CN110936404A - 一种可旋转双向伸缩机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可旋转双向伸缩机构，其中包括安装座、运动执行组件、电机一、驱动齿轮、电机二、同步带轮一、同步带和同步带轮二，电机一和电机二固定连接在安装座上，电机一通过驱动齿轮驱动运动执行组件进行伸缩运动，电机二上套接有同步带轮一，电机二通过同步带驱动同步带轮二，使得运动执行组件进行旋转运动。伸缩运动和旋转运动互不干扰，可进行复合运动。结构简单，同步性能好。

Description

一种可旋转双向伸缩机构

技术领域

本发明涉及一种双向伸缩机构领域，具体涉及一种可旋转双向伸缩机构。

背景技术

随着我国工业的迅速发展，对机器的自动化要求日益增高。国家对人工智能方向的投入极大，机械自动化的普及程度也是一个国家的综合实力的一种体现。目前，某款服务型机器人在工作的时候对手臂伸缩并旋转规定角度的动作有要求，并且该服务机器人体积和负载重量都有严格限制，现有技术仅仅可实现双向伸缩的功能，如要用其他方法实现，可能存在体积大、重量大、结构复杂以及伸缩和旋转同步性不好等问题。

本发明克服上述的所有缺点，实际安装于机器人内部，驱动双侧手臂伸缩，并旋转规定角度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在体积和负载重量有要求的情况下，实现机械手臂旋转并双向伸缩的功能，目的在于提供一种可旋转双向伸缩机构，用来解决机械手臂体积大，重量重，结构负载，伸缩和旋转同步性不好的缺点。

本发明通过下述技术方案实现：

一种可旋转双向伸缩机构，包括安装座、运动执行组件、电机一、驱动齿轮、电机二、同步带轮一、同步带和同步带轮二，其特征在于，所述的运动执行组件穿过安装座上的两个导向孔，通过轴套连接，；所述的电机一固定在安装座上；所述的驱动齿轮安装在电机一的电动轴上，驱动齿轮卡在运动执行组件中的两个齿轴之间，齿轮啮合；所述的电机二通过连接件固定在安装座上；所述的同步带轮一安装在电机二的电动轴上；所述的同步带轮二连接在运动执行组件中的旋转芯轴上的中间位置；所述的同步带轮一与同步带轮二之间通过同步带连接。

进一步地，所述的运动执行组件包括齿轴、卡盘、末端轴、套筒、旋转芯轴和传动键；所述的齿轴近齿一端固定连接在卡盘上，另一端穿过另一卡盘里的轴套；两个所述的卡盘分别固定在两个套筒上；两个所述的套筒里面分别有一个末端轴；两个所述的末端轴分别设置在旋转芯轴左右两端；两个所述的传动键设置在旋转芯轴的左右两端；所述的传动键连接旋转芯轴和末端轴。

进一步地，所述的末端轴为空心圆柱。

进一步地，所述的的卡盘通过螺钉固定在套筒上。

进一步地，所述的末端轴上还设有滑槽，传动键在滑槽内可以滑动。当驱动齿轮带动齿轴运动时，末端轴进行伸缩运动，传动键在滑槽内左右滑动。

进一步地，所述的同步带轮二与旋转芯轴之间为键连接。电机二带动同步带轮二转动，同步带轮二带动旋转芯轴转动，旋转芯轴带动末端轴旋转。

进一步地，两个所述的齿轴在同一平面成对角线对称结构。

进一步地，所述的安装座、运动执行组件大致呈中心左右对称结构。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明结构紧凑、重量轻，可应用在有同样运动需求、轻负载的设备上。比如机器人手臂，工业小汽车等。

2、安装在其末端的两组末端轴通过齿轴带动的伸缩移动，以及互不干涉的旋转芯轴带动的旋转运动，实现了机构双向直线伸缩与同向旋转的复合运动功能。

3、利用相对安装的齿轴实现了动力传递，同时利用齿轴本体的导向性，实现传递运动的可靠性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为可旋转双向伸缩结构三维示意图。

图2为可旋转双向伸缩结构示意图。

图3为电机二与同步带轮二连接示意图。

图4安装座三维示意图。

图5齿轴和卡盘连接示意图

附图中标记及对应的零部件名称：

1-安装座，2-运动执行组件，3-电机一，4-驱动齿轮，5-电机二，6-同步带轮一，7-同步带

8-齿轴，9-卡盘，10-末端轴，11-套筒，12-旋转芯轴，13-传动键，14-同步带轮二

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1所示，本发明是一种可旋转双向伸缩机构，包括安装座1、运动执行组件2、电机一3、驱动齿轮4、电机二5、同步带轮一6、同步带7和同步带轮二14，运动执行组件2穿过安装座1上的两个导向孔，通过轴套连接，可以实现相对于安装座1的相向直线运动，电机一3固定在安装座1上，并在其上安装有驱动齿轮4，驱动齿轮4转动时驱动两个相对安装的齿轴8实现相向直线运动，电机二5通过连接件固定在安装座1上，其上安装有同步带轮一6、同步带7，电机5通过同步带7驱动同步带轮一14，进而驱动传动键13。当电机3通电驱动驱动齿轮4时，驱动齿轮4带动固定在两个卡盘9之间的两根齿轴8向左或者向右运动，齿轴8带动运动执行组件运动2，所以运动执行组件2跟着齿轴8进行运动，末端轴10就做伸缩运动。

实施例2

如图2所示，运动执行组件2包括齿轴8、卡盘9、末端轴10、套筒11、旋转芯轴12和传动键13，运动执行组件2上的两个齿轴8本体是圆柱形轴件，其上加工一端齿形，一端与本体直径相同，可以做导向轴使用，另一端加工有螺纹，可以用于螺钉紧固，两个齿轴8相对安装，其之间与驱动齿轮4齿轮啮合，齿轴8近齿一端固定连接在卡盘9上，另一端穿过另一卡盘里的轴套，齿形向内，卡盘9通过螺钉固定在套筒11上，末端轴10穿过套筒11，末端轴10的底部为圆盘卡在套筒11外面，所述的传动键13固定在旋转芯轴12末端。电机一3驱动驱动齿轮4旋转时，两个齿轴8相向直线运动，最近最后带动末端轴10相向直线运动，电机二5通过同步带7、同步带轮6驱动传动键13旋转，传动键13驱动末端轴10旋转，末端轴10内部设置有滑槽，传动键13可以在滑槽里面直线滑动，直线运动和旋转运动互不影响，所以在进行旋转的同时，可同时进行直线运动。整体的构造实现了体积小、重量轻、结构简单以及伸缩和旋转同步性好的优点。

实施例3

如图5所示，安装座1是本构件的基础安装件，其余的部件都直接或者间接的安装在其上，同时安装座1也是整套机构的对外安装的接口件，所以安装座1可以由一件零件完成，也可以由多个零件拼接连接而成，安装座上有许多的孔，目的是为了减轻重量和节约材料，以及对机构安装到整体的机器上面做提前准备。

实施例4

整个装置的工作原理：当电机一3启动后，带动驱动齿轮4转动，驱动齿轮4将动能传递给运动执行组件2中的齿轴8，齿轴8链接卡盘9，卡盘9带动套筒11，套筒11带动末端轴10运动，所以当齿轴8运动时，齿轴8把动能传递给卡盘9，卡盘9喝套筒11就一起作伸缩运动，从而末端轴10也做伸缩运动。

当电机二运作时，电机二5带动同步带轮一6转动，同步带轮一带动同步带7运动，进而带动同步带轮二14转动，同步带轮二14带动旋转芯轴12旋转，旋转芯轴12通过传动键13带动末端轴10旋转。

电机一和电机二之间互不影响，所以机构的旋转和伸缩运动互不影响，可以分开运行，也可以同步的做复合运动。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可旋转双向伸缩机构，包括安装座(1)、运动执行组件(2)、电机一(3)、驱动齿轮(4)、电机二(5)、同步带轮一(6)、同步带(7)和同步带轮二(14)，其特征在于，所述的运动执行组件(2)穿过安装座(1)上的两个导向孔，通过轴套连接；所述的电机一(3)固定在安装座(1)上；所述的驱动齿轮(4)安装在电机一(3)的电动轴上，驱动齿轮(4)卡在运动执行组件(2)中的两个齿轴(8)之间，齿轮啮合；所述的电机二(5)通过连接件固定在安装座(1)上；所述的同步带轮一(6)安装在电机二(5)的电动轴上；所述的同步带轮二(14)连接在运动执行组件(2)中的旋转芯轴(12)的中间位置；所述的同步带轮一(6)与同步带轮二(14)通过同步带(7)连接。

2.根据权利要求1所述的一种可旋转双向伸缩机构，其特征在于，所述的运动执行组件(2)包括齿轴(8)、卡盘(9)、末端轴(10)、套筒(11)、旋转芯轴(12)和传动键(13)；所述的齿轴(8)近齿一端通过螺栓连接固定在卡盘(9)上，另一端穿过另一卡盘(9)里的轴套；两个所述的卡盘(9)分别固定在两个套筒(11)上；两个所述的套筒(11)里面分别有一个末端轴(10)；两个所述的末端轴(10)分别设置在旋转芯轴(12)左右两侧；两个所述的传动键(13)分别设置在旋转芯轴(12)左右两端；所述的传动键(13)连接旋转芯轴(12)和末端轴(10)。

3.根据权利要求1所述的一种可旋转双向伸缩机构，其特征在于，所述的末端轴(10)为空心圆柱。

4.根据权利要求2所述的一种可旋转双向伸缩机构，其特征在于，所述的卡盘(9)通过螺钉固定在套筒(11)上。

5.根据权利要求2所述的一种可旋转双向伸缩机构，其特征在于，所述的末端轴(10)内部设有滑槽，传动键(13)在滑槽内可以滑动。

6.根据权利要求1所述的一种可旋转双向伸缩机构，其特征在于，所述的同步带轮二(14)与旋转芯轴(12)之间为键连接。

7.根据权利要求1所述的一种可旋转双向伸缩机构，其特征在于，两个所述的齿轴(8)在同一平面成对角线对称结构。

8.根据权利要求1所述的一种可旋转双向伸缩机构，其特征在于，所述的安装座(1)和运动执行组件(2)大致呈中心左右对称结构。

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