CN111894976A - 一种凸轮式变换导轨滑块 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种凸轮式变换导轨滑块，滑动块及交叉设置的纵轨和横轨；其中，滑动块包括基台、封盖、法兰滑动台、摆动爪、导轮、扭力弹簧、复位弹簧、齿轮及锁定销；四个摆动爪通过销轴与基台的四角转动连接，每个摆动爪的底部设有一个摆动端子；导轮旋转安装于摆动爪外侧；齿轮位于基台之上且对应与每个摆动爪的销轴传动连接；法兰滑动台在横向上滑动连接于基台之下，且法兰滑动台的顶部设有与摆动端子配合的推块；纵轨和横轨交汇处，纵向外轨与横向外轨相互交叉，且交叉点处设有与摆动爪摆动弧线匹配的弧形轨，使导轮可通过弧形轨在纵向外轨与横向外轨之间换向滚动。本发明实现多条导轨相交布置，且滑块能够在多条轨道的轨迹自由切换。

Description

一种凸轮式变换导轨滑块

技术领域

本发明涉及轨道传动领域，具体涉及一种凸轮式变换导轨滑块。

背景技术

导轨滑块是机械领域常用的传动部件，可以将需要传动的部件与滑块固定连接，从而沿着导轨的轨迹自由滑动。

现有技术的导轨滑块一般是单条导轨的形式，导轨不能相交布置。如果需要把多条导轨相交组成一个移动网络枢纽，滑块就不能在多条导轨之间自由切换，不能满足复杂的运动轨迹需求。即使多条导轨实现相交，导轨与滑块之间的配合也不能太复杂，能够承担的载荷小，在导轨交汇处切换路线也难以保障顺畅。

不难看出，现有技术还存在一定的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种凸轮式变换导轨滑块，实现多条导轨相交布置，且滑块能够在多条轨道的轨迹自由切换。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种凸轮式变换导轨滑块，滑动块及交叉设置的纵轨和横轨；

其中，滑动块包括基台、封盖、法兰滑动台、摆动爪、导轮、扭力弹簧、复位弹簧、齿轮及锁定销；四个摆动爪通过销轴与基台的四角转动连接，使四个摆动爪分别在基台四角可90°摆动，每个摆动爪的底部设有一个摆动端子，摆动端子与摆动爪绕销轴同步摆动，且摆动爪与基台之间设有扭力弹簧；基台中心设有销孔；导轮旋转安装于摆动爪外侧；齿轮位于基台之上且对应与每个摆动爪的销轴传动连接，与摆动爪同步转动，相邻的摆动爪的齿轮相互啮合传动，使相邻的摆动爪的转动方向相反；法兰滑动台在横向上滑动连接于基台之下，且法兰滑动台的顶部设有与摆动端子配合的推块；封盖封装于基台顶部，且封盖的中心设有销孔；定位销穿过基台及封盖的销孔，且定位销与基台之间设有复位弹簧使其弹性向上顶伸，定位销的顶端设有按压端，按压端穿出封盖之上外露，定位销的底端设有定位端，定位端穿出基台之下外露，且法兰滑动台上设有与定位端配合的左、中、右三个定位凹槽，使定位销下压时插接于其中一个定位凹槽中将法兰滑动台锁定；

纵轨分别设有两条与导轮配合的平行的纵向外轨，中部设有与定位销的按压端配合的纵向凸缘；横轨分别设有两条与导轮配合的平行的横向外轨，中部设有与定位销的按压端配合的横向凸缘；纵轨和横轨交汇处，纵向外轨与横向外轨相互交叉，且交叉点处设有与摆动爪摆动弧线匹配的弧形轨，使导轮可通过弧形轨在纵向外轨与横向外轨之间换向滚动；且纵向凸缘与横向凸缘相互交叉，且交叉点处设有缺口，使滑动块滑行至纵轨及横轨交汇处时法兰滑动台解除锁定且可横向滑动带动摆动爪摆动。

进一步的，所述导向轮呈八字形倾斜设置。

进一步的，所述摆动爪的摆动端子设有滚轮，推块与滚轮接触。

进一步的，所述基台的纵向两侧上设有沿横向延伸的滑动槽，法兰滑动台上设有与滑动槽配合的沿横向延伸的嵌合凸缘，嵌合凸缘与滑动槽在横向上滑动配合。

进一步的，所述定位销的按压端设有导靴，导靴的顶面设有用于涂抹润滑油的绒面，导靴内部设有用于容纳润滑油的油腔。

进一步的，所述定位销的按压端四周设有第一导向斜面，定位端四周设有第二导向斜面

进一步的，所述纵轨与横轨的交汇处，固定连接有连接单元；纵向外轨、横向外轨、弧形外轨、纵向凸缘、横向凸缘及缺口均设于连接单元上。

本发明提供的一种凸轮式变换导轨滑块，具有以下优点：

导轨可以交叉布置，滑块可以在不同方向上的导轨之间自由切换滑动；

摆动爪之间通过齿轮实现传动，并通过扭力弹簧复位，法兰滑动台带动任一摆动爪即可使四个摆动爪同步摆动变形，带动摆动爪进行换向动作，且换向动作由法兰滑动台施加驱动力，配置科学合理；

导轮倾斜设置，受载能力强，能够携带较重的荷载平稳滑动，适用于顶部吊装方式，同时倾斜的导轮能够在摆动爪摆动过程中，确保导轮在弧形外轨滚动畅顺。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本发明实施例提供的一种凸轮式变换导轨滑块的滑动块的结构示意图。

图2为滑动块的换向示意图。

图3为滑动块与纵轨或横轨的组合结构示意图。

图4为滑动块与纵轨及横轨的配合结构示意图。

附图标记说明：

100、滑动块 200、纵轨

300、横轨

1、基台 2、封盖

3、法兰滑动台 4、摆动爪

5、导轮 6、齿轮

7、锁定销 8、摆动端子

9、推块 10、按压端

11、定位端 12、定位凹槽

13、滑动槽 14、嵌合凸缘

15、纵向外轨 16、横向外轨

17、纵向凸缘 18、横向凸缘

19、缺口 20、弧形轨

21、连接单元

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参阅图1至图4，本发明提供了一种凸轮式变换导轨滑块，滑动块100及交叉设置的纵轨200和横轨300；

其中，滑动块100包括基台1、封盖2、法兰滑动台3、摆动爪4、导轮5、扭力弹簧(未图示)、复位弹簧(未图示)、齿轮6及锁定销7；四个摆动爪4通过销轴与基台1的四角转动连接，使四个摆动爪4分别在基台1四角可90°摆动，每个摆动爪4的底部设有一个摆动端子8，摆动端子8与摆动爪4绕销轴同步摆动，且摆动爪4与基台1之间设有扭力弹簧；基台1中心设有销孔；导轮5旋转安装于摆动爪4外侧；齿轮6位于基台1之上且对应与每个摆动爪4的销轴传动连接，与摆动爪4同步转动，相邻的摆动爪4的齿轮6相互啮合传动，使相邻的摆动爪4的转动方向相反；法兰滑动台3在横向上滑动连接于基台1之下，且法兰滑动台3的顶部设有与摆动端子8配合的推块9；封盖2封装于基台1顶部，且封盖2的中心设有销孔；定位销穿过基台1及封盖2的销孔，且定位销与基台1之间设有复位弹簧使其弹性向上顶伸，定位销的顶端设有按压端10，按压端10穿出封盖2之上外露，定位销的底端设有定位端11，定位端11穿出基台1之下外露，且法兰滑动台3上设有与定位端11配合的左、中、右三个定位凹槽12，使定位销下压时插接于其中一个定位凹槽12中将法兰滑动台3锁定；

纵轨200分别设有两条与导轮5配合的平行的纵向外轨15，中部设有与定位销的按压端10配合的纵向凸缘17；横轨300分别设有两条与导轮5配合的平行的横向外轨16，中部设有与定位销的按压端10配合的横向凸缘18；纵轨200和横轨300交汇处，纵向外轨15与横向外轨16相互交叉，且交叉点处设有与摆动爪4摆动弧线匹配的弧形轨20，使导轮5可通过弧形轨20在纵向外轨15与横向外轨16之间换向滚动；且纵向凸缘17与横向凸缘18相互交叉，且交叉点处设有缺口19，使滑动块100滑行至纵轨200及横轨300交汇处时法兰滑动台3解除锁定且可横向滑动带动摆动爪4摆动。

本发明的工作原理是：

请参阅图2及图4，外部设备或工件通过法兰滑动台3与整个滑动块100连接。当在滑动块100在纵向上滑动时，滑动块100沿着纵轨200滑行，摆动爪4摆向两侧使导轮5在纵向外轨15上滑行。此过程中，锁定销7的按压端10受到纵向凸缘17按压，使其底部的定位端11插接在法兰滑动台3中部的定位凹槽12中将法兰滑动台3固定住，从而锁定滑动块100整体的工作状态。由于法兰滑动台3只能够相对于基台1横向滑动，故此过程中法兰滑动台3与基台1没有相对滑动。

当滑动块100到达纵轨200及横轨300的交叉点时，锁定销7刚好位于纵向凸缘17及横向凸缘18交叉点的缺口19处，锁定销7没有受到按压，而受到复位弹簧的作用向上弹起，从而解除对法兰滑动台3的锁定。如果设备或工件需要横向滑行进入到横轨300，那么势必会带动法兰滑动台3相对于基台1横向滑动。例如，此时设备或工件需要向右滑行，则会带动法兰滑动台3相对于基台1向右滑动，从而使推块9向右推动摆动端子8摆动，从而使右侧的两个摆动爪4摆动。由于摆动爪4之间通过齿轮6啮合传动，因此会带动左侧的摆动爪4也同步摆动，从而使滑动块100变形，使各导轮5沿着弧形轨20滑动至横向外轨16，完成换向过程。随后设备或工件继续向右运动，带动整个滑动块100开始沿着横轨300向右滑动，并且由于定位销的按压端10开始运行到横向凸缘18之下并受到按压，定位端11插接于法兰滑动台3左侧的定位凹槽12中再一次将法兰滑动台3锁定，从而锁定整个滑动块100的状态，即使滑动块100在横轨300上来回滑动，整个状态也不会改变。

需要说明的是，上述换向过程中，法兰滑动台3会承担最初的一段横向滑动行程，故虽然滑动块100的路径选择是通过法兰滑动台3滑动带动滑动块100变形来实现的，但也不会影响到设备或工件的运动，且整体上滑动畅顺。向左滑动的过程也是与上述过程同理的，在此不作赘述。

一般情况下，齿轮6仅设四个，传动比均为1:1，可尽可能减少齿轮6的使用。

请参阅图4，作为优选，所述导向轮呈八字形倾斜设置。这种朝向的导轮5能够同时承受竖直和横向上的载荷，因此确保竖直方向受载能力强的同时，还能确保摆动爪4摆动过程中，导轮5能够顺利进入弧形轨20，即使因为滑动块100没有完全准确对位而出现误差，导轮5滑入弧形轨20时也能辅助导向。

作为进一步的优选，为了使推块9与摆动端子8之间配合畅顺，所述摆动爪4的摆动端子8设有滚轮，推块9与滚轮接触。

详见图1，具体的，作为优选，所述基台1的纵向两侧上设有沿横向延伸的滑动槽13，法兰滑动台3上设有与滑动槽13配合的沿横向延伸的嵌合凸缘14，嵌合凸缘14与滑动槽13在横向上滑动配合。

作为优选，所述定位销的按压端10设有导靴，导靴的顶面设有用于涂抹润滑油的绒面，导靴内部设有用于容纳润滑油的油腔。由于按压端10需要与横向凸缘18或纵向凸缘17摩擦，具有润滑更有利于长时间使用。导靴可采用聚氨酯等加工制成，绒面可吸附润滑油并自动涂抹在横向凸缘18或纵向凸缘17表面。

作为进一步的优选，所述定位销的按压端10四周设有第一导向斜面，定位端11四周设有第二导向斜面，以方便定位销动作。

详见图4，作为优选，所述纵轨200与横轨300的交汇处，固定连接有连接单元21；纵向外轨15、横向外轨16、弧形外轨、纵向凸缘17、横向凸缘18及缺口19均设于连接单元21上。

对于纵轨200和横轨300而言，在交汇处结构比较复杂，优选采用与连接单元21固定连接的方案，连接单元21独立加工，从而保障精度。

本发明所提供的一种凸轮式变换导轨滑块，导轨可以交叉布置，滑块可以在不同方向上的导轨之间自由切换滑动。摆动爪4之间通过齿轮6实现传动，并通过扭力弹簧复位，法兰滑动台3带动任一摆动爪4即可使四个摆动爪4同步摆动变形，带动摆动爪4进行换向动作，且换向动作由法兰滑动台3施加驱动力，配置科学合理。导轮5倾斜设置，受载能力强，能够携带较重的荷载平稳滑动，适用于顶部吊装方式，同时倾斜的导轮5能够在摆动爪4摆动过程中，确保导轮5在弧形外轨滚动畅顺。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种凸轮式变换导轨滑块，其特征在于：滑动块及交叉设置的纵轨和横轨；

其中，滑动块包括基台、封盖、法兰滑动台、摆动爪、导轮、扭力弹簧、复位弹簧、齿轮及锁定销；四个摆动爪通过销轴与基台的四角转动连接，使四个摆动爪分别在基台四角可90°摆动，每个摆动爪的底部设有一个摆动端子，摆动端子与摆动爪绕销轴同步摆动，且摆动爪与基台之间设有扭力弹簧；基台中心设有销孔；导轮旋转安装于摆动爪外侧；齿轮位于基台之上且对应与每个摆动爪的销轴传动连接，与摆动爪同步转动，相邻的摆动爪的齿轮相互啮合传动，使相邻的摆动爪的转动方向相反；法兰滑动台在横向上滑动连接于基台之下，且法兰滑动台的顶部设有与摆动端子配合的推块；封盖封装于基台顶部，且封盖的中心设有销孔；定位销穿过基台及封盖的销孔，且定位销与基台之间设有复位弹簧使其弹性向上顶伸，定位销的顶端设有按压端，按压端穿出封盖之上外露，定位销的底端设有定位端，定位端穿出基台之下外露，且法兰滑动台上设有与定位端配合的左、中、右三个定位凹槽，使定位销下压时插接于其中一个定位凹槽中将法兰滑动台锁定；

纵轨分别设有两条与导轮配合的平行的纵向外轨，中部设有与定位销的按压端配合的纵向凸缘；横轨分别设有两条与导轮配合的平行的横向外轨，中部设有与定位销的按压端配合的横向凸缘；纵轨和横轨交汇处，纵向外轨与横向外轨相互交叉，且交叉点处设有与摆动爪摆动弧线匹配的弧形轨，使导轮可通过弧形轨在纵向外轨与横向外轨之间换向滚动；且纵向凸缘与横向凸缘相互交叉，且交叉点处设有缺口，使滑动块滑行至纵轨及横轨交汇处时法兰滑动台解除锁定且可横向滑动带动摆动爪摆动。

2.根据权利要求1所述的凸轮式变换导轨滑块，其特征在于：所述导向轮呈八字形倾斜设置。

3.根据权利要求1所述的凸轮式变换导轨滑块，其特征在于：所述摆动爪的摆动端子设有滚轮，推块与滚轮接触。

4.根据权利要求1所述的凸轮式变换导轨滑块，其特征在于：所述基台的纵向两侧上设有沿横向延伸的滑动槽，法兰滑动台上设有与滑动槽配合的沿横向延伸的嵌合凸缘，嵌合凸缘与滑动槽在横向上滑动配合。

5.根据权利要求1所述的凸轮式变换导轨滑块，其特征在于：所述定位销的按压端设有导靴，导靴的顶面设有用于涂抹润滑油的绒面，导靴内部设有用于容纳润滑油的油腔。

6.根据权利要求1或5所述的凸轮式变换导轨滑块，其特征在于：所述定位销的按压端四周设有第一导向斜面，定位端四周设有第二导向斜面。

7.根据权利要求1-5任一所述的凸轮式变换导轨滑块，其特征在于：所述纵轨与横轨的交汇处，固定连接有连接单元；纵向外轨、横向外轨、弧形外轨、纵向凸缘、横向凸缘及缺口均设于连接单元上。

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