CN201962046U - 一种并列型伸缩导轨系统 - Google Patents

Abstract

一种并列型伸缩导轨系统，包括并列的两组下部支撑管1、上部支撑管2、套垫管3、工作套管4、丝杠13以及齿轮箱14、丝杠驱动电机15、导轨整体转动驱动电机16等；支撑管伸开后形成一个稳定可靠的导轨支撑体，套垫管沿支撑管外部滑动运行动态铺设导轨轨道，带有负载的工作套管可沿导轨往复直线运动。并列型双伸缩导轨的设计增大了系统的承载能力；伸缩导轨整体成为一个可转动结构，为工作单元增加了转动自由度。这种导轨系统驱动简单，数据精确，适合于频繁搬运转场的自动化作业需求。

Description

一种并列型伸缩导轨系统

技术领域

本实用新型涉及一种机械结构设计，特别是一种能够作为导轨使用的伸缩机械结构。

背景技术

导轨作为自动化系统的基本结构已经得到广泛应用，但能够伸缩的导轨系统尚没有见到。因为伸缩结构一般由多节实现，而逐节变细是伸缩结构固有的特点，因此伸缩结构很难作为导轨使用。在一些自动化作业中，需要一种使用时伸开满足一定范围内工作需求，不用时缩回到最短便于承载和搬运，即能够伸缩的导轨系统，还要求这种导轨系统能够承受重载，自身能够绕中心轴转动，为了满足这种需求，设计这种产品成为必要的工作。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种并列型伸缩导轨系统，这种导轨系统承载力强，伸展到位后能够作为导轨使用，缩回最短则方便搬运和移动，而且导轨能够在安装平台上围绕其中心轴转动，为了达到这种目标，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种并列型伸缩导轨系统，包括下部支撑管1、上部支撑管2、套垫管3、工作套管4、下部支撑管安装盘5、上部支撑管固定板7、套垫管连接板9、工作套管连接板10、套垫管驱动螺母11、工作套管驱动螺母12、丝杠13、齿轮箱14、丝杠驱动电机15、导轨整体转动驱动电机16，其中下部支撑管1、上部支撑管2、套垫管3、工作套管4、套垫管驱动螺母11、工作套管驱动螺母12和丝杠13均为两组，其连接结构关系为：两组下部支撑管1并列对称安装固定在下部支撑管安装盘5上；两组上部支撑管2通过上部支撑管固定板7连接在一起，上部支撑管2的外径与下部支撑管1的内径吻合，在液压或机械驱动下能够从下部支撑管1内部伸出或缩回；两组套垫管3通过套垫管连接板9连接固定在一起，套垫管3内径与下部支撑管1外径吻合，安装在下部支撑管1外部，能够沿下部支撑管1外部滑动；套垫管3的上管口内径与上部支撑管2外径吻合，能够在上部支撑管2外部滑动；两组工作套管4通过工作套管连接板10连接固定在一起，工作套管4内径与套垫管3外径吻合，能够在套垫管3外部滑动；丝杠13安装在齿轮箱14内部的承载和传动结构上，丝杠驱动电机15通过齿轮箱14内部的齿轮组能够驱动丝杠13转动，两组丝杠13对称分布在下部支撑管1的外侧；两组套垫管驱动螺母11安装在两组套垫管3底端外侧，能够分别与两根两根丝杠13啮合；两组工作套管驱动螺母12安装固定在两组工作套管4的底端外侧，能够分别与两根丝杠13啮合；丝杠13露出下部支撑管安装盘5以上的部分中，下端为无丝部分，其余为有丝部分，无丝部分直径比有丝部分丝底直径稍细；套垫管3滑动到下部支撑管1底端时，套垫管驱动螺母11处于丝杠13的无丝部分；套垫管3滑动到下部支撑管1底端，且工作套管4滑动到套垫管3底端时，工作套管驱动螺母12处于丝杠13的有丝部分；工作套管驱动螺母12内部有限位装置，限位装置生效时能够将工作套管4与套垫管3固定为一体，使工作套管4和套垫管3不能相对滑动；下部支撑管安装盘5中心有底盘连接轴6，用来安装在承载底盘上的轴承体内；上部支撑管固定板7中心有顶盘连接轴承体8，用来安装顶部稳定盘的连接轴；底盘连接轴6和顶盘连接轴承体8上下同心对应；导轨整体转动驱动电机16安装在下部支撑管安装盘5上，其电机齿轮能够与承载底盘上的齿轮结构相啮合，电机转动能够带动并列导轨系统在底部承载平台和顶部承载盘之间整体转动。

本实用新型的有益效果是：支撑管伸开后在底部承载体和顶部承载盘之间形成一个稳定可靠的导轨支撑体，套垫管沿支撑管滑动运行动态铺设了一个精准的导轨轨道，带有负载的工作套管可沿这个导轨往复直线运动。并列型双伸缩导轨的设计增大了系统的承载能力，能够用于重载的工作场所；伸缩导轨底部和顶部的轴承体连接结构，使得伸缩导轨系统整体成为一个可转动结构，为工作单元增加了一个转动自由度。这种导轨系统驱动简单，数据精确，适合于频繁搬运转场的自动化作业需求。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构立体图，也可作为摘要附图。

图2为本实用新型整体结构立体图的前视图。

图3为本实用新型缩回最短状态的示意图。

图4为本实用新型上部支撑管伸展到位，套垫管和外部套管位于底端时状态示意图。

图5为本实用新型工作套管向上滑动，到达套垫管顶端位置时状态示意图。

图6为本实用新型工作套管和套垫管一起向上滑动状态示意图。

图7为本实用新型工作套管脱离丝杠，套垫管带动工作套管一起向上滑动状态示意图。

其中：

1、下部支撑管

2、上部支撑管

3、套垫管

4、工作套管

5、下部支撑管安装盘

6、底盘连接轴

7、上部支撑管固定板

8、顶盘连接轴承体

9、套垫管连接板

10、工作套管连接板

11、套垫管驱动螺母

12、工作套管驱动螺母

13、丝杠

14、齿轮箱

15、丝杠驱动电机

16、导轨整体转动驱动电机

具体实施方式

结合图1-图7来详细说明本实用新型的具体实施方式。下部支撑管1、上部支撑管2、套垫管3、工作套管4采用厚壁钢管制造，可采用矩形钢管也可采用圆钢管。

支撑管安装盘5和齿轮箱14可以一体化制造，丝杠13、丝杠驱动电机15和导轨整体转动驱动电机16及齿轮箱14内的轴承体和齿轮组先安装完毕。下部支撑管1通过法兰连接固定到支撑管安装盘5上，两组下部支撑管1并列对称安装；两组下部支撑管1内部分别安装液压油缸，油缸底部固定到支撑管安装盘5上；将两根上部支撑管2分别装入两根下部支撑管1内部，使之紧密吻合，液压油缸的柱塞固定在上部支撑管2内部结构上，油缸伸缩能够带动上部支撑管2从下部支撑管1内伸出或缩回；合理设计下部支撑管1、上部支撑管2的长度和油缸行程，使上部支撑管2能够最大程度的伸出和缩入下部支撑管1内部。

将两组套垫管3底部用套垫管连接板9连接固定，将用上下两根工作套管连接板10固定好的工作套管4安装在两组套垫管3的外部，再将套垫管3顶部用套垫管连接板9连接固定，这样，套垫管和工作套管就组装到了一起。

将组装好的套垫管和工作套管安装在下部支撑管1的外部，套垫管驱动螺母11和工作套管驱动螺母12与丝杠13啮合；慢慢转动丝杠13，使套垫管3和工作套管4逐步下降到下部支撑管1的底部。将两组上部支撑管2顶部用上部支撑管固定板7连接固定。安装这样就完成了并列型伸缩导轨系统的组装过程。

下面详细阐述本实用新型的工作过程，未经特别说明时，提到的支撑管、套垫管、工作套管、驱动螺母、丝杠都是同时指两组部件。

当并列型伸缩导轨系统处于最短状态时，如图3所示，此时上部支撑管2缩回在下部支撑管1内部，工作套管4位于套垫管3的底端，套垫管3位于下部支撑管1的底端，套垫管驱动螺母11位于丝杠13的无丝部分，工作套管驱动螺母12与丝杠13的有丝部分相啮合。

打开液压系统开关，下部支撑管1中的液压油缸驱动上部支撑管2向上运动，一直伸展到最长位置，如图4所示。

当丝杠驱动电机15转动时，通过齿轮组驱动两组丝杠13同步转动，丝杠13转动带动工作套管驱动螺母12向上行进，从而带动工作套管4沿套垫管3向上滑动；因为此时套垫管驱动螺母11位于丝杠13的无丝部分，丝杠13转动不会带动套垫管3向上行进。

工作套管4向上运动，当工作套管4上端运行到套垫管3上端位置时，工作套管驱动螺母12内部的限位装置生效，将工作套管4和套垫管3固定连接为一体，此时的位置如图5所示。

丝杠驱动电机15继续转动，工作套管4开始带动与其连为一体的套垫管3一起上行，将套垫管驱动螺母11带入丝杠13的有丝部分并啮合，此后一段时间，丝杠13同时与套垫管驱动螺母11和工作套管驱动螺母12啮合，如图6所示。

丝杠驱动电机15继续转动，工作套管4与套垫管3一起继续上行，工作套管驱动螺母12脱离丝杠13，此时套垫管驱动螺母11仍然与丝杠13啮合，在丝杠13驱动下，套垫管3开始带动与其连为一体的工作套管4继续向上行进，能够一直运行到上部支撑管2的顶端。工作套管驱动螺母12脱离丝杠后，套垫管驱动螺母11则一直保持与丝杠13的啮合，此时的运行状态如图7所示。

当工作套管向下运行时，工作过程与上述过程正好相反。反向转动丝杠驱动电机15，丝杠13带动套垫管驱动螺母11下行，带动套垫管3和工作套管4一起下行，直到工作套管驱动螺母12与丝杠13啮合；然后丝杠13带动套垫管驱动螺母11和工作套管驱动螺母12一起工作，工作套管4和套垫管3一起下行；当套垫管3运行到下部支撑管1底端时，套垫管驱动螺母11到达丝杠13的无丝部分，工作套管驱动螺母12内部的限位装置解除，工作套管4和套垫管3分开；此时丝杠13继续转动，工作套管驱动螺母12带动工作套管4开始沿套垫管3下行，一直到达套垫管3的底端。

丝杠驱动电机15采用步进电机或伺服电机，用电脑系统控制丝杠驱动电机15的转向、转速和转过角度，就能够精确的控制工作套管沿支撑管和套垫管来回往复直线运动，实现数字化控制的工作。

Claims (1)

1.一种并列型伸缩导轨系统，包括下部支撑管(1)、上部支撑管(2)、套垫管(3)、工作套管(4)、下部支撑管安装盘(5)、上部支撑管固定板(7)、套垫管连接板(9)、工作套管连接板(10)、套垫管驱动螺母(11)、工作套管驱动螺母(12)、丝杠(13)、齿轮箱(14)、丝杠驱动电机(15)、导轨整体转动驱动电机(16)，其特征在于：下部支撑管(1)、上部支撑管(2)、套垫管(3)、工作套管(4)、套垫管驱动螺母(11)、工作套管驱动螺母(12)和丝杠(13)均为两组，其连接结构关系为：两组下部支撑管(1)并列对称安装固定在下部支撑管安装盘(5)上；两组上部支撑管(2)通过上部支撑管固定板(7)连接在一起，上部支撑管(2)的外径与下部支撑管(1)的内径吻合，在液压或机械驱动下能够从下部支撑管(1)内部伸出或缩回；两组套垫管(3)通过套垫管连接板(9)连接固定在一起，套垫管(3)内径与下部支撑管(1)外径吻合，安装在下部支撑管(1)外部，能够沿下部支撑管(1)外部滑动；套垫管(3)的上管口内径与上部支撑管(2)外径吻合，能够在上部支撑管(2)外部滑动；两组工作套管(4)通过工作套管连接板(10)连接固定在一起，工作套管(4)内径与套垫管(3)外径吻合，能够在套垫管(3)外部滑动；丝杠(13)安装在齿轮箱(14)内部的承载和传动结构上，丝杠驱动电机(15)通过齿轮箱(14)内部的齿轮组能够驱动丝杠(13)转动，两组丝杠(13)对称分布在下部支撑管(1)的外侧；两组套垫管驱动螺母(11)安装在两组套垫管(3)底端外侧，能够分别与两根丝杠(13)啮合；两组工作套管驱动螺母(12)安装固定在两根工作套管(4)的底端外侧，能够分别与两根丝杠(13)啮合；丝杠(13)露出下部支撑管安装盘(5)以上的部分中，下端为无丝部分，其余为有丝部分，无丝部分直径比有丝部分丝底直径稍细；套垫管(3)滑动到下部支撑管(1)底端时，套垫管驱动螺母(11)处于丝杠(13)的无丝部分；套垫管(3)滑动到下部支撑管(1)底端，且工作套管(4)滑动到套垫管(3)底端时，工作套管驱动螺母(12)处于丝杠(13)的有丝部分；工作套管驱动螺母(12)内部有限位装置，限位装置生效时能够将工作套管(4)与套垫管(3)固定为一体，使工作套管(4)和套垫管(3)不能相对滑动；下部支撑管安装盘(5)中心有底盘连接轴(6)，用来安装在承载底盘上的轴承体内；上部支撑管固定板(7)中心有顶盘连接轴承体(8)，用来安装顶部稳定盘的连接轴；底盘连接轴(6)和顶盘连接轴承体(8)上下同心对应；导轨整体转动驱动电机(16)安装在下部支撑管安装盘(5)上，其电机齿轮能够与承载平台上的齿轮结构相啮合，电机转动能够带动并列导轨系统在底部承载平台和顶部承载盘之间整体转动。

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