模块化的直线运动单元制造技术

本实用新型专利技术提供了一种模块化的直线运动单元，包括定位体型材、设置于定位体型材上的传动机构、以及设置在传动机构上的滑块，直线运动单元还包括用于使多个直线运动单元之间进行串联或并联连接的连接件。本实用新型专利技术提供的模块化的直线运动单元可以实现多个模块化的直线运动单元的并联和串联，可以加强直线运动单元的强度和负荷能力，又可以提高直线运动单元上的滑块的滑动速度，并可以加长运动行程。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工业机器人
，特别地，涉及一种模块化的直线运动单元。
技术介绍
在当今迅猛发展的工业自动化时代里，越来越多的环节需要自动化程度更高的设备来完成，加之人工成本的不断上升、工作环境要求的提高，导致机器人产品孕育而生。直角坐标机器人，顾名思义，就是一种以空间几何关系X、Y、Z方向所形成的立体空间作为工作空间的一种工业自动化机器人设备。该设备在工业应用中，可以通过程序的不同设定，实现自动控制，形成多用途的操作机。直角坐标机器人主要有4大功能模块直线运动单元、驱动单元、控制单元以及末端操作单元。为了降低直角坐标机器人的成本，缩短产品的研发周期，增加产品的可靠性以及提高产品性能，欧美的许多国家都已经将直角坐标机器人模块化，而直线运动单元则是模块化中最为典型、最为核心的单元。所谓的直线运动单元就是将整个运动元素加之到一个运动整体中，其共包括运动支撑部分(光杠或直线导轨)、定位体型材部分(各种型号的型材)、传动部分(同步带轮及同步带或丝杆)以及滑块运动部分(通过同步带或丝杆螺母的拉动而随之运动)。随着科技的不断发展，人们对直角坐标机器人的性能提出高速度、重载荷、高可靠性、易操作性和可维修性等更高的要求。作为其核心单元，直线运动单元的高速度、重载荷、可靠性、稳定性、可操作性以及易维修性等性能更是越来越被科技人员所重视。传统的直线运动单元因自身机械结构的局限性在实际应用中存在速度较低，负荷较轻、强度较低以及抗冲击力较差等缺点。同时，传统的直线运动单元因定位体型材部分受到型材加工设备的制约而行程较短，这些都会对具有该直线运动单元的直角坐标机器人的整体性能产生极大的负面影响，并最终难以满足用户对直角坐标机器人的高性能的要求。因此，有必要提供一种机械结构稳定、能够实现高速度、重载荷、长行程，并具有较高抗冲击性能的直线运动单元。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种模块化的直线运动单元，以解决现有直线运动单元的机械强度低、负荷较轻、运动速度较低以及运动行程短的技术问题。为实现上述目的，本技术提供了一种模块化的直线运动单元，包括定位体型材、设置于定位体型材上的传动机构、以及设置在传动机构上的滑块，直线运动单元还包括用于使多个直线运动单元之间进行串联或并联连接的连接件。进一步地，传动机构具有轴向与定位体型材的长度方向正交的传动轴，连接件包括设置于传动轴的一端的用于与驱动装置的驱动轴传动连接的并联动力传递机构，传动轴的另一端具有可用做驱动轴的自由端，所述自由端用于与其他的所述直线运动单元的传动机构的传动轴相连。进一步地，并联动力传递机构为一个或多个联轴器。进一步地，传动机构为同步带传动机构，同步带传动机构包括设置在定位体型材的两端的两个同步带轮轴和设置在同步带轮轴上的同步带轮，定位体型材的两端均设置有带轮箱体，同步带轮轴和同步带轮设置在带轮箱体内，驱动机构与位于定位体型材的第一端的同步带轮轴通过并联动力传递机构传动连接，并联动力传递机构设置在带轮箱体的外侧。进一步地，还包括平行设置在定位体型材的上表面的两条直线导轨，同步带传动机构中的同步带位于两条直线导轨之间并绕在定位体型材两端的同步带轮上，定位体型材的中部设置有与定位体型材的长度方向平行的中空通孔，同步带穿过中空通孔。进一步地，定位体型材的两端的端面上均设置有端部连接板，带轮箱体固定在端部连接板上，同步带穿过端部连接板缠绕在同步带轮上。进一步地，同步带轮与同步带轮轴之间通过键连接。进一步地，每个带轮箱体的两侧均设置有侧盖板，同步带轮轴的两端均通过轴承贯穿于侧盖板。进一步地，定位体型材包括并行设置的第一定位体型材和第二定位体型材，传动机构包括分别设置在第一定位体型材和第二定位体型材上的第一传动机构和第二传动机构，第一传动机构和第二传动机构上的两个滑块为一体滑块，第一传动机构和第二传动机构同时驱动一体滑块，带轮箱体包括分别设置在第一定位体型材两端和第二定位体型材两端的第一带轮箱体和第二带轮箱体。进一步地，驱动装置设置在第一定位体型材的第一端的一侧，驱动装置的输出轴通过第一联轴器与第一传动机构的传动轴相连，第二传动机构的传动轴通过第二联轴器与第一传动机构的传动轴的自由端相连。进一步地，驱动装置包括伺服电机和与伺服电机相连的减速机，减速机的壳体与相邻的带轮箱体之间设置有两端具有法兰盘的连接筒，第一联轴器设置于连接筒内。进一步地，连接件还包括串联动力传递机构，串联动力传递机构包括滑块以及设置于定位体型材的下表面的一端的用于与其他的直线运动单元上的滑块相连的串联连接件。进一步地，串联连接件为串联连接板，滑块为宽度大于直线运动单元的宽度的固定板，串联连接板与固定板的宽出的部分相连。进一步地，传动机构为同步带传动机构，同步带传动机构中的同步带的上装配有同步带锁扣，同步带锁扣的两侧设置有同步带导向条，固定板与同步带导向条固定连接。本技术具有以下有益效果本技术提供的模块化的直线运动单元，通过串联或并联连接件可以实现多个模块化的直线运动单元的并联和串联，可以加强直线运动单元的强度和负荷能力，又可以提高直线运动单元上的滑块的滑动速度，并可以加长运动行程。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中图1是本技术优选实施例的两个串联的直线运动单元连接结构示意图；图2是本技术优选实施例的模块化的直线运动单元中的驱动装置与传动机构的内部连接结构示意图；图3是本技术优选实施例的模块化的直线运动单元中的驱动装置与传动机构的外部连接结构示意图；图4是本技术优选实施例的单个模块化的直线运动单元的结构示意图；以及图5是本技术优选实施例的直线运动单元中的固定板的安装结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明，但是本技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。本技术目的在于提供一种模块化的直线运动单元，以解决现有直线运动单元的速度较低，负荷较轻、行程短、强度较低以及抗冲击力较差等技术问题。同时本技术提供的直线运动单元通用性强，模块化功能完善，可操作性好。如图1和图2所示，本技术提供了一种模块化的直线运动单元，该直线运动单元包括定位体型材10及设置于定位体型材10上的传动机构30，传动机构30具有轴向与定位体型材10的轴向正交的传动轴，该传动轴的一端设置有用于与驱动装置50的驱动轴传动连接的并联动力传递机构，另一端具有用做驱动轴的自由端，该自由端用于与其他的所述直线运动单元的传动机构的传动轴相连，定位体型材10的下表面的一端设置有用于与其他的模块化的直线运动单元上的滑块相连的串联连接件，由该串联连接件和传动轴上的滑块构成串联动力传递机构。如图3所示，传动机构30的传动轴的一端设置有并联动力传递机构，可以用于与驱动装置50的驱动轴相连；传动轴的另一端设置有可以用作驱动轴的自由端，那么就可以通过该自由端与另一个模块化的直线运动单元的传动机构30的传动轴的一端通过并联动力传递机构相连，第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：单忠德，刘丰，刘丽敏，
申请(专利权)人：机械科学研究总院先进制造技术研究中心，
类型：实用新型
国别省市：