CN108393925A - 托架支承单元和机器人托架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种托架支承单元和机器人托架，其中，该托架支承单元包括：基部单元，其以机器人等被安装在基部单元上的方式设置；线性运动引导单元，其设置在基部单元的一侧中，使得基部单元能够线性运动；安装单元，其布置在基部单元的上表面中；驱动装置，其安装在安装单元中；齿轮传动单元，其联接至驱动装置的转轴；齿条传动单元，其与齿轮传动单元啮合；和滑动装置，其使得安装单元能够朝向一个方向滑动，以便调整齿轮传动单元与齿条传动部分的啮合程度。

Description

托架支承单元和机器人托架

技术领域

本发明涉及一种托架支承单元和机器人托架，其由于高速和不需润滑的特征而具有长的维护周期，能够减少生产停工时间和节省劳工，并且在装配齿轮传动单元期间，齿轮传动单元与齿条传动部分的啮合程度可以被适当地调整，由此提高装配的方便性。

背景技术

一般地，汽车车身装配过程是将各种压制形成的面板(例如地面体、侧面体、顶面、车身前围、后窗台等)顺序地进行焊接和进行装配的过程。这种装配过程需要在机动车装配过程中有最高的精度。因此，已经应用使用机器人技术的装配过程自动化来提高装配精度并同时提高生产率。

在使用机器人技术的自动化设备中，在韩国专利No.10-1118506“Carriagesupport roller unit and robot transport carriage comprising the same”中提出了一种机器人托架，该机器人托架为用于移动机器人的输送系统。

根据上述官方公报，机器人输送托架包括：平行布置的一对轨道；沿着每条轨道以可移动的方式联接的一对托架支承滚轮单元；安装在一对托架支承滚轮中的基部；安装在该对轨道的相对表面之中的至少一个表面中的传动齿条；安装在基部中的驱动装置；联接至驱动装置的转动轴的传动齿轮，其与传动齿条啮合；和连接杆，该连接杆的两端连接至该对托架支承滚轮单元。

但是，该现有技术的机器人输送托架具有以下问题。

由于使用了支承滚轮，因而必须定期地插入高粘度的润滑油，并且因此，存在一个问题：其中，由于粉尘粘度增加而使得固化加速，从而需要定期地更换轴承。因为如此，增加了定期管理成本。

另外，缺点还在于，由于滚轮装配过程的特征使得只有技术工人才能够进行装配工作，并且没有装配误差吸收功能。

发明内容

技术问题

本发明的致力于解决上述问题的目的是提供一种托架支承单元和机器人托架：其由于不需要润滑油而能够提高工厂的清洁性；具有装配误差吸收功能；使得不懂技术的任何人员能够进行装配工作；由于高速度和不需润滑的特征而具有长的维护周期；并且不仅能够最小化生产停工时间和节省劳工，而且能够在装配齿轮传动单元期间由于能够适当地调整齿轮传动单元与齿条传动部分的啮合程度而提高装配方便性。

技术方案

根据本发明的托架支承单元包括：基部单元，其以机器人等被安装在基部单元上的方式设置；线性运动引导单元，其设置在基部单元的一侧中，使得基部单元能够线性运动；安装单元，其布置在基部单元的上表面中；驱动装置，其安装在安装单元中；齿轮传动单元，其联接至驱动装置的转轴；齿条传动部分，其与齿轮传动单元啮合；和滑动装置，其使得安装单元能够朝向一个方向滑动，以便调整齿轮传动单元与齿条传动部分的啮合程度。

在本发明中，其特征在于，滑动装置包括：滑动块，其设置在安装单元的一侧中，滑动块形成有联接孔，联接孔形成有第一螺纹部分；和轴，其一端支承在基部单元处，轴的另一端形成有要与第一螺纹部分啮合的第二螺纹部分。

在本发明中，其特征在于，还包括引导装置，其用于在安装单元通过滑动装置而滑动时对安装单元进行引导，其中引导装置包括：引导槽，其长度朝向安装单元的移动方向形成在安装单元的下表面中；和引导销，其一端安装在基部单元中，而引导销的另一端插入在引导槽中。

在本发明中，其特征在于，齿轮传动单元包括：第一盘状块；与第一盘状块平行且间隔开地布置的第二盘状块；和多个传动齿部，它们的一端连接至第一盘状块的一个表面，多个传动齿部的另一端连接至第二盘状块的一个表面，形成为圆柱形，沿着第一盘状块和第二盘状块的周边相互间隔开地布置，其中，传动齿部与齿条传动部分啮合。

同时，其特征在于，本发明的机器人托架包括：一对相互平行布置的框架构件；和托架支承单元，其以沿着框架构件移动的方式设置，以将机器人等安装在托架支承单元上的方式设置，其中，托架支承单元包括：基部单元，其布置成横越该对框架构件的上表面，基部单元以将机器人安装在其上的方式设置；线性运动引导单元，其设置在基部单元的两侧中且在该对框架构件之中的每一个中，使得基部单元能够沿着框架构件线性地移动；安装单元，其布置在基部单元的上表面中；驱动装置，其安装在安装单元中；齿轮传动单元，其联接至驱动装置的转轴；齿条传动部分，其设置在该对框架构件的任一个框架构件中，齿条传动部分与齿轮传动单元啮合；和滑动装置，其使安装单元能够朝向一个方向滑动，以便调节齿轮传动单元与齿条传动部分的啮合程度。

有益效果

根据一种托架支承单元和机器人托架，具有以下效果。

首先，通过以一种方式使用线性运动引导单元使得基部单元可以线性移动，而可以不必使用润滑油，由此可以提高工厂的清洁度，从而可以防止环境污染。

第二，由于高速度和不需润滑的特征，使得维护周期变长了，从而降低了维护成本，可以最小化生产停工时间，并且可以节省劳工。

第三，优点在于，由于具有装配误差吸收功能，因而可以由不懂技术的任何人进行装配工作。

第四，通过低噪声实施，可以为工人提供良好的环境。

第五，通过采用轻量模块，可以实现紧凑的系统并且实施紧凑且减重的设计。

第六，通过执行高速度/高精度的操作，可以提高生产率，并且可以提高产品的质量。

第七，通过设置使安装单元能够朝向一个方向滑动的滑动装置，其效果使得，由于可以适当地调整齿轮传动单元与齿条传动部分的啮合程度，因而在装配齿轮传动单元期间装配方便性得以提高。

第八，由于引导装置被设置为用于在安装单元通过滑动装置而滑动时对安装单元进行引导，因而引导装置在滑动单元滑动时起到同时保持移动位置和角度的作用，从而通过引导装置使得齿轮传动单元可以准确的位置和角度被装配至齿条传动部分。

附图说明

图1是示出了根据本发明的优选示例性实施例的机器人托架的透视图。

图2是示出了图1中的托架支承单元所在的部分的横截面的视图。

图3是示出了图2的部分的放大图。

图4是示出了图1中的驱动装置和滑动装置的放大图。

图5是示出了图1中的齿条传动部分与齿轮传动单元相啮合的区域的视图。

图6是示出了图1中的引导装置的视图。

具体实施方式

下面将参照附图详细描述本发明的优选示例性实施例。在此之前，应理解的是，说明书和权利要求书中使用的术语和词语不应理解为局限于一般的和词典中的含义，而是应当基于以下原理被解释为与本发明的技术方面相对应的含义和概念，该原理为：为了以最佳方式描述其发明，发明人可以适当地定义术语。

因此，本文描述的示例性实施例和附图中示出的构造仅仅是本发明的最优选实施例，并且由于它们并不代表本发明的技术实质的全部内容，因此，应理解的是，在其应用时，可能存在可以替代这些(优选实施例)的多种等同方案和修改。

如图1所示，根据本发明的优选示例性实施例的机器人托架包括托架支承单元和一对框架构件100，该托架支承单元包括部件200、400、500、700和800。

首先，如图1所示，一对框架构件100以平行且相互间隔一个分隔距离的方式布置，并且优选地布置成长度沿着一个方向延伸一个距离，使得安装在托架支承单元的基部单元200的上表面中的机器人应当被移动。

该对框架构件100的下表面优选地通过框架基部110相互连接。在该示例性实施例中，框架基部110在其被布置在一对框架构件100的下表面中且横越框架构件100的同时将该对框架构件100相互连接，而多个框架基部110在该对框架构件100之间被设置成相互间隔开。

这种每一个框架基部110通过调平螺栓(leveling bolt)120被安装在地表面上，而框架基部110的从地表面布置的高度可以通过调节调平螺栓120而被适当地调节。

字母“L”形的一对板件130可以安装在每一个框架基部110的两侧处，如图2所示。也就是说，字母“L”形的板件130以如下方式安装：框架基部110的侧面与地表面相互连接，使得框架基部110能够被稳固地支承在地表面处。

接下来，包括部件200、400、500、700和800的托架支承单元沿着该对框架构件100以可移动的方式设置，并且设置成以下方式：可以将机器人等安装在其上表面上。

如图2所示，这种托架支承单元优选地包括：基部单元200；线性运动引导单元300；安装单元400；齿轮传动单元600；齿条传动部分700；滑动装置800；和引导装置900。

如图1和图2所示，基部单元200布置成横越一对框架构件100的上表面，并且以如下方式设置为平的：可以将用于机动车部件的装配过程的机器人等安装在其上表面上。

在本示例性实施例中，基部单元200形成为矩形板件的形状，并且布置成横越一对框架构件100的上表面，并且通过一对线性运动引导单元300而被支承在框架构件100的上表面处，该线性运动引导单元300将在下文描述。

如图2所示，该线性运动引导单元300分别设置在基部单元200和一对框架构件100的两侧中，由此使得基部单元200能够沿着一对框架构件100线性地移动。

优选地，这种线性运动引导单元300包括线性运动块310和线性运动轨道350。

线性运动块310的上表面被固定至基部单元200的下表面。在本示例性实施例中，一对线性运动块310分别安装在基部单元200的下表面的两侧处。如图3所示，在这种线性运动块310的下表面中形成有轨道插槽311。

线性运动轨道350的上表面被插入到线性运动块310的轨道插槽311中，并且线性运动轨道350的下端被固定至框架构件100。在本示例性实施例中，线性运动轨道350分别被安装在该对框架构件100的每一个中。

由于如上所述的构造，线性运动块310可能沿着线性运动轨道350移动，使得基部单元200可以沿着框架构件100线性移动。

如图1和图2所示，安装单元400布置在基部单元200的上表面处，尤其是布置在靠近框架构件100的其中设置有齿条传动部分700的一侧处，稍后将描述该齿条传动部分700。

在本示例性实施例中，安装单元400形成为矩形板件的形状，具有比基部单元200小的面积。另外，安装单元400设置在靠近图2中的左侧框架构件100的一侧处，也就是靠近框架单元100的其中设置有齿条传动部分700的一侧，尤其是，其可以设置在靠近基部单元200的拐角的一侧处，如图1所示。

如图4所示，在这种安装单元400中，可以形成有多个联接孔410，联接装置在该联接孔中用于将其固定至基部单元200的上表面。在本示例性实施例中，联接孔410分别形成在安装单元400的四个拐角侧处，并且其长度沿着一个方向形成为细长孔状。当安装单元400通过滑动装置800(其将在下文稍后描述)而朝向一个方向移动时，这种细长孔状的联接孔410形成为其长度朝向安装单元400的移动方向。

另外，在安装单元400的上表面中，安装有环首螺栓(eye bolt)420，以便于根据需要提升或移动安装单元400。

如图2和图3所示，在如上所述构造的安装单元400中安装有驱动装置500，例如马达等。

在本示例性实施例中，驱动装置500在图3中示出，其中马达主体510被竖直地布置在安装单元400的上表面上，而转轴530从上表面朝向下表面穿透安装单元400。也即是说，转轴530的端部朝向安装单元400的下表面突出。

如图2和图3所示，齿轮传动单元600联接至驱动装置500的转轴530。也即是说，齿轮传动单元600联接至朝向安装单元400的下表面突出的转轴530。

如图3和图5所示，以这种方式联接至驱动装置500的转轴530的齿轮传动单元600优选地包括第一盘状块610、第二盘状块630和多个传动齿部650。

优选地，第一盘状块610和第二盘状块630具有相同的尺寸和形状，并且第一盘状块610和第二盘状块630布置为平行且相互间隔开。

传动齿部650将相互间隔开布置的第一盘状块610和第二盘状块630相连接，特别是在本示例性实施例中，传动齿部650配置为圆柱形，使得传动齿650的一个端部连接至第一盘状块610的下表面，而传动齿部650的另一端部连接至第二盘状块630的上表面。

这种圆柱形的传动齿部650配置为多个，并且沿着第一盘状块610和第二盘状块630的周边相互间隔开布置。

另外，齿轮传动单元600还可以包括连接单元670，其将第一盘状块610和第二盘状块630相连接，以增加长度。也即是说，其可以以如下方式设置：连接单元670可以布置在多个传动齿部650的内侧，这些传动齿部沿着第一盘状块610和第二盘状块630的周边设置。

如图3所示，根据该示例性实施例，第一盘状块610、第二盘状块630、连接单元670和多个传动齿部650可以形成为单个构件。

如图2和图3所示，齿条传动部分700设置在该对框架构件100中的任一个框架构件100中，并且与齿轮传动单元600相啮合。

在图2和图3中，齿条传动部分700沿着布置在左侧的框架构件100的上表面的内侧设置，并且因此，其中安装有驱动装置500和齿轮传动单元600的安装单元400也设置在基部单元200的左侧处。

在该示例性实施例中，摆线齿的形状被应用于齿条传动部分700的齿部的形状，以便具有低的齿部表面压力，并且由于恒定的滑移率而一致地发生磨损。另外，在本示例性实施例中，铬钼合金钢被应用于齿条传动部分700。

齿轮传动单元600的传动齿部650与这种齿条传动部分700相啮合。

此时，由于齿条传动部分700具有摆线齿的形状，因而当其与齿轮传动单元600的传动齿部650相啮合时，其可以具有高的齿接触率。

如图3和图4所示，滑动构件800是一种能够使安装单元400从基部单元200朝向一个方向滑动以便调节齿轮传动单元600与齿条传动部分700的啮合程度的构件。

优选地，这种滑动装置800包括滑动块810和轴850。

滑动块810设置在安装单元400的上表面的一侧中，而联接孔811形成在滑动块810的一侧中。第一螺纹部分形成在联接孔811的内壁的表面中。

轴850的一端被支承在基部单元200处，而另一端中形成有要与第一螺纹部分相啮合的第二螺纹部分。

将在下文描述一种结构，其中，轴850的一端被支承在基部单元200处。如图4所示，在基部单元200的上表面处支承有支承支架870，而在支承支架870中形成有上侧开口的支承槽口871。当轴850的一端被插入到该支承槽口871中时，轴850的一端由此被支承在基部单元200处。

在如上所述配置的滑动装置800中，当轴850转动时，安装单元400由于轴850的转动而从基部单元200朝向一个方向滑动，因为形成在轴850中的第二螺纹部分与形成在滑动块810的联接孔811中的第一螺纹部分相啮合。因此，由于联接至安装在安装单元400中的驱动装置500的齿轮传动单元600朝向一个方向滑动，由此可以调节齿轮传动单元600与齿条传动部分700的啮合程度。

如上所述，当通过滑动装置800使安装单元400滑动时，引导装置900对安装单元400进行引导。也即是说，引导装置900起到对安装单元的移动位置和移动角度进行保持的作用。

优选地，这种引导装置900包括一对引导槽910和一对引导销930，如图3所示。

引导槽910形成在安装单元400的下表面中，其长度朝向安装单元400的移动方向，如图3和图5所示。在本示例性实施例中，引导槽910分别形成在安装单元400的下表面的两侧的中心。

如图3和图6所示，引导销930的一端安装在基部单元200的上表面上，而引导销930的另一端插入在引导槽910中。

因此，当安装单元400通过滑动装置800从基部单元200朝向一个方向滑动时，由于引导销930插入在引导槽910中，因此，安装单元400的引导槽910被引导销930所支承，从而安装单元400朝向一个方向被精确地引导和滑动。

优选地，如上所述配置的引导装置900分别设置在装配齿轮传动单元600的线上的前侧和后侧，如图3和图5所示。原因在于，就更准确地装配齿轮传动单元600这一方面而言，希望将引导装置900分别布置在要装配齿轮传动单元600处的前侧和后侧。

另外，优选将引导装置900设置在齿轮传动单元600的中心线上。也即是说，就朝向准确的位置和角度(其中要装配齿轮传动单元600)引导这一方面而言，希望将引导装置900布置在要装配齿轮传动单元600的位置的中心。

以这种方式，齿轮传动单元600可通过引导装置900以准确的位置和角度被装配至齿条传动部分700。

根据本发明的托架支承单元和机器人托架，具有下述效果。

通过以一种方式使用线性运动引导单元300而使基部单元200的线性移动成为可能，其优点在于：由于不需要润滑油，因而提高了工厂的清洁性；具有装配误差吸收功能；并且装配作业可以由不懂技术的任何人进行。

因此，由于高速度和不需润滑的特征，使得维护周期变长了，并且可以最小化生产停工时间，并可以节省人工。

另外，通过提供使安装单元400能够朝向一个方向滑动的滑动装置800，效果在于，在齿轮传动单元600的装配期间，由于可以适当地调整齿轮传动单元600与齿条传动部分700之间的啮合程度，因而提高了装配方便性。

另外，由于引导装置900被设置为用于在安装单元400通过滑动装置800而滑动时对安装单元400进行引导，因此，引导装置900在安装单元滑动时起到同时对移动位置和角度进行保持的作用，从而可以通过引导装置900以准确的位置和角度将齿轮传动单元600装配至齿条传动部分700。

如上所述，尽管结合有限的示例性实施例和附图描述了本发明，但是，本发明并不局限于此；当然，在不背离本发明的在下文描述的权利要求中所写的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以做出本发明的各种改变和修改。

附图标记列表：

100：框架构件

200：基部单元

300：线性运动引导单元

310:线性运动块

350:线性运动轨道

400:安装单元

500:驱动装置

600:齿轮传动单元

610:第一盘状块

630:第二盘状块

650:传动齿部

700:齿条传动部分

800:滑动装置

810:滑动块

850:轴

900:引导装置

910:引导槽

930:引导销

Claims (4)

1.一种托架支承单元，其特征在于且包括：

基部单元，其以机器人等被安装在基部单元上的方式设置；

线性运动引导单元，其设置在基部单元的一侧中，使得基部单元能够线性运动；

安装单元，其布置在基部单元的上表面中；

驱动装置，其安装在安装单元中；

齿轮传动单元，其联接至驱动装置的转轴；

齿条传动部分，其与齿轮传动单元啮合；和

滑动装置，其使得安装单元能够朝向一个方向滑动，以便调整齿轮传动单元与齿条传动部分的啮合程度；

引导装置，其在安装单元通过滑动装置而滑动时对安装单元进行引导；

其中，引导装置包括：引导槽，其长度朝向安装单元的移动方向形成在安装单元的下表面中；和引导销，其一端安装在基部单元中，而引导销的另一端插入在引导槽中。

2.如权利要求1所述的托架支承单元，其中，滑动装置包括：滑动块，其设置在安装单元的一侧中，滑动块形成有联接孔，联接孔形成有第一螺纹部分；和轴，其一端支承在基部单元处，轴的另一端形成有要与第一螺纹部分啮合的第二螺纹部分。

3.如权利要求1所述的托架支承单元，其中，齿轮传动单元包括：

第一盘状块；

与第一盘状块平行且间隔开地布置的第二盘状块；和

多个传动齿部，它们的一端连接至第一盘状块的一个表面，多个传动齿部的另一端连接至第二盘状块的一个表面，形成为圆柱形，沿着第一盘状块和第二盘状块的周边相互间隔开地布置，其中，传动齿部与齿条传动部分啮合。

4.一种机器人托架，其特征在于且包括：

一对相互平行布置的框架构件；和

托架支承单元，其以沿着框架构件移动的方式设置，以将机器人等安装在托架支承单元上的方式设置；

其中，托架支承单元包括：

基部单元，其布置成横越该对框架构件的上表面，基部单元以将机器人安装在其上的方式设置；

线性运动引导单元，其设置在基部单元的两侧中且在该对框架构件之中的每一个中，使得基部单元能够沿着框架构件线性地移动；

安装单元，其布置在基部单元的上表面中；

驱动装置，其安装在安装单元中；

齿轮传动单元，其联接至驱动装置的转轴；

齿条传动部分，其设置在该对框架构件的任一个框架构件中，齿条传动部分与齿轮传动单元啮合；

滑动装置，其使安装单元能够朝向一个方向滑动，以便调节齿轮传动单元与齿条传动部分的啮合程度；

引导装置，其包括：引导槽，其长度朝向安装单元的移动方向形成在安装单元的下表面中，用于在安装单元通过滑动装置而滑动时对安装单元进行引导；和引导销，其一端安装在基部单元中，而引导销的另一端插入在引导槽中，用于在安装单元通过滑动装置而滑动时对安装单元进行引导。