CN1271062A - 直线运行装置 - Google Patents

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Abstract

导轨(30)和无杆动力缸(24)大致相互平行并靠近地设置,缓冲装置(26a、26b)和导轨(30)大致相互平行并靠近地设置。因此,导轨(30)、无杆动力缸(24)和缓冲装置(26a、26b)这三个部件可设置成理想的布局。从而使整个装置的尺寸紧凑。

Description

直线运行装置
本发明涉及一种直线运行的装置，其功能为，例如可通过操纵滑动装置往复运动而作为工件输送装置。
最近，在工厂或类似的地方，采用了多种直线运行机构来用作工件输送装置，例如：无杆动力缸。这种直线运行机构作为一种现有技术显示在图9中(见日本专利公开JP9-177717A)。
直线运行机构1包括一个底板2、一对端块3a、3b和一个无杆动力缸4，底板2是平板形的，所述端块接在底板2轴线方向的两端，所述无杆动力缸固定在端块3a、3b之间。
导轨5大致平行于无杆动力缸4的轴线设置，并固定在底板2上。一对缓冲装置6a、6b大致平行于无杆动力缸4的轴线相对地设置在导轨5和无杆动力缸4之间。滑台7设置在底板2上，可在无杆动力缸4的驱动作用下沿导轨5做直线往复运动。
然而，在上述现有技术直线运行机构1的情况下，这对缓冲装置6a、6b是设置在大致相互平行的无杆动力缸4和导轨5之间的。因此，无杆动力缸4和导轨5之间的间隔就不可避免地增大了。
这样，当动能(推力)从无杆动力缸4传递到滑台7使滑台运动时，就会在导轨5产生反作用力，而滑台7就设置在导轨5上。无杆动力缸4与导轨5之间的间隔越大，所产生的反作用力也越大。换句话说，无杆动力缸4与导轨5之间的间隔越小，所产生的反作用力也越小。因此，希望无杆动力缸4和导轨5相互之间布置得尽可能近一些。
当缓冲装置6a、6b吸收滑台7运动终点处的冲击力时，缓冲装置6a、6b的反作用力也作用在导轨5上。缓冲装置6a、6b与导轨5之间的间隔越大，所产生的反作用力也越大。因此，为了抑制作用在导轨5上的反作用力，也同样希望缓冲装置6a、6b和导轨5相互之间布置得尽可能近一些。
本发明总的目的就是提供一种直线运行装置，该直线运行装置包括驱动机构、导向机构和缓冲机构三个部分，这三个部分布局理想，使整个装置的尺寸尽可能地紧凑。
本发明上述的和其它的目的、特征以及优点可从下面结合附图对本发明优选实施例所进行的描述中更清楚地看到。
图1是本发明一个实施例的直线运行装置的透视图；
图2是构成直线运行装置的底板和无杆动力缸的分解透视图；
图3是图1所示直线运行装置的平面图；
图4是图1沿线IV-IV的横截面图；
图5是无杆动力缸活塞的透视图；
图6是缓冲装置局部省略的放大透视图；
图7是第一密封件和缝隙处于配合状态的局部省略的纵向截面图；
图8是图3沿线VIII-VIII局部省略的纵向截面图；
图9是现有技术的直线运行机构的透视图。
在图1中，标号10表示本发明一个实施例的直线运行装置。
直线运行装置10包括底板(基础件)12、一对端块14a、14b、直线导向机构(导向机构)16和滑动装置20，所述底板12是平板形的，所述端块分别与底板12轴线方向的两端相连，所述直线导向机构16沿所述轴线方向固定在底板12的大约中部位置上，所述滑动装置20在其上表面具有大致平的工件接触面18，且其可沿直线导向机构16在底板12的轴线方向往复运动。滑动装置20的工件接触面18可以任何方式进行使用，例如：将未示出的工件直接固定或放在上面，以及通过其它任何附件来将工件间接地固定或放在上面。
直线运行装置10还包括无杆动力缸(驱动机构)24和一对缓冲装置(缓冲机构)26a、26b，所述无杆动力缸借助连接机构22连接到底板12的侧部，并大致平行于直线导向机构16进行设置，所述缓冲装置相向地设置在无杆动力缸24的相对侧，而直线导向机构16介于缓冲装置和无杆动力缸两者之间。在底板12的一侧沿其轴线方向形成有矩形截面的传感器连接长槽28，而所述无杆动力缸连接在其相反的另一侧。缓冲装置26a、26b用于控制滑动装置20的运动终点，并可吸收作用在滑动装置20上的冲击。
直线导向机构16具有长的导轨30和一对导向块(滑动件)32，所述导轨通过螺纹连接件固定在底板12的上表面，所述导向块可通过多个未示出的球轴承的滚动作用而沿着导轨30滑动。滑动装置20通过螺纹连接件固定在这对导向块的上表面。滑动装置20可通过导向块32沿导轨30运动。多个未示出的圆柱形的滚子(滚动件)可滚动地设置在滑动装置20的底面上以代替导向块32，这样，滑动装置20就可通过滚子的滚动而沿着导轨30运动。
如图6所示，缓冲装置26a、26b通过挡块34固定在底板12上。用来控制缓冲力的螺纹连接件38穿过具有半椭圆横截面切口36的端块14a、14b。在该结构中，这对缓冲装置26a、26b相互间隔开一定距离相向地设置，并且连接这对缓冲装置26a、26b的假想线大致平行于导轨30的轴线。这对缓冲装置设置得尽可能靠近导轨30。
如图2所示，连接机构22设置在端块14a、14b和无杆动力缸24之间的结合部，并可拆卸地将底板12与无杆动力缸24连接在一起。连接机构22包括凹口40、凸起44和螺纹连接件46，所述凹口40位于端块14a、14b上，所述凸起44设置在无杆动力缸24的端盖42a、42b上，并与所述凹口40相连，所述螺纹连接件46通过螺纹将所述凸起44与凹口40紧固在一起。在此结构中，螺纹连接件46在大致垂直于滑动装置20的工件接触面18的方向上(从上面)拧入。
定位机构48位于端块14a(14b)和无杆动力缸24之间的结合部处。定位机构48包括小孔50和凸杆52，所述小孔50位于端块14a(14b)的一个侧面上，所述凸杆52从无杆动力缸24的端盖42a(42b)处向外伸出。在此结构中，通过将所述凸杆52插入到小孔50中，从而使底板12和无杆动力缸24相联而装配在一起。
一对端板54a、54b沿大致垂直于轴线的方向延伸，并与滑动装置20的两端连接在一起。端板54a、54b具有连接部分58和大致平的贴合面60，所述连接部分58从滑动装置20的端面横向伸出，与后面将要描述的活塞连接叉56a、56b(见图5)相接，贴合面60用来与缓冲装置26a、26b相抵接。
如图8所示，无杆动力缸24具有缸筒64，缸筒64在其一端部表面上具有沿轴线方向延伸的缝隙62。在缸筒64的内部设有沿纵向延伸的孔66。孔66通过形成于缸筒64端部表面上的缝隙62与外界相通。
缸筒64的两端通过矩形截面的平行六面体形的端盖42a、42b(见图1)封闭成气密状态，端盖42a、42b上分别设有一对压力流体出入口68。侧壁上设有向孔66扩展的台阶部分70a、70b来形成缝隙62(见图7)。
图5示出活塞72。活塞72具有一个大致为圆柱形的主活塞体74。在主活塞体74的一端沿轴向设有第一压力承受面76，而在另一相反侧设有第二压力承受面78。在其内部设有密封垫80。用于将后面所要描述的第一密封件82与第二密封件84相隔离开的一对带状隔离件86相对地沿轴线方向设置在圆柱形的主活塞体74上。可滑动地与第二密封件84相接触的平行销88设置在这对带状隔离件86之间的中部位置上。
主活塞体74在轴向与这对活塞连接叉(移动件)56a、56b成为一体。活塞连接叉56a、56b与滑动装置20的这对端板54a、54b的连接部分58相接。如图4所示，平板形的顶盖90安装在这对活塞连接叉56a、56b上。沿大致垂直于该轴线方向延伸的一对端盖92分别安装在活塞连接叉56a、56b的两端。刮板94通过槽固定在端盖92的一个窄侧表面上。刮板94可滑动地与第二密封件84相接触，以便将灰尘或类似物除去。
如图8所示，在这对活塞连接叉56a、56b的横向侧面上设有沿轴向延伸的槽。一对长的由树脂材料制成的支承件96装在上述槽中，并可滑动地与缸筒64的侧面接触来支承活塞72。支承件96的设置能防止活塞72转动以及避免活塞连接叉56a、56b和缸筒64之间产生任何形式接触。
在图4中，标号98表示第一密封件82进入到活塞72内的通道，标号100表示与端盖42a、42b相联的缓冲环。
图7示出与形成在缸筒64的缝隙62处的台阶部分70a、70b相配合的密封件。第一密封件82具有舌部102a、102b，还具有设置在上述舌部102a、102b横向的扩展部分104a、104b。接触片106a、106b从扩展部分104a、104b处横向延伸并略微胀开。当内部压力作用于活塞72时，扩展部分104a、104b与台阶部分70a、70b相接触。接触片106a、106b与形成缝隙62的内表面108a、108b相接触。第一密封件82由柔性合成树脂材料制成，并形成一个整体。
另外，设置第二密封件84以密封缝隙62。第二密封件84与在缸筒64侧面纵向延伸的槽110接触。第一密封件82进入到活塞72的通道98内部，其两个端部与第二密封件84一起固定在端盖42a、42b上。
本发明该实施例的直线运行装置10基本上由上述部分构成。下面将进一步对其工作过程、所具有的功能和效果进行描述。
当压缩空气从位于端盖42上的第一压力流体出入口68流入，并流经缓冲环100内的通道时，压缩空气压第一压力承受面76。如图4所示，由于压缩空气的压力作用，活塞72向右(沿箭头X的方向)移动。在此过程中，活塞72与这对活塞连接叉56a、56b一起移动。在活塞连接叉56a、56b移动时，带状隔离件86将第一密封件82与第二密封件84分隔开。
当活塞连接叉56a、56b沿缸筒64的纵向移动时，由于与活塞连接叉56a、56b牢固接触的这对端板54a、54b的作用，滑动装置20与活塞连接叉56a、56b在导轨30的导向作用下一起移动。
在到达位移终点位置时，缓冲装置26a(26b)的销杆抵靠在滑动装置20端板54a(54b)的贴合面60上。在此过程中，由于缓冲装置26a、26b的缓冲作用，吸收了抵靠接触所产生的冲击。
另一方面，当压缩空气进入端盖42a上的第二压力流体出入口68时，其工作过程与上述过程相反。
在本发明的该实施例中，无杆动力缸24大致平行于导轨30的轴线靠近导轨30设置。这对缓冲装置26a、26b大致平行于导轨30的轴线靠近导轨设置在无杆动力缸24的相对侧。换句话说，导轨30大致位于中部位置，无杆动力缸24和缓冲装置26a、26b靠近导轨30并位于其两侧，且大致相互平行地进行设置。
由于导轨30和无杆动力缸24，以及缓冲装置26a、26b和导轨30都是大致相互平行并相互靠近进行设置的，因此，可将用作导向机构的导轨30、用作驱动机构的无杆动力缸24以及用作缓冲机构的缓冲装置26a、26b这三个部件理想地设置在一个装置中。从而使整个装置的尺寸紧凑。因此，在滑动装置20开始工作时，通过使产生的反作用力得到抑制，从而降低和减轻了作用于导轨30上的载荷。
在本发明的该实施例中，无杆动力缸24和装有导轨30和缓冲装置26a、26b的底板12可通过连接机构22可拆卸地安装在一起。因此，便于更换驱动机构。进而增加了驱动机构的选择自由度，增强通用性。在该结构中，用于连接底板12和无杆动力缸24的螺纹连接件46可沿垂直于滑动装置20的工件接触面18的方向从上方拧入。因此，可方便地对该装置进行安装和拆卸。
通过使活塞连接叉56a、56b接合在这对端板54a、54b的连接部分58之间，无杆动力缸24的驱动力就可传递给滑动装置20。因此，通过使用这种简单的结构，就实现了驱动力的平稳传递。在此情况下，在活塞连接叉56a(56b)与端板54a(54b)的连接部分58之间留有一定间隙(未示出)。该间隙可具有允许活塞连接叉56a(56b)位移的活动功能(floating function)。
抵靠缓冲装置26a(26b)销杆的贴合面60和与活塞连接叉56a(56b)接合的连接部分58都同时设置在端板54a(54b)上。因此，减少了部件数目。
在压力流体作用下，活塞72可在无杆动力缸24中运动，本发明的该实施例就是基于将这种无杆动力缸24用作驱动机构使用来进行描述的。但本发明并不局限于此。当然，也可使用其它的驱动机构，例如：在磁铁作用下使外部活动件运动的磁铁式无杆动力缸、包括流体压力作用缸的直线致动器、以及在转动驱动源的转动驱动力转换作用下使外部活动件运动的电致动器。

Claims (10)

1.一种直线运行装置，其包括：
基础件(12)；
直线导向机构，该导向机构沿其轴线方向固定在所述基础件(12)上；
滑动装置(20)，该滑动装置可沿所述导向机构(16)往复运动；
驱动机构(24)，所述驱动机构大致平行于所述导向机构(16)的轴线，并可将直线运动传递给所述滑动装置(20)；以及，
缓冲机构(26a、26b)，所述缓冲机构设置在所述驱动机构(24)的相对侧，且所述导向机构(16)位于两者之间，所述缓冲机构可控制所述滑动装置(20)的位移终点，并吸收作用在所述滑动装置(20)上的冲击。
2.根据权利要求1所述的直线运行装置，其中，所述驱动机构(24)通过连接机构(22)可拆卸地安装在所述基础件(12)上。
3.根据权利要求1所述的直线运行装置，其中，所述滑动装置(20)装有一对端板(54a、54b)，这对端板可与所述驱动机构(24)的移动件(56a、56b)接合而传递直线运动，且所述端板(54a、54b)具有贴靠所述缓冲机构(26a、26b)的贴合面(60)。
4.根据权利要求2所述的直线运行装置，其中，所述连接机构(22)包括连接所述基础件(12)和所述驱动机构(24)的螺纹连接件(46)，所述螺纹连接件(46)可沿大致垂直于所述滑动装置(20)的工件接触面(18)的方向拧入。
5.根据权利要求2所述的直线运行装置，其中，在所述基础件(12)和所述驱动机构(24)之间的结合部处设有定位机构(48)，所述定位机构可将所述基础件(12)和所述驱动机构(24)连接而装配在一起。
6.根据权利要求1所述的直线运行装置，其中，所述驱动机构可由流体压力作用的无杆动力缸(24)、磁铁式无杆动力缸、直线致动器和电致动器中的任意一种构成，流体压力无杆动力缸在压力流体作用下，活塞(72)可在所述流体压力作用的无杆动力缸中运动；而磁铁式无杆动力缸则在磁铁的作用下，外部活动件可在所述磁铁式无杆动力缸中运动。
7.根据权利要求1所述的直线运行装置，其中，所述导向机构由直线导向机构(16)构成，且所述直线导向机构(16)包括长的导轨(30)和可沿所述导轨(30)运动的滚动件或滑动件(32)。
8.根据权利要求1所述的直线运行装置，其中，所述缓冲机构由多个缓冲装置(26a、26b)构成，且所述缓冲装置(26a、26b)大致平行于所述导向机构(30)的轴线而设置在所述基础件(12)的端部处。
9.根据权利要求3所述的直线运行装置，其中，在所述端板(54a、54b)和所述移动件(56a、56b)之间留有一定间隙，所述间隙具有活动功能以允许所述移动件(56a、56b)移动。
10.根据权利要求5所述的直线运行装置，其中，所述定位机构(48)包括小孔(50)和凸杆(52)，所述小孔位于与所述基础件(12)一端相连的端块(14a、14b)的一个侧面上，所述凸杆从所述驱动机构(24)的端盖(42a、42b)上伸出，并可插入到所述小孔(50)中。
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