CN105090398B - 同步带定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同步带定位系统，该系统把滚轮直线导轨和滚轮圆弧导轨相结合，通过点接触的方式进行限位，即通过设置导轨和与之相配合的滑轮机构，为带传动系统定位，并且将滑轮机构设置成凸轮甚至偏心轮机构，以便于调节滑轮机构与导轨之间的预紧力；进一步地，将滑轨设置在主体梁上，将滑轮机构设置在滑板上，在滑板上还设置有带轮驱动组件，为同步带的传动提供动力，与之相配合地还设置有同步带涨紧机构和润滑组件。

Description

同步带定位系统

技术领域

本发明涉及一种带传动定位系统，具体涉及一种同步带定位系统。

背景技术

现有的同步带定位系统，根据定位系统的接触形式不同，可分为线接触式和点接触式定位系统两种，其中，线接触式定位系统包括导轨、滑块及附属机构，此机构存在速度低、噪音大、更换维修困、维修难成本高等缺陷；而点接触式定位系统在现有技术中应用的很少，其加工制造难度大，易磨损，难以维修更换，生产制造成本过高，点接触式定位系统主要包括有V型滚动传动机构，即把滑块制成V型。

现有技术中的同步带定位系统存在上述缺陷，因此急需能够解决上述技术问题的新的定位系统。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种同步带定位系统，该系统把滚轮直线导轨和滚轮圆弧导轨相结合，通过点接触的方式进行限位，即通过设置导轨和与之相配合的滑轮机构，为带传动系统定位，并且将滑轮机构设置成凸轮甚至偏心轮机构，以便于调节滑轮机构与导轨之间的预紧力；进一步地，将滑轨设置在主体梁上，将滑轮机构设置在滑板上，在滑板上还设置有带轮驱动组件，为同步带的传动提供动力，与之相配合地还设置有同步带涨紧机构和润滑组件，从而完成本发明。

具体来说，本发明的目的在于提供以下方面：

(1)一种同步带定位系统，其特征在于，该系统包括主体梁1和设置在主体梁1上方的滑板2，

其中，所述主体梁1两侧分别设置有滑轨4，

所述滑板2上方固定安装有带轮驱动组件3，滑板2下方两侧分别设置有与所述滑轨相匹配的滑轮机构5。

(2)根据上述(1)所述的同步带定位系统，其特征在于，所述滑轮机构5包括连接为一体的转轴51和滚轮52，所述滚轮52沿其周向开设有用以容纳滑轨4的沟槽53。

(3)根据上述(1)或(2)所述的同步带定位系统，其特征在于，所述滑轮机构5与滑轨4之间的接触方式为点接触；在所述同步带定位系统工作时滑轮机构5锁紧。

(4)根据上述(3)所述的同步带定位系统，其特征在于，所述滑轮机构5与滑轨4之间的接触点有一个或多个，所述沟槽53的底部与滑轨4的顶部接触，任选地，所述沟槽53的两个内侧壁分别与滑轨4的两个外侧壁接触。

(5)根据上述(1)或(2)所述的同步带定位系统，其特征在于，滑板2下方每侧的所述滑轮机构5有一个或两个或多个，其中至少一侧的滑轮机构5为凸轮机构。

(6)根据上述(5)所述的同步带定位系统，其特征在于，所述凸轮机构为偏心轮机构，即所述转轴51和滚轮52的轴线不共线。

(7)根据上述(1)所述的同步带定位系统，其特征在于，所述带轮驱动组件3包括行走带轮31和同步带32，其中，同步带32绕过设置在主体梁1上的两个同步带涨紧机构11，用以带动带轮驱动组件3及滑板2在主体梁1上往复滑动。

(8)根据上述(1)或(7)所述的同步带定位系统，其特征在于，所述带轮驱动组件3上还设置有用于带动行走带轮31旋转的电机。

(9)根据上述(1)所述的同步带定位系统，其特征在于，同步带定位系统还包括设置在滑轮机构5附近，用以润滑滑轮机构的润滑组件6。

(10)根据上述(1)所述的同步带定位系统，其特征在于，所述滑板2上设置有用于固定安装工作部件的预定空间。

本发明所具有的有益效果包括：

(1)根据本发明提供的同步带定位系统，通过滚轮机构与导轨之间的配合，使得定位精度更高，允许的移动速度更大，线速度最高可达10m/s；

(2)根据本发明提供的同步带定位系统，滚轮机构的滚轮导轨面上平滑滚动，使得滚轮机构的噪音更低，尤其是能够大大降低高速运行时的噪音；

(3)根据本发明提供的同步带定位系统，通过滚轮机构和滑轨的点接触式结构设计，使得该设备对安装基准的精度要求降低，装配省时省力。

(4)根据本发明提供的同步带定位系统，通过将滚轮机构设置成凸轮机构设置偏心轮机构使得导轨与滚轮机构之间的预紧随时可调，以保证平稳的运行。

(5)根据本发明提供的同步带定位系统，可以单独更换磨损了的导轨或滚轮，不需要全部更换，维护更换成本低；

(6)根据本发明提供的同步带定位系统，具有更长的使用寿命。

附图说明

图1示出根据本发明一种优选实施方式的同步带定位系统整体结构主视图；

图2示出根据本发明一种优选实施方式的同步带定位系统整体结构侧面剖视图；

图3示出根据本发明一种优选实施方式的同步带定位系统中滚轮机构的结构示意图。

附图标号说明：

1-主体梁

11-同步带涨紧机构

2-滑板

3-带轮驱动组件

31-行走带轮

32-同步带

4-滑轨

5-滑轮机构

51-转轴

52-滚轮

53-沟槽

6-润滑组件

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

根据本发明提供的同步带定位系统，如图1、图2中所示，该系统包括主体梁1和设置在主体梁1上方的滑板2，滑板可以沿着主体梁的纵向往复滑动，进而带动滑板上安放的其他部件一起移动，其中，所述主体梁1两侧分别设置有滑轨4，所述滑板2上方固定安装有带轮驱动组件3，滑板2下方两侧分别设置有与所述滑轨相匹配的滑轮机构5。

在进一步优选的实施方式中，如图2、图3中所示，所述滑轮机构5包括连接为一体的转轴51和滚轮52，当转动转轴时，滚轮随之转动，本发明中优选地，转轴和滚轮不会发生相对转动，即在工作过程中，锁死转轴，滚轮也不会在滑轨上滑动；所述滚轮52沿其周向开设有用以容纳滑轨4的沟槽53，由于该沟槽环绕在整个滚轮的周向，在任意一个经过滚轮轴线的截面上滚轮的截面形状包含有两个V字型的槽或者类似于V字型的槽，该槽的截面形状优选地与滑轨的截面形状一致，即滑轨可以刚好嵌入到沟槽53内，形成匹配，从而滑轨起到对滑轮机构的限位作用。

本发明中所述“滚轮”的整体结构呈柱状，其截面可以是圆形的，也可以是椭圆形的，本发明中没有特别限定，作为最优选的实施方式，滚轮优选的为圆形滚轮，即滚轮的截面呈圆形；本发明中的导轨为平直导轨，随着导轨在长度方向上延伸，其截面形状保持一致。

在一个优选的实施方式中，如图2、图3中所示，所述滑轮机构5与滑轨4之间的接触方式为点接触；进一步地，所述滑轮机构5与滑轨4之间的接触点有一个或多个，所述沟槽53的底部与滑轨4的顶部接触，任选地，所述沟槽53的两个内侧壁分别与滑轨4的两个外侧壁接触。本发明中给出的最为优选的实施方式中，上述接触点有三个。本发明中所用的术语“接触点”是指滑轮与导轨之间相接触的部位，所述点接触是相对于普通导轨和滑块的面接触来说的，其接触部位很小，可以被近似看做是点，换个观察角度，也可以认为接触部位呈线型，上述呈线型的接触部位和点状的接触部位都包含在术语“接触点”的含义范围内。另外，还可以调整导轨和滑轮之间的接触部位，使之不完全接触，导轨和滑轮二者之间留有一定的空隙，只要满足足够的限位强度及限位方向即可，对此不做特别限定。

本发明中所用术语“点接触”表示一种接触方式，其与面接触相对，是指两个物体之间的接触面积比较小，或者说两个物体之间能够直接相互作用的区域为一个点或近似于点的范围、区域。

在一个优选的实施方式中，在所述滑板上设置有锁紧机构，当所述同步带定位系统工作时滑轮机构5锁紧，以保证滑轮与导轨之间滑动摩擦，没有滚动摩擦，以保证定位精度。

在一个优选的实施方式中，滑板2下方每侧的所述滑轮机构5有一个或两个或多个，本发明中优选的每侧设置两个滑轮机构，且两侧的滑轮机构对称分布，以使得受力均匀，进一步优选地，其中至少一侧的滑轮机构5为凸轮机构，即设置在左侧的一半滑轮机构5为凸轮机构或者设置在右侧的一半滑轮机构5为凸轮机构，或者所有的滑轮机构都是凸轮机构。本发明中所用术语“凸轮机构”是指由转轴和滚轮构成的机构，其中滚轮的截面形状可以是圆形的，也可是椭圆形的或者其他形状，当滚轮的截面形状为圆形时，所述滚轮的轴线和转轴的轴线不共线。

在更进一步优选的实施方式中，所述凸轮机构为偏心轮机构，即所述转轴51和滚轮52的轴线不共线，如图2中所示，位于左侧的滑轮机构为偏心轮机构。本发明中所用术语“偏心轮机构”是指由转轴和滚轮构成的机构，其中滚轮的截面形状是圆形的，所述滚轮的轴线和转轴的轴线不共线。

在一个优选的实施方式中，所述带轮驱动组件3包括行走带轮31和同步带32，其中，同步带32绕过设置在主体梁1上的两个同步带涨紧机构11，用以带动带轮驱动组件3及滑板2在主体梁1上往复滑动。

在一个优选的实施方式中，所述带轮驱动组件3上还设置有用于带动行走带轮31旋转的电机，通过电机提供滑板的滑动动力。

在一个优选的实施方式中，同步带定位系统还包括设置在滑轮机构5附近，用以润滑滑轮机构的润滑组件6。所述润滑组件包括润滑罩体、用于注入润滑所用的压配式油嘴、弹簧和毛毡，其中，弹簧用于给毛毡一个压力，使毛毡紧贴在滑轨上，从而避免滑轨的划伤，并且能够更充分、更均匀地向滑轨上注入润滑油，从而减轻导轨的磨损，降低噪音，延长导轨寿命。

在一个优选的实施方式中，所述滑板2上设置有用于固定安装工作部件的预定空间，以便于安放刀具、机械手等部件。

本发明中的滚轮机构，尤其是滚轮就相当于滚珠导轨的一个滑块，滚轮和导轨面的接触是点接触；这样就可以大大降低了对安装基准面的精度要求，装配省时省力，对滚珠导轨来说，由于需要保证滑块内的多个滚珠和滚道的均匀接触，装配时，滚珠导轨对安装基准面的精度要求非常严苛，为了保证直线度，平面度和平行度，需要看表调平打磨等，耗时费力；如果碰到长行程应用，由于外界因素的影响，几乎不可能保证达到需要的安装基准面精度；

另外，本发明中的滚轮和导轨在装配时，同心滚轮和偏心滚轮配合使用，可以随时调整滚轮与导轨之间的预紧力，以保证平稳的运行；而滚珠导轨的间隙或预紧，需要在出厂前就设定好，使用过程中，不能调整。所以，本发明提供的同步带定位系统中可以单独更换磨损了的导轨或滚轮，不需要全部更换；在工作现场，通过对偏心滚轮的调整，可方便调整并得到需要的预紧力。因此，本发明提供的同步带定位系统的维护更换成本更低。而滚珠导轨滑块的滚珠或导轨磨损后，一旦需要更换，为了保证需要的间隙或预紧，就必须更换整套导轨和滑块，因为滚珠导轨系统的间隙或预紧值需要生厂商出厂前设定好。如果是通过拼接来得到很长的行程，新导轨和旧导轨的对准就很困难和耗时，因为需要保证整套导轨系统的直线度，平面度和平行度。

而且，本发明提供的同步带定位系统的滚轮机构具有比滚轮轴承长得多的寿命，很多情况下，只需要更换滚轮，然后通过调整偏心滚轮的偏心距，来得到需要的预紧力。滚珠导轨，不管是滚珠还是导轨磨损到一定程度之后，为了保证应用需要的预紧或间隙，都需要整套换掉。一般来说，轨道是整套直线运动系统中寿命最长的部件，如果使用的是滚珠导轨，换滑块就得换轨道；而对处于良好工作状态下的滚轮机构来说，是可以只换滚轮的，所以其维护成本大大降低。

以上结合了优选的实施方式对本发明进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本发明进行多种替换和改进，这些均落入本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种同步带定位系统，其特征在于，该系统包括主体梁(1)和设置在主体梁(1)上方的滑板(2)，

其中，所述主体梁(1)两侧分别设置有滑轨(4)，

所述滑板(2)上方固定安装有带轮驱动组件(3)，滑板(2)下方两侧分别设置有与所述滑轨相匹配的滑轮机构(5)；

所述滑轮机构(5)包括连接为一体的转轴(51)和滚轮(52)，所述滚轮(52)沿其周向开设有用以容纳滑轨(4)的沟槽(53)；

所述滑轮机构(5)与滑轨(4)之间的接触方式为点接触；在所述同步带定位系统工作时滑轮机构(5)锁紧；

所述滑轮机构(5)与滑轨(4)之间的接触点有多个，所述沟槽(53)的底部与滑轨(4)的顶部接触，所述沟槽(53)的两个内侧壁分别与滑轨(4)的两个外侧壁接触；

滑板(2)下方每侧的所述滑轮机构(5)有一个或两个或多个，其中至少一侧的滑轮机构(5)为凸轮机构；

所述凸轮机构为偏心轮机构，即所述转轴(51)和滚轮(52)的轴线不共线；

同步带定位系统还包括设置在滑轮机构(5)附近，用以润滑滑轮机构的润滑组件(6)；

所述润滑组件包括润滑罩体、用于注入润滑油所用的压配式油嘴、弹簧和毛毡，其中，弹簧用于给毛毡一个压力，使毛毡紧贴在滑轨上。

2.根据权利要求1所述的同步带定位系统，其特征在于，所述带轮驱动组件(3)包括行走带轮(31)和同步带(32)，其中，同步带(32)绕过设置在主体梁(1)上的两个同步带涨紧机构(11)，用以带动带轮驱动组件(3)及滑板(2)在主体梁(1)上往复滑动。

3.根据权利要求1或2所述的同步带定位系统，其特征在于，所述带轮驱动组件(3)上还设置有用于带动行走带轮(31)旋转的电机。

4.根据权利要求1所述的同步带定位系统，其特征在于，所述滑板(2)上设置有用于固定安装工作部件的预定空间。