CN104003128B - 一种直线驱动滚轮输送系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直线驱动滚轮输送系统，其包括固定支座、驱动机构以及设置在固定支座和驱动机构之间的输送系统安装板，固定支座的上端面设置有一条滑槽，滑槽的一侧或者两侧设置有齿条，所述驱动机构的下端设置有齿轮，齿轮穿过输送系统安装板与齿条啮合，输送系统安装板的两侧分别设置有两个滚轮模组，滚轮模组扣合在固定支座的侧轨上后能沿着侧轨水平移动，本发明通过使用滚轮模组使侧轨与滚轮之间间隙根据不同工况可进行调节，从而降低了侧轨安装块和侧轨的精度要求，在高速工况下输送系统容易摆动，本发明滚轮模组可以对侧轨实现预压解决此问题。

Description

一种直线驱动滚轮输送系统

技术领域

本发明涉及应用于工业制造生产线的高负载、高速度、高精度的直线驱动滚轮输送系统，尤其涉及重型工业生产输送线领域，属于工业生产自动化设备技术领域。

背景技术

人口红利已经使中国成为世界工厂，但是随着老龄化人口增加，人口红利日益浅薄，近年来中国经济高速增长，同时随着人民生活质量的提高，势必造成我国以生产密集型为特点的制造业爆发了严重用工荒。全自动输送系统的研究与发展成为解决用工荒，降低工人劳动强度，解放喷涂、焊接等恶劣环境下作业的工人，保障了工人职业健康，同时也为国家产业升级做好了配套准备。

全自动输送系统是整个工业生产线的主动脉血管，是在一定距离内连续输送的搬运机械。现有的输送设备主要有皮带输送、链轮传动、齿轮齿条、丝杠传动等，但其直线驱动系统常采用滑块与侧轨直接连接或导向杆与螺母连接等。这造成长距离传送结构庞杂、对设备安装和加工精度要求较高、维修保养成本高；不同工况时，侧轨间隙以及预压力可调行差，同时采用滑块与侧轨固定连接使其抵抗挠度能力差，载荷偏载时，自动调节能力差，降低了设备器件寿命。

发明内容

本发明鉴于现有生产技术的不足，本发明旨在提供一种结构模块化，便于安装和制造，性能可靠的一种直线驱动滚轮输送系统。此直线驱动滚轮输送系统的滚轮模组与侧轨在不同工况下间隙可调，同时滚轮模组可以对侧轨实现预压功能，防止高速工况下输送系统晃动；滚轮模组通过铰链连接可抵抗侧轨的轻微挠度，同时可防止承载轮单轮负载，提高滚轮寿命；滚轮模组润滑系统通过一孔注油实现五组滚轮润滑功能。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种直线驱动滚轮输送系统，其包括固定支座、驱动机构以及设置在固定支座和驱动机构之间的输送系统安装板，所述固定支座的上端面设置有一条滑槽，所述滑槽的一侧或者两侧设置有齿条，所述驱动机构的下端设置有齿轮，所述齿轮穿过输送系统安装板与齿条啮合，所述输送系统安装板的两侧分别设置有两个滚轮模组，所述滚轮模组扣合在固定支座的侧轨上后能沿着侧轨水平移动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述滚轮模组包括滚轮模组座，所述滚轮模组座的一侧面设置并与侧轨匹配的导向槽，与导向槽相对的滚轮模组座的一侧面上设置有两个承载滚轮组和两个辅助滚轮组，所述滚轮模组座的上端面设置有一个辅助滚轮组。

作为上述技术方案的进一步改进，所述承载滚轮组包括安装在滚轮模组座的承载孔内的同心轴、套在同心轴上的承载轴承以及安装在同心轴上的滚轮，所述承载轴承通过端板和螺钉安装在同心轴上；所述辅助滚轮组包括安装在滚轮模组座的辅助孔内的偏心轴、套在偏心轴上的辅助轴承以及安装在偏心轴上的滚轮，所述辅助轴承通过端板和螺钉安装在偏心轴上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述偏心轴的圆周上布置有一个定位螺钉以及多个定位缺口，所述辅助孔旁的滚轮模组座设置有多个定位螺孔，其中一个定位缺口通过定位螺钉与其中一个定位螺孔对应安装。

作为上述技术方案的进一步改进，所述导向槽的两端安装有侧轨清洁片。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括铰接在输送系统安装板上的挠度模块，所述挠度模块包括耳座、销轴和轴卡片，所述销轴和轴卡片安装在耳座上，所述耳座固定在输送系统安装板上，滚轮模组座通过销轴与挠度模块铰接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述滚轮模组座两侧设置有两个注射孔，所述注射孔通过直通道与承载孔连通，相邻的承载孔和辅助孔之间通过直通道连通。

作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动机构包括安装在输送系统安装板上的伺服安装法兰以及固定在伺服安装法兰上的伺服电机，所述齿轮通过齿轮抱紧套安装在伺服电机上。

本发明的有益效果是：针对工业制造自动化生产线输送距离长、高负载、高速的情况，采用传统手工推运生产效率低、工作劳动强度大，或常规自动化输送运用侧轨直接与滑块安装，这对设备的安装和加工精度要求较高，提高了生产成本。本发明通过使用滚轮模组使侧轨与滚轮之间间隙根据不同工况可进行调节，从而降低了侧轨安装块和侧轨的精度要求，在高速工况下输送系统容易摆动，本发明滚轮模组可以对侧轨实现预压解决此问题；在滚轮模组安装方面采用挠度模块，通过此铰链连接可以抵抗侧轨的轻微摆动以及防止载荷偏向一侧滚轮；在滚轮模组润滑方面采用一孔注射润滑油，从而实现一体化注油，减少了注油设备数量。通过以上设计可以提高成本低、性能可靠、安装方便的满足工业自动化生产线的物料输送需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员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设计方案和附图。

图1是本发明的三维轴轴测图；

图2是本发明的局部轴测图；

图3是本发明中滚轮模组的正轴视图；

图4是本发明中滚轮模组的后轴视图；

图5是本发明中滚轮模组的正视图

图6是图5中A的局部放大图；

图7是本发明中偏心轴的示意图；

图8是本发明中滚轮模座。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。

参照图1～图8，一种直线驱动滚轮输送系统，其包括固定支座2、驱动机构1以及设置在固定支座2和驱动机构1之间的输送系统安装板4，所述固定支座2的上端面设置有一条滑槽20，所述滑槽20的一侧或者两侧设置有齿条10，所述驱动机构1的下端设置有齿轮11，所述齿轮穿过输送系统安装板4与齿条啮合，所述输送系统安装板4的两侧分别设置有两个滚轮模组3，所述滚轮模组3扣合在固定支座2的侧轨9上后能沿着侧轨9水平移动。通过使用滚轮模组3使侧轨9与滚轮之间间隙根据不同工况可进行调节，从而降低了侧轨安装块和侧轨9的精度要求，在高速工况下输送系统容易摆动，本发明滚轮模组3可以对侧轨9实现预压解决此问题。

进一步作为优选的实施方式，所述滚轮模组3包括滚轮模组座13，所述滚轮模组座13的一侧面设置并与侧轨9匹配的导向槽17，与导向槽17相对的滚轮模组座13的一侧面上设置有两个承载滚轮组14和两个辅助滚轮组16，所述滚轮模组座13的上端面设置有一个辅助滚轮组16。

进一步作为优选的实施方式，所述承载滚轮组14包括安装在滚轮模组座13的承载孔内的同心轴25、套在同心轴25上的承载轴承19以及安装在同心轴25上的滚轮，所述承载轴承19通过端板18和螺钉21安装在同心轴25上；所述辅助滚轮组16包括安装在滚轮模组座13的辅助孔内的偏心轴26、套在偏心轴26上的辅助轴承190以及安装在偏心轴26上的滚轮，所述辅助轴承190通过端板18和螺钉21安装在偏心轴26上。

进一步作为优选的实施方式，所述偏心轴26的圆周上布置有一个定位螺钉27以及多个定位缺口29，所述辅助孔旁的滚轮模组座13设置有多个定位螺孔30，其中一个定位缺口29通过定位螺钉27与其中一个定位螺孔30对应安装。

进一步作为优选的实施方式，所述导向槽17的两端安装有侧轨清洁片12。

进一步作为优选的实施方式，还包括铰接在输送系统安装板4上的挠度模块15，所述挠度模块15包括耳座22、销轴23和轴卡片28，所述销轴23和轴卡片28安装在耳座22上，所述耳座22固定在输送系统安装板4上，滚轮模组座13通过销轴23与挠度模块15铰接。在滚轮模组3安装方面采用挠度模块15，通过此铰链连接可以抵抗侧轨9的轻微摆动以及防止载荷偏向一侧滚轮。

进一步作为优选的实施方式，所述滚轮模组座13两侧设置有两个注射孔，所述注射孔通过直通道与承载孔连通，相邻的承载孔和辅助孔之间通过直通道连通。在滚轮模组3润滑方面采用一孔注射润滑油，从而实现一体化注油，减少了注油设备数量。通过以上设计可以提高成本低、性能可靠、安装方便的满足工业自动化生产线的物料输送需求。

进一步作为优选的实施方式，所述驱动机构1包括安装在输送系统安装板4上的伺服安装法兰7以及固定在伺服安装法兰7上的伺服电机6，所述齿轮11通过齿轮抱紧套5安装在伺服电机6上。

图1为本发明三维轴测图，本发明所述的直线驱动滚轮输送系统，包括驱动机构1，固定支座2，滚轮模组3。驱动机构1通过内部的齿轮啮合固定支座2上的齿条，同时通过四个滚轮模组3的导向作用，从而保证驱动机构1沿固定支座2直线运动。

图2为本发明局部轴测图，所述驱动机构1包括输送系统安装板4、齿轮抱紧套5、伺服电机6、伺服安装法兰7、齿轮11。所述伺服电机6固定在伺服安装法兰7上，所述伺服安装法兰7固定在输送系统安装板4上，所述齿轮11通过齿轮抱紧套5固定在伺服电机6上，从而使驱动机构1组成一个系统。驱动机构1通过齿轮啮合为滚轮输送系统提供动力，保证输送系统的直线运动。

所述固定支座包括输送系统基座8、齿条10、侧轨9。所述输送系统基座8通过地脚螺栓固定在工作场所地面上。所述侧轨9安装在输送系统基座8上，侧轨9为滚轮模组3提高运行轨道。所述齿条10安装于输送系统基座8上，并与齿轮11啮合使伺服电机6的旋转运动转为直线运动，从而保证了滚轮输送系统的直线运动。

图3为本发明滚轮模组正侧轴测图，所述滚轮模组3包括两个承载滚轮组14、三个辅助滚轮组16、一个挠度模块15、两个侧轨清洁片12、滚轮模组座13。由于在生产过程中侧轨9上面一般会有一些飞溅物或者小型杂物等，为了保证滚轮输送系统运行稳定以及减少滚轮模组的磨损，所以在滚轮模组座13两侧安装有侧轨清洁片12。所述辅助滚轮组16、承载滚轮组14通过螺钉连接安装在滚轮模组座13上。所述滚轮模组座13安装在挠度模块15上。为了使滚轮输送系统载荷分布更均匀，同时避免单个滚轮模组3过载，整个直线驱动滚轮输送系统由四个滚轮模组3组成。四个滚轮模组3通过螺钉连接输送系统安装板4上，由于驱动机构1也安装在输送系统安装板4上，从而和驱动机构1组成一个整体，与驱动机构1一起沿侧轨9做直线运动。所述滚轮模组3从图3和图4可以看出，两个承载滚轮组14安装在滚轮模组座13的上部同一水平线上，两个辅助滚轮组16安装在滚轮模组座13的下部同一水平线上，另外一个辅助滚轮组16安装在滚轮模组座13的另一平面上。

图4为本发明滚轮模组后侧轴测图，图5为滚轮模组正视图和图6为滚轮模组局部视图，所述承载滚轮组14包括端板18、承载轴承19、螺钉21、压盖24、同心轴25。所述承载轴承19通过端板18和螺钉21安装在同心轴25上。所述同心轴25放入滚轮模组座13相应的孔位，然后通过压盖24固定。

所述辅助滚轮组16包括端板18、辅助轴承190、压盖24、偏心轴26，所述辅助轴承190通过端板18和螺钉21安装在偏心轴26上。所述偏心轴26通过压盖24固定在滚轮模组座13上。所述偏心轴26示意图如图7所示，通过在偏心轴26上设计定位缺口29与定位螺钉27组合，从而满足在不同工况下辅助滚轮组16与侧轨9间隙调节以及高速工况下对侧轨9的预压。所述偏心轴26的结构如图7所示，在B处为轴承19圆心投影位置，而C处为偏心轴调节面的圆心位置，它们之间的偏心距为d。d值大小和定位缺口29和定位螺孔30的数量根据应用需求来设计。本发明根据工作需求设计d为1mm，定位缺口29为5个，定位螺孔30数量为3。辅助滚轮组16与侧轨9直接间隙的调节方法，主要通过工具旋转偏心轴26来实现。

图6是图5A处的局部视图，放大比例为2:1，可以通过图6并结合图7可以看出，此时辅助滚轮组16与侧轨9间隙为零位置。当松开定位螺钉27，逆时针旋转偏心轴26时，辅助滚轮组16与侧轨9间隙将减小；当顺时针旋转偏心轴26时，辅助滚轮组16与侧轨9间隙将增大。偏心轴26每旋转一定的角度，就恰好有一个定位螺孔30和一个定位缺口29对齐，此时拧入定位螺钉27，则可将偏心轴定位。在本发明中定位缺口29为5个，定位螺孔30数量为3个，则可实现13个档位调节。对于间隙的大小根据实际侧轨和其他零件的精度，以及工况下所需预压力的大小而调节。

所述挠度模块15包括耳座22、销轴23、轴卡片28；所述销轴23和轴卡片28安装在耳座22上，所述耳座22固定在输送系统安装板4上，滚轮模组座13与销轴23配合从而实现铰链连接。由于采用铰链连接，滚轮模组3可以绕销轴23转动一定的角度，抵抗侧轨的轻微挠度，同时当载荷偏向一侧时，通过滚轮模组3的转动可以使载荷迅速的调节在两个承载滚轮组14上，从而避免了滚轮过载，延长了承载滚轮组14的寿命。

图8为本发明滚轮模组座示意图，滚轮模块在长期的受载和运转下，需要间断性的注射润滑油。由于一个滚轮模组3安装有五个滚轮模块，当采用自动注射时，如果每个轴承都单独注射将增加注射设备的数量，增加成本。本发明通过优化设计滚轮模组座13的结构，通过一孔自动注射并在轴承的带动下实现润滑油运动，达到每个轴承。本发明为了安装方便在滚轮模组座13两次开设有注射口D和E,安装口的选择根据实际工况选择。本例以注射口D为例，其润滑油流动轨迹如图8所示。

至此，直线驱动滚轮输送系统能够适用高载、高速、高精度、远距离运送的工业物料输送生产线。

以上是对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种直线驱动滚轮输送系统，其特征在于：其包括固定支座、驱动机构以及设置在固定支座和驱动机构之间的输送系统安装板，所述固定支座的上端面设置有一条滑槽，所述滑槽的一侧或者两侧设置有齿条，所述驱动机构的下端设置有齿轮，所述齿轮穿过输送系统安装板与齿条啮合，所述输送系统安装板的两侧分别设置有两个滚轮模组，所述滚轮模组扣合在固定支座的侧轨上后能沿着侧轨水平移动，所述滚轮模组包括滚轮模组座，所述滚轮模组座的一侧面设置并与侧轨匹配的导向槽，与导向槽相对的滚轮模组座的一侧面上设置有两个承载滚轮组和两个辅助滚轮组，所述滚轮模组座的上端面设置有一个辅助滚轮组。

2.根据权利要求1所述的直线驱动滚轮输送系统，其特征在于：所述承载滚轮组包括安装在滚轮模组座的承载孔内的同心轴、套在同心轴上的承载轴承以及安装在同心轴上的滚轮，所述承载轴承通过端板和螺钉安装在同心轴上；所述辅助滚轮组包括安装在滚轮模组座的辅助孔内的偏心轴、套在偏心轴上的辅助轴承以及安装在偏心轴上的滚轮，所述辅助轴承通过端板和螺钉安装在偏心轴上。

3.根据权利要求2所述的直线驱动滚轮输送系统，其特征在于：所述偏心轴的圆周上布置有一个定位螺钉以及多个定位缺口，所述辅助孔旁的滚轮模组座设置有多个定位螺孔，其中一个定位缺口通过定位螺钉与其中一个定位螺孔对应安装。

4.根据权利要求1或2或3所述的直线驱动滚轮输送系统，其特征在于：所述导向槽的两端安装有侧轨清洁片。

5.根据权利要求1或2或3所述的直线驱动滚轮输送系统，其特征在于：还包括铰接在输送系统安装板上的挠度模块，所述挠度模块包括耳座、销轴和轴卡片，所述销轴和轴卡片安装在耳座上，所述耳座固定在输送系统安装板上，滚轮模组座通过销轴与挠度模块铰接。

6.根据权利要求2或3所述的直线驱动滚轮输送系统，其特征在于：所述滚轮模组座两侧设置有两个注射孔，所述注射孔通过直通道与承载孔连通，相邻的承载孔和辅助孔之间通过直通道连通。

7.根据权利要求1或2或3所述的直线驱动滚轮输送系统，其特征在于：所述驱动机构包括安装在输送系统安装板上的伺服安装法兰以及固定在伺服安装法兰上的伺服电机，所述齿轮通过齿轮抱紧套安装在伺服电机上。