CN112223249A - 一种工业机器人用导轨及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业机器人用导轨，包括支撑托座，支撑托座的座腔中部通过轴承呈水平转动状态设置有传动螺杆，主支撑托块共同贯穿传动螺杆、前侧的导向限位柱和后侧的导向限位柱三者设置，主支撑托块的上表面中部位置处固定有一个同步连动块，在同步连动块的顶部固定有工业机器人支撑托板，下半部从动锥齿轮处在上半部从动锥齿轮的右侧且两者均共同与主动锥齿轮以锥齿轮啮合形式相配合在一起，主动锥齿轮由驱动电机驱动运转。本发明不仅省去了布置各种电路各种电线的麻烦，而且不会存在因电路断路而导致整个设备失效的意外风险，安全度高。

Description

一种工业机器人用导轨及其使用方法

技术领域

本发明涉及工业机器人相关技术领域，具体是一种工业机器人用导轨及其使用方法。

背景技术

随着生产自动化水平的不断提高，工业机器人被越来越广泛的应用于各生产领域，使用工业机器人可以节省人工、提高效率、降低生产成本、同时有效提高产品品质和生产安全性。

工业机器人的执行机构需要按照预先编排的程序在设定的导轨上进行不间歇的往复运动以完成指定操作，这种工业机器人存在不依靠电气零件(行程开关、感应器等)便不能实现工业机器人来回往复重复行走目的的技术缺陷，不仅带来了布置各种电路各种电线的麻烦，而且存在因电路断路而导致整个设备失效的意外风险，安全度低，使用效果差。

鉴于以上问题，有必要提出一种采用机械传动进行工作的工业机器人用导轨。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工业机器人用导轨及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种工业机器人用导轨，包括支撑托座，所述支撑托座的座腔中部通过轴承呈水平转动状态设置有传动螺杆，传动螺杆的前侧和后侧位置上以前后两侧对称形式分别呈水平固定状态设置有一个导向限位柱，主支撑托块共同贯穿传动螺杆、前侧的导向限位柱和后侧的导向限位柱三者设置，主支撑托块中心位置贯通的内螺纹通孔以螺纹螺杆旋合形式穿设在传动螺杆上，主支撑托块两侧位置贯通的两个导向限位孔均以导向滑动形式对应穿设在前侧和后侧的导向限位柱上，所述主支撑托块的上表面中部位置处固定有一个同步连动块，在同步连动块的顶部固定有工业机器人支撑托板，所述工业机器人支撑托板的水平段板体下板面左右两端端部位置处还分别对应安装有两对一号辅助行走轮，所述工业机器人支撑托板的竖直段板体内板面底端位置处还分别对应安装有两对二号辅助行走轮，两对一号辅助行走轮以导向形式适配限位在支撑托座上表面上对应开设的一号行走导轨中，两对二号辅助行走轮以导向形式适配限位在支撑托座侧壁面上对应开设的二号行走导轨中，所述传动螺杆的左端端部杆体上同轴心固定套装有一个上半部从动锥齿轮和一个下半部从动锥齿轮，下半部从动锥齿轮处在上半部从动锥齿轮的右侧且两者均共同与主动锥齿轮以锥齿轮啮合形式相配合在一起，主动锥齿轮由驱动电机驱动运转。

优选的：所述传动螺杆、前侧的导向限位柱和后侧的导向限位柱三者处在同一水平面上。

优选的：所述导向限位孔的孔径大于导向限位柱的柱径，导向限位柱与导向限位孔之间形成有间隙且在间隙中均布有若干个球状滚珠，在若干个球状滚珠的周围的间隙中还布满有润滑液，在导向限位孔的孔体左端开口处和孔体右端开口处还各对应固定封装有一个密封端盖。

优选的：所述工业机器人支撑托板的板体纵截面设置为“[”顺指针旋转度后的形状，工业机器人支撑托板的板体长度大于支撑托座的座体宽度，工业机器人对应固定安装在工业机器人支撑托板上。

优选的：所述上半部从动锥齿轮设置为上半部分轮边具有齿牙而下半部分轮边为无齿的结构形式，所述下半部从动锥齿轮设置为上半部分轮边为无齿的而为无齿的具有齿牙的结构形式，所述主动锥齿轮设置为整个圆周轮边全具有齿牙的结构形式。

优选的：所述驱动电机通过电机架固定安装在支撑托座的座腔内。

一种工业机器人用导轨的使用方法，它是按照以下步骤进行的：

步骤一，将整个工业机器人对应固定安装在工业机器人支撑托板上。

步骤二，启动驱动电机工作，主动锥齿轮由驱动电机驱动着发生运转，初始状态下，下半部从动锥齿轮被驱使着转动，整个传动螺杆进行顺时针方向上的转动。

步骤三，当整个传动螺杆顺时针转动后，主支撑托块随即被驱使着向右侧进行移动。

步骤四，主支撑托块在向右侧进行移动过程中，若干个球状滚珠保证了主支撑托块的移动顺畅性。

步骤五，同步连动块跟随着主支撑托块同步移动，进而带动其顶部的工业机器人支撑托板移动，整个工业机器人即可从左向右移动。

步骤六，伴随着下半部从动锥齿轮的转动，上半部从动锥齿轮会跟随着下半部从动锥齿轮同时旋转，整个传动螺杆随即反向，进行逆时针方向上的转动。

步骤七，主支撑托块随即被驱使着反向移动，向左侧进行移动，同步连动块跟随着主支撑托块同步移动，进而带动其顶部的工业机器人支撑托板移动，整个工业机器人即可从右向左移动。

步骤八，重复以上动作，达到整个工业机器人向右移动一段距离后再向左移动一段距离的来回往复重复行走效果。

有益效果：

与现有技术相比，本发明达到整个工业机器人向右移动一段距离后再向左移动一段距离的来回往复重复行走效果，满足应用需求，解决了现有技术中存在的不依靠电气零件(行程开关、感应器等)就不能实现工业机器人来回往复重复行走目的的技术缺陷，仅仅依靠纯机械传动便可实现，不仅省去了布置各种电路各种电线的麻烦，而且不会存在因电路断路而导致整个设备失效的意外风险，安全度高，结构设计巧妙，安全可靠，机械部件传动流畅度好，具有广阔的推广应用价值。

附图说明

图1为一种工业机器人用导轨的俯视结构示意图。

图2为一种工业机器人用导轨的侧视结构示意图。

图3为一种工业机器人用导轨中工业机器人支撑托板的侧视结构示意图。

图4为一种工业机器人用导轨中下半部从动锥齿轮、上半部从动锥齿轮与主动锥齿轮的配合流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。

请参阅图1-4，本发明实施例中，一种工业机器人用导轨及其使用方法。

一种工业机器人用导轨，包括支撑托座1，所述支撑托座1的座腔中部通过轴承3呈水平转动状态设置有传动螺杆2，传动螺杆2的前侧和后侧位置上以前后两侧对称形式分别呈水平固定状态设置有一个导向限位柱15，传动螺杆2、前侧的导向限位柱15和后侧的导向限位柱15三者处在同一水平面上，主支撑托块11共同贯穿传动螺杆2、前侧的导向限位柱15和后侧的导向限位柱15三者设置，主支撑托块11中心位置贯通的内螺纹通孔111以螺纹螺杆旋合形式穿设在传动螺杆2上，主支撑托块11两侧位置贯通的两个导向限位孔112均以导向滑动形式对应穿设在前侧和后侧的导向限位柱15上，所述导向限位孔112的孔径大于导向限位柱15的柱径，导向限位柱15与导向限位孔112之间形成有间隙且在间隙中均布有若干个球状滚珠16，在若干个球状滚珠16的周围的间隙中还布满有润滑液，为了避免润滑液漏出，在导向限位孔112的孔体左端开口处和孔体右端开口处还各对应固定封装有一个密封端盖17。

所述主支撑托块15的上表面中部位置处固定有一个同步连动块9，在同步连动块9的顶部固定有工业机器人支撑托板10，所述工业机器人支撑托板10的板体纵截面设置为“[”顺指针旋转90度后的形状，所述工业机器人支撑托板10的板体长度大于支撑托座1的座体宽度，所述工业机器人支撑托板10的水平段板体下板面左右两端端部位置处还分别对应安装有两对一号辅助行走轮13，所述工业机器人支撑托板10的竖直段板体内板面底端位置处还分别对应安装有两对二号辅助行走轮14，两对一号辅助行走轮13以导向形式适配限位在支撑托座1上表面上对应开设的一号行走导轨中，两对二号辅助行走轮14以导向形式适配限位在支撑托座1侧壁面上对应开设的二号行走导轨18中，工业机器人对应固定安装在工业机器人支撑托板10上。

所述传动螺杆2的左端端部杆体上同轴心固定套装有一个上半部从动锥齿轮5和一个下半部从动锥齿轮4，上半部从动锥齿轮5设置为上半部分轮边具有齿牙而下半部分轮边为无齿的结构形式，下半部从动锥齿轮4处在上半部从动锥齿轮5的右侧且两者均共同与主动锥齿轮6以锥齿轮啮合形式相配合在一起，下半部从动锥齿轮4设置为上半部分轮边为无齿的而为无齿的具有齿牙的结构形式，主动锥齿轮6设置为整个圆周轮边全具有齿牙的结构形式，主动锥齿轮6由驱动电机7驱动运转且驱动电机7通过电机架8固定安装在支撑托座1的座腔内。

一种工业机器人用导轨的使用方法，它是按照以下步骤进行的：

步骤一，将整个工业机器人对应固定安装在工业机器人支撑托板10上。

步骤二，启动驱动电机7工作，主动锥齿轮6由驱动电机7驱动着发生运转，初始状态下，由于主动锥齿轮6与下半部从动锥齿轮4上的齿牙部分以锥齿轮啮合形式相配合在一起而不与上半部从动锥齿轮5相啮合，在这个状态下，下半部从动锥齿轮4被驱使着转动，整个传动螺杆2进行顺时针方向上的转动。

步骤三，当整个传动螺杆2顺时针转动后，由于主支撑托块11中心位置贯通的内螺纹通孔111以螺纹螺杆旋合形式穿设在传动螺杆2上、主支撑托块11两侧位置贯通的两个导向限位孔112均以导向滑动形式对应穿设在前侧和后侧的导向限位柱15上，由机械传动原理可知，主支撑托块11随即被驱使着向右侧进行移动。

步骤四，主支撑托块11在向右侧进行移动过程中，由于导向限位柱15与导向限位孔112之间形成有间隙且在间隙中均布有若干个球状滚珠16、在若干个球状滚珠16的周围的间隙中还布满有润滑液，若干个球状滚珠16保证了主支撑托块11的移动顺畅性。

步骤五，同步连动块9跟随着主支撑托块11同步移动，进而带动其顶部的工业机器人支撑托板10移动，由于工业机器人支撑托板10的水平段板体下板面左右两端端部位置处还分别对应安装有两对一号辅助行走轮13、工业机器人支撑托板10的竖直段板体内板面底端位置处还分别对应安装有两对二号辅助行走轮14、两对一号辅助行走轮13以导向形式适配限位在支撑托座1上表面上对应开设的一号行走导轨中、两对二号辅助行走轮14以导向形式适配限位在支撑托座1侧壁面上对应开设的二号行走导轨18中，在辅助行走轮与行走导轨的配合下，保证了工业机器人支撑托板10的行走顺畅性，整个工业机器人即可从左向右移动。

步骤六，伴随着下半部从动锥齿轮4的转动，上半部从动锥齿轮5会跟随着下半部从动锥齿轮4同时旋转，逐渐达到主动锥齿轮6与上半部从动锥齿轮5上的齿牙部分以锥齿轮啮合形式相配合在一起而不与下半部从动锥齿轮4相啮合的传动效果，整个传动螺杆2随即反向，进行逆时针方向上的转动。

步骤七，主支撑托块11随即被驱使着反向移动，向左侧进行移动，同步连动块9跟随着主支撑托块11同步移动，进而带动其顶部的工业机器人支撑托板10移动，整个工业机器人即可从右向左移动。

步骤八，重复以上动作，达到整个工业机器人向右移动一段距离后再向左移动一段距离的来回往复重复行走效果，满足应用需求。

本发明设计了一种工业机器人用导轨及其使用方法，实际应用时，将整个工业机器人对应固定安装在工业机器人支撑托板10上；启动驱动电机7工作，主动锥齿轮6由驱动电机7驱动着发生运转，初始状态下，由于主动锥齿轮6与下半部从动锥齿轮4上的齿牙部分以锥齿轮啮合形式相配合在一起而不与上半部从动锥齿轮5相啮合，在这个状态下，下半部从动锥齿轮4被驱使着转动，整个传动螺杆2进行顺时针方向上的转动；当整个传动螺杆2顺时针转动后，由于主支撑托块11中心位置贯通的内螺纹通孔111以螺纹螺杆旋合形式穿设在传动螺杆2上、主支撑托块11两侧位置贯通的两个导向限位孔112均以导向滑动形式对应穿设在前侧和后侧的导向限位柱15上，由机械传动原理可知，主支撑托块11随即被驱使着向右侧进行移动；主支撑托块11在向右侧进行移动过程中，由于导向限位柱15与导向限位孔112之间形成有间隙且在间隙中均布有若干个球状滚珠16、在若干个球状滚珠16的周围的间隙中还布满有润滑液，若干个球状滚珠16保证了主支撑托块11的移动顺畅性；同步连动块9跟随着主支撑托块11同步移动，进而带动其顶部的工业机器人支撑托板10移动，由于工业机器人支撑托板10的水平段板体下板面左右两端端部位置处还分别对应安装有两对一号辅助行走轮13、工业机器人支撑托板10的竖直段板体内板面底端位置处还分别对应安装有两对二号辅助行走轮14、两对一号辅助行走轮13以导向形式适配限位在支撑托座1上表面上对应开设的一号行走导轨中、两对二号辅助行走轮14以导向形式适配限位在支撑托座1侧壁面上对应开设的二号行走导轨18中，在辅助行走轮与行走导轨的配合下，保证了工业机器人支撑托板10的行走顺畅性，整个工业机器人即可从左向右移动；伴随着下半部从动锥齿轮4的转动，上半部从动锥齿轮5会跟随着下半部从动锥齿轮4同时旋转，逐渐达到主动锥齿轮6与上半部从动锥齿轮5上的齿牙部分以锥齿轮啮合形式相配合在一起而不与下半部从动锥齿轮4相啮合的传动效果，整个传动螺杆2随即反向，进行逆时针方向上的转动；主支撑托块11随即被驱使着反向移动，向左侧进行移动，同步连动块9跟随着主支撑托块11同步移动，进而带动其顶部的工业机器人支撑托板10移动，整个工业机器人即可从右向左移动；重复以上动作，达到整个工业机器人向右移动一段距离后再向左移动一段距离的来回往复重复行走效果，满足应用需求；解决了现有技术中存在的不依靠电气零件(行程开关、感应器等)就不能实现工业机器人来回往复重复行走目的的技术缺陷，仅仅依靠纯机械传动便可实现，不仅省去了布置各种电路各种电线的麻烦，而且不会存在因电路断路而导致整个设备失效的意外风险，安全度高，结构设计巧妙，安全可靠，机械部件传动流畅度好，具有广阔的推广应用价值。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种工业机器人用导轨，包括支撑托座(1)，其特征在于，所述支撑托座(1)的座腔中部通过轴承(3)呈水平转动状态设置有传动螺杆(2)，传动螺杆(2)的前侧和后侧位置上以前后两侧对称形式分别呈水平固定状态设置有一个导向限位柱(15)，主支撑托块(11)共同贯穿传动螺杆(2)、前侧的导向限位柱(15)和后侧的导向限位柱(15)三者设置，主支撑托块(11)中心位置贯通的内螺纹通孔(111)以螺纹螺杆旋合形式穿设在传动螺杆(2)上，主支撑托块(11)两侧位置贯通的两个导向限位孔(112)均以导向滑动形式对应穿设在前侧和后侧的导向限位柱(15)上，所述主支撑托块(15)的上表面中部位置处固定有一个同步连动块(9)，在同步连动块(9)的顶部固定有工业机器人支撑托板(10)，所述工业机器人支撑托板(10)的水平段板体下板面左右两端端部位置处还分别对应安装有两对一号辅助行走轮(13)，所述工业机器人支撑托板(10)的竖直段板体内板面底端位置处还分别对应安装有两对二号辅助行走轮(14)，两对一号辅助行走轮(13)以导向形式适配限位在支撑托座(1)上表面上对应开设的一号行走导轨中，两对二号辅助行走轮(14)以导向形式适配限位在支撑托座(1)侧壁面上对应开设的二号行走导轨(18)中，所述传动螺杆(2)的左端端部杆体上同轴心固定套装有一个上半部从动锥齿轮(5)和一个下半部从动锥齿轮(4)，下半部从动锥齿轮(4)处在上半部从动锥齿轮(5)的右侧且两者均共同与主动锥齿轮(6)以锥齿轮啮合形式相配合在一起，主动锥齿轮(6)由驱动电机(7)驱动运转。

2.根据权利要求1所述的一种工业机器人用导轨，其特征在于，所述传动螺杆(2)、前侧的导向限位柱(15)和后侧的导向限位柱(15)三者处在同一水平面上。

3.根据权利要求2所述的一种工业机器人用导轨，其特征在于，所述导向限位孔(112)的孔径大于导向限位柱(15)的柱径，导向限位柱(15)与导向限位孔(112)之间形成有间隙且在间隙中均布有若干个球状滚珠(16)，在若干个球状滚珠(16)的周围的间隙中还布满有润滑液，在导向限位孔(112)的孔体左端开口处和孔体右端开口处还各对应固定封装有一个密封端盖(17)。

4.根据权利要求1所述的一种工业机器人用导轨，其特征在于，所述工业机器人支撑托板(10)的板体纵截面设置为“[”顺指针旋转(90)度后的形状，工业机器人支撑托板(10)的板体长度大于支撑托座(1)的座体宽度，工业机器人对应固定安装在工业机器人支撑托板(10)上。

5.根据权利要求1所述的一种工业机器人用导轨，其特征在于，所述上半部从动锥齿轮(5)设置为上半部分轮边具有齿牙而下半部分轮边为无齿的结构形式，所述下半部从动锥齿轮(4)设置为上半部分轮边为无齿的而为无齿的具有齿牙的结构形式，所述主动锥齿轮(6)设置为整个圆周轮边全具有齿牙的结构形式。

6.根据权利要求1所述的一种工业机器人用导轨，其特征在于，所述驱动电机(7)通过电机架(8)固定安装在支撑托座(1)的座腔内。

7.根据权利要求1-6中任一所述的一种工业机器人用导轨的使用方法，它是按照以下步骤进行的：

步骤一，将整个工业机器人对应固定安装在工业机器人支撑托板(10)上。

步骤二，启动驱动电机(7)工作，主动锥齿轮(6)由驱动电机(7)驱动着发生运转，初始状态下，下半部从动锥齿轮(4)被驱使着转动，整个传动螺杆(2)进行顺时针方向上的转动。

步骤三，当整个传动螺杆(2)顺时针转动后，主支撑托块(11)随即被驱使着向右侧进行移动。

步骤四，主支撑托块(11)在向右侧进行移动过程中，若干个球状滚珠(16)保证了主支撑托块(11)的移动顺畅性。

步骤五，同步连动块(9)跟随着主支撑托块(11)同步移动，进而带动其顶部的工业机器人支撑托板(10)移动，整个工业机器人即可从左向右移动。

步骤六，伴随着下半部从动锥齿轮(4)的转动，上半部从动锥齿轮(5)会跟随着下半部从动锥齿轮(4)同时旋转，整个传动螺杆(2)随即反向，进行逆时针方向上的转动。

步骤七，主支撑托块(11)随即被驱使着反向移动，向左侧进行移动，同步连动块(9)跟随着主支撑托块(11)同步移动，进而带动其顶部的工业机器人支撑托板(10)移动，整个工业机器人即可从右向左移动。

步骤八，重复以上动作，达到整个工业机器人向右移动一段距离后再向左移动一段距离的来回往复重复行走效果。

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