一种轻量化适配直线电机的ZR轴结构及含有该结构的机器人的制作方法
本技术涉及机器人，具体涉及一种轻量化适配直线电机的zr轴结构及含有该结构的机器人。
背景技术：
1、在直线电机多轴运动模组中，为使直线电机x轴运动模组和y轴运动模组小型化，在保证高精度、r轴末端负载、高速度和高加速度的前提下，减小xy轴的负载最容易实现小型化。比如传统的xyzr轴直线运动模组中，在保证z轴运动行程220mm，z轴重复定位精度±0.01mm，z轴最大运动速度1100mm/s(5532.45r/min)；r轴末端负载额定3kg，最大6kg r轴±360°，r轴重复定位精度±0.01°，r轴最大运动速度2000°/s(6000r/min)，一般传统的zr轴运动模组自身重量将大于12kg，因此zr轴下端的xy轴运动模组，势必需要增加功率，体积变大。
2、如公开号为cn107042509b的专利就公开了连杆与同步带联合传动的平面关节型四自由度机器人，该装置x轴和y轴动力依靠单级同步带与连杆传递，z轴和r轴动力依靠多级同步带传递，末端执行机构和丝杠模组与花键模组连接，实现装置的四轴向运动。
3、但是，该装置结构较为复杂，丝杠模组和花键模组组合的末端执行机构重量大，从而降低x轴和y轴的速度和加速度。
4、基于此，本实用新型设计了一种轻量化适配直线电机的zr轴结构及含有该结构的机器人以解决上述问题。
技术实现思路
1、针对现有技术所存在的上述缺点，本实用新型提供了一种轻量化适配直线电机的zr轴结构及含有该结构的机器人。
2、为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
3、一种轻量化适配直线电机的zr轴结构，包括花键模组和安装台；
4、所述花键模组包括多维度驱动组件和转动组件，多维度驱动组件和转动组件安装在安装台上；多维度驱动组件和转动组件上安装有花键轴。
5、所述多维度驱动组件包括第一驱动组件、第一传动组件和第一连接组件，第一驱动组件固定安装在安装台上，第一驱动组件的输出端通过第一传动组件与连接组件传动连接。
6、更进一步的，所述第一连接组件包括花键套，花键套与花键轴螺纹连接。
7、更进一步的，所述转动组件包括第二驱动组件、第二传动组件和第二连接组件，第二驱动组件固定安装在安装台上，第二驱动组件通过第二传动组件与第二连接组件传动连接。
8、更进一步的，所述第二连接组件包括螺母套，螺母套与花键轴啮合连接。
9、更进一步的，所述第一传动组件设置为皮带与皮带轮传动结构。
10、更进一步的，所述第二传动组件设置为皮带与皮带轮传动结构。
11、更进一步的，所述第一驱动组件和第二驱动组件的输出端朝向一致。
12、更进一步的，一种含有所述轻量化适配直线电机的zr轴结构的机器人，包括x轴移动组件；所述x轴移动组件的驱动端安装有侧向y轴移动组件，侧向y轴移动组件上安装有侧向滑台，用于承载zr轴机器人的安装台固定安装在侧向滑台上；多维度驱动组件和转动组件安装在安装台上；
13、第一驱动组件和第二驱动组件固定安装在安装台上；第一传动组件和第二传动组件转动安装在安装台上，螺母套与花键套转动安装在安装台上；
14、所述侧向y轴移动组件包括移动架、滑轨和滑台驱动组件，移动架滑动安装在x轴移动组件的驱动端上，两个滑轨固定安装在移动架的侧边，滑轨与侧向滑台限位滑动连接，移动架上安装有用于驱动侧向滑台移动的滑台驱动组件。
15、本实用新型具有以下技术效果：
16、1.本实用新型去掉传统笨重的z轴丝杠型运动模组或去掉z轴直线电机型运动模组，改成更轻量化的花键螺杆。去掉传统大的伺服电机和减速机，改用与成熟的工业四轴平面关节型机器人相同的精巧型、高扭矩、高转速、更高精度的伺服电机和减速机。搭配到高速度、高精度、高加速度的xy轴运动直线电机模组上组合成一套完整的解决方案；
17、2.本实用新型使用工业四轴平面关节型机器人相同zr轴结构和相同的电机、减速机、花键等零件。在保证z轴运动行程220mm，z轴重复定位精度±0.01mm，z轴最大运动速度1100mm/s(5532.45r/min)。r轴末端负载额定3kg，最大6kg，r轴±360°，r轴重复定位精度±0.01°，r轴最大运动速度2000°/s(6000r/min)情况下，zr轴模组自身重量才6kg，是传统结构自身重量的一半以下，从而使zr轴下端的xy轴运动模组更轻量化，速度和加速度更高，由于zr轴设计精巧，在整机同一尺寸下对比，空间利用率得到了大大的提升。
18、我司的一种轻量化适配直线电机的zr轴机器人，因为z轴运动模组去掉了传统的丝杠型运动模组或直线电机型运动模组形式，使用了花键螺杆，从而使运动空间利用率更大，价格比传统的zr轴运动模组便宜40％以上。
技术特征：
1.一种轻量化适配直线电机的zr轴结构，包括花键模组(6)和安装台(5)，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的轻量化适配直线电机的zr轴结构，其特征在于，所述第一连接组件包括花键套(613)，花键套(613)与花键轴(4)螺纹连接。
3.根据权利要求2所述的轻量化适配直线电机的zr轴结构，其特征在于，所述转动组件(62)包括第二驱动组件(621)、第二传动组件(622)和第二连接组件，第二驱动组件(621)固定安装在安装台(5)上，第二驱动组件(621)通过第二传动组件(622)与第二连接组件传动连接。
4.根据权利要求3所述的轻量化适配直线电机的zr轴结构，其特征在于，所述第二连接组件包括螺母套(623)，螺母套(623)与花键轴(4)啮合连接。
5.根据权利要求4所述的轻量化适配直线电机的zr轴结构，其特征在于，所述第一传动组件(612)设置为皮带与皮带轮传动结构。
6.根据权利要求5所述的轻量化适配直线电机的zr轴结构，其特征在于，所述第二传动组件(622)设置为皮带与皮带轮传动结构。
7.根据权利要求6所述的轻量化适配直线电机的zr轴结构，其特征在于，所述第一驱动组件(611)和第二驱动组件(621)的输出端朝向一致。
8.一种含有权利要求7所述的轻量化适配直线电机的zr轴结构的机器人，包括x轴移动组件(1)，其特征在于：所述x轴移动组件(1)的驱动端安装有侧向y轴移动组件(2)，侧向y轴移动组件(2)上安装有侧向滑台(3)，用于承载zr轴机器人的安装台(5)固定安装在侧向滑台(3)上；
技术总结
本技术公开了一种轻量化适配直线电机的ZR轴结构及含有该结构的机器人，属于机器人技术领域，包括包括花键模组和安装台；所述花键模组包括多维度驱动组件和转动组件，多维度驱动组件和转动组件安装在安装台上；多维度驱动组件和转动组件上安装有花键轴。通过上述方式，花键轴在多维度驱动组件的带动下在旋转的同时进行竖直方向的移动，花键轴在转动组件的带动下转动；该装置进去掉了传统的丝杠模组和直线电机模组形式，使运动空间利用率更大，降低自身重量使下端的X轴和Y轴轻量化；侧向滑台带动安装台和花键模组水平移动；移动架侧边安装的滑轨使得侧向滑台得以安装在移动架的侧边，从而减少了侧向滑台的占用空间，降低了侧向滑台重量。
技术研发人员：唐国成
受保护的技术使用者：苏州合益智能科技有限公司
技术研发日：20231229
技术公布日：2024/9/23