运动装置的制作方法

1.本发明涉及施工设备技术领域，尤其涉及一种运动装置。


背景技术：

2.目前，外墙的喷涂作业无自动化设备能实现，全部依靠人工手持喷涂设备完成。但是，人工喷涂存在移动速度保持性差、移动范围有限、位置不精准的问题，而且由于人员技能差别大等因素，会导致喷涂质量的一致性较差，容易出现漏喷、流坠等不良缺陷。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种运动装置，以解决人工操作喷枪等设备时移动速度保持性差、移动范围有限、位置不精准、操作质量较差的问题。
4.根据本发明实施例的一种运动装置，包括：第一运动机构，所述第一运动机构包括相连的固定组件和移动组件，所述第一运动机构构造成使所述移动组件相对所述固定组件伸出或缩回；第二运动机构，所述第二运动机构设在所述移动组件上；旋转机构，所述旋转机构设在所述第二运动机构上，所述第二运动机构用于驱动所述旋转机构沿所述第二运动机构移动，所述旋转机构的移动方向与所述移动组件的移动方向相垂直；末端执行件，所述末端执行件连接在所述旋转机构上，所述旋转机构用于驱动所述末端执行件回转。
5.根据本发明实施例的运动装置，通过第一运动机构、第二运动机构、旋转机构的协同作用，使得末端执行件能够沿多个方向的移动，具有较大的运动行程范围，可满足较大工作面或异形面的施工作业，并配合末端执行件能满足，而且可使得末端执行件具有移动速度保持性较好、移动范围较大、工作位置精准的优点。
6.一些实施例中，所述固定组件包括：固定板；第一移动件，所述第一移动件可移动地设在所述固定板上，且所述第一移动件连接所述移动组件；可独立驱动的第一挠性传动机构，所述第一挠性传动机构设在所述固定板上，其中所述第一挠性传动机构的挠性件与所述第一移动件相连。
7.可选的，所述固定组件还包括：配重件，所述配重件设在所述挠性件上，且所述配重件与所述第一移动件的移动方向相反。
8.一些实施例中，所述移动组件包括：安装板，所述安装板连接在所述第一移动件上；第二移动件，所述第二移动件可移动地设在所述安装板上，所述第二运动机构连接在所述第二移动件上；第二挠性传动机构，所述第二挠性传动机构设在所述安装板上；其中，所述第二移动件、所述固定板均连接在所述第二挠性传动机构的挠性件上，且所述第二移动件、所述固定板相对所述安装板的移动方向相反。
9.可选的，所述固定板上设有连接板，所述第二挠性传动机构的挠性件连接在所述连接板上。
10.可选的，所述第一挠性传动机构、所述第二挠性传动机构为带传动、链传动、绳传
动的至少一种。
11.一些实施例中，所述第二运动机构的结构与所述第一运动机构的结构相同；其中，所述第二运动机构具有第三移动件，所述旋转机构连接在所述第三移动件上。
12.可选的，所述旋转机构包括：第一转动件，所述第一转动件连接在所述第三移动件上；第二转动件，所述第二转动件连接在所述第一转动件上，且所述第二转动件的旋转轴线与所述第一转动件的旋转轴线相垂直，所述末端执行件连接在所述第二转动件上。
13.可选的，所述第一转动件的末端连接有转接板，所述转接板为l形，所述第二转动件固定在所述转接板上。
14.一些实施例中，所述末端执行件为喷枪。
15.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
16.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
17.图1为本发明实施例中运动装置的立体结构示意图；
18.图2为本发明实施例中第一运动机构的爆炸结构示意图；
19.图3为本发明实施例中第一运动机构的俯视图；
20.图4为本发明实施例中第二运动机构的立体结构示意图；
21.图5为本发明实施例中旋转机构和末端执行件装配的立体结构示意图。
22.附图标记：
23.100、运动装置；
24.10、第一运动机构；
25.11、固定组件；111、固定板；112、第一移动件；114、配重件；115、连接板；
26.113、第一挠性传动机构；1131、第一挠性件；1312、驱动件；13121、伺服电机；13122、第一减速机；
27.12、移动组件；121、安装板；122、第二移动件；123、第二挠性传动机构；1231、第二挠性件；
28.20、第二运动机构；21、第二固定组件；22、第二移动组件；23、第三移动件；
29.30、旋转机构；31、第一转动件；311、电机；312、第二减速机；310、转接板；32、第二转动件；
30.40、末端执行件。
具体实施方式
31.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
32.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.下面结合附图，描述本发明实施例的运动装置100。
35.如图1所示，根据本发明实施例的一种运动装置100，包括：第一运动机构10、第二运动机构20、旋转机构30、末端执行件40。
36.第一运动机构10包括相连的固定组件11和移动组件12，第一运动机构10构造成使移动组件12相对固定组件11伸出或缩回；第二运动机构20设在移动组件12上；旋转机构30设在第二运动机构20上，第二运动机构20用于驱动旋转机构30沿第二运动机构20移动，旋转机构30的移动方向与移动组件12的移动方向相垂直；末端执行件40连接在旋转机构30上，旋转机构30用于驱动末端执行件40回转。也就是说，末端执行件40作为运动装置100的最终输出部件，在第一运动机构10、第二运动机构20以及旋转机构30的共同协助下可实现多自由度的运动。
37.具体而言，在第一运动机构10的驱动下，末端执行件40、旋转机构30以及第二运动机构20随移动组件12可沿第一方向运动，而在第二运动机构20的驱动下，末端执行件40和旋转机构30可沿垂直于第一方向的第二方向运动，最后在旋转机构30的作用下，末端执行件40能够进行回转，因此，最终使得末端执行件40具有较大的行程范围，从而可满足不同的作业需求。
38.例如，以末端执行件40为喷枪为例，整个运动装置100可代替人工实现喷涂作业，由于旋转机构30能驱使末端执行件40，因此能够满足一些异形面的施工要求，功能性大大增强，通过运动装置100配合喷枪作业，移动速度保持性好、移动范围较大、位置精准的优点，而且由于是运动装置100执行喷枪作业，因此可以避免因人工喷涂技术差别较大而导致喷涂质量的一致性较差、容易出现漏喷、流坠等不良缺陷的问题。
39.值得说明的是，末端执行件40还可以是焊枪，则运动装置100配合焊枪同样可以满足焊接施工作业的要求。
40.根据本发明实施例的运动装置100，通过第一运动机构10、第二运动机构20、旋转机构30的协同作用，使得末端执行件40能够沿多个方向的移动，具有较大的运动行程范围，可满足较大工作面或异形面的施工作业，而且可使得末端执行件40具有移动速度保持性较好、移动范围较大、工作位置精准的优点。
41.一些实施例中，如图2所示，固定组件11包括：固定板111、第一移动件112、可独立驱动的第一挠性传动机构113，第一移动件112可移动地设在固定板111上，且第一移动件112连接移动组件12；第一挠性传动机构113设在固定板111上，其中第一挠性传动机构113
的挠性件与第一移动件112相连。也就是说，在固定组件11中，第一挠性传动机构113的挠性件的通过带动第一移动件112在固定板111上移动，实现运动输出。需要说明的是，为方便区分第一挠性传动机构113的挠性件和下文中提及的第二挠性传动机构123的挠性件，这里称第一挠性传动机构113的挠性件为第一挠性件1131，称下文的第二挠性传动机构123的挠性件为第二挠性件1231。则移动组件12固定在第一移动件112上，假设第一方向为左右方向，当第一挠性件1131顺时针运动时，可带动移动组件12在固定组件11上向外伸出；当第一挠性件1131逆时针运动时，可带动动移动组件12在固定组件11上缩回。这种运动方式结构简单，操作起来也方便。
42.一些实施例中，如图2所示，第一移动件112可以为设在固定板111上的直线导轨滑块，这种结构简单，可保证第一移动件112的移动稳定可靠。
43.一些实施例中，如图2所示，第一挠性传动机构113具有驱动件1312，驱动件1312包括伺服电机13121和第一减速机13122，第一减速机13122设在固定板111上，伺服电机13121连接在第一减速机13122上，第一减速机13122的输出轴与第一挠性传动机构113的传动轮相连。
44.可选的，如图2所示，固定组件11还包括：配重件114，配重件114设在挠性件上，且配重件114与第一移动件112的移动方向相反。例如，配重件114设在第一挠性件1131的与第一移动件112相反的另一条边上，可以起到平衡第一挠性件1131运动的作用。
45.具体地，配重件114可以包括配重安装板(图未示出)和配重块(图未示出)，通过放置不同重量的配重块在配重安装板上，从而进行适应性的配重。
46.一些实施例中，如图2所示，移动组件12包括：安装板121、第二移动件122、第二挠性传动机构123，安装板121连接在第一移动件112上；第二移动件122可移动地设在安装板121上，第二运动机构20连接在第二移动件122上；第二挠性传动机构123设在安装板121上，其中，第二移动件122、固定板111均连接在第二挠性传动机构123的挠性件上，且第二移动件122、固定板111相对安装板121的移动方向相反。也就是说，第一移动件112移动时，带动安装板121整体移动，此时，如图3所示，由于第二挠性件1231与固定板111相连接，因此第二挠性件1231转动并带动第二移动件122相对安装板121运动，最终使得第二移动件122的移动速度相对第一移动件112的速度可增大一倍，其移动行程也可以达到固定组件11中第一移动件112行程的两倍，通过该方式使得第二运动机构20的运动范围可超出固定组件11的左右两端，即末端执行件40超出固定组件11的左右两端。一些实施例中，第二移动件122也可以为设在安装板121上的直线导轨滑块，这种结构简单，可保证第二移动件122的移动稳定可靠。
47.可选的，如图2所示，固定板111上设有连接板115，第二挠性传动机构123的挠性件连接在连接板115上，采用该方式有利于第二挠性件1231与固定板111的连接。
48.可选的，第一挠性传动机构113、第二挠性传动机构123为带传动、链传动、绳传动的至少一种。
49.一些实施例中，如图4所示，第二运动机构20的结构与第一运动机构10的结构相同；其中，第二运动机构20具有第三移动件23，旋转机构30连接在第三移动件23上。也就是说，第二运动机构20包括第二固定组件21和第二移动组件22，第二固定组件21与固定组件11的结构相同，第二移动组件22与移动组件12的结构相同，从而实现第三移动件23的快速
移动。
50.可选的，如图5所示，旋转机构30包括：第一转动件31和第二转动件32，第一转动件31连接在第三移动件23上；第二转动件32连接在第一转动件31上，且第二转动件32的旋转轴线与第一转动件31的旋转轴线相垂直，末端执行件40连接在第二转动件32上。也就是说，旋转机构30具有两个旋转自由度，可实现两个方向上的转动，从而能够末端执行件40使满足更多种类异形面的施工作业，例如，当末端执行件40为喷枪时，可实现大墙面喷涂，实现空调位、窗台位、对带有花池的墙面异形面的有效喷涂。
51.可选的，如图5所示，第一转动件31的末端连接有转接板310，转接板310为l形，第二转动件32固定在转接板310上，也就是说，转接板310起到支撑作用，以实现第一转动件31的旋转轴线和第二转动件32的旋转轴线能够进行垂直布置。
52.可选的，如图5所示，第一转动件31和第二转动件32的结构相同，例如，第一转动件31包括电机311和第二减速机312，具体地，第一转动件31中第二减速机312的输出轴连接转接板310，第二转动件32的第二减速机312固定在转接板310上，第二转动件32中第二减速机312的输出轴连接末端执行件40。
53.一些实施例中，末端执行件40为喷枪，从而可是形成一种喷涂的运动装置，可以实现对大墙面和空调位、窗台位、对带有花池的墙面异形面的喷涂。
54.一些实施例中，第一转动件31与第三移动件23、第二运动机构20与第二移动件122均通过紧固件(图未示出)相连，紧固件可以是螺栓或螺钉，成本低，连接牢固可靠。
55.下面结合附图，描述本发明运动装置100的一个具体实施例。
56.如图1至图5所示，一种运动装置100，包括：第一运动机构10，第二运动机构20、旋转机构30、末端执行件40。记第一运动机构10为运动x轴，第二运动机构20为运动y轴，旋转机构30包括第一转动件31和第二转动件32，第一转动件31为旋转b轴，第二转动件32为旋转c轴。第一运动机构10包括相连的固定组件11和移动组件12。
57.固定组件11包括：固定板111、第一移动件112、可独立驱动的第一挠性传动机构113、配重件114，第一移动件112为设在固定板111上的直线导轨滑块，且第一移动件112连接移动组件12；第一挠性传动机构113设在固定板111上，其中第一挠性传动机构113的挠性件与第一移动件112相连，配重件114设在挠性件上，且配重件114与第一移动件112的移动方向相反。第一挠性传动机构113具有驱动件1312，驱动件1312包括伺服电机13121和第一减速机13122。
58.移动组件12包括：安装板121、第二移动件122、第二挠性传动机构123，安装板121连接在第一移动件112上；第二移动件122为设在安装板121上的直线导轨滑块，第二运动机构20连接在第二移动件122上；第二挠性传动机构123设在安装板121上，其中，第二移动件122、固定板111均连接在第二挠性传动机构123的挠性件上，且第二移动件122、固定板111相对安装板121的移动方向相反，固定板111上设有连接板115，第二挠性传动机构123的挠性件连接在连接板115上。
59.第一挠性传动机构113、第二挠性传动机构123为同步带传动机构。
60.第二运动机构20设在移动组件12上，第二运动机构20的结构与第一运动机构10的结构相同；其中，第二运动机构20具有第三移动件23，旋转机构30连接在第三移动件23上。
61.旋转机构30设在第二运动机构20上，第二运动机构20用于驱动旋转机构30沿第二
运动机构20移动，旋转机构30的移动方向与移动组件12的移动方向相垂直。
62.第一转动件31连接在第三移动件23上；第二转动件32连接在第一转动件31上，且第二转动件32的旋转轴线与第一转动件31的旋转轴线相垂直，第一转动件31的末端连接有转接板310，转接板310为l形，第二转动件32固定在转接板310上。其中，第一转动件31和第二转动件32均包括电机311和第二减速机312。
63.末端执行件40为喷枪，喷枪连接在第二转动件32上，旋转机构30用于驱动末端执行件40回转。
64.本发明结合喷枪，可构成一种喷涂运动模组，能够解决了人工喷涂移动速度保持性差、移动范围有限的问题，实现了自动喷涂；同时可以实现对异形面的有效喷涂。
65.此外，在该实施例中，该喷涂运动模组可实现：
66.喷涂运动模组x轴的运动速度750mmm/s,运动行程2350mm；
67.喷涂运动模组y轴的运动速度750mmm/s,运动行程750mm；
68.喷涂运动模组旋转轴b轴的旋转速度6.28rad/s；
69.喷涂运动模组旋转轴c轴的旋转速度6.28rad/s。
70.本发明需要应用二级直线运动，末端执行件40能移动到固定组件11的左右两侧的，运动机构需要惯性抵消的场合，外墙面清洗机器人、外墙打磨机器人、高楼玻璃清洗作业、高空救援、高空消防等均可使用。
71.根据本发明实施例的运动装置100的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
72.在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
73.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。