CN109780411B - 一种单轴驱动器的防撞机构及驱动器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单轴驱动器的防撞机构及驱动器，防撞机构包括平台本体、固定块、滑动柱、顶块、固定销轴、滚针轴承、光电传感器及检知片；固定块通过滑动柱滑动设于平台本体的外侧面，滚针轴承竖直设于固定块的顶部；顶块后端插入平台本体外侧面上的定位孔中，前端的端面抵靠滚针轴承外圈；滑动柱设于顶块的两侧，其后端螺设在平台本体的外侧面上，前端可滑动地穿过固定块通过锁紧螺母限位；检知片固定设于固定块上，光电传感器设于平台本体上，光电传感器与检知片配合，检测到平台本体与固定块之间产生相对滑动时单轴驱动器的电机跳停。该防撞机构结构简单，制造成本低，检测碰撞时灵敏度高，可有效防止碰撞发生时造成的机械设备的损坏。
Description
技术领域
本发明涉及机械自动化技术领域，具体涉及一种单轴驱动器的防撞机构。
背景技术
单轴驱动器是自动化装备中的关键部件，其具有速度快，效率高，功能集成强大等优点。在单轴驱动器往返动作时，当控制程序出现故障导致运动部件没有按规定的路径动作时，运动部件会与周边机械设备或驱动器本体的其它设备发生碰撞，从而造成相关机械设备以及单轴驱动器的直线滑轨等部件的损坏，受损后单轴驱动器的维修成本高，维修后工作效率大为降低。
发明内容
本发明提供一种单轴驱动器的防撞机构，在现有单轴驱动器的基础上做出改进，设计了一种结构简单，制造成本低的防撞机构，可有效防止碰撞发生时造成的机械设备的损坏。
为此，本发明采用的技术方案是：
一种单轴驱动器的防撞机构，包括平台本体、固定块、滑动柱、顶块、固定销轴、滚针轴承、光电传感器及检知片；固定块通过滑动柱可滑动地设于平台本体的外侧面，滚针轴承通过固定销轴竖直设于固定块的顶部，顶块后端插入平台本体外侧面上的定位孔中，前端端面抵靠滚针轴承外圈；滑动柱有两只，分别设于顶块的两侧，其后端螺设在平台本体的外侧面上，前端可滑动地穿过固定块且通过锁紧螺母限位；检知片设于固定块上，光电传感器设于平台本体上，光电传感器与检知片配合检测到平台本体与固定块之间产生相对滑动时单轴驱动器的电机跳停。
固定块固定在运动部件上随运动部件做往返运动，平台本体与固定块之间通过顶块、滑动柱连接；在正常情况下，固定块与平台本体之间没有相对滑动，当平台本体碰到阻碍时，即发生碰撞时，两只滑动柱带动平台本体沿固定块的长圆孔滑动，滚针轴承在顶块的外端面滚动，固定块与平台本体之间产生错位，光电开关检测到跳变，电机断电，单轴驱动器停止动作，避免损坏的发生。
进一步地，所述顶块设有浮动机构，浮动机构包括压缩弹簧及定位销轴；平台本体上的定位孔为沉孔，沉孔的上方开设有长条形滑槽，定位销轴滑动穿过长条形滑槽插入顶块与顶块固定连接；压缩弹簧设于固定块的弹簧安装孔内，压缩弹簧的一端抵靠平台本体的定位孔的底壁，另一端抵靠固定块的弹簧安装孔的底壁；顶块在弹簧支持力下其前端端面压靠滚针轴承外圈。
浮动机构所起的作用是，在正常情况下，通过弹簧力的支撑使顶块压靠在固定块与平台本体之间，平台本体与固定块之间不易发生意外滑动；当有碰撞发生时，碰撞力大于摩擦力，顶块随滑动柱一起滑动。弹簧的设置还起到吸收部分碰撞能量的作用，保护防碰撞机构本体在碰撞发生时不受损坏。定位销轴限制顶块的转动，顶块只滑动不转动，定位时可靠性高。
进一步地，所述顶块前端面的中心部径向开设有U形通槽，滚针轴承容纳在U形通槽中。U形通槽的设计可使顶块的运动限定在一定的范围，防止过度碰撞造成防碰撞机构本体的损坏。
进一步地，所述两滑动柱穿过固定块的长圆孔后通过固定片及锁紧螺母限位。通过固定片及平台本体可将两滑动柱连接为一体，滑动时整体带动平台本体滑动，运动可靠性高。
一种单轴驱动器，包括机架、伺服电机、直线导轨、负载平台及皮带传动系统，其特征在于，所述负载平台上设有上述任意一种防撞机构；伺服电机驱动皮带往复运动，皮带带动负载平台沿线性滑轨做往返动作，当发生碰撞时防撞机构发出信号使单轴驱动器的电机跳停。
本发明的有益效果：
1、本申请的防撞机构结构简单、紧凑，安装空间小不增加驱动器负荷，制造成本低。
2、本申请的防撞机构检测碰撞时的灵敏度高，可靠性强。
附图说明
图1是本发明单轴驱动器的防撞机构的实施方式1的结构示意图，图1为分解图。
图2是本发明单轴驱动器的防撞机构的实施方式1的顶块的立体结构示意图。
图3是图2沿顶块的销孔中心的剖视图，主要示出弹簧安装孔的结构特征。
图4是一种设有实施方式1所述的防撞机构的单轴驱动器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及一种优选的实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施方式1
参阅图1，一种单轴驱动器的防撞机构，包括平台本体4.1、固定块4.11、固定片4.10、滑动柱4.2、顶块4.4、压缩弹簧4.3、定位销轴4.5、固定销轴4.8、滚针轴承4.9、光电传感器4.6及检知片4.7。
平台本体4.1的外侧面的上部从左至右依次设有第一滑动柱安装孔、顶块安装孔及第二滑动柱安装孔，第一滑动柱安装孔、顶块安装孔及第二滑动柱安装孔平行水平设置。顶块安装孔为沉孔，其上方设有矩形开口槽。第一滑动柱安装孔及第二滑动柱安装孔为螺纹孔。
滑动柱4.2共设有两只，在本实施例中，滑动柱4.2为圆形轴套，其两端设有外螺纹。
参阅图2及图3，在本实施例中，顶块4.4呈短圆柱状，其前端端面的中心部径向贯通设有U形开口槽4.42，U形开口槽的开口与滚针轴承4.9适配。U形开口槽的后侧设有定位销安装孔4.41，定位销安装孔4.41为与U形开口槽4.42同方向设置的通孔。顶块的后端轴向设有弹簧安装孔4.43，弹簧安装孔为沉孔，孔径与压缩弹簧4.3的外径适配，在本实施例中，压缩弹簧4.3为螺旋压缩弹簧。
参阅图1，在本实施例中，固定块4.11呈扁平长方体状，其外侧面设有矩形缺口，矩形缺口内沿固定块厚度方向对称开设有两个长圆孔，两长圆孔的长度沿水平方向延伸，两只长圆孔的孔中心与平台本体4.1的第一滑动柱安装孔及第二滑动柱安装孔的孔中心一一对应，长圆孔的最小孔径稍大于滑动柱安装孔的圆孔直径。固定块4.11的顶部竖直开设有固定销安装孔，固定销安装孔为沉孔。
在本实施例中，固定片4.10为长条形薄片，其厚度与固定块4.11的矩形缺口的深度一致，长度小于固定块4.11的矩形缺口的长度。固定片4.10上贯穿其厚度方向设有两圆孔，圆孔孔径稍大于滑动柱4.2的外径，两圆孔的中心距与固定块4.11上的两长圆孔的中心距一致。
本防撞机构的安装方式为：
将固定销轴4.8穿过滚针轴承4.9的内圈插进固定块4.11顶部的固定销安装孔内，固定销轴4.8与滚针轴承4.9的内圈过渡配合连接，滚针轴承4.9的外圈与内圈通过滚针滚动连接。固定销轴4.8与固定块4.11轴孔配合连接。检知片4.7通过螺钉安装在固定块4.11的顶部。检知片为L形金属片，其上端中部设有矩形开口。
将压缩弹簧4.3置于顶块的弹簧安装孔4.43内，将顶块4.4连同压缩弹簧4.3置于平台本体4.1的顶块安装孔中，使压缩弹簧4.3的一端抵靠顶块安装孔的底壁，另一端抵靠弹簧安装孔4.43的底壁；将定位销轴4.5穿过平台本体4.1的顶块安装孔上方的矩形开口槽插入顶块的定位销安装孔4.41中，定位销轴4.5与顶块4.4轴孔配合连接。
将两滑动柱4.2的后端分别旋入第一滑动柱安装孔及第二滑动柱安装孔中。
使固定块4.11的两长圆孔分别穿过两滑动柱4.2套在两滑动柱的前端，在两滑动柱4.11的伸出固定块4.11的一端套接固定片4.10，在固定片的外侧旋入螺母；调整固定块4.11与平台本体4.1之间的距离，使滚针轴承4.9容纳在顶块前端面的U形开口槽4.42内，压缩弹簧4.3在压缩状态下一端抵靠顶块安装孔的底壁，另一端抵靠弹簧安装孔4.43的底壁，顶块4.4的前端端面压靠滚针轴承4.9的外圈，拧紧螺母限位。
将光电传感器4.6通过螺钉固定在平台本体4.1上，使其发送器对准检知片的矩形开口。光电传感器为现有技术，在本实施例中，选用OMRON EE-SX95微型光电传感器。
实施方式2
一种单轴驱动器，包括机架、伺服电机1、直线导轨2、负载平台4及皮带传动系统3，负载平台4上设有实施方式1所述的防撞机构。
实施方式2的工作原理为：
伺服电机1拖动皮带做往返运动，固定块4.11与皮带固定连接，在正常情况下，固定块4.11与平台本体4.1之间在压缩弹簧4.3的弹簧力的作用下不会发生相对滑动，光电开关4.6发射出去的光束从检知片4.7的开口中射出；当平台本体4.1碰到阻碍时，两只滑动柱4.2带动平台本体4.1沿固定块4.11的长圆孔滑动，固定块4.11与平台本体4.1之间产生错位，光电开关4.6发射出的光束受检知片4.7阻挡经检知片反射回来，光电开关检测到跳变，伺服电机1断电，单轴驱动器停止动作。
以上说明书中未做特别说明的部分均为现有技术，或者通过现有技术既能实现。
Claims (3)
1.一种单轴驱动器的防撞机构，其特征在于：包括平台本体、固定块、滑动柱、顶块、固定销轴、滚针轴承、光电传感器及检知片；固定块通过滑动柱可滑动地设于平台本体的外侧面，滚针轴承通过固定销轴竖直设于固定块的顶部，顶块后端插入平台本体外侧面上的定位孔中，前端端面抵靠滚针轴承外圈，顶块前端面的中心部径向开设有U形通槽，滚针轴承容纳在U形通槽中；滑动柱有两只，分别设于顶块的两侧，其后端螺设在平台本体的外侧面上，前端可滑动地穿过固定块的长圆孔后通过固定片及锁紧螺母限位；检知片设于固定块上，光电传感器设于平台本体上，光电传感器与检知片配合检测到平台本体与固定块之间产生相对滑动时单轴驱动器的电机跳停。
2.如权利要求1所述的防撞机构，其特征在于，所述顶块设有浮动机构，浮动机构包括压缩弹簧及定位销轴；平台本体上的定位孔为沉孔，沉孔的上方开设有长条形滑槽，定位销轴滑动穿过长条形滑槽插入顶块与顶块固定连接；压缩弹簧设于固定块的弹簧安装孔内，压缩弹簧的一端抵靠平台本体的定位孔的底壁，另一端抵靠固定块的弹簧安装孔的底壁；顶块在弹簧支持力下其前端端面压靠滚针轴承外圈。
3.一种单轴驱动器，包括机架、伺服电机、直线导轨、负载平台及皮带传动系统，其特征在于，所述负载平台上设有如权利要求1或2所述的防撞机构；伺服电机驱动皮带往复运动，皮带带动负载平台沿线性滑轨做往返动作，当发生碰撞时防撞机构发出信号使单轴驱动器的电机跳停。
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