机构驱使所述第一移动座沿所述X轴移动；所述旋转驱动器固定于所述基架上，所述第一换向轮及所述第二换向轮均枢接于所述基架上，所述第一换向轮传动连接于所述旋转驱动器的输出端，所述第一换向轮与所述第二换向轮沿所述X轴间隔开排布，且所述第二换向轮的枢接位置沿所述X轴呈固定的设置或沿所述X轴呈可移动调整的设置；所述第三换向轮、所述第四换向轮及所述第五换向轮均枢接于所述第一移动座上，所述第三换向轮与所述第四换向轮沿所述X轴间隔开排布，所述第五换向轮位于所述第三换向轮及所述第四换向轮的下方；所述第一换向轮、所述第二换向轮、所述第三换向轮、所述第四换向轮及第五换向轮的枢转轴心线均同时垂直于所述X轴及所述Z轴，所述牵引件沿逆时针方向顺次传动绕设于所述第一换向轮、所述第三换向轮、所述第五换向轮、所述第四换向轮及所述第二换向轮上，且所述牵引件位于所述第五换向轮与所述第四换向轮之间的部位平行于所述Z轴；所述第二移动座固定连接于所述牵引件位于所述第五换向轮与所述第四换向轮之间的部位上。2.如权利要求1所述的二自由度换向装置，其特征在于，还包括：第一限位缓冲垫及第二限位缓冲垫，所述第一限位缓冲垫固定于所述基架的左侧，所述第二限位缓冲垫固定于所述第一移动座的左侧，所述第二限位...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈凌枭，刘少明，单树军，罗深武，桂俊荣，
申请(专利权)人：深圳科瑞技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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