本發(fā)明屬于驅(qū)動(dòng)設(shè)備，更具體的說(shuō)是一種多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)架。

背景技術(shù)：

1、多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)架是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化、精密加工、機(jī)器人技術(shù)等領(lǐng)域中，不可或缺的關(guān)鍵組件，它通過(guò)多個(gè)軸的協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)軌跡的精準(zhǔn)控制，廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、3d打印、激光切割、精密裝配、醫(yī)療設(shè)備、航空航天等多個(gè)行業(yè)。具體來(lái)說(shuō)，在實(shí)踐中，由于目標(biāo)工件的運(yùn)動(dòng)位置需要空間點(diǎn)定位，設(shè)備需要通過(guò)幾個(gè)運(yùn)動(dòng)軸以相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行協(xié)作，盡量以最短時(shí)間運(yùn)動(dòng)到位。

2、常用的多軸聯(lián)動(dòng)通常是n軸聯(lián)動(dòng)，即n個(gè)方向上的直線移動(dòng)的同步進(jìn)行，例如在x、y、z三坐標(biāo)軸上三軸聯(lián)動(dòng)，即三個(gè)直線運(yùn)動(dòng)副同步進(jìn)行，運(yùn)動(dòng)合成，繼而抵達(dá)設(shè)定的空間位置，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雖然簡(jiǎn)單，但是要實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)的迅速移動(dòng)，單純依靠一種運(yùn)動(dòng)副，即僅依靠直線運(yùn)動(dòng)副，就需要配備更復(fù)雜多變的精密協(xié)同進(jìn)給機(jī)構(gòu)，更專業(yè)的數(shù)控程序設(shè)計(jì)，否則聯(lián)動(dòng)過(guò)程中，一旦某個(gè)方向的坐標(biāo)出現(xiàn)偏移，整個(gè)運(yùn)動(dòng)就會(huì)徹底改變；而且，要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)工件的定位，還需要配備額外的定位裝夾工具，因此，目前尚無(wú)運(yùn)動(dòng)形式更為豐富，結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單的聯(lián)動(dòng)機(jī)架來(lái)快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)目標(biāo)工件的運(yùn)動(dòng)定位。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)背景技術(shù)中提及的技術(shù)現(xiàn)狀，為克服現(xiàn)有技術(shù)中的相應(yīng)缺陷，本發(fā)明在此特別地公開(kāi)一種多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)架，解決了現(xiàn)有多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)所采用的運(yùn)動(dòng)副形式單一，實(shí)現(xiàn)任何軌跡或者任何位置的運(yùn)動(dòng)，都必須依靠直線移動(dòng)來(lái)合成后完成的問(wèn)題，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，多種類型的運(yùn)動(dòng)副配合，且各個(gè)運(yùn)動(dòng)軸或運(yùn)動(dòng)副彼此相距一個(gè)初始距離，因此在運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以以更快的速度，實(shí)現(xiàn)更大范圍的運(yùn)動(dòng)，為現(xiàn)有的多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)架提供一種新的可靠性選擇。

2、本領(lǐng)域技術(shù)人員為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供如下技術(shù)方案：一種多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)架，包括支座和安裝在支座上的旋轉(zhuǎn)臂，所述支座呈l型，在支座的水平段的自由端具有第一轉(zhuǎn)動(dòng)部，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)部用于安裝在外部驅(qū)動(dòng)設(shè)備上，以使得第一轉(zhuǎn)動(dòng)部令支座繞豎直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；支座的豎直段的頂部?jī)?nèi)側(cè)壁通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有所述旋轉(zhuǎn)臂，以使得旋轉(zhuǎn)臂繞水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；

3、所述旋轉(zhuǎn)臂包括主臂和滑臂，所述主臂的一端通過(guò)所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)部和支座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，主臂的另一端供所述滑臂滑動(dòng)安裝，且滑臂呈c型結(jié)構(gòu)，滑臂在主臂內(nèi)繞滑臂的圓心做圓弧滑動(dòng)；在所述滑臂的頂端通過(guò)豎直伸縮機(jī)構(gòu)連接有一個(gè)繞豎直軸線旋轉(zhuǎn)的第三轉(zhuǎn)動(dòng)部，所述第三轉(zhuǎn)動(dòng)部的底端固定有壓板；所述滑臂的底端固定有承臺(tái)，所述壓板與所述承臺(tái)上下相對(duì)布置。

4、進(jìn)一步地，第一轉(zhuǎn)動(dòng)部、第二轉(zhuǎn)動(dòng)部和第三轉(zhuǎn)動(dòng)部均包括一個(gè)齒圈和若干個(gè)傳動(dòng)齒輪，以及一個(gè)中心輪，所述中心輪與電機(jī)的主軸傳動(dòng)連接，所述傳動(dòng)齒輪位于齒圈內(nèi)側(cè)且與齒圈和中心輪同時(shí)嚙合。

5、進(jìn)一步地，主臂也呈l型結(jié)構(gòu)，其背離所述支座的一端具有一個(gè)弧形的滑腔，所述滑腔供所述滑臂滑動(dòng)配合安裝。

6、進(jìn)一步地，滑腔的兩端各設(shè)有一塊密封塊，所述密封塊內(nèi)嵌固定在滑臂的內(nèi)壁上，密封塊與所述滑臂的表面滑動(dòng)密封地接觸配合。

7、進(jìn)一步地，主臂的內(nèi)側(cè)壁上固定有安裝套，所述安裝套供所述密封塊的一端固定地嵌入安裝。

8、進(jìn)一步地，主臂內(nèi)還一體地具有一塊弧形擋油板，所述弧形擋油板與位于滑腔內(nèi)的滑臂之間形成一個(gè)與外部高壓油泵連接的液壓油腔；所述滑臂的背部中央具有一個(gè)安裝嘴，安裝嘴內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝有一個(gè)閥筒，閥筒兩端封閉且能繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，閥筒的筒壁上具有兩個(gè)閥孔；所述閥筒露出安裝嘴的一側(cè)表面還具有進(jìn)油嘴，所述進(jìn)油嘴正對(duì)兩閥孔之間的區(qū)域；所述滑臂內(nèi)具有一個(gè)液壓頂推腔，經(jīng)所述閥孔流出的液壓油注入到所述液壓頂推腔內(nèi)而推動(dòng)滑臂在主臂內(nèi)滑動(dòng)。

9、進(jìn)一步地，液壓頂推腔為弧形，且設(shè)置在所述滑臂的中段處，在液壓頂推腔的一側(cè)內(nèi)壁中央凸起地具有一個(gè)分隔丘，所述分隔丘的頂面與所述閥筒的筒壁滑動(dòng)密封接觸，且分隔丘的頂面大小須能夠徹底覆蓋一個(gè)閥孔，以便閥筒轉(zhuǎn)動(dòng)至其中一個(gè)閥孔與其對(duì)應(yīng)側(cè)的液壓頂推腔連通后，另一個(gè)閥孔則被所述分隔丘的頂面覆蓋密封。

10、進(jìn)一步地，在所述液壓頂推腔和液壓油腔之間所正對(duì)的主臂背面，設(shè)有一道弧形的條孔，所述條孔供一根調(diào)節(jié)桿穿過(guò)后與所述閥筒的端面固接，且調(diào)節(jié)桿還與條孔滑動(dòng)配合，以便通過(guò)調(diào)節(jié)桿轉(zhuǎn)動(dòng)閥筒到位后，調(diào)節(jié)桿能隨著閥筒與滑臂一起在主臂內(nèi)做圓弧運(yùn)動(dòng)。

11、進(jìn)一步地，條孔平行地設(shè)置在一道導(dǎo)向溝槽內(nèi)，所述導(dǎo)向溝槽設(shè)置在滑臂背面，導(dǎo)向溝槽內(nèi)滑動(dòng)安裝有滑塊，滑塊中央具有一個(gè)階梯孔，所述階梯孔始終與所述條孔對(duì)齊，且調(diào)節(jié)桿頂端通過(guò)拉簧和滑鍵豎直彈性伸縮地安裝在階梯孔內(nèi)的一個(gè)鎖緊蓋內(nèi)，調(diào)節(jié)桿的底端與所述閥筒的端面固接；

12、在常態(tài)下，所述拉簧使得所述鎖緊蓋緊貼所述滑塊，所述閥筒的端面緊貼主臂的內(nèi)側(cè)壁，朝主臂背后外側(cè)提拉所述調(diào)節(jié)桿時(shí)，所述拉簧被拉伸而鎖緊蓋與滑塊分離后轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)定角度再釋放時(shí)，鎖緊螺蓋與滑塊恢復(fù)接觸狀態(tài)。

13、進(jìn)一步地，在所述滑塊的頂端具有兩個(gè)相鄰的缺口，所述鎖緊蓋的底端面具有一個(gè)凸起的楔形部，楔形部依次與兩個(gè)缺口承插配合時(shí)，兩個(gè)閥孔依次與其對(duì)應(yīng)的液壓頂推腔連通。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明中的多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)架通過(guò)三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副以及一個(gè)圓弧滑動(dòng)的滑動(dòng)副，還有一個(gè)豎直滑動(dòng)副，來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)工件的迅速定位，具有運(yùn)動(dòng)范圍廣，運(yùn)動(dòng)形式多樣化，從而可以更好地適應(yīng)不同工件的不同定位需求，將目標(biāo)工件以經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方式，快速而準(zhǔn)確地運(yùn)動(dòng)到既定空間位置，而且本身的豎直伸縮機(jī)構(gòu)不但作為豎直移動(dòng)的執(zhí)行元件，也是夾緊工件的夾具之一，不需要額外的機(jī)械手或者夾具的參與，即可將目標(biāo)工件抓取后移動(dòng)到既定位置處，或者在運(yùn)動(dòng)到既定位置處時(shí)，將工件放入而夾緊固定。本發(fā)明在使用時(shí)，可以單個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)置轉(zhuǎn)到角度，以及圓弧滑動(dòng)設(shè)置滑動(dòng)行程，豎直伸縮設(shè)置豎直伸縮位移，這些都可以單獨(dú)控制和更改，根據(jù)具體工件需要抵達(dá)的位置或者需要運(yùn)動(dòng)的軌跡，來(lái)合理選擇運(yùn)動(dòng)副，不必死板地統(tǒng)一經(jīng)直線運(yùn)動(dòng)副合成而來(lái)，運(yùn)動(dòng)更加靈活多變，具有速度更快，運(yùn)動(dòng)更準(zhǔn)確的效果。

15、本發(fā)明的其它功能、特征將在后續(xù)實(shí)施例中具體展開(kāi)介紹，以供充分理解本發(fā)明構(gòu)思，從而具體運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)踐中。

技術(shù)特征：

1.一種多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)架，其特征在于，包括支座(1)和安裝在支座(1)上的旋轉(zhuǎn)臂(5)，所述支座(1)呈l型，在支座(1)的水平段的自由端具有第一轉(zhuǎn)動(dòng)部(2)，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)部(2)用于安裝在外部驅(qū)動(dòng)設(shè)備上，以使得第一轉(zhuǎn)動(dòng)部(2)令支座(1)繞豎直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；支座(1)的豎直段的頂部?jī)?nèi)側(cè)壁通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)部(3)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有所述旋轉(zhuǎn)臂(5)，以使得旋轉(zhuǎn)臂(5)繞水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)架，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)部(2)、第二轉(zhuǎn)動(dòng)部(3)和第三轉(zhuǎn)動(dòng)部(7)均包括一個(gè)齒圈(10)和若干個(gè)傳動(dòng)齒輪(11)，以及一個(gè)中心輪(13)，所述中心輪(13)與電機(jī)的主軸(12)傳動(dòng)連接，所述傳動(dòng)齒輪(11)位于齒圈(10)內(nèi)側(cè)且與齒圈(10)和中心輪(13)同時(shí)嚙合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)架，其特征在于，所述主臂(4)也呈l型結(jié)構(gòu)，其背離所述支座(1)的一端具有一個(gè)弧形的滑腔，所述滑腔供所述滑臂滑動(dòng)配合安裝。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)架，其特征在于，所述滑腔的兩端各設(shè)有一塊密封塊(14)，所述密封塊(14)內(nèi)嵌固定在滑臂的內(nèi)壁上，密封塊(14)與所述滑臂的表面滑動(dòng)密封地接觸配合。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)架，其特征在于，所述主臂(4)的內(nèi)側(cè)壁上固定有安裝套(15)，所述安裝套(15)供所述密封塊(14)的一端固定地嵌入安裝。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)架，其特征在于，所述主臂(4)內(nèi)還一體地具有一塊弧形擋油板(16)，所述弧形擋油板(16)與位于滑腔內(nèi)的滑臂之間形成一個(gè)與外部高壓油泵連接的液壓油腔(17)；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)架，其特征在于，所述液壓頂推腔(22)為弧形，且設(shè)置在所述滑臂的中段處，在液壓頂推腔(22)的一側(cè)內(nèi)壁中央凸起地具有一個(gè)分隔丘，所述分隔丘的頂面與所述閥筒(19)的筒壁滑動(dòng)密封接觸，且分隔丘的頂面大小須能夠徹底覆蓋一個(gè)閥孔(21)，以便閥筒(19)轉(zhuǎn)動(dòng)至其中一個(gè)閥孔(21)與其對(duì)應(yīng)側(cè)的液壓頂推腔(22)連通后，另一個(gè)閥孔(21)則被所述分隔丘的頂面覆蓋密封。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)架，其特征在于，在所述液壓頂推腔(22)和液壓油腔(17)之間所正對(duì)的主臂(4)背面，設(shè)有一道弧形的條孔(23)，所述條孔(23)供一根調(diào)節(jié)桿(27)穿過(guò)后與所述閥筒(19)的端面固接，且調(diào)節(jié)桿(27)還與條孔(23)滑動(dòng)配合，以便通過(guò)調(diào)節(jié)桿(27)轉(zhuǎn)動(dòng)閥筒(19)到位后，調(diào)節(jié)桿(27)能隨著閥筒(19)與滑臂一起在主臂(4)內(nèi)做圓弧運(yùn)動(dòng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)架，其特征在于，所述條孔(23)平行地設(shè)置在一道導(dǎo)向溝槽(24)內(nèi)，所述導(dǎo)向溝槽(24)設(shè)置在滑臂背面，導(dǎo)向溝槽(24)內(nèi)滑動(dòng)安裝有滑塊(25)，滑塊(25)中央具有一個(gè)階梯孔(31)，所述階梯孔(31)始終與所述條孔(23)對(duì)齊，且調(diào)節(jié)桿(27)頂端通過(guò)拉簧(28)和滑鍵(29)豎直彈性伸縮地安裝在階梯孔(31)內(nèi)的一個(gè)鎖緊蓋(26)內(nèi)，調(diào)節(jié)桿(27)的底端與所述閥筒(19)的端面固接；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)架，其特征在于，在所述滑塊(25)的頂端具有兩個(gè)相鄰的缺口(32)，所述鎖緊蓋(26)的底端面具有一個(gè)凸起的楔形部，楔形部依次與兩個(gè)缺口(32)承插配合時(shí)，兩個(gè)閥孔(21)依次與其對(duì)應(yīng)的液壓頂推腔(22)連通。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)架，屬于驅(qū)動(dòng)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，在其支座的水平段的自由端具有第一轉(zhuǎn)動(dòng)部，第一轉(zhuǎn)動(dòng)部用于安裝在外部驅(qū)動(dòng)設(shè)備上，支座的豎直段的頂部?jī)?nèi)側(cè)壁通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有旋轉(zhuǎn)臂，以使得旋轉(zhuǎn)臂繞水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；旋轉(zhuǎn)臂包括主臂和滑臂，主臂的一端通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)部和支座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，主臂的另一端供滑臂滑動(dòng)安裝，滑臂在主臂內(nèi)繞滑臂的圓心做圓弧滑動(dòng)；在滑臂的頂端通過(guò)豎直伸縮機(jī)構(gòu)連接有一個(gè)繞豎直軸線旋轉(zhuǎn)的第三轉(zhuǎn)動(dòng)部，第三轉(zhuǎn)動(dòng)部的底端固定有壓板；滑臂的底端固定有承臺(tái)，壓板與承臺(tái)上下相對(duì)布置。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)工件的靈活定位，將其快速準(zhǔn)確地移動(dòng)至既定的位置。

技術(shù)研發(fā)人員：楊曉偉,周飛宇,陳小毅,邢靈霞
受保護(hù)的技術(shù)使用者：樂(lè)普（北京）醫(yī)療裝備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10