CN101712152A - 直线机器人中的密封带的结合结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种直线机器人中的密封带的结合结构，其通过传动带型、滚珠丝杠型或线性电动机型的驱动单元使工作台移动，更详细地说，涉及以下结构：利用永久磁铁使移动的工作台和密封带无摩擦地动作，没有摩擦噪声、粉尘的产生、以及摩擦所致的密封带的变形，能够延长使用寿命，并且维持了完全清洁状态，能够始终以最佳状态提供直线机器人的精密性和动作性。即，本发明是直线机器人中的密封带的结合结构，直线机器人包括：主框架；密封带；以及工作台，其形成有上部板和下部板，该上部板和下部板的两端位于载置片的上侧和下侧，在下部板的上表面上，以位于倾斜引导面外侧的方式设置有永久磁铁，利用磁力以非接触方式对位于载置片的上表面上的密封带进行吸引。

Description

直线机器人中的密封带的结合结构
技术领域
本发明涉及通过传动带型、滚珠丝杠型或线性电动机型的驱动单元使工作台移动的直线机器人中的密封带的结合结构，更详细地说，涉及如下所述的直线机器人中的密封带的结合结构：利用永久磁铁使移动的工作台和密封带无摩擦地动作，没有摩擦噪声、粉尘的产生、以及摩擦所致的密封带的变形，能够延长使用寿命，并且维持了完全清洁状态，能够始终以最佳状态提供直线机器人的精密性和工作性。
背景技术
在使用于全部产业的直线机器人的情况下，为了在与移动工作台的动作无关的情况下保护主框架内部的驱动部，设置有结合于主框架两端部的侧面盖体以及与两侧端部结合的密封带，从而能够安全地保护驱动部不受外部因素的干扰。
作为上述密封带的结合结构，在国内外提出了各种结构，作为其代表示例，可列举出例如下述专利文献1所述的“线性电动机式伸缩机器人”、例如下述专利文献2所述的“线圈工作型线性电动机以及伸缩机器人”、以及例如下述专利文献3所述的“清洁机器人盖体结构”等。
在下述专利文献1的情况下，是如下所述的结构：在工作台的上部设置有具有弯曲状引导面的引导件，使该引导件与遮蔽件(密封带)面接触，在引导件的上侧结合有上部盖体，在上部盖体的两端部设置有将遮蔽件压靠于引导面的施力部件。
这样的结构会发生结合于主框架的盖体和遮蔽件分离的情况，难以实现完全密封，在由于遮蔽件与形成于工作台的弯曲状引导面之间的过度接触而产生的摩擦噪声和大量粉尘的产生、由于直接摩擦而引起的遮蔽的变形和磨损、以及使用寿命的缩短的基础上，还存在由于所产生的粉尘流入驱动部而使精密性和工作性降低的不良情况。
下述专利文献2与下述专利文献1相同，是如下所述的结构：在工作台的上部设置有具有弯曲状引导面的引导件，使该引导件与遮蔽件(密封带)面接触，在引导件的上侧结合有上部盖体，在引导件的上侧和上部盖体的两端部设置有引导辊，以便能够引导遮蔽件。另外，在下述专利文献2中，从截面观察，构成为在与遮蔽件的宽度方向的两侧下表面接触的盖体中埋入有磁铁，从而能够通过磁力来固定盖体。
该专利文献2具有以下等效果：在引导件的上侧和上部盖体的两端部设置有引导辊，以便能够引导遮蔽件，从而降低了与遮蔽件的摩擦噪声，从截面观察，由于遮蔽件的宽度方向的两侧下表面被盖体中埋入的磁铁固定，所以改善了驱动部的密封状态，然而，在长时间使用的情况下，遮蔽件常常受到损伤，产生了外部异物集中凝结于引导辊的表面而使遮蔽件变形的问题，这成为阻碍高精度的工作性的致命因素。
下述专利文献3是如下所述的结构：虽然沿着具有垂直凸起部和倾斜凸起部的滑块的倾斜凸起部、对与壳体(胴体)部件的水平支撑部接触的清洁盖体进行引导，但是在倾斜凸起部上设置有永久磁铁，从而清洁盖体在与倾斜凸起部面接触的状态下被引导。
在该专利文献3的情况下，虽然与下述专利文献2的引导辊接触式结构相比能够改善由摩擦引起的各种问题，但是由于通过设置于倾斜凸起部的永久磁铁强力吸引清洁盖体来实现清洁盖体与倾斜凸起部面之间的接触，因此无法消除由于直接摩擦而引起的清洁盖体的变形和磨损等问题。
另外，在上述专利文献的情况下，在长时间进行滑块的高速运转时，由于遮蔽件(清洁盖体)是直接摩擦式，因此还存在以下等遮蔽件(清洁盖体)被撕裂等功能降低的问题：由于作为与遮蔽件(清洁盖体)摩擦的部件的引导辊以及永久磁铁被磨损而产生粉尘，由于因摩擦引起的热变形，遮蔽件(清洁盖体)的平坦度降低，难以实现完全密封。
专利文献1：日本特开2004-343873号公报
专利文献2：日本特开2006-6060号公报
专利文献3：韩国登记专利低10-795335号公报
发明内容
因此，本发明人为了消除上述专利文献中的问题而提出了本发明，在本发明中，发明的技术课题为提供如下所述的直线机器人中的密封带(即专利文献中的遮蔽件或清洁盖体，下面称为“密封带”)的结合结构：利用永久磁铁使移动的工作台和密封带无摩擦地动作，维持没有摩擦噪声和粉尘产生的完全清洁状态，能够始终以最佳状态提供直线机器人的精密性和工作性，从而完成了本发明。
为了达成上述技术课题，在本发明中，在通过传动带型、滚珠丝杠型或线性电动机型的驱动单元使工作台移动的直线机器人的密封带的结合结构中，在通过驱动单元而移动的工作台上设置有向密封带提供间接磁力的强力永久磁铁，在利用覆盖于工作台的盖体形成的空间内，在具有弹力的密封带弯曲成波浪形的状态下，通过永久磁铁来间接地吸引弯曲了的两端部，从而在极力抑制了密封带与工作台之间的摩擦的状态下进行驱动。
根据本发明提供的直线机器人中的密封带的结合结构，具有如下所述的效果。
第一、极力抑制了因摩擦而引起的粉尘的产生。
第二、由于在高速运转时密封带的摩擦也极弱，所以不存在密封带热变形的问题，密封带不会弹性变形。
第三、没有摩擦噪声。
第四、能够完全阻断异物流入移动单元，能够保证高精度的工作性，能够显著降低直线机器人的故障率。
本发明包括：主框架，其内部设有传动带型、滚珠丝杠型或线性电动机型等的驱动单元；密封带，其两端以紧贴着载置片上的橡胶磁铁固定的方式固定在主框架上，以便密封由形成于主框架的侧壁上端的载置片而形成的动作空间，上述密封带由含有金属成分、且具有弹性的不锈钢轧制钢板制成；以及工作台，其通过上述驱动单元沿着动作空间在长度方向上被驱动，该动作空间形成于主框架的侧壁上端的载置片之间，本发明的特征在于，上述工作台是沿着形成于侧壁上端的载置片之间的动作空间移动的部件，该工作台形成有上部板和下部板，该上部板的两端位于载置片的上侧，下部板的两端位于载置片的下侧，在形成于上述上部板的宽度方向上的两侧的凸起部之间形成有空间部，在该空间部的两侧形成有倾斜引导面，从而能够对以呈状翘曲的状态维持弹性的密封带进行引导，在上述下部板的上表面上，设置有永久磁铁，该永久磁铁以位于倾斜引导面外侧的方式设置，从而利用磁力以非接触方式对位于载置片的上表面上的密封带进行吸附。
本发明的特征在于，上述倾斜引导面形成在组装于工作台的引导部件上。
本发明的特征在于，以位于上述倾斜引导面的下侧的方式进一步附设有永久磁铁。
此外，本发明的特征在于，上述空间部构成为被盖体和防脱件覆盖，上述盖体与凹设于凸起部的槽嵌合，上述防脱件以位于倾斜引导面的外侧的方式与上部板的长度方向的两侧结合。
附图说明
图1是表示应用了本发明的直线机器人的一个实施方式的主剖视图。
图2是图1的俯视图。
图3是表示将本发明的主要部分放大了的状态的主剖视图。
图4是表示将本发明的主要部分放大了的状态的俯剖视图。
图5是表示将本发明的主要部分放大了的状态的侧剖视图，其表示密封带通过永久磁铁而紧贴的状态。
图6是表示将本发明的主要部分放大了的状态的侧剖视图，其表示密封带位于工作台的空间部内的状态。
图7是本发明的密封带的动作状态图。
图8是表示将本发明的另一实施方式的主要部分放大了的状态的主剖视图。
图9是表示由滚珠丝杠构成了本发明所述的驱动单元的状态的侧剖视图。
图10是表示由线性电动机构成了本发明所述的驱动单元的状态的侧剖视图。
标号说明
1：直线机器人；10：主框架；12：侧壁；13：载置片；20：驱动单元；30：工作台；31：上部板；31b：倾斜引导面；31c：空间部；32：下部板；40：密封带；50：永久磁铁。
具体实施方式
下面，根据附图，对本发明的结构进行说明。
图1是表示应用了本发明的直线机器人的一个实施方式的主剖视图，图2是图1的俯视图。此外，图3和图4是表示将本发明的主要部分放大了的状态的主剖视图和俯剖视图，图5和图6是表示将本发明的主要部分放大了的状态的侧剖视图，它们表示密封带通过永久磁铁而紧贴的状态、以及密封带位于工作台的空间部内的状态，图7是本发明的密封带的动作状态图。
关于本发明所述的直线机器人中的密封带的结合结构，工作台30通过驱动单元20在铝制的主框架10的内部移动，在该工作台30上设置有永久磁铁50，通过间接的磁力对密封带40进行吸引，从而极力抑制了工作台30和密封带40之间的摩擦。
上述主框架10在内侧形成有用于设置驱动单元20的设置空间11，在主框架10的两侧侧壁12的上端，向设置空间11侧凸出设置有载置片13，从而形成了动作空间14，该载置片13被固定于主框架10两端的密封带40覆盖，从而设置有驱动单元20的设置空间11被密封起来。
此时，在载置片13上沿长度方向凹设凹槽13a，在凹槽13a内埋入橡胶磁铁15，密封带40由含有金属成分且具有弹性的不锈钢轧制钢板制成，密封带40与埋入凹槽13a内的橡胶磁铁15接触和分离。
上述侧壁12一体形成在主框架10上，或者如图9和图10所示与主框架10分体设置。
在上述驱动单元20上设置有工作台30。
上述驱动单元20可以如图示所示由传动带构成，也可以如图9所示由滚珠丝杠构成，还可以如图10所示由线性电动机构成，由于这样的驱动单元20是一般公知的结构，所以省略与此相关的具体说明。
上述工作台30是沿着形成于侧壁12上端的载置片13之间的动作空间14移动的部件，其形成为具有上板31和下板32的“工”字形，该上板31和下板32的两端分别位于载置片13的上侧和下侧。
在上述工作台30的上部板31上以能够容纳密封带40的宽度的方式形成有空间部31c，从而能够自然的引导密封带40，上述空间部31是在上部板31的宽度方向的两侧形成凸起部31a、并在长度方向的两侧形成倾斜引导面31b而构成的。此时，密封带40以呈
Figure G2009101789860D0000061
状自然翘曲的状态位于空间部31c内，从而该密封带40维持与上部板31和倾斜引导面31b不接触的状态。
上述空间部31c是被盖体33和防脱件34覆盖的结构，上述盖体33与凹设于凸起部31a的槽嵌合，上述防脱件34以位于倾斜引导面31b的外侧的方式结合于上部板31的长度方向的两侧。
在上述防脱件34的下侧，在与密封带40接触的部分有选择地设置有工程塑料制的引导口34a或引导辊34b。
在如图9和图10那样构成的情况下，上述防脱件34本身可以由工程塑料成形而成。
关于上述倾斜引导面31b，可以对工作台30进行加工来形成上述倾斜引导面31b，也可以如图8所示组装由工程塑料等另行加工而成的引导部件35来构成。
上述下部板32的两端设置在载置片13的下侧，该下部板32与驱动单元20结合，在下部板32的上表面上固定设置有永久磁铁50的固定口36，该固定口36位于上述倾斜引导面31b的外侧，并具有与密封带40的宽度相同的宽度。另外，根据需要，永久磁铁50可以直接固定在下部板32上。
另外，可以在上述下部板32的下侧凹设槽32a，并在该槽32a内以位于倾斜引导面31b的下侧的方式进一步埋设永久磁铁50。
关于上述永久磁铁50，选择如下所述的永久磁铁来使用：向载置片13侧提供强大的磁力，通过磁力来吸引位于载置片13上表面上的密封带40。
另外，上述永久磁铁50可以根据直线机器人1的尺寸设置一个以上(几个)。
在图中，未说明的标号60表示止挡件。
根据如上所述地构成的本发明，密封带40位于工作台30的上部板31上形成的空间部31c内，该工作台30在主框架10的长度方向上滑动，上述密封带40处于呈
Figure G2009101789860D0000071
状自然翘曲的状态，并且通过弹性而作用有欲使该密封带40向盖体33和防脱件34侧上升的力，然而由于在该状态下设置于工作台30的下部板32上的永久磁铁50对密封带40进行吸引，因此密封带40能够在不与倾斜引导面31b和防脱件34摩擦的方式位于空间部31c内。
在上述结合结构的情况下，能够消除在工作台30高速运转时由于密封带40直接摩擦所致的热变形和摩损等引起的问题以及产生粉尘的可能。

Claims (2)

1.一种直线机器人中的密封带的结合结构，通常的直线机器人(1)包括：主框架(10)，其内部设有传动带型、滚珠丝杠型或线性电动机型等的驱动单元(20)；密封带(40)，其两端以紧贴着载置片(13)上的橡胶磁铁(15)固定的方式固定在主框架(10)上，以便密封由形成于主框架(10)的侧壁(12)上端的载置片(13)而形成的动作空间(14)，上述密封带(40)由含有金属成分、且具有弹性的不锈钢轧制钢板制成；以及工作台(30)，其通过上述驱动单元(20)沿着动作空间(14)在长度方向上被驱动，该动作空间(14)形成于主框架(10)的侧壁(12)上端的载置片(13)之间，凸起部(31a)形成在构成上述工作台(30)的上部板(31)的宽度方向上的两侧，在该凸起部(31a)之间形成了空间部(31c)，在该空间部(31c)的两侧形成有倾斜引导面(31b)，从而能够对以呈
Figure F2009101789860C0000011
状翘曲的状态维持弹性的密封带(40)进行引导，上述直线机器人中的密封带的结合结构的特征在于，
上述工作台(30)形成有下部板(32)，该下部板(32)的两端位于载置片(13)的下侧，
在上述下部板(32)的上表面上，设置有永久磁铁(50)，该永久磁铁(50)以位于倾斜引导面(31b)外侧的方式设置，从而利用磁力以非接触方式对位于载置片(13)的上表面上的密封带(40)进行吸引。
2.根据权利要求1所述的直线机器人中的密封带的结合结构，其特征在于，
以位于上述倾斜引导面(31b)的下侧的方式在下部板(32)的下侧凹设有槽(32a)，并进一步埋设有永久磁铁(50)。
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