一种丝杠花键组件以及机器人论文和设计-李芬

全文摘要

本实用新型涉及机械技术领域，公开了一种丝杠花键组件以及机器人，该丝杠花键组件包括：丝杠螺母、花键螺母以及轴承外圈，其中：丝杠螺母具有用于供丝杠轴穿设的第一轴孔，丝杠螺母内圈形成有用于与丝杠轴螺纹配合的内螺纹；花键螺母具有用于供丝杠轴穿设的第二轴孔，花键螺母的内圈形成有用于与丝杠轴配合的花键结构，且第二轴孔的轴心线与第一轴孔的轴心线重合；轴承外圈套设于丝杠螺母与花键螺母的外侧，且相对轴承外圈，丝杠螺母可绕轴心线旋转，花键螺母可绕轴心线旋转。本实用新型提供的丝杠花键组件采用同一个轴承外圈对丝杠螺母以及花键螺母进行安装固定，可以有效保证丝杠螺母与花键螺母的同轴度。

主设计要求

1.一种丝杠花键组件，其特征在于，包括：丝杠螺母、花键螺母以及轴承外圈，其中：所述丝杠螺母具有用于供丝杠轴穿设的第一轴孔，所述丝杠螺母内圈形成有用于与所述丝杠轴螺纹配合的内螺纹；所述花键螺母具有用于供所述丝杠轴穿设的第二轴孔，所述花键螺母的内圈形成有用于与所述丝杠轴配合的花键结构，且所述第二轴孔的轴心线与所述第一轴孔的轴心线重合；所述轴承外圈套设于所述丝杠螺母与所述花键螺母的外侧，且相对所述轴承外圈，所述丝杠螺母可绕所述轴心线旋转，所述花键螺母可绕所述轴心线旋转。

设计方案

1.一种丝杠花键组件，其特征在于，包括：丝杠螺母、花键螺母以及轴承外圈，其中：

所述丝杠螺母具有用于供丝杠轴穿设的第一轴孔，所述丝杠螺母内圈形成有用于与所述丝杠轴螺纹配合的内螺纹；所述花键螺母具有用于供所述丝杠轴穿设的第二轴孔，所述花键螺母的内圈形成有用于与所述丝杠轴配合的花键结构，且所述第二轴孔的轴心线与所述第一轴孔的轴心线重合；所述轴承外圈套设于所述丝杠螺母与所述花键螺母的外侧，且相对所述轴承外圈，所述丝杠螺母可绕所述轴心线旋转，所述花键螺母可绕所述轴心线旋转。

2.根据权利要求1所述的丝杠花键组件，其特征在于，所述丝杠螺母的外圈与所述花键螺母的外圈位于同一平面。

3.根据权利要求2所述的丝杠花键组件，其特征在于，所述丝杠螺母与所述轴承外圈之间设有滚珠，且所述花键螺母与所述轴承外圈之间设有滚珠。

4.根据权利要求3所述的丝杠花键组件，其特征在于，所述丝杠螺母背离所述花键螺母一侧探出所述轴承外圈，且所述丝杠螺母探出所述轴承外圈的一端形成丝杠螺母连接端。

5.根据权利要求3所述的丝杠花键组件，其特征在于，所述花键螺母背离所述丝杠螺母的一端探出所述轴承外圈，且所述花键螺母探出所述轴承外圈的一端形成花键螺母连接端。

6.根据权利要求1-5任一项所述的丝杠花键组件，其特征在于，所述轴承外圈靠近所述花键螺母的一端形成有法兰结构。

7.根据权利要求6所述的丝杠花键组件，其特征在于，沿所述第一轴孔的轴心线方向，所述丝杠螺母与所述花键螺母间具有间隔。

8.一种机器人，其特征在于，包括：丝杠轴和如权利要求1-7任一项所述的丝杠花键组件，所述丝杠轴穿设于所述丝杠螺母的第一轴孔以及所述花键螺母的第二轴孔内，且所述丝杠轴的外表面形成有与所述丝杠螺母的内螺纹以及所述花键螺母的花键结构配合的传动结构，以使所述丝杠螺母可绕所述丝杠轴的轴心线旋转、所述花键螺母可沿所述丝杠轴的轴心线延伸方向移动。

9.根据权利要求8所述的机器人，其特征在于，还包括用于安装所述丝杠花键组件的安装台，所述安装台与所述轴承外圈可拆卸连接的安装面。

10.根据权利要求8所述的机器人，其特征在于，还包括安装于所述丝杠螺母背离所述花键螺母一端的第一带轮和安装于所述花键螺母背离所述丝杠螺母一端的第二带轮。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及机械技术领域，特别涉及一种丝杠花键组件以及机器人。

背景技术

选择顺应性装配机器手臂(Selective Compliance Assembly Robot Arm，简称SCARA)机器人中通过采用滚珠丝杠花键结构，将安装在电机上的同步带与滚珠丝杠花键结构上的皮带轮相连，驱动SCARA机器人第三、四轴运动，这样不仅可以实现机器人末端轴的旋转和上下运动，也可减速和提高电机的输出转矩。

目前用于SCARA机器人的滚珠丝杠花键有分体式和一体式两种形式。一体式滚珠丝杠花键具有花键旋转方向零间隙、高精度、高速性、运行顺畅、低噪音、高刚性、安装便利及节省空间等特点，因此，一体式滚珠丝杠花键在各大厂家生产的SCARA机器人中被广泛应用。

但是，传统的一体式滚珠丝杠花键采用两个轴承支撑。分别将丝杠螺母和花键螺母外圆直接装入专用的支撑轴承。这样做虽然可以有效减少外圈使用的材料，但是，两个轴承外圈需要被分别固定，对两个轴承外圈的同轴度有严格要求。

实用新型内容

本实用新型提供了一种丝杠花键组件以及机器人，该丝杠花键组件通过采用同一轴承外圈，可以有效避免由于安装误差所导致的两个轴承不同轴的问题。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种丝杠花键组件，包括：丝杠螺母、花键螺母以及轴承外圈，其中：

上述丝杠花键组件中，丝杠花键组件包括丝杠螺母、花键螺母以及轴承外圈。在应用上述丝杠花键组件时，可在丝杠螺母的第一轴孔和花键螺母的第二轴孔内穿设丝杠轴，由于丝杠螺母的第一轴孔的轴心线与花键螺母的第二轴孔的轴心线重合，且丝杠螺母与花键螺母可通过套设于二者轴承外圈进行安装固定，则可保证丝杠螺母与花键螺母的同轴度。

需要说明的是，本实用新型提供的丝杠花键组件采用同一个轴承外圈对丝杠螺母以及花键螺母进行安装固定，可以有效保证丝杠螺母与花键螺母的同轴度。

因此，该丝杠花键组件通过采用同一轴承外圈，可以有效避免由于安装误差所导致的两个轴承不同轴的问题。

优选地，所述丝杠螺母的外圈与所述花键螺母的外圈位于同一平面。

优选地，所述丝杠螺母与所述轴承外圈之间设有滚珠，且所述花键螺母与所述轴承外圈之间设有滚珠。

优选地，所述丝杠螺母背离所述花键螺母一侧探出所述轴承外圈，且所述丝杠螺母探出所述轴承外圈的一端形成丝杠螺母连接端。

优选地，所述花键螺母背离所述丝杠螺母的一端探出所述轴承外圈，且所述花键螺母探出所述轴承外圈的一端形成花键螺母连接端。

优选地，所述轴承外圈靠近所述花键螺母的一端形成有法兰结构。

优选地，沿所述第一轴孔的轴心线方向，所述丝杠螺母与所述花键螺母间具有间隔。

本实用新型还提供一种机器人，包括：丝杠轴和上述技术方案中提供的任意一种丝杠花键组件，所述丝杠轴穿设于所述丝杠螺母的第一轴孔以及所述花键螺母的第二轴孔内，且所述丝杠轴的外表面形成有与所述丝杠螺母的内螺纹以及所述花键螺母的花键结构配合的传动结构，以使所述丝杠螺母可绕所述丝杠轴的轴心线旋转、所述花键螺母可沿所述丝杠轴的轴心线延伸方向移动。

优选地，还包括用于安装所述丝杠花键组件的安装台，所述安装台与所述轴承外圈可拆卸连接的安装面。

优选地，还包括安装于所述丝杠螺母背离所述花键螺母一端的第一带轮和安装于所述花键螺母背离所述丝杠螺母一端的第二带轮。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的丝杠花键组件的结构示意图；

图2为图1中结构的剖视图；

图3为本实用新型实施例提供的机器人的结构示意图；

图4为图3中结构的剖视图。

图标：1-丝杠螺母；2-花键螺母；3-轴承外圈；4-丝杠轴；5-安装台。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1以及图2，本实用新型提供一种丝杠花键组件，包括：丝杠螺母1、花键螺母2以及轴承外圈3，其中：

丝杠螺母1具有用于供丝杠轴4(如图4所示)穿设的第一轴孔，丝杠螺母1内圈形成有用于与丝杠轴4螺纹配合的内螺纹；花键螺母2具有用于供丝杠轴4穿设的第二轴孔，花键螺母2的内圈形成有用于与丝杠轴4配合的花键结构，且第二轴孔的轴心线与第一轴孔的轴心线重合；轴承外圈3套设于丝杠螺母1与花键螺母2的外侧，且相对轴承外圈3，丝杠螺母1可绕轴心线旋转，花键螺母2可绕轴心线旋转。

上述丝杠花键组件中，丝杠花键组件包括丝杠螺母1、花键螺母2以及轴承外圈3。在应用上述丝杠花键组件时，可在丝杠螺母1的第一轴孔和花键螺母2的第二轴孔内穿设丝杠轴4，由于丝杠螺母1的第一轴孔的轴心线与花键螺母2的第二轴孔的轴心线重合，且丝杠螺母1与花键螺母2可通过套设于二者轴承外圈3进行安装固定，则可保证丝杠螺母1与花键螺母2的同轴度。

需要说明的是，本实用新型提供的丝杠花键组件采用同一个轴承外圈3对丝杠螺母1以及花键螺母2进行安装固定，可以有效保证丝杠螺母1与花键螺母2的同轴度。

因此，该丝杠花键组件通过采用同一轴承外圈3，可以有效避免由于安装误差所导致的两个轴承不同轴的问题。

具体的，由于丝杠螺母1内圈形成有用于与丝杠轴4螺纹配合的内螺纹，花键螺母2的内圈形成有用于与丝杠轴4配合的花键结构，且相对轴承外圈3，丝杠螺母1可绕轴心线旋转，花键螺母2可绕轴心线旋转，则当丝杠螺母1转动时，丝杠螺母1带动丝杠轴4沿轴心线方向直线运动，此时，花键螺母2保持不动；当花键螺母2转动时，由于花键结构的存在，花键螺母2将带动丝杠轴4与丝杠螺母1一起转动。

在上述技术方案的基础上，为了更好的保证丝杠螺母1与花键螺母2安装于轴承外圈3后的同轴度，作为一种优选实施方式，设置：丝杠螺母1的外圈与花键螺母2的外圈位于同一平面。

在上述技术方案的基础上，具体设置：丝杠螺母1与轴承外圈3之间设有滚珠，且花键螺母2与轴承外圈3之间设有滚珠。

在上述技术方案的基础上，为了便于丝杠螺母1与其他器件之间的安装，丝杠螺母1背离花键螺母2一侧探出轴承外圈3，且丝杠螺母1探出轴承外圈3的一端形成丝杠螺母1连接端。

需要说明的是，丝杠螺母1连接端可形成有通孔，以与其他部件之间通过螺栓或者螺钉拆卸连接。

同样的，花键螺母2背离丝杠螺母1的一端探出轴承外圈3，且花键螺母2探出轴承外圈3的一端形成花键螺母2连接端。

需要说明的是，花键螺母2连接端也可形成有通孔，以与其他部件之间通过螺栓或者螺钉拆卸连接。

在上述技术方案的基础上，由于本实用新型提供的丝杠花键组件的整体刚度主要和花键螺母2有关，因此，在设计的时候，如图3和图4所示，丝杠螺母1的结构在上，花键螺母2的结构在下，轴承外圈3靠近花键螺母2的一端形成有法兰结构，以通过轴承外圈3的法兰结构与安装平台进行安装。

需要说明的是，由于仅通过轴承外圈3一端的法兰结构即可实现本实用新型提供的丝杠花键组件的安装，则在安装时，设备上仅需要设置一个安装平面，且仅需对该安装平面进行精加工即可。这样不仅可以有效减少精加工面，降低整机的制造与装配难度，而且可以节约成本，提升整体的精度。

值得注意的是，由于丝杠螺母1与花键螺母2各自运动，互不干涉，则优选设置：沿第一轴孔的轴心线方向，丝杠螺母1与花键螺母2间具有间隔。

请参考图3和图4，本实用新型还提供一种机器人，包括：丝杠轴4和上述技术方案中提供的任意一种丝杠花键组件，丝杠轴4穿设于丝杠螺母1的第一轴孔以及花键螺母2的第二轴孔内，且丝杠轴4的外表面形成有与丝杠螺母1的内螺纹以及花键螺母2的花键结构配合的传动结构，以使丝杠螺母1可绕丝杠轴4的轴心线旋转、花键螺母2可沿丝杠轴4的轴心线延伸方向移动。

具体的，当丝杠螺母1转动时，丝杠螺母1通过内螺纹与丝杠轴4上的传动结构配合、带动丝杠轴4沿轴心线方向直线运动，此时，花键螺母2保持不动；当花键螺母2转动时，由于花键结构的存在，花键螺母2将带动丝杠轴4与丝杠螺母1一起转动。

在上述技术方案的基础上，本实用新型提供的机器人还包括用于安装丝杠花键组件的安装台5，安装台5与轴承外圈3可拆卸连接的安装面。

请参考图3，具体可以在丝杆螺母背离花键螺母2的一端安装第一带轮，在花键螺母2背离丝杠螺母1的一端安装第二带轮，以使得第一带轮驱动丝杠螺母1运动，第二带轮驱动花键螺母2运动。

具体的，当第一带轮驱动丝杠螺母1运动，第二带轮驱动花键螺母2运动时，丝杠螺母1和花键螺母2绕丝杠轴4的轴心线旋转，进而实现丝杠轴4的旋转和上下运动。

需要说明的是，由于丝杠螺母1与花键螺母2采用一个轴承外圈3安装，则在机器人内部形成一个凸台结构，即安装台5即可，且在安装前仅对安装台5用于安装轴承外圈3的一侧安装面进行精加工即可。

具体的，当轴承外圈3上设置法兰结构时，通过螺钉将法兰结构安装于安装面即可。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

设计图

一种丝杠花键组件以及机器人论文和设计

一种丝杠花键组件以及机器人论文和设计-李芬

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢