CN211594198U

CN211594198U - 用于高速转向移动搬运的龙门双驱四轴结构

Info

Publication number: CN211594198U
Application number: CN201922297733.7U
Authority: CN
Inventors: 刘卫坤; 龙凤祥; 后程文
Original assignee: Tianjin Longchuang Hengsheng Industrial Co ltd
Current assignee: Tianjin Longchuang Hengsheng Industrial Co ltd
Priority date: 2019-12-19
Filing date: 2019-12-19
Publication date: 2020-09-29
Anticipated expiration: 2029-12-19

Abstract

本实用新型涉及机器手技术领域，尤其涉及一种用于高速转向移动搬运的龙门双驱四轴结构，包括两个Y轴直线运动部分同动构成双驱机构、X轴直线运动部分和Z轴滚轴花键部分；X轴直线运动部分横跨所述Y轴直线运动部分，所述Z轴滚轴花键部分固定在X轴直线运动部分上用以实现Z轴升降以及旋转。本结构相较于前者拥有速度快精度高的特点，相较后者的最大特点是龙门双驱跨度大覆盖面积广，且负载能力出众，能够广泛应用于高速高精高负载的自动化搬运中。通过双直线电机与驱动器的双驱功能整合，能够完美替代，既优化了机构以及减少安装调试的复杂性，又提高了传递效率以及生产效率。

Description

用于高速转向移动搬运的龙门双驱四轴结构

技术领域

本实用新型涉及机器手技术领域，尤其涉及一种用于高速转向移动搬运的龙门双驱四轴结构。

背景技术

通常四轴搬运多采用滚珠丝杠模组组成的设备或是四轴SCARA机械手来完成，这两种结构的缺点是：前者速度慢，后者跨度小覆盖面积窄，且负载能力较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种用于高速转向移动搬运的龙门双驱四轴结构。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种用于高速转向移动搬运的龙门双驱四轴结构，其特征在于：包括两个Y轴直线运动部分同动构成双驱机构、X轴直线运动部分和Z轴滚轴花键部分；X轴直线运动部分横跨所述 Y轴直线运动部分，所述Z轴滚轴花键部分固定在X轴直线运动部分上用以实现 Z轴升降以及旋转；

所述Y轴直线运动部分包括Y轴底座、Y轴底板、Y轴直线电机定子、Y轴直线电机动子、两根导轨、两个滑块和移动平台；Y轴底座呈工字型，Y轴底板固定在Y轴底座上，两根导轨固定在Y轴底板上，每根导轨上穿有两个滑块，所述移动平台的底部与所述滑块连接，移动平台下表面铣有凹槽连接Y轴直线电机动子，Y轴直线电机定子固定于Y轴底板上，移动平台上表面装有两个横梁限位块，用于定位X轴横梁；

所述X轴直线运动部分与所述Y轴直线运动部分结构相同，X轴横梁固定在横梁限位块之间；

所述Z轴滚珠花键部分包括Z轴基座、第一电机连接板、连接侧板、第二电机连接板、滚珠花键轴、升降伺服电机、升降主动同步带轮、升降同步带、升降被动同步带轮、转向伺服电机、转向主动同步带轮、转向被动同步带轮、转向同步带和X轴拖链连接板；滚珠花键轴的外表面分别设有螺旋槽和直沟槽， Z轴滚珠花键部分通过两个连接侧板固定于X轴的移动平台上方，所述连接侧板分布于Z轴基座的两侧，Z轴基座中间开有轴孔用于连接与花键轴配合的两个螺母的外圈法兰，两个螺母一个为升降螺母，另一个为转向螺母，升降螺母与升降被动同步带轮连接，转向螺母与滚珠花键轴的外表面的螺旋槽配合，所述转向螺母与转向被动同步带轮连接，转向螺母与滚珠花键轴的外表面的直沟槽配合；第一电机连接板上装有升降伺服电机，升降伺服电机轴上套有升降主动同步带轮，升降主动同步带轮与升降同步带、升降被动同步带轮构成带传动系统；所述第二电机连接板上装有所述转向伺服电机，转向伺服电机轴上套有转向主动同步带轮，转向主动同步带轮与转向同步带、转向被动同步带轮构成带传动系统。

优选地，所述移动平台一侧连接有光栅读头连接板，光栅读头连接板之下装有光栅读头，与光栅读头配合的光栅尺粘附于Y轴安装底板侧面上，光栅尺一侧粘附有光栅原点。

优选地，Y轴底板两侧分别固定有限位挡板，两个限位挡板侧面各装有极限开关安装板，其上连接有极限开关，极限开关与移动平台侧面的极限开关遮光片构成直线电机的软限位。

优选地，第一电机连接板与第二电机连接板都开有长槽孔。

优选地，所述X轴拖链连接板位于Z轴滚珠花键部分后方与连接侧板固定，并开有长槽。

本实用新型的有益效果是:本结构相较于前者拥有速度快精度高的特点，相较后者的最大特点是龙门双驱跨度大覆盖面积广，且负载能力出众，能够广泛应用于高速高精高负载的自动化搬运中。通过双直线电机与驱动器的双驱功能整合，能够完美替代，既优化了机构以及减少安装调试的复杂性，又提高了传递效率以及生产效率。

附图说明

图1是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型中Y轴直线运动部分的结构示意图；

图3是本实用新型中X轴直线运动部分的结构示意图；

图4是本实用新型中Z轴直线运动部分的结构示意图；

图中：1、Y轴直线运动部分；101、Y轴底座；102、Y轴安装底板；103、Y 轴直线电机定子；104、Y轴直线电机动子；105、导轨；106、滑块；107、移动平台108、横梁限位块109、限位挡板；110、缓冲垫；111、极限开关安装板112、极限开关；113、光栅读头连接板；114、光栅读头115、光栅原点；116、光栅尺117、极限开关遮光片2、X轴直线运动部分；201、横梁202、横梁压板； 203、X轴直线电机定子；204、X轴直线电机动子；205、导轨；206、滑块207、移动平台208、限位挡板209、缓冲垫210、极限开关安装板；211、极限开关； 212、光栅读头连接板；213、光栅读头；214、光栅尺；215、光栅原点216、极限开关遮光片3、Z轴滚珠花键部分；301、Z轴基座；302、第一电机连接板 303、连接侧板304、第二电机连接板305、滚珠花键轴；306、升降伺服电机； 307、升降主动同步带轮；308、升降同步带；309、升降被动同步带轮；310、转向伺服电机；311、转向主动同步带轮；312、转向被动同步带轮；313、转向同步带；314、X轴拖链连接板。

具体实施方式

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如图1，本机构由两个Y轴直线运动部分1同动构成双驱机构，X轴直线运动部分2横跨两个Y轴直线运动部分，Z轴滚轴花键部分固定在X轴直线运动部分上用以实现Z轴升降以及旋转。

如图2、Y轴直线运动部分由Y轴底座101固定于台面，Y轴底座呈工字型，减下占用面积的同时，方便螺栓的安装。Y轴底板102固定在Y轴底座上，Y轴底板集成了其余的各个零件，并为各个零件提供准确的位置关系。Y轴底板上表面主要安装有两根导轨105，以及Y轴直线电机定子103以及两个限位挡板109, 其中每根导轨上穿有两个滑块106，构成直线运动部分的导向机构。每个限位挡板上装有两个缓冲垫110，起到过冲后的缓冲作用。滑块之上连接有移动平台 107，移动平台下表面铣有凹槽连接Y轴直线电机动子104，使直线电机动定子之间保持相对位置，移动平台一侧连接有光栅读头连接板113，光栅读头连接板之下装有光栅读头114，与光栅读头配合的光栅尺116粘附于Y轴安装底板侧面上，光栅尺一侧粘附有光栅原点115，用于移动平台回零定位。两个限位挡板侧面各装有极限开关安装板111，其上连接有极限开关112，极限开关与移动平台侧面的极限开关遮光片117构成直线电机的软限位。移动平台上表面装有两个横梁限位块108，用于定位X轴横梁。

如图3，X轴直线运动部分与Y轴直线运动部分结构相似，在设计上与装配上会简单快捷。

X轴直线运动部分主体部分由横梁201构成，横梁两侧装有横梁压板202用以固定横梁在两个Y轴移动平台上。横梁上表面同样连接有两个导轨205以及X 轴直线电机定子203以及两个限位挡板208，每个限位挡板上有两个缓冲垫209，以及极限开关安装板210和其上的极限开关211。导轨上穿有滑块206，滑块之上安装有移动平台207，移动平台下表面装有X轴直线电机动子204，侧面装有光栅读头连接板212以及两个极限开关遮光片216。光栅读头连接板下方连接有光栅读头213，光栅尺214粘附于横梁侧方，为保证光栅尺的位置以及黏结牢固性，横梁侧方铣有横槽，光栅原点215靠近光栅尺一侧黏接。

Z轴滚珠花键部分构成机构的升降与旋转功能，其滚珠花键轴外表面有螺旋槽和直沟槽，并且两个传动螺母，通过两个伺服电机在同步带与同步带轮的带动下旋转螺母达到滚珠花键轴的升降和旋转。如图4，Z轴滚珠花键部分通过两个连接侧板303固定于X轴移动平台上方，连接侧板分布于Z轴基座301两侧， Z轴基座中间开有轴孔用于连接与花键轴305配合的两个螺母的外圈法兰，两个螺母一为升降螺母，一为转向螺母。升降螺母与升降被动同步带轮309连接，转向螺母与转向被动同步带轮312连接。第一电机连接板302上装有升降伺服电机306，升降伺服电机轴上套有升降主动同步带轮307，升降主动同步带轮与升降同步带308、升降被动同步带轮构成带传动系统。同样，第二电机连接板 304上装有转向伺服电机310，转向伺服电机轴上套有转向主动同步带轮311，转向主动同步带轮与转向同步带313、转向被动同步带轮构成带传动系统。第一电机连接板与第二电机连接板都开有长槽孔，以便于胀紧同步带。X轴拖链连接板314，位于Z轴滚珠花键部分后方与连接侧板固定，并开有长槽，便于伺服电机穿线。采用双槽滚珠花键使结构空间更紧凑，只需两个伺服电机协同工作，便可实现机构的升降与旋转功能。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种用于高速转向移动搬运的龙门双驱四轴结构，其特征在于：包括两个Y轴直线运动部分同动构成双驱机构、X轴直线运动部分和Z轴滚轴花键部分；X轴直线运动部分横跨所述Y轴直线运动部分，所述Z轴滚轴花键部分固定在X轴直线运动部分上用以实现Z轴升降以及旋转；

所述Z轴滚珠花键部分包括Z轴基座、第一电机连接板、连接侧板、第二电机连接板、滚珠花键轴、升降伺服电机、升降主动同步带轮、升降同步带、升降被动同步带轮、转向伺服电机、转向主动同步带轮、转向被动同步带轮、转向同步带和X轴拖链连接板；滚珠花键轴的外表面分别设有螺旋槽和直沟槽，Z轴滚珠花键部分通过两个连接侧板固定于X轴的移动平台上方，所述连接侧板分布于Z轴基座的两侧，Z轴基座中间开有轴孔用于连接与花键轴配合的两个螺母的外圈法兰，两个螺母一个为升降螺母，另一个为转向螺母，升降螺母与升降被动同步带轮连接，转向螺母与滚珠花键轴的外表面的螺旋槽配合，所述转向螺母与转向被动同步带轮连接，转向螺母与滚珠花键轴的外表面的直沟槽配合；第一电机连接板上装有升降伺服电机，升降伺服电机轴上套有升降主动同步带轮，升降主动同步带轮与升降同步带、升降被动同步带轮构成带传动系统；所述第二电机连接板上装有所述转向伺服电机，转向伺服电机轴上套有转向主动同步带轮，转向主动同步带轮与转向同步带、转向被动同步带轮构成带传动系统。

2.根据权利要求1所述的用于高速转向移动搬运的龙门双驱四轴结构，其特征在于：所述移动平台一侧连接有光栅读头连接板，光栅读头连接板之下装有光栅读头，与光栅读头配合的光栅尺粘附于Y轴安装底板侧面上，光栅尺一侧粘附有光栅原点。

3.根据权利要求1所述的用于高速转向移动搬运的龙门双驱四轴结构，其特征在于：Y轴底板两侧分别固定有限位挡板，两个限位挡板侧面各装有极限开关安装板，其上连接有极限开关，极限开关与移动平台侧面的极限开关遮光片构成直线电机的软限位。

4.根据权利要求1所述的用于高速转向移动搬运的龙门双驱四轴结构，其特征在于：第一电机连接板与第二电机连接板都开有长槽孔。

5.根据权利要求1所述的用于高速转向移动搬运的龙门双驱四轴结构，其特征在于：所述X轴拖链连接板位于Z轴滚珠花键部分后方与连接侧板固定，并开有长槽。