一種驅(qū)動(dòng)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種驅(qū)動(dòng)裝置，包括有擺動(dòng)關(guān)節(jié)，所述擺動(dòng)關(guān)節(jié)包括有底座、上蓋板，所述底座的中心連接有萬向軸承，所述上蓋板安裝在萬向軸承上，所述底座與上蓋板之間設(shè)置有膨脹體,所述膨脹體內(nèi)填充有熱膨脹介質(zhì)，所述膨脹體的底面連接有用于對(duì)其加熱或冷卻的溫控裝置，該熱膨脹介質(zhì)受熱膨脹推動(dòng)膨脹體上端面的彈性凸片凸起以推動(dòng)上蓋板擺動(dòng)。本發(fā)明采用膨脹體作為驅(qū)動(dòng)源，能效高、能耗低，結(jié)構(gòu)小巧，重量小而舉升力大。
【專利說明】
一種驅(qū)動(dòng)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種驅(qū)動(dòng)裝置，特別是用于機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]工業(yè)機(jī)器人可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，且能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而機(jī)器人廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工等行業(yè)。目前，機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)裝置大多由伺服電機(jī)、減速機(jī)及控制器組成，但是這種驅(qū)動(dòng)裝置存在自身體積大、重量大，而舉升力小，能量利用效率低，能耗大等缺點(diǎn)，而且減速機(jī)加工要求高，成本高，維護(hù)費(fèi)用高。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種驅(qū)動(dòng)裝置，具有體積小巧、重量輕，舉升力大，能效尚等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種驅(qū)動(dòng)裝置，包括有擺動(dòng)關(guān)節(jié)，所述擺動(dòng)關(guān)節(jié)包括有底座、上蓋板，所述底座的中心連接有萬向軸承，所述上蓋板安裝在萬向軸承上，所述底座與上蓋板之間設(shè)置有膨脹體，所述膨脹體內(nèi)填充有熱膨脹介質(zhì)，所述膨脹體的底面連接有用于對(duì)其加熱或冷卻的溫控裝置，該熱膨脹介質(zhì)受熱膨脹推動(dòng)膨脹體上端面的彈性凸片凸起以推動(dòng)上蓋板擺動(dòng)。
[0005]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述膨脹體設(shè)置有至少二個(gè)并周向均布。
[0006]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述擺動(dòng)關(guān)節(jié)設(shè)置有二個(gè)以上，多個(gè)所述擺動(dòng)關(guān)節(jié)疊加為一體。
[0007]進(jìn)一步改進(jìn)，相鄰兩個(gè)擺動(dòng)關(guān)節(jié)的膨脹體的位置相同。
[0008]進(jìn)一步改進(jìn)，所述上蓋板上端面設(shè)置有連接孔，所述底座的底面設(shè)置有與所述連接孔相適配的凸臺(tái)。
[0009]進(jìn)一步改進(jìn)，所述膨脹體包括有底殼以及面殼，所述底殼與面殼內(nèi)部形成密閉空間以填充熱膨脹介質(zhì)，所述面殼的中部形成彈性凸片。[〇〇1〇]進(jìn)一步改進(jìn)，所述彈性凸片設(shè)置為碗狀、鍋狀或者半球狀。
[0011]進(jìn)一步改進(jìn)，所述底座的上端面固接有固定支架，所述膨脹體連接在固定支架上。
[0012]進(jìn)一步改進(jìn)，所述底殼上端設(shè)置有徑向延伸的卡裝凸環(huán)，所述固定支架上端面設(shè)置有用于安裝膨脹體的安裝孔，所述卡裝凸環(huán)抵接于安裝孔的邊緣。
[0013]進(jìn)一步改進(jìn)，所述溫控裝置為半導(dǎo)體制冷片。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:通過溫控裝置對(duì)膨脹體加熱，使得膨脹體內(nèi)的熱膨脹介質(zhì)膨脹推動(dòng)膨脹體的彈性凸片凸起即可推動(dòng)上蓋板圍繞萬向軸承擺動(dòng)帶動(dòng)安裝在其上的機(jī)器人動(dòng)作;通過溫控裝置對(duì)膨脹體冷卻，使得膨脹體內(nèi)的熱膨脹介質(zhì)收縮，以便上蓋板壓下彈性凸片。本發(fā)明采用膨脹體作為驅(qū)動(dòng)源，能效高、能耗低，結(jié)構(gòu)小巧，重量小而舉升力大， 生產(chǎn)容易，成本低?！靖綀D說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0016]圖1是本發(fā)明中多個(gè)擺動(dòng)關(guān)節(jié)軸向連接的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明中擺動(dòng)關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3、圖4是本發(fā)明中擺動(dòng)關(guān)節(jié)的分解示意圖；圖5是本發(fā)明中膨脹體的主視圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例一參照?qǐng)D1?圖5,一種驅(qū)動(dòng)裝置，包括有擺動(dòng)關(guān)節(jié)1，所述擺動(dòng)關(guān)節(jié)1包括有底座11、上蓋板 12,所述底座11的中心連接有萬向軸承15,所述上蓋板12安裝在萬向軸承15上，所述底座11 與上蓋板12之間設(shè)置有膨脹體14,為了便于精確控制，優(yōu)選的，所述膨脹體14設(shè)置有四個(gè)并周向均勻布置，所述膨脹體14內(nèi)填充有熱膨脹介質(zhì)，所述膨脹體14的底面連接有用于對(duì)其加熱或冷卻的溫控裝置16,優(yōu)選的，所述溫控裝置16采用半導(dǎo)體制冷片，該熱膨脹介質(zhì)受熱膨脹推動(dòng)膨脹體14上端面的彈性凸片143凸起以推動(dòng)上蓋板12擺動(dòng)，在本實(shí)施例中，優(yōu)選的，所述彈性凸片143設(shè)置為碗狀、鍋狀或者半球狀。采用上述結(jié)構(gòu)，在靜止?fàn)顟B(tài)下，四個(gè)膨脹體14的高度一致，上蓋板12(用于安裝機(jī)器人)處于水平狀態(tài)。當(dāng)機(jī)器人開始動(dòng)作時(shí)，根據(jù)機(jī)器人的動(dòng)作方向，相反方向一側(cè)的半導(dǎo)體制冷片通電對(duì)其上的膨脹體14進(jìn)行加熱，膨脹體14內(nèi)部的熱膨脹介質(zhì)受熱膨脹推動(dòng)膨脹體14的彈性凸片143凸起，同時(shí)另一側(cè)的半導(dǎo)體制冷片對(duì)其上的膨脹體14進(jìn)行降溫，膨脹體14內(nèi)部的熱膨脹介質(zhì)降溫收縮使彈性凸片143 可以被壓縮，一推一縮配合從而推動(dòng)上蓋板12與機(jī)器人向目標(biāo)方向擺動(dòng)，完成機(jī)器人的動(dòng)作。由于四個(gè)膨脹體14周向均布，通過控制每個(gè)膨脹體14的彈性凸片143的凸起高度即可實(shí)現(xiàn)上蓋板12的萬向擺動(dòng)從而可推動(dòng)機(jī)器人360°全方位動(dòng)作，通用性強(qiáng)。當(dāng)然，根據(jù)機(jī)器人的行程需求可以采用一個(gè)或者多個(gè)擺動(dòng)關(guān)節(jié)1，多個(gè)擺動(dòng)關(guān)節(jié)1前后相連為一體作為驅(qū)動(dòng)源， 其與蚯蚓類似，可實(shí)現(xiàn)單向或多向連續(xù)彎曲，應(yīng)用范圍極廣。
[0018]為了獲得最大的驅(qū)動(dòng)力以及驅(qū)動(dòng)行程，優(yōu)選的，相鄰兩個(gè)擺動(dòng)關(guān)節(jié)1的膨脹體14的位置相同，多個(gè)相同位置的膨脹體14同時(shí)動(dòng)作即可推動(dòng)機(jī)器人向某一方向運(yùn)動(dòng)最大距離。
[0019]在本實(shí)施例中，優(yōu)選的，所述上蓋板12上端面設(shè)置有連接孔121，所述底座11的底面設(shè)置有與所述連接孔121相適配的凸臺(tái)111，將凸臺(tái)111插裝在連接孔121上即可將二個(gè)擺動(dòng)關(guān)節(jié)1連接為一體，采用同樣的方式可快速將多個(gè)擺動(dòng)關(guān)節(jié)1疊加為一體。
[0020]在本實(shí)施例中，優(yōu)選的，所述膨脹體14包括有底殼141以及面殼142,所述底殼141 與面殼142內(nèi)部形成密閉空間以填充熱膨脹介質(zhì)，所述面殼142的中部形成彈性凸片143。膨脹體14的加熱方式可以通過半導(dǎo)體制冷片，也可以膨脹體14自帶加熱裝置，而半導(dǎo)體制冷片一直對(duì)膨脹體14冷卻，膨脹體14可以為外熱式、內(nèi)熱式或者直接對(duì)熱膨脹介質(zhì)通電加熱， 通過自發(fā)熱加快反應(yīng)速度。
[0021]為了便于組裝以及加強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，在本實(shí)施例中，優(yōu)選的，所述底座11的上端面固接有固定支架13,所述膨脹體14連接在固定支架13上。在本實(shí)施例中，優(yōu)選的，所述底殼141 上端設(shè)置有徑向延伸的卡裝凸環(huán)1411，所述固定支架13上端面設(shè)置有用于安裝膨脹體14的安裝孔131，底殼141下端安裝在安裝孔131內(nèi)，卡裝凸環(huán)1411抵接于安裝孔131的邊緣，一方面便于安裝定位，另一方面有利于將膨脹體14的受力傳遞給固定支架13,提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
[0022]在本實(shí)施例中，優(yōu)選的，所述上蓋板12底面設(shè)置有與萬向軸承15外圈向適配的套筒122,所述套筒122上設(shè)置有用于螺栓固定的通孔，采用螺栓穿過套筒122上的通孔然后擰緊在萬向軸承15的外圈上即可將上蓋板12與萬向軸承15固定連接。[〇〇23] 實(shí)施例二本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，不同之處在于每個(gè)擺動(dòng)關(guān)節(jié)1中設(shè)置二個(gè)膨脹體14并周向均勻布置(即相對(duì)布置)，擺動(dòng)關(guān)節(jié)1動(dòng)作時(shí)一個(gè)膨脹體14的彈性凸片143凸起而推動(dòng)上蓋板12擺動(dòng)，同時(shí)另一個(gè)膨脹體14冷卻使彈性凸片143可回縮而被上蓋板12壓下，一推一縮配合從而推動(dòng)上蓋板12與機(jī)器人向目標(biāo)方向擺動(dòng)。當(dāng)多個(gè)擺動(dòng)關(guān)節(jié)1疊加為一體時(shí)，相鄰兩個(gè)擺動(dòng)關(guān)節(jié)1的膨脹體14錯(cuò)開90° (即一個(gè)擺動(dòng)關(guān)節(jié)1的二個(gè)膨脹體14沿X軸布置，另一個(gè)沿Y 軸布置)，兩個(gè)擺動(dòng)關(guān)節(jié)1配合同樣可以達(dá)到上蓋板12的萬向擺動(dòng)從而可推動(dòng)機(jī)器人360°全方位動(dòng)作。
[0024]以上所述，只是本發(fā)明的較佳實(shí)施方式而已，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，只要其以任何相同或相似手段達(dá)到本發(fā)明的技術(shù)效果，都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:包括有擺動(dòng)關(guān)節(jié)(1)，所述擺動(dòng)關(guān)節(jié)(1)包括有底座 (11)、上蓋板(12)，所述底座(11)的中心連接有萬向軸承(15)，所述上蓋板(12)安裝在萬向 軸承(15)上，所述底座(11)與上蓋板(12)之間設(shè)置有膨脹體(14)，所述膨脹體(14)內(nèi)填充 有熱膨脹介質(zhì)，所述膨脹體(14)的底面連接有用于對(duì)其加熱或冷卻的溫控裝置(16)，該熱 膨脹介質(zhì)受熱膨脹推動(dòng)膨脹體(14)上端面的彈性凸片(143)凸起以推動(dòng)上蓋板(12)擺動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:所述膨脹體(14)設(shè)置有至少二個(gè) 并周向均布。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:所述擺動(dòng)關(guān)節(jié)(1)設(shè)置有二個(gè)以 上，多個(gè)所述擺動(dòng)關(guān)節(jié)(1)疊加為一體。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:相鄰兩個(gè)擺動(dòng)關(guān)節(jié)(1)的膨脹體 (14)的位置相同。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:所述上蓋板(12)上端面設(shè)置 有連接孔(121)，所述底座(11)的底面設(shè)置有與所述連接孔(121)相適配的凸臺(tái)(111)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:所述膨脹體(14)包括有底殼 (141)以及面殼(142)，所述底殼(141)與面殼(142)內(nèi)部形成密閉空間以填充熱膨脹介質(zhì)， 所述面殼(142)的中部形成彈性凸片(143)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:所述彈性凸片(143)設(shè)置為碗狀、 鍋狀或者半球狀。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:所述底座(11)的上端面固接有固 定支架(13)，所述膨脹體(14)連接在固定支架(13)上。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:所述底殼(141)上端設(shè)置有徑向 延伸的卡裝凸環(huán)(1411)，所述固定支架(13)上端面設(shè)置有用于安裝膨脹體(14)的安裝孔 (131)，所述卡裝凸環(huán)(1411)抵接于安裝孔(131)的邊緣。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:所述溫控裝置(16)為半導(dǎo)體制 冷片。
【文檔編號(hào)】B25J9/10GK106003006SQ201610615108
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月29日
【發(fā)明人】伍活民, 陳文錫
【申請(qǐng)人】江門市螞蟻機(jī)器人有限公司