一种天线自动旋转装置及机器人

技术领域

本发明涉及机器人天线领域，尤其涉及一种天线自动旋转装置及机器人。

背景技术

随着智能技术的发展，智能操控越来越具有不可替代的作用。天线是能在一定的距离和空间之中进行特定方向电磁波的传导和接收的装置。在无线操控装置里实现远距离无线控制，是无线控制设备必不可少的装置。

在天线的应用过程中，为保证天线有良好的信号强度，在设备中往往竖立装置，并且在设备顶部或者设备四周并高于其它零部件，处于设备零部件中最高的部位，使其在空间之中要占据更大的体积，这不仅增加了运输难度，也增大了包装的体积，使其在运输过程中可能损坏天线。并且遥控机器人在工作过程中要适用于各种工况，并保持相对的移动速度，这还要求天线要固定牢固，可靠。目前全自动倒伏天线分为两种：液压倒伏装置和机电倒伏装置。

目前全自动倒伏天线分为两种：液压倒伏装置和机电倒伏装置，液压倒伏装置承载力和使用空间比较大，适用于重型和负载比较大的情况下使用。且使用空间比较大，不利于特种作业机器人长时间疲劳性作业。机电倒伏装置有半自动和全自动倒伏系统，半自动倒伏系统需要人工控制电机或者驱动完成倒伏的过程，需要手动确定倒伏的具体位置与锁止位置等，这种操作模式容易产生不到位和过定位的情况，且由于人工的不确定性会浪费大量的时间。全自动旋转装置在初始收起、收起过程、收起结束状态都由自动控制装置自行控制完成。但是全自动旋转装置需要进行位置检测与锁止机构，具有可靠性低，设备复杂，成本较高等缺点。针对以上两种形式的不足，开发一种应用在无线遥控装置机器人上应用的自动旋转装置，运输时，天线倒伏收起，减小了整机高度，避免了运输过程中天线可能出现的损伤，工作时，天线自动旋转直立，保证天线的高度处于接收和发送信号的绝佳位置，具有重要的实际意义。

发明内容

本发明公开了一种天线自动旋转装置及机器人，解决了机器人或装置运输与机器停止工作过程中天线能快速、简便、高效的收回并牢固的锁止到指定位置，有效的缩小了运输空间需求，避免运输或机器运行过程中发生磕碰与损坏。

该天线自动旋转装置及机器人的具体实施方案如下：

一种天线自动旋转装置，所述自动旋转装置包括电机，所述装置还包括蜗杆、蜗轮和外壳，所述电机带动蜗杆转动，所述蜗杆转动带动蜗轮转动，所述蜗轮转动带动蜗轮轴转动，所述外壳设置在所述自动旋转装置的外围，所述蜗轮轴端部凸出于所述外壳之外。

进一步地，在紧贴所述所述蜗轮两侧的蜗轮轴上对称设置打滑压片。

进一步地，在蜗轮轴一侧所述打滑压片的外侧依次设置蜗轮轴承、油封，在蜗轮轴另一侧所述打滑压片的外侧依次设置碟簧、蜗轮锁紧螺母。

进一步地，在所述蜗轮锁紧螺母的外侧设置码盘。

进一步地，将蜗轮轴设有蜗轮轴承、油封的一端与天线旋转座连接。

进一步地，天线固定连接在所述天线旋转座上。

一种机器人，所述机器人设置有上述天线自动旋转装置。

进一步地，所述天线旋转座通过旋转座轴承和滑动轴承固定连接于所述机器人。

进一步地，所述滑动轴承内侧设置有O型圈。

进一步地，在所述天线旋转座与所述机器人连接位置设置天线固定挡板，在所述自动旋转装置与所述机器人通过一贯穿所述自动旋转装置的固定轴与所述机器人连接固定。

本发明具有以下有益效果：

本发明公开的天线自动旋转装置，自动控制，无需人工干预，操作简单，可靠，与传统的天线旋转装置相比更可靠，使用寿命更长，蜗轮蜗杆机构所需要的电机转矩比较小，减小了机构的整体尺寸，使得倒伏装置体积也更小，倒伏装置以模块形式进行连接，使用更便捷。

利用了蜗轮蜗杆的自锁性，避免了对电机产生冲击，自锁定位性能好，使天线能保持良好的直立与倒伏状态。

蜗轮处设置了打滑压片，靠两边的打滑压片和外侧的碟簧将蜗轮压紧，当天线因外部突发因素受到巨大阻力时打滑，改变天线的角度，这样就有效的保护了天线，延长了其使用寿命，更有利于保护天线使天线使其不受损坏，大大提高了天线的使用寿命。

整个自动旋转装置都在模块里边，有密封保护，不与外界接触，避免了灰尘与液体的污染与侵蚀，大大提高了装置的使用寿命与使用效率。

附图说明

图1本发明一种天线自动旋转装置天线直立状态示意图；

图2本发明一种天线自动旋转装置天线倒伏状态示意图；

图3本发明一种天线自动旋转装置整体结构连接示意图；

图4本发明一种天线自动旋转装置蜗杆、蜗轮、涡轮轴、连接装置和天线旋转座连接示意图；

图5本发明一种天线自动旋转装置天线旋转座与机器人连接固定示意图；

图6本发明一种天线自动旋转装置内部电机、蜗杆、蜗轮连接示意图；

图7本发明一种天线自动旋转装置内部结构示意图。

图中标号为：1-天线、2-天线旋转座、3-天线固定挡板、4-机器人、5-自动旋转装置、6-固定轴、7-连接装置、8-蜗杆、9-蜗轮、10-蜗轮轴、11-旋转座轴承、12-卡簧、13-滑动轴承、14-O型圈、15-固定环、16-电机、17-电路板仓、18-蜗轮滑动轴套、19-碟簧、20-码盘、21-蜗轮锁紧螺母、22-打滑压片、23-蜗轮轴承、24-油封、25-外壳。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种天线自动旋转装置，所述自动旋转装置5包括电机16，所述装置还包括蜗杆8、蜗轮9和外壳25，所述电机16带动蜗杆8转动，所述蜗杆8转动带动蜗轮9转动，所述蜗轮9转动带动蜗轮轴10转动，所述外壳25设置在所述自动旋转装置5的外围，所述蜗轮轴10端部凸出于所述外壳之外。

进一步地，在紧贴所述所述蜗轮9两侧的蜗轮轴10上对称设置打滑压片22。

进一步地，在蜗轮轴10一侧所述打滑压片22的外侧依次设置蜗轮轴承23、油封24，在蜗轮轴10另一侧所述打滑压片的外侧依次设置碟簧19、蜗轮锁紧螺母21。

进一步地，在所述蜗轮锁紧螺母21的外侧设置码盘20，通过软硬件使所述码盘固定在准确位置，保证机器人在复杂的环境进行作业时天线始终保持在准确的位置。

进一步地，将蜗轮轴10设有蜗轮轴承、油封的一端与天线旋转座2连接。

进一步地，天线1固定连接在所述天线旋转座2上。

一种机器人，所述机器人设置有上述天线自动旋转装置。

进一步地，所述天线旋转座2通过旋转座轴承11和滑动轴承13固定连接于机器人4。

进一步地，所述滑动轴承13内侧设置有O型圈14。

进一步地，在所述天线旋转座2与所述机器人4连接位置设置天线固定挡板3，在所述自动旋转装置5与所述机器人4通过一贯穿所述自动旋转装置5的固定轴与所述机器人4连接固定。

实施例2

本发明中天线自动旋转装置运用了机电自动旋转装置，天线可固定在直立和倒伏两个位置。图1是机器人工作时的状态，天线处于直立状态；图2为机器运输或者不工作时的倒伏状态。此种方式降低了机器人高度，减少了人为干预，提高效率的同时降低了运输成本和运输带来的不便。

本发明的自动旋转装置5，可以简单、快速、便捷的操控天线自行的进行直立工作状态和倒伏收起状态。如图3所示，图中自动旋转装置5通过固定轴6与机器人4连接固定，自动旋转装置5通过连接装置7与天线旋转座2连接，所述连接装置7为十字联轴器，天线旋转座2上固定连接天线1，天线旋转座2另一侧与机器人4通过滑动轴承13和旋转座轴承11连接，在与天线旋转座2连接的机器人4位置设置有两个天线固定挡板3限定天线直立和倒伏的位置(此为机械限位)；图5为本发明一种天线自动旋转装置天线旋转座与机器人4连接固定示意图，显示了天线旋转座2与机器人4通过旋转座轴承11、滑动轴承13连接，在旋转座轴承11位置设置卡簧12，在滑动轴承位置设置O型圈14。

图4为本发明一种天线自动旋转装置蜗杆、蜗轮、涡轮轴、连接装置和天线旋转座连接示意图，显示了自动旋转装置5内部蜗杆8、蜗轮9和涡轮轴10的连接关系，其蜗轮轴10通过连接装置7与天线旋转座2连接。

图6为本发明一种天线自动旋转装置内部电机、蜗杆、蜗轮连接示意图，图中设有电路板仓17，电机16带动蜗杆8，蜗杆8带动蜗轮9，相关装置设置在外壳25内，在外壳25位置设置有固定环15。

图7为本发明一种天线自动旋转装置内部结构示意图，图中涡轮轴10中部设置有蜗轮18，蜗轮18与蜗杆8相连，蜗轮18两侧的涡轮轴10上对称设置打滑压片22。涡轮轴10与连接装置7一侧，打滑压片22向外依次设置蜗轮轴承23、油封24，蜗轮轴10的另一侧，打滑压片22向外依次设置碟簧19、码盘20。

自动旋转装置5里有角度测量装置码盘20(见图7)，可以在软件上对其进行限位(此为软限位)。通过软硬件使其固定在准确位置，保证机器人在复杂的环境进行作业时天线始终保持在准确的位置，保证作业的正常进行和机器人的正常运转。

天线旋转座2通过中间的连接装置7将天线旋转座2和自动旋转装置5输出轴连接在一起，实现天线的自动旋转。

天线1固定在天线旋转座2上，天线1的定位和转动都是通过天线旋转座2完成，天线旋转座2结构见图3。天线旋转座2通过旋转座轴承11和滑动轴承13固定于机器人4上，保证旋转动作的顺畅。滑动轴承13和天线旋转座2之间有O型圈14可以做到密封保护，防止灰尘和液体的侵蚀。

如图6、7所示，蜗杆8连接在电机16上，蜗轮9连接蜗杆8通过蜗轮轴10将扭矩传递到连接装置7。蜗轮轴10通过图5的连接方式最终完成电机扭矩的传递，完成天线旋转座2的旋转工作。自动旋转装置5装有码盘20可通过软件调节旋转角度，又通过图3天线固定挡板3实现软硬限位。蜗轮轴10两边有打滑压片22，打滑压片22外侧有两个碟簧19可以调节打滑时的预紧力，此为针对不可抗拒因素或者意外情况导致的天线1发生碰撞致使天线位置发生变化，打滑机构可以很好的保护天线不受损坏，且能手动调回零位。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。