CN111409112A - 一种用于直线位移坐标的导轨防护机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械设计领域，具体涉及一种用于直线位移坐标的导轨防护机构，包括导轨、滑块、滑板、开环带轮机构、移动坐标本体、中间盖板、侧防护罩和端防护罩，所述导轨安装在所述移动坐标本体两侧，所述导轨上设有所述滑块，所述滑板设置在所述移动坐标本体的上方通过连接件与所述滑块固定连接，开环带轮机构的开环两端与所述滑板的两端连接形成整体闭环结构，所述移动坐标本体端面安装有所述中间盖板，所述中间盖板安装在所述滑板下方，所述移动坐标本体两侧面安装所述侧防护罩，所述移动坐标本体两端面安装所述端防护罩，扩大工作时所需机器人执行的工作范围，且具有保护作用，提高导轨使用寿命。

Description

一种用于直线位移坐标的导轨防护机构

技术领域

本发明具体涉及机械设计领域，具体涉及一种用于直线位移坐标的导轨防护机构。

背景技术

在大尺寸飞机复合材料结构件、风电叶片、机车车体焊缝和白车身机器人打磨、喷漆、去毛刺等设备上，常常需要将机器人及工作末端执行器装在直线移动的滑板上，来扩大机器人工作范围。因工件尺寸大使得该移动坐标运动行程很大，甚至会达到几十米。而且有些时候，因设备占地面积收到限制，对直线位移坐标本体的总长度有所限制，在满足最大行程的情况下，直线位移坐标设备长度尺寸要求越短越好。直线位移坐标结构上大部分采用两根直线导轨副固定在移动坐标本体上，滑板安装在导轨滑块上，通过电机减速器驱动齿轮在齿条上移动或通过电机减速器驱动滚珠丝杠来实现滑板在移动坐标本体上滑动。机器人安装在滑板上，带动末端执行器进行作业。为了避免打磨粉尘、漆雾等影响，需要对直线导轨、齿轮齿条、滚珠丝杠等结构进行防尘、防雾设计，提高使用寿命。

目前机床或一些专用设备的直线运动坐标的导轨防护普遍采用层叠套装的金属防护罩或柔性风琴式尼龙防护罩，滑板移动时，防护罩伸缩。金属防护罩结构如图1所示,该结构应用于长行程直线位移坐标存在的问题是：多层金属防护罩12全部收缩后尺寸为A，全部拉伸后尺寸为B，移动坐标最大行程为X,X≈B-A,防护罩层数N≈X÷A,层数少则A值越大，层数多A值越小。当行程X值很大时，受结构限制N值不宜过大，则A值就比较大，使得设备占用空间尺寸过大，整体防护罩重量增加、成本增加、各层防护罩之间产生的整体摩擦力过大、驱动电机负载加大。当场地限制要求移动坐标本体长度接近于该坐标行程X时，现有导轨防护方案无法满足要求。风琴式防护罩结构上也存在防护罩厚度和收缩长度的设计匹配问题，不能满足长行程直线位移坐标的使用要求。

因此，针对上述所提到的问题，需要提供一种用于直线位移坐标的导轨防护机构。

发明内容

本发明的目的在于提供新型的用于直线位移坐标的导轨防护机构，以解决背景技术中所提到的破解在特定的空间尺寸范围内，实现最大直线位移行程坐标的导轨防护的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种用于直线位移坐标的导轨防护机构，包括导轨、滑块、滑板、开环带轮机构、移动坐标本体、中间盖板、侧防护罩和端防护罩，所述移动坐标本体、两侧面的侧防护罩、中间盖板、滑板、开环带轮机构形成密闭空间，用于防尘、防雾，所述导轨安装在所述移动坐标本体两侧，所述导轨上设有所述滑块，所述滑板设置在所述移动坐标本体的上方通过连接件与所述滑块固定连接，所述开环带轮机构的开环两端与所述滑板的两端连接形成整体闭环结构，所述移动坐标本体端面安装有所述中间盖板，所述中间盖板安装在所述滑板下方，所述移动坐标本体两侧面安装所述侧防护罩，所述移动坐标本体两端面安装所述端防护罩。

优选地，所述开环带轮机构包括防护带、滚轮支座、滚轮及滚轮轴，所述滚轮支座安装在所述移动坐标本体的两端面，所述滚轮轴安装在所述滚轮支座上，所述滚轮安装在所述滚轮轴上，所述防护带环绕在所述滚轮上。

优选地，所述防护带的两端分别固定在所述滑板两端面。

优选地，所述滚轮支座具有多个，均匀分布在所述移动坐标本体的边角处，所述滚轮分布在所述滚轮支座上下两端分别设置一个所述滚轮。

在所述移动坐标本体两端面还设置有限位块，每侧端面的限位块对称设在所述滚轮支座外端，位于所述防护带的内侧靠近上端部，用于在所述滑板滑到端部时对其限位。

优选地，所述连接件为连接板，所述滑板通过连接板与所述滑块连接。

优选地，所述侧防护罩包括左防护罩和右防护罩，所述左防护罩和所述右防护罩分别与所述中间盖板中间具有长条状间隙，所述滑板与滑块之间的连接板穿过所述长条状间隙。

优选地，所述防护带为环形柔性带，所述防护带的顶段的下表面覆盖在所述长条状间隙上面。

所述左防护罩和右防护罩为金属材质。

优选地，还包括齿条和齿轮，所述齿条安装在所述移动本体侧面，所述齿轮安装在滑板上，电机通过固定件与所述滑板连接，电机的输出端与减速器连接，减速器输出端安装齿轮，所述齿轮与所述齿条啮合。

本发明至少包括以下有效收益效果：将所述滑板与所述滑块用连接板连接，所述滑块移动带动所述滑板移动，机器人安装在所述滑板上，能够满足长行程直线位移坐标的使用要求，且所述移动坐标本体、侧防护罩、中间盖板和防护带能够形成密闭空间，机器人能够在特定空间尺寸范围内实现最大位移行程坐标的导轨防护难题，从而实现机器人在大尺寸飞机结构件、风电叶片、机车车体等方面的自动化打磨、喷涂等作业。

附图说明

图1为传统导轨防护罩结构示意图；

图2为本发明用于直线位移坐标的导轨防护机构的结构示意图。

图3为本发明用于直线位移坐标的导轨防护罩结构局部剖视图。

图4为本发明用于直线位移坐标的导轨防护罩结构局部放大图。

图中：1、导轨；2、滑块；3、滑板；4、移动坐标本体；5、中间盖板；6、侧防护罩；7、端防护罩；8、防护带；9、滚轮支座；10、滚轮；11、滚轮轴；12、金属防护罩；13、连接板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图2-4，本发明提供一种用于直线位移坐标的导轨防护机构，包括导轨1、滑块2、滑板3、开环带轮机构(未示出)、移动坐标本体4、中间盖板5、侧防护罩6和端防护罩7，其中，移动坐标本体4、两侧面的侧防护罩6、两端面的端防护罩7、中间盖板5、滑板3以及开环带轮机构形成密闭空间，用于防尘、防雾，所述导轨1安装在所述移动坐标本体4两侧，所述导轨1上设有所述滑块2，所述滑板3设置在所述移动坐标本体4的上方通过连接件与所述滑块2固定连接，所述移动坐标本体4上端面安装有所述中间盖板5，所述中间盖板5安装在所述滑板3下方，所述移动坐标本体4两侧面安装所述侧防护罩6，所述移动坐标本体4两端面安装所述端防护罩7。

上述实施例中，所述滑板3用连接板与所述导轨1滑块2连接，驱动电机和减速器安装在所述滑板3上，电动机驱动所述滑块2在所述导轨1上滑行，带动滑板3移动。所述直线位移本体上表面安装所述中间盖板5，本体左右侧分别安装所述侧防护罩6，在所述测防护罩与所述中间盖板5之间留有的间隙，所述滑板3与所述滑块2之间的连接件穿过此间隙，所述移动坐标本体4、侧防护罩6、端防护罩7及防护带8形成保护空间，对安装于移动坐标本体4两侧的导轨1、滑块2、以及齿条、齿轮等进行有效地防尘或防雾，增加机器工作寿命。

具体地，开环带轮机构包括防护带8、滚轮支座9、滚轮及滚轮轴11，所述滚轮支座9安装在所述移动坐标本体4的两端面，所述滚轮支座9分布于所述移动坐标本体4的四角位置，所述滚轮轴11安装在所述滚轮支座9上，所述滚轮10安装在所述滚轮轴11上，所述防护带8环绕在所述滚轮10上。

具体地，所述防护带8的两端分别固定在所述滑板3两端面，当所述滑板3在移动的过程中，所述防护带8也能随所述滑板3移动，能够在工作状态保护所述导轨1、滑块2等零件。

具体地，所述连接件为连接板，所述滑板3通过连接板与所述滑块2连接。

具体地，所述侧防护罩6包括左防护罩和右防护罩，所述左防护罩和所述右防护罩分别与所述中间盖板5中间具有长条状间隙，所述滑板3与滑块2之间的连接板穿过所述长条状间隙，在工作状态，所述滑块2与所述连接板在此长条状间隙中带动所述滑板3移动，完成最大行程。而对于现有技术中多层金属防护罩(如图1所示)，其具有多层防护罩，防护罩的存在减小移动坐标行程，全部收缩后尺寸为A，全部拉伸尺寸为B，移动坐标最大行程为X≈B-A，电动机转动经过减速器减速驱动所述滑板在所述导轨上移动，现有技术中所述滑板两端可抵达至两端的所述端防护罩。

具体地，所述滚轮支座9具有多个，均匀分布在所述移动坐标本体4的边角处，所述滚轮10分布在所述滚轮支座9上下两端分别设置一个所述滚轮10。在移动坐标本体4两端面还设置有限位块(未示出)，每侧端面的限位块对称设在滚轮支座9的外端，位于防护带8的内侧靠近上端部，用于在滑板3滑到端部时对其限位。

具体地，所述防护带8为环形柔性带并环绕在所述滚轮10上，所述滑板3的移动带动所述防护带8在所属滚轮10上滑动，所述防护带8的顶段的下表面覆盖在所述长条状间隙上面形成密封空间，可以有效地防止在工作状态下灰尘等颗粒通过间隙进入机器内部减小使用寿命。

具体地，还包括齿条和齿轮，所述齿条安装在所述移动坐标本体4侧面，所述齿轮安装在滑板3上，电机通过固定件与所述滑板3连接，电机的输出端与减速器连接，减速器输出端安装齿轮，所述齿轮与所述齿条啮合，通过电机减速器驱动所述齿轮在所顺齿条上移动或通过电机减速器驱动滚珠丝杠来实现所述滑板3在所述移动坐标本体4上滑动。

需要说明的是，本发明的防护机构通过移动坐标本体、两侧左右防护罩、中间盖板、环形防护带形成密闭空间，对安装于移动坐标本体两侧的导轨、滑块、以及齿条、齿轮等传动机构能进行有效地防尘或防雾。

综上所述，本申请提供一种，经过具体地实例试验，具有以下优点：

1、本方案结构简单，移动坐标本体长度仅大于移动行程长度100-200mm左右，两端的A值可以为100mm左右,在充分满足最大行程长度的情况下，极大地缩短了移动坐标本体的长度，减少了占地空间。

2、此方案破解了长行程直线位移坐标结构上直线导轨的防尘技术难题，将会在机器人外部轴直线坐标移动设备上具有广泛应用空间。

3、左右防护罩、中间盖板和环形防护带结构简单，制作工艺简单、成本低。

4、环形防护带随滑板移动，重量轻、摩擦力小，节省电机驱动力，易于维护。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于直线位移坐标的导轨防护机构，其特征在于，包括导轨、滑块、滑板、开环带轮机构、移动坐标本体、中间盖板、侧防护罩和端防护罩，所述移动坐标本体、两侧面的侧防护罩、两端面的端防护罩、中间盖板、滑板、开环带轮机构形成密闭空间，用于防尘防雾，所述导轨安装在所述移动坐标本体两侧，所述导轨上设有所述滑块，所述滑板设置在所述移动坐标本体的上方通过连接件与所述滑块固定连接，所述开环带轮机构的开环两端与所述滑板的两端连接形成整体闭环结构，所述移动坐标本体上端面安装有所述中间盖板，所述中间盖板安装在所述滑板下方，所述移动坐标本体两侧面安装所述侧防护罩，所述移动坐标本体两端面安装所述端防护罩。

2.如权利要求1所述的一种用于直线位移坐标的导轨防护机构，其特征在于，所述开环带轮机构包括防护带、滚轮支座、滚轮及滚轮轴，所述滚轮支座安装在所述移动坐标本体的两端面，所述滚轮轴安装在所述滚轮支座上，所述滚轮安装在所述滚轮轴上，所述防护带环绕在所述滚轮上。

3.如权利要求2所述的一种用于直线位移坐标的导轨防护机构，其特征在于，所述防护带的两端分别固定在所述滑板两端面。

4.如权利要求2所述的一种用于直线位移坐标的导轨防护机构，其特征在于，所述滚轮支座具有多个，均匀分布在所述移动坐标本体的边角处，所述滚轮支座上下两端分别设置一个所述滚轮。

5.如权利要求4所述的一种用于直线位移坐标的导轨防护机构，其特征在于，在所述移动坐标本体两端面还设置有限位块，每侧端面的限位块对称设在所述滚轮支座外端，位于所述防护带的内侧靠近上端部，用于在所述滑板滑到端部时对其限位。

6.如权利要求1所述的一种用于直线位移坐标的导轨防护机构，其特征在于，所述连接件为连接板，所述滑板通过连接板与所述滑块连接。

7.如权利要求6所述的一种用于直线位移坐标的导轨防护机构，其特征在于，所述侧防护罩包括左防护罩和右防护罩，所述左防护罩和所述右防护罩分别与所述中间盖板中间具有长条状间隙，所述滑板与滑块之间的连接板穿过所述长条状间隙。

8.如权利要求7所述的一种用于直线位移坐标的导轨防护机构，其特征在于，所述防护带为环形柔性带，所述防护带的顶段的下表面覆盖在所述长条状间隙上面。

9.如权利要求7所述的一种用于直线位移坐标的导轨防护机构，其特征在于，所述左防护罩和右防护罩为金属材质。

10.如权利要求1所述的一种用于直线位移坐标的导轨防护机构，其特征在于：还包括齿条和齿轮，所述齿条安装在所述移动本体侧面，电机通过固定件与所述滑板连接，电机的输出端与减速器连接，减速器输出端安装齿轮，所述齿轮与所述齿条啮合。

Images