一种多轴运动系统的制作方法

1.本实用新型涉及空间直线运动技术领域，具体而言，涉及一种多轴运动系统。


背景技术：

2.直线模组，也称线性模组、直角坐标机器人、直线滑台等，是继直线导轨、直线运动模组、滚珠丝杆直线传动机构的自动化升级单元，可以通过各个单元的组合实现负载的直线、曲线运动，使轻负载的自动化更加灵活、定位更加精准，具有重复定位精度高、反向间隙小、使用寿命长的特点，伴随工业自动化的飞速发展，直线模组在点胶、切割、雕刻、打标、搬运、工件检测等不同种类的行业领域有着广泛应用。
3.多个直线模组可以搭建多轴xyz台，而为了将单轴直线模组搭建为多轴，通常需要增加连接板等部件，导致多轴xyz台组合尺寸大幅增加，无法在较小的空间内安装使用，并且搭载后模组的可迁移性较差。
4.综上所述，我们提出了一种多轴运动系统解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种多轴运动系统，其能够通过呈空间垂直设置的x轴模组、y轴模组和z轴模组，在实现工作负载快速准确定位的同时，也能通过底板与模组之间、相邻模组之间的可拆卸连接，增加对工作环境的适应程度，具有更高的空间利用率，通用性更好，解决了在较小空间内xyz台无法安装使用的问题。
6.本实用新型的实施例是这样实现的：
7.本技术实施例提供一种多轴运动系统，其包括底板以及设置于上述底板上方的呈空间垂直设置的x轴模组、y轴模组和z轴模组；
8.上述底板开设有多个预留孔，上述底板可拆卸设置有两组相互平行设置的x轴模组，上述x轴模组包括设置于上述底板的两个x方向固定座，两个x方向固定座之间转动设置有第一丝杆，上述第一丝杆的一端穿过上述x方向固定座连接有第一驱动电机，上述第一丝杆转动设置有x方向滑台，两个上述x方向滑台同步运动；
9.上述y轴模组包括两个y方向固定座和转动设置于上述y方向固定座的第二丝杆，两个上述y方向固定座分别可拆卸设置于两个上述x方向滑台，上述第二丝杆转动设置有y方向滑台；
10.上述z轴模组包括可拆卸设置于上述y方向滑台的基座，上述基座转动设置有第三丝杆，上述基座滑动设置有z方向滑台，上述z方向滑台套设于上述第三丝杆。
11.在本实用新型的一些实施例中，上述y轴模组和上述z轴模组分别还包括第二驱动电机和第三驱动电机，上述第一驱动电机、上述第二驱动电机和上述第三驱动电机均通过电机法兰板分别与上述底板、上述x方向滑台和y方向滑台可拆卸连接。
12.在本实用新型的一些实施例中，上述第一丝杆、上述第二丝杆和上述第三丝杆均包括主体部和连接部，上述连接部直径小于上述主体部直径，上述连接部通过联轴器和对
应驱动电机相连。
13.在本实用新型的一些实施例中，上述底板可拆卸设置有限位滑轨，上述x方向滑台下方设置有第一滑块，上述第一滑块与上述限位滑轨滑动配合。
14.在本实用新型的一些实施例中，两个上述y方向固定座之间设置有连接板，上述连接板上开设有滑动槽，上述y方向滑台设置有与上述滑动槽滑动配合的第二滑块。
15.在本实用新型的一些实施例中，上述第三驱动电机与上述第三丝杆之间设置有传动组件，上述传动组件两端分别连接第三驱动电机与上述第三丝杆。
16.在本实用新型的一些实施例中，上述传动组件包括第一同步轮和第二同步轮，上述第一同步轮连接上述第三驱动电机，上述第二同步轮套接于上述第三丝杆末端，上述第一同步轮和上述第二同步轮外套接有同步带。
17.在本实用新型的一些实施例中，上述第一同步轮、上述第二同步轮与上述同步带的外围套设有防尘罩。
18.在本实用新型的一些实施例中，上述底板设置有调节组件，上述调节组件包括呈矩形分布于上述底板的四个调节螺栓。
19.在本实用新型的一些实施例中，上述底板设置有水准调平管。
20.相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：
21.一种多轴运动系统，包括底板以及设置于上述底板上方的呈空间垂直设置的x轴模组、y轴模组和z轴模组；
22.上述底板开设有多个预留孔，上述底板可拆卸设置有两组相互平行设置的x轴模组，上述x轴模组包括设置于上述底板的两个x方向固定座，两个x方向固定座之间转动设置有第一丝杆，上述第一丝杆的一端穿过上述x方向固定座连接有第一驱动电机，上述第一丝杆转动设置有x方向滑台，两个上述x方向滑台同步运动；
23.上述y轴模组包括两个y方向固定座和转动设置于上述y方向固定座的第二丝杆，两个上述y方向固定座分别可拆卸设置于两个上述x方向滑台，上述第二丝杆转动设置有y方向滑台；
24.上述z轴模组包括可拆卸设置于上述y方向滑台的基座，上述基座转动设置有第三丝杆，上述基座滑动设置有z方向滑台，上述z方向滑台套设于上述第三丝杆。
25.在本实用新型中，在底板上可拆卸设置有两组平行的x轴模组，可以为设置在x轴模组上方的y轴模组和z轴模组提供更稳定均匀的支撑力，减少x轴模组上方部件的重力对本实用新型的x轴方向上运动的影响，并且使得本实用新型处于工作状态时的重心更稳定，两个x方向滑台同步运动，进一步增加了x轴方向上运动的稳定性，x轴模组和底板之间、x轴模组和y轴模组之间、y轴模组和z轴模组之间均为可拆卸连接，可以根据使用需求进行调节组装，本实用新型的拆装和移动更为方便，并且因为省去了常规连接用板的设置，在本实用新型组装完成进行工作时，本实用新型自身占用的空间和实际可触达的工作空间的比值更小，空间利用率更高，解决了在较小空间内xyz台无法安装使用的问题。本实用新型通过呈空间垂直设置的x轴模组、y轴模组和z轴模组，实现工作负载快速准确定位的同时，也能通过底板与模组之间、相邻模组之间的可拆卸连接，增加对工作环境的适应程度，具有更高的空间利用率，通用性更好，解决了在较小空间内xyz台无法安装使用的问题。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
27.图1为本实用新型实施例的结构示意图；
28.图2为本实用新型实施例的侧视图。
29.图标：1、底板；2、x轴模组；3、y轴模组；4、z轴模组；5、预留孔；6、x方向固定座；7、第一丝杆；8、第一驱动电机；9、x方向滑台；10、y方向固定座；11、第二丝杆；12、y方向滑台；13、基座；14、第三丝杆；15、z方向滑台；16、第二驱动电机；17、第三驱动电机；18、电机法兰板；19、主体部；20、连接部；21、联轴器；22、限位滑轨；23、第一滑块；24、水准调平管；25、连接板；26、滑动槽；27、第二滑块；28、第一同步轮；29、第二同步轮；30、同步带；31、调节螺栓。
具体实施方式
30.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
31.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
32.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
33.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
35.在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
36.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.实施例
38.请参照图1～图2，本实施例提供一种多轴运动系统，其包括底板1以及设置于上述底板1上方的呈空间垂直设置的x轴模组2、y轴模组3和z轴模组4；
39.上述底板1开设有多个预留孔5，上述底板1可拆卸设置有两组相互平行设置的x轴模组2，上述x轴模组2包括设置于上述底板1的两个x方向固定座6，两个x方向固定座6之间转动设置有第一丝杆7，上述第一丝杆7的一端穿过上述x方向固定座6连接有第一驱动电机8，上述第一丝杆7转动设置有x方向滑台9，两个上述x方向滑台9同步运动；
40.上述y轴模组3包括两个y方向固定座10和转动设置于上述y方向固定座10的第二丝杆11，两个上述y方向固定座10分别可拆卸设置于两个上述x方向滑台9，上述第二丝杆11转动设置有y方向滑台12；
41.上述z轴模组4包括可拆卸设置于上述y方向滑台12的基座13，上述基座13转动设置有第三丝杆14，上述基座13滑动设置有z方向滑台15，上述z方向滑台15套设于上述第三丝杆14。
42.在本实用新型中，在底板1上可拆卸设置有两组平行的x轴模组2，可以为设置在x轴模组2上方的y轴模组3和z轴模组4提供更稳定均匀的支撑力，减少x轴模组2上方部件的重力对本实用新型的x轴方向上运动的影响，并且使得本实用新型处于工作状态时的重心更稳定，两个x方向滑台9同步运动，进一步增加了x轴方向上运动的稳定性，x轴模组2和底板1之间、x轴模组2和y轴模组3之间、y轴模组3和z轴模组4之间均为可拆卸连接，可以根据使用需求进行调节组装，本实用新型的拆装和移动更为方便，并且因为省去了常规连接用板的设置，在本实用新型组装完成进行工作时，本实用新型自身占用的空间和实际可触达的工作空间的比值更小，空间利用率更高，解决了在较小空间内xyz台无法安装使用的问题。本实用新型通过呈空间垂直设置的x轴模组2、y轴模组3和z轴模组4，实现工作负载快速准确定位的同时，也能通过底板1与模组之间、相邻模组之间的可拆卸连接，增加对工作环境的适应程度，具有更高的空间利用率，通用性更好，解决了在较小空间内xyz台无法安装使用的问题。
43.需要说明的是，上述的可拆卸连接均可以通过螺纹连接的方式实现，上述丝杆和固定座之间的转动连接均可以通过在连接处设置滚动轴承实现，上述z方向滑台15用于外接工作负载。
44.进一步地，z方向滑台15底部与基座13滑动配合，z方向滑台15套设于第三丝杆14且与第三丝杆14转动配合，增加z方向滑台15运用时的稳定性。
45.在本实用新型的一些实施例中，上述y轴模组3和上述z轴模组4分别还包括第二驱动电机16和第三驱动电机17，上述第一驱动电机8、上述第二驱动电机16和上述第三驱动电机17均通过电机法兰板18分别与上述底板1、上述x方向滑台9和y方向滑台12可拆卸连接。
46.在上述实施例中，电机法兰板18能够直接为上述驱动电机提供稳定的支持力，保证驱动电机输出轴与丝杆之间的同轴度，增加本实用新型工作时定向移动的稳定性，上述可拆卸连接均为螺纹连接。
47.在本实用新型的一些实施例中，上述第一丝杆7、上述第二丝杆11和上述第三丝杆14均包括主体部19和连接部20，上述连接部20直径小于上述主体部19直径，上述连接部20通过联轴器21和对应驱动电机相连。
48.在上述实施例中，连接部20的数量为两个，分布在主体部19的两端，连接部20的设计能更好地兼容滚动轴承的内圈口径大小，并且其中的一个连接部20和对应驱动电机的输出轴通过联轴器21相连，实现输出动力的稳定传递。
49.在本实用新型的一些实施例中，上述底板1可拆卸设置有限位滑轨22，上述x方向滑台9下方设置有第一滑块23，上述第一滑块23与上述限位滑轨22滑动配合。
50.在上述实施例中，限位滑轨22和第一滑块23的配合能提升x方向滑台9移动时的稳定性，限位滑轨22在x方向滑台9移动的过程中能提供有效的向上的支持力。
51.需要说明的是，两个x轴模组2结构设计相同，为了更好地展示本实用新型的整体结构，在图1中，只对两个x轴模组2的其中一个进行了限位滑轨22的展示，另一处限位滑轨22未示出。
52.在本实用新型的一些实施例中，两个上述y方向固定座10之间设置有连接板25，上述连接板25上开设有滑动槽26，上述y方向滑台12设置有与上述滑动槽26滑动配合的第二滑块27。
53.在上述实施例中，连接板25竖直设置，以此减少甚至避免对z轴模组4的工作干扰，连接板25上的滑动槽26和第二滑块27的配合能使y方向滑台12获得更好地滑动稳定性。
54.在本实用新型的一些实施例中，上述第三驱动电机17与上述第三丝杆14之间设置有传动组件，上述传动组件两端分别连接第三驱动电机17与上述第三丝杆14。
55.在上述实施例中，第三驱动电机17采用左折安装的设计，减少了本实用新型的整体高度。第三驱动电机17左折安装的设计指上述第三丝杆14并未直接与上述第三驱动电机17的输出轴相连，而是让第三驱动电机17通过上述传动组件向第三丝杆14进行传动。
56.在本实用新型的一些实施例中，上述传动组件包括第一同步轮28和第二同步轮29，上述第一同步轮28连接上述第三驱动电机17，上述第二同步轮29套接于上述第三丝杆14末端，上述第一同步轮28和上述第二同步轮29外套接有同步带30。
57.在上述实施例中，第一同步轮28与第二同步轮29的外壁上均设置有相同尺寸与规格的轮齿，上述同步带30内壁开设有与上述轮齿的齿槽，使得第三驱动电机17转动时能够同步带30动第一同步轮28转动，即第一同步轮28通过轮齿与同步带30上齿槽的配合，带动同步带30进行等速转动，第二同步轮29伴随同步带30转动而转动，转动的第二同步轮29带动第三丝杆14进行稳定转动，实现了从第三驱动电机17对第三丝杆14进行稳定传动的过程，提升传动稳定性，也减少了本实用新型的整体高度。
58.在本实用新型的一些实施例中，上述第一同步轮28、上述第二同步轮29与上述同步带30的外围套设有防尘罩。
59.在上述实施例中，防尘罩(图中未示出)能够防护上述传动组件不受外接环境中异物的影响，避免产生安全问题，上述防尘罩可以通过螺栓连接的方式完全将第一同步轮28、第二同步轮29与同步带30罩住，提升本实用新型的可靠性与安全性。
60.在本实用新型的一些实施例中，上述底板1设置有调节组件，上述调节组件包括呈矩形分布于上述底板1的四个调节螺栓31。
61.在上述实施例中，对于需要将本实用新型安装在一些平整度不高的表面的情况，为了保证xyz方向各个模组的滑台的移动准确性，需要保证本实用新型处于水平状态，避免预先设定的工作参数受实际场景因素影响导致出现作业质量不高的情况，呈矩形分布在底
板1下侧的四个调节螺栓31可以通过各自不同的旋入程度进行底板1所处平面的调平。
62.在本实用新型的一些实施例中，上述底板1设置有水准调平管24。
63.在上述实施例中，在对本实用新型进行调平时，可以通过观察水准调平管24内水准调平气泡的位置，当水准调平气泡位于水准调平管24中央时，停止调节，以实现本实用新型的调节。
64.优选地，底板1上开设有放置槽，用于安装上述水准调平管24。
65.进一步地，因为本实用新型为多层设计，对应的，可以在x轴模组2、y轴模组3、z轴模组4的任意位置同等设置上述水准调平管24。
66.综上，本实用新型的实施例提供一种多轴运动系统，其至少具有以下技术效果：
67.在本实用新型中，在底板1上可拆卸设置有两组平行的x轴模组2，可以为设置在x轴模组2上方的y轴模组3和z轴模组4提供更稳定均匀的支撑力，减少x轴模组2上方部件的重力对本实用新型的x轴方向上运动的影响，并且使得本实用新型处于工作状态时的重心更稳定，两个x方向滑台9同步运动，进一步增加了x轴方向上运动的稳定性，x轴模组2和底板1之间、x轴模组2和y轴模组3之间、y轴模组3和z轴模组4之间均为可拆卸连接，可以根据使用需求进行调节组装，本实用新型的拆装和移动更为方便，并且因为省去了常规连接用板的设置，在本实用新型组装完成进行工作时，本实用新型自身占用的空间和实际可触达的工作空间的比值更小，空间利用率更高，解决了在较小空间内xyz台无法安装使用的问题。本实用新型通过呈空间垂直设置的x轴模组2、y轴模组3和z轴模组4，实现工作负载快速准确定位的同时，也能通过底板1与模组之间、相邻模组之间的可拆卸连接，增加对工作环境的适应程度，具有更高的空间利用率，通用性更好，解决了在较小空间内xyz台无法安装使用的问题。
68.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。