全方位移动机器人移框机构.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921101982.8 (22)申请日 2019.07.15 (73)专利权人 武汉理工大学 地址 430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路 122号 专利权人 绍兴市上虞区理工高等研究院 (72)发明人 尹海斌王奎邹腊年 (74)专利代理机构 湖北武汉永嘉专利代理有限 公司 42102 代理人 张惠玲 (51)Int.Cl. D05C 9/06(2006.01) (54)实用新型名称 一种全方位移动机器人移框机构 (57)摘要 本实用新型涉及电脑绣花机刺绣技术领域， 特指一。

2、种全方位移动机器人移框机构， 包括台板 移框， 移框上设有多个全方位轮装置， 移框通过 全方位轮装置间隔设于台板上方， 且全方位轮装 置与台板滚动接触， 台板上设有X轴移动装置与Y 轴移动装置， 移框上设有与X轴移动装置配合滑 动的Y轴滑槽以及与Y轴移动装置配合滑动的X轴 滑槽， 移框通过X轴移动装置与Y轴移动装置实现 在台板上沿X轴和Y轴运动。 本实用新型采用这样 的结构设置， 既能通过全方位轮支撑移框， 使得 移框与台板相互分离降低摩擦力， 提高了移框中 驱动系统负载特性的稳定性， 又可以降低安装难 度， 减小有安装、 制造等误差带来的多余负载。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN。

3、 211227645 U 2020.08.11 CN 211227645 U 1.一种全方位移动机器人移框机构， 其特征在于： 包括台板 （1） 移框 （2） ， 所述移框 （2） 上设有多个全方位轮装置 （3） ， 所述移框 （2） 通过全方位轮装置 （3） 间隔设于台板 （1） 上方， 且所述全方位轮装置 （3） 与台板 （1） 滚动接触， 所述台板 （1） 上设有X轴移动装置 （5） 与Y轴移 动装置 （6） ， 所述移框 （2） 上设有与X轴移动装置 （5） 配合滑动的Y轴滑槽 （24） 以及与Y轴移动 装置 （6） 配合滑动的X轴滑槽 （25） ， 所述移框 （2） 通过X轴移动装置。

4、 （5） 与Y轴移动装置 （6） 实 现在台板 （1） 上沿X轴和Y轴运动。 2.根据权利要求1所述的一种全方位移动机器人移框机构， 其特征在于： 所述X轴移动 装置 （5） 包括X轴移动装置固定架 （10） 、 带轮固定座一 （11） 、 X轴同步带 （12） 、 X轴移动台 （15） 、 X轴同步带轮 （16） 与X轴移动滑块 （23） ， 所述X轴移动装置固定架 （10） 通过移动装置固 定板 （4） 与U型固定板 （7） 固定于台板 （1） 上， 所述X轴同步带轮 （16） 设于带轮固定座一 （11） 内， 所述X轴同步带 （12） 通过X轴同步带轮 （16） 驱动， 所述X轴移动台 。

5、（15） 与X轴移动滑块 （23） 相互配合固定于X轴同步带 （12） 上。 3.根据权利要求2所述的一种全方位移动机器人移框机构， 其特征在于： 所述带轮固定 座一 （11） 内设有轴承二 （17） ， 所述X轴同步带轮 （16） 通过短轴一 （18） 固定连接于轴承二 （17） 上， 所述X轴同步带 （12） 缠绕于X轴同步带轮 （16） 上， 所述X轴移动台 （15） 与X轴移动滑 块 （23） 通过螺钉 （27） 固定于X轴同步带 （12） 上。 4.根据权利要求2所述的一种全方位移动机器人移框机构， 其特征在于： 所述X轴移动 台 （15） 上设有多个交叉分布的轴承一 （13） 与轴。

6、一 （14） ， 所述轴承一 （13） 固定于轴一 （14） 上， 所述轴承一 （13） 上安装有钢圈 （26） ， 所述钢圈 （26） 与Y轴滑槽 （24） 两侧内壁滚动接触。 5.根据权利要求1所述的一种全方位移动机器人移框机构， 其特征在于： 所述Y轴移动 装置 （6） 包括移动装置一 （61） 与移动装置二 （62） ， 所述移动装置一 （61） 与移动装置二 （62） 之间通过长轴 （8） 与联轴器 （9） 固定连接。 6.根据权利要求5所述的一种全方位移动机器人移框机构， 其特征在于： 所述移动装置 一 （61） 与移动装置二 （62） 结构相同， 均包括Y轴移动装置固定架 （10。

7、0） 、 带轮固定座二 （110） 、 Y轴同步带 （120） 、 Y轴移动台 （150） 、 Y轴同步带轮 （160） 与Y轴移动滑块 （230） ， 所述Y 轴移动装置固定架 （100） 通过移动装置固定板 （4） 与U型固定板 （7） 固定于台板 （1） 上， 所述Y 轴同步带轮 （160） 设于带轮固定座二 （110） 内， 所述Y轴同步带 （120） 通过Y轴同步带轮 （160） 驱动， 所述Y轴移动台 （150） 与Y轴移动滑块 （230） 相互配合固定于Y轴同步带 （120） 上。 7.根据权利要求6所述的一种全方位移动机器人移框机构， 其特征在于： 所述带轮固定 座二 （110。

8、） 内设有轴承四 （170） ， 所述Y轴同步带轮 （160） 通过短轴二 （180） 固定连接于轴承 四 （170） 上， 所述Y轴同步带 （120） 缠绕于Y轴同步带轮 （160） 上， 所述Y轴移动台 （150） 与Y轴 移动滑块 （230） 通过螺钉 （27） 固定于Y轴同步带 （120） 上。 8.根据权利要求6所述的一种全方位移动机器人移框机构， 其特征在于： 所述Y轴移动 台 （150） 上设有多个交叉分布的轴承三 （130） 与轴三 （140） ， 所述轴承三 （130） 固定于轴三 （140） 上， 所述轴承三 （130） 上安装有钢圈二 （260） ， 所述钢圈二 （260。

9、） 与X轴滑槽 （25） 两侧内 壁滚动接触。 9.根据权利要求1所述的一种全方位移动机器人移框机构， 其特征在于： 所述全方位轮 装置 （3） 包括轮固定架 （21） 与全方位轮 （28） ， 所述轮固定架 （21） 通过螺钉 （27） 固定于移框 （2） 上， 所述全方位轮 （28） 通过轴二 （20） 与轮固定架 （21） 固定连接， 所述全方位轮 （28） 包括 权利要求书 1/2 页 2 CN 211227645 U 2 大轮 （22） 以及固定于大轮 （22） 上的多个小轮 （19） 。 权利要求书 2/2 页 3 CN 211227645 U 3 一种全方位移动机器人移框机构 技。

10、术领域 0001 本实用新型涉及电脑绣花机刺绣技术领域， 特指一种全方位移动机器人移框机 构。 背景技术 0002 电脑刺绣机核心在于固定刺绣对象的移框在X、 Y轴方向上的移动， 移框与台板之 间的接触对驱动系统功率影响较大， 传统的处理方式主要有以下几种： 一是台板与移框之 间直接接触， 采取摩擦系数较小的材料如毛毡、 尼龙等隔开， 实现移框在台板上的移动； 二 是采取滑块小车的方式将台板与移框隔开， 但是仅仅在Y轴方向为滚动接触； 三是通过牛眼 支撑移框， 使得移框在台板上滑动； 第一种方式为滑动摩擦， 尽管摩擦系数较小， 但是摩擦 产生的负载仍然较大， 第二种方式一方面在X轴方向仍然有较。

11、大的摩擦力， 另一方面滑块小 车的安装容易产生较大的误差而形成驱动系统的负载， 而第三种牛眼的方式鉴于牛眼本身 的缺陷， 寿命短、 易磨损等， 也难以胜任。 因此， 目前电脑绣花机驱动系统负载较大， 电机功 率损耗大， 刺绣效果仍可优化。 实用新型内容 0003 针对以上问题， 本实用新型提供了一种全方位移动机器人移框机构， 既能通过全 方位轮支撑移框， 使得移框与台板相互分离降低摩擦力， 提高了移框中驱动系统负载特性 的稳定性， 又可以降低安装难度， 减小有安装、 制造等误差带来的多余负载。 0004 为了实现上述目的， 本实用新型应用的技术方案如下： 0005 一种全方位移动机器人移框机构。

12、， 包括台板移框， 移框上设有多个全方位轮装置， 移框通过全方位轮装置间隔设于台板上方， 且全方位轮装置与台板滚动接触， 台板上设有X 轴移动装置与Y轴移动装置， 移框上设有与X轴移动装置配合滑动的Y轴滑槽以及与Y轴移动 装置配合滑动的X轴滑槽， 移框通过X轴移动装置与Y轴移动装置实现在台板上沿X轴和Y轴 运动。 0006 进一步而言， 所述X轴移动装置包括X轴移动装置固定架、 带轮固定座一、 X轴同步 带、 X轴移动台、 X轴同步带轮与X轴移动滑块， X轴移动装置固定架通过移动装置固定板与U 型固定板固定于台板上， X轴同步带轮设于带轮固定座一内， X轴同步带通过X轴同步带轮驱 动， X轴移。

13、动台与X轴移动滑块相互配合固定于X轴同步带上。 0007 进一步而言， 所述带轮固定座一内设有轴承二， X轴同步带轮通过短轴一固定连接 于轴承二上， X轴同步带缠绕于X轴同步带轮上， X轴移动台与X轴移动滑块通过螺钉固定于X 轴同步带上。 0008 进一步而言， 所述X轴移动台上设有多个交叉分布的轴承一与多个轴一， 轴承一固 定于轴一上， 轴承一上安装有钢圈， 钢圈与Y轴滑槽两侧内壁滚动接触。 0009 进一步而言， 所述Y轴移动装置包括移动装置一与移动装置二， 移动装置一与移动 装置二之间通过长轴与联轴器固定连接。 说明书 1/5 页 4 CN 211227645 U 4 0010 进一步而。

14、言， 所述移动装置一与移动装置二结构相同， 均包括Y轴移动装置固定 架、 带轮固定座二、 Y轴同步带、 Y轴移动台、 Y轴同步带轮与Y轴移动滑块， Y轴移动装置固定 架通过移动装置固定板与U型固定板固定于台板上， Y轴同步带轮设于带轮固定座二内， Y轴 同步带通过Y轴同步带轮驱动， Y轴移动台与Y轴移动滑块相互配合固定于Y轴同步带上。 0011 进一步而言， 所述带轮固定座二内设有轴承四， Y轴同步带轮通过短轴二固定连接 于轴承四上， Y轴同步带缠绕于Y轴同步带轮上， Y轴移动台与Y轴移动滑块通过螺钉固定于Y 轴同步带上。 0012 进一步而言， 所述Y轴移动台上设有多个交叉分布的轴承三与多个。

15、轴三， 轴承三固 定于轴三上， 轴承三上安装有钢圈二， 钢圈二与Y轴滑槽两侧内壁滚动接触。 0013 进一步而言， 所述全方位轮装置包括轮固定架与全方位轮， 轮固定架通过螺钉固 定于移框上， 全方位轮通过轴二与轮固定架固定连接， 全方位轮包括大轮以及固定于大轮 上的多个小轮。 0014 本实用新型有益效果： 0015 1） 本实用新型采用这样的结构设置， 除了传统电脑绣花机通过同步控制X、 Y轴方 向移动装置外， 设计了在X、 Y轴移动装置处设计了移动台， 并在移动台上设计了交叉分布的 轴承组， 使得移框的滑槽与移动台之间的摩擦为滚动摩擦， 减小了负载； 0016 2） 采取全方位轮装置抬起移。

16、框， 使得移框与台板之间隔开、 X、 Y轴移动台与移框滑 槽隔开， 全方位轮的滚动摩擦特性使得移框的移动更为顺畅， 大大降低了驱动系统的损耗 和负载， 提高了机器的使用寿命。 附图说明 0017 图1是本实用新型整体结构示意图; 0018 图2是本实用新型整体结构主视图； 0019 图3是X轴移动装置结构示意图; 0020 图4是图3中A位置放大示意图; 0021 图5是Y轴移动装置结构示意图; 0022 图6是移框结构示意图; 0023 图7是全方位轮装置结构示意图。 0024 1.台板;2.移框;3.全方位轮装置;4.移动装置固定板;5.X轴移动装置;6.Y轴移动 装置;61.移动装置一;。

17、62.移动装置二;7.U型固定板;8.长轴;9.联轴器;10.X轴移动装置固 定架;11.带轮固定座一;12.X轴同步带;13.轴承一;14.轴一;15.X轴移动台;16.X轴同步带 轮;17.轴承二;18.短轴一;19.小轮;20.轴二;21.轮固定架;22.大轮;23.X轴移动滑块; 24.Y轴滑槽;25.X轴滑槽； 26.钢圈一； 27.螺钉； 28.全方位轮;100.Y轴移动装置固定架; 110.带轮固定座二;120.Y轴同步带;130.轴承三;140.轴三;150.Y轴移动台;160.Y轴同步 带轮;170.轴承四;180.短轴二;230.Y轴移动滑块;260.钢圈二。 具体实施方式。

18、 0025 下面结合附图与实施例对本实用新型的技术方案进行说明。 0026 如图1至图7所示， 本实用新型所述一种全方位移动机器人移框机构， 包括台板1移 说明书 2/5 页 5 CN 211227645 U 5 框2， 移框2上设有多个全方位轮装置3， 移框2通过全方位轮装置3间隔设于台板1上方， 且全 方位轮装置3与台板1滚动接触， 台板1上设有X轴移动装置5与Y轴移动装置6， 移框2上设有 与X轴移动装置5配合滑动的Y轴滑槽24以及与Y轴移动装置6配合滑动的X轴滑槽25， 移框2 通过X轴移动装置5与Y轴移动装置6实现在台板1上沿X轴和Y轴运动。 以上所述构成本实用 新型基本结构。 00。

19、27 本实用新型采用这样的结构设置， 通过全方位轮装置3将移框2支撑于台板1上方， 使得移框2与台板1之间没有滑动接触， 摩擦力很小， 且通过全方位轮装置3非常方便移框2 在台板1上滚动更为顺畅， 大大降低了驱动系统的损耗和负载， 提高了机器的使用寿命;通 过在台板1上设有X轴移动装置5与Y轴移动装置6， 移框2上设有与X轴移动装置5配合滑动的 Y轴滑槽24以及与Y轴移动装置6配合滑动的X轴滑槽25， 移框2通过X轴移动装置5与Y轴移动 装置6实现在台板1上沿X轴和Y轴运动， 工作时， 将刺绣对象固定在移框2上， 与移框2同步在 台板1上运动， 从而实现绣花的目的。 0028 实际应用中， 移。

20、框2上设有6个全方位轮装置3， 均匀设于移框2的左端位置、 中部位 置与右端位置。 采取这样的装置， 即可以保证移框2在台板1上任意方向的运动， 又可以保证 移框2的刚度， 另外， 移框2在台板1上通过全方位轮装置3滚动接触， 摩擦力小， 可以最大程 度的减小驱动系统的负载。 0029 更具体而言， 所述X轴移动装置5包括X轴移动装置固定架10、 带轮固定座一11、 X轴 同步带12、 X轴移动台15、 X轴同步带轮16与X轴移动滑块23， X轴移动装置固定架10通过移动 装置固定板4与U型固定板7固定于台板1上， X轴同步带轮16设于带轮固定座一11内， X轴同 步带12通过X轴同步带轮16。

21、驱动， X轴移动台15与X轴移动滑块23相互配合固定于X轴同步带 12上。 采用这样的结构设置， X轴移动装置固定架10通过移动装置固定板4与U型固定板7固 定于台板1上， 实现X轴移动装置5的固定， 工作时， 通过驱动系统驱动X轴同步带轮16旋转， X 轴同步带轮16再带动X轴同步带12动作， 从而实现带动固定于X轴同步带12上的X轴移动台 15与X轴移动滑块23一起动作， 在X轴移动滑块23与全方位轮装置3配合下实现移框2在X轴 方向的运动。 0030 实际应用中， X轴移动装置5与Y轴滑槽24呈十字形对应。 0031 更具体而言， 所述带轮固定座一11内设有轴承二17， X轴同步带轮16。

22、通过短轴一18 固定连接于轴承二17上， X轴同步带12缠绕于X轴同步带轮16上， X轴移动台15与X轴移动滑 块23通过螺钉27固定于X轴同步带12上。 采用这样的结构设置， 通过轴承二17可以提高X轴 同步带轮16的转动， 进而大大降低了驱动系统的损耗和负载， X轴移动台15与X轴移动滑块 23通过螺钉27固定于X轴同步带12上， 安装与拆卸非常方便。 0032 更具体而言， 所述X轴移动台15上设有多个交叉分布的轴承一13与轴一14， 轴承一 13固定于轴一14上， 轴承一13上安装有钢圈26， 钢圈26与Y轴滑槽24两侧内壁滚动接触。 采 用这样的结构设置， 使得X轴移动台15在Y轴滑。

23、槽24内的摩擦为滚动摩擦， 摩擦力很小， 大大 降低了驱动系统的损耗和负载。 0033 实际应用中， X轴移动台15上设有7个交叉分布的轴承一13与轴一14， 如图3和图4 所示， 这样设置的好处在于可以尽可能的节省轴承一13所占空间， 并尽可能增大移框2与轴 承一13的接触面积， 使得接触更加可靠。 轴承一13上均安装有钢圈一26， 通过钢圈一26与移 框2上的X轴滑槽25两侧侧壁相互接触， 而不是轴承一13外圈直接接触， 以增强轴承一13的 说明书 3/5 页 6 CN 211227645 U 6 使用寿命。 0034 更具体而言， 所述Y轴移动装置6包括移动装置一61与移动装置二62， 。

24、移动装置一 61与移动装置二62之间通过长轴8与联轴器9固定连接。 采用这样的结构设置， 通过一组驱 动系统可以同时驱动移动装置一61与移动装置二62工作， 使用更方便。 0035 更具体而言， 所述移动装置一61与移动装置二62结构相同， 均包括Y轴移动装置固 定架100、 带轮固定座二110、 Y轴同步带120、 Y轴移动台150、 Y轴同步带轮160与Y轴移动滑块 230， Y轴移动装置固定架100通过移动装置固定板4与U型固定板7固定于台板1上， Y轴同步 带轮160设于带轮固定座二110内， Y轴同步带120通过Y轴同步带轮160驱动， Y轴移动台150 与Y轴移动滑块230相互配合。

25、固定于Y轴同步带120上。 采用这样的结构设置， Y轴移动装置固 定架100通过移动装置固定板4与U型固定板7固定于台板1上， 实现Y轴移动装置6的固定， 工 作时， 通过驱动系统驱动Y轴同步带轮160旋转， Y轴同步带轮160再带动Y轴同步带120动作， 从而实现带动固定于Y轴同步带120上的Y轴移动台150与Y轴移动滑块230一起动作， 在Y轴 移动滑块230与与全方位轮装置3配合下实现移框2在Y轴方向的运动。 0036 实际应用中， Y轴移动装置6与X轴滑槽25呈双十字形对应。 0037 更具体而言， 所述带轮固定座二110内设有轴承四170， Y轴同步带轮160通过短轴 二180固定连。

26、接于轴承四170上， Y轴同步带120缠绕于Y轴同步带轮160上， Y轴移动台150与Y 轴移动滑块230通过螺钉27固定于Y轴同步带120上。 采用这样的结构设置， 采用这样的结构 设置， 通过轴承四170可以提高Y轴同步带轮160的转动， 进而大大降低了驱动系统的损耗和 负载， Y轴移动台150与Y轴移动滑块230通过螺钉27固定于Y轴同步带120上， 安装与拆卸非 常方便。 0038 更具体而言， 所述Y轴移动台150上设有多个交叉分布的轴承三130与轴三140， 轴 承三130固定于轴三140上， 轴承三130上安装有钢圈二260， 钢圈二260与Y轴滑槽24两侧内 壁滚动接触。 采用。

27、这样的结构设置， 使得Y轴移动台150在Y轴滑槽24内的摩擦为滚动摩擦， 摩擦力很小， 大大降低了驱动系统的损耗和负载。 0039 实际应用中， Y轴移动台150上设有7个交叉分布的轴承三130与轴三140， 如图5所 示， 这样设置的好处在于可以尽可能的节省轴承三130所占空间， 并尽可能增大移框2与轴 承三130的接触面积， 使得接触更加可靠。 轴承三130上均安装有钢圈二260， 通过钢圈二260 与移框2上的Y轴滑槽24两侧内壁相互接触， 而不是轴承三130外圈直接接触， 以增强轴承三 130的使用寿命。 0040 更具体而言， 所述全方位轮装置3包括轮固定架21与全方位轮28， 轮固。

28、定架21通过 螺钉27固定于移框2上， 全方位轮28通过轴二20与轮固定架21固定连接， 全方位轮28包括大 轮22以及固定于大轮22上的多个小轮19。 采用这样的结构设置， 移框2在台板1上移动时， 全 方位轮28可实现全方位滚动。 0041 需要说明的是， X轴移动装置5与Y轴移动装置6结构相同， 制作工艺更便捷。 当X轴 移动装置5工作时， 也就是移框2在X轴方向的运动时， Y轴移动装置6不工作， 只在X轴滑槽25 内滑动， 当Y轴移动装置6工作时， 也就是移框2在Y轴方向的运动时， X轴移动装置5不工作， 只在Y轴滑槽24内滑动。 0042 以上结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，。

29、 但本实用新型并不局限于上述 的具体实施方式， 上述的具体实施方式仅仅是示意性的， 而不是限制性的， 本领域的普通技 说明书 4/5 页 7 CN 211227645 U 7 术人员在本实用新型的启示下， 在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况 下， 还可做出很多形式， 这些均属于本实用新型的保护范围之内。 说明书 5/5 页 8 CN 211227645 U 8 图1 图2 图3 说明书附图 1/3 页 9 CN 211227645 U 9 图4 图5 说明书附图 2/3 页 10 CN 211227645 U 10 图6 图7 说明书附图 3/3 页 11 CN 211227645 U 11 。