CN211992968U - 一种往复移动动力机构及滑轨机器人移动装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种往复移动动力机构及滑轨机器人移动装置，其中动力机构包括：一对平齐设置的传动轮，一段端部分别跨在一对传动轮上的移动带，往复移动的驱动机构，用于驱动两个传动轮往复同步同向滚动；移动带的两端位于传动轮同侧且固定设置；移动带随着传动轮的滚动沿着平行于一对传动轮的圆心连线方向往复运动。本申请使得移动带上某个点的位移量和速度为驱动机构的往复移动速度和位移的两倍；根据本申请的实施例，工业机器人固定在移动带上，驱动机构优选为双作用双活塞杆液压缸时，可以获得液压缸活塞运动速度的二倍移动速度和活塞运动位移的二倍移动行程，大大提高了工业机器人的快速运动控制；可精准控制工业机器人的定位控制。

Description

一种往复移动动力机构及滑轨机器人移动装置

技术领域

本公开一般涉及工业控制技术领域，具体涉及一种往复移动动力机构、滑轨机器人移动装置。

背景技术

在工业机器人定位控制领域中，大部分产线机器人或工业机器人的定位控制都是通过在滑轨上运行实现的，定位方式大多为交、直流电动机通过减速箱及编码器准确定位，但大吨位的工业机器人由于负载较大，有时候需要液压驱动在滑轨上运动定位，由此带来了在有限行程空间内要利用液压缸直线推动或由液压马达驱动滚珠丝杠等来实现工业机器人准确定位。

一般使用液压缸直线推动时由于液压缸缸筒长度较长，占用空间较大一般在有限的工作行程空间内较少使用，而使用液压马达驱动滚珠丝杠时虽然节约了行程空间，但由于高速马达很难实现机器人准确定位，而低速马达又无法实现机器人的快速移动，即使利用减速箱来调节转速仍然无法解决这一机器人控制效率与控制精度之间的矛盾，导致大吨位工业机器人在导轨上液压运动定位时很难做到高效与高精度的有效实现。而在现场实际自动控制应用中通过快速切换高低速档位又增加了控制难度，所以如果实现在有限行程空间内实现滑轨机器人快速运行及精确定位控制是工业机器人位移控制技术的一项关键技术。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种可实现滑轨机器人快递运行及精准定位控制的往复移动动力机构、滑轨机器人移动装置。

第一方面，本申请提供一种往复移动动力机构，包括：

一对平齐设置的传动轮，

一段端部分别跨在一对所述传动轮上的移动带，

往复移动的驱动机构，用于驱动两个传动轮往复同步同向滚动；

所述移动带的两端位于所述传动轮同侧且固定设置；所述移动带随着传动轮的滚动沿着平行于一对传动轮的圆心连线方向往复运动。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述驱动机构为双作用双活塞杆液压缸；所述双作用双活塞杆液压缸的两个活塞杆的端部分别设有径向延伸的转轴；两个所述传动轮的中心分别可转动地径向固定在两个活塞杆的转轴上。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述驱动机构包括：连接在两个传动轮轴心之间的传动杆、从传动杆的中部垂直伸出的推杆、以及驱动所述推杆沿着平行于所述传动杆的长度方向往复移动的单活塞杆液压缸；一对所述传动轮与所述传动杆的两端径向可转动连接。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述驱动机构包括：两个相向设置在一对所述传动轮之间的单活塞杆液压缸；一对所述传动轮分别与所述单活塞杆液压缸的活塞杆的端部径向可转动连接。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述往复移动动力机构以设定方向叠加设置有至少2个；所述设定方向在一对所述传动轮所在平面内，垂直于一对所述传动轮圆心连线，且从所述移动带靠近所述传动一侧指向远离所述传动轮的一侧；

所述往复移动动力机构为与其在设定方向侧邻近的另一往复移动动力机构提供驱动力。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述传动轮和移动带分别为配合连接的皮带轮和移动皮带。

根据本申请实施例提供的技术方案，还包括一段固定设置的固定皮带；所述固定皮带与所述移动皮带一体形成跨在一对所述传动轮上的环形皮带。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述传动轮和移动带分别为啮合连接的移动链条或链轮。

根据本申请实施例提供的技术方案，还包括一段固定设置的固定链条；所述固定链条与所述移动链条一体形成跨在一对所述传动轮上的环形链条。

第二方面，本申请提供一种滑轨机器人移动装置，包括上述的往复移动动力机构、滑轨和在所述滑轨上滑动的机器人底座；所述机器人底座固定在所述移动带上。

本申请的上述技术方案，通过给一对平齐设置的传动轮提供往复同步同向滚动的驱动机构，且在一对所述传动轮上跨设一段两端分别固定设置的移动带；使得驱动机构往复移动时带动两个传动轮同步同向滚动，从而带动移动带往复移动，移动带上某个点的位移量和速度为驱动机构的往复移动速度和位移的两倍；根据本申请的实施例，工业机器人固定在移动带上，驱动机构优选为双作用双活塞杆液压缸时，可以获得液压缸活塞运动速度的二倍移动速度和活塞运动位移的二倍移动行程，大大提高了工业机器人的快速运动控制；通过精准控制双作用双活塞杆液压缸的行程即可精准控制工业机器人的定位控制。

本申请结构简单、控制合理、可靠，在有限行程空间内很轻松实现液压缸的双倍速及双倍行程控制，从而实现工业机器人的快速移动和滑轨底座准确定位控制，显著特点是运动速度快，定位准确性高、安全可靠性好，且造价较低，具有较高的性价比，提高工作效率。

根据本申请实施例提供的技术方案，本申请提供的往复移动动力机构可进一步以设定方向叠加设置，所述往复移动动力机构为与其在设定方向侧邻近的往复移动动力机构的驱动机构；此时，可进一步提高控制速度，例如叠加的往复移动动力机构的数量为2个时，将获得液压缸活塞运动速度的四倍移动速度和活塞运动位移的四倍移动行程。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1至图7为本申请实施例一的结构示意图；

图8为本申请实施例二的结构示意图。

图中标号：

10.传动轮；

11.链轮；

21.移动链条；

11.链轮；

30.固定链条；

40.底座；

61.双作用双活塞杆液压缸；

22.皮带；

12.皮带轮；

50.固定皮带；

63.推杆；

62.传动杆；

64.单活塞杆液压缸；

70.滑轨；

80.机器人底座；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例一

本实施例提供一种往复移动动力机构，包括：

一对平齐设置的传动轮，

一段端部分别跨在一对所述传动轮上的移动带，

往复移动的驱动机构，用于驱动两个传动轮往复同步同向滚动；

所述移动带的两端位于所述传动轮同侧且固定设置；所述移动带随着传动轮的滚动沿着平行于一对传动轮的圆心连线方向往复运动。

其中，传动轮和移动带的实施方式，可选地采用以下方式：

1、如图1所示，传动轮10采用链轮11，相应地，移动带20采用移动链条21；移动链条21和链轮11啮合连接。

此时移动链条20a进一步地可选地采用以下两种方式：

a、整体设置：如图1所示，此时移动链条21为环形链条上的一段，环形链条还包括一段固定设置的固定链条30；所述固定链条30 与所述移动链条21一体形成跨在一对所述链轮11上。固定链条30与驱动机构的固定部分固定连接，或者，如图1所示，设置一底座40，固定链条30固定在该底座40上。

b、单独设置：此时，如图2所示，此时移动链条21的两端与驱动机构(例如双作用双活塞杆液压缸61)的固定部分固定连接，或者，设置一底座40，移动链条21的两端固定在该底座40上。

2、如图3和图4所示，传动轮10采用皮带轮12，相应地，移动带20采用皮带22；皮带22张紧在皮带轮12上。

此时皮带22进一步地可选地采用以下两种方式：

a、整体设置：如图3所示，此时皮带22为环形皮带上的一段，环形皮带还包括一段固定设置的固定皮带50；所述固定皮带与所述移动皮带一体形成跨在一对所述皮带轮12上。固定皮带50与驱动机构的固定部分固定连接，或者，设置一底座40，固定皮带固定在该底座上。

b、单独设置：此时，如图4所示，此时皮带22的两端与驱动机构的固定部分固定连接，或者，设置一底座40，皮带22的两端固定在该底座上。

其中驱动机构可选地采取以下任意一种方式：

1、如图1、图2、图3和图4所示，优选为双作用双活塞杆液压缸61；所述双作用双活塞杆液压缸61的两个活塞杆的端部分别设有径向延伸的转轴；两个所述传动轮10(链轮或皮带轮)的中心分别可转动地径向固定在两个活塞杆的转轴上。

当双作用双活塞杆液压缸61的一端的活塞杆往外伸出的时候，另一端的活塞杆收缩；因此伸出端的活塞杆推动与其连接的传动轮(链轮或者皮带轮)滚动，传动轮在滚动的过程中，拉动移动带20(链条或者皮带)移动，移动带20再进一步地带动另一端的传动轮10同步同向滚动。

2、如图6所示，所述驱动机构包括：连接在两个传动轮10轴心之间的传动杆62、从传动杆62的中部垂直伸出的推杆63、以及驱动所述推杆63沿着平行于所述传动杆62的长度方向往复移动的单活塞杆液压缸64；一对所述传动轮10与所述传动杆62的两端径向可转动连接。

单活塞杆液压缸64的活塞伸杆出的时候，通过推杆63推动传动杆62移动，此时，伸出方向一侧的传动轮在传动杆的推动下滚动，传动轮10在滚动的过程中，拉动移动带20(链条或者皮带)移动，移动带20再进一步地带动远离伸出方向一侧的传动轮同步同向滚动。

3、如图5所示，所述驱动机构包括：两个相向设置在一对所述传动轮之间的单活塞杆液压缸64；一对所述传动轮10分别与所述单活塞杆液压缸64的活塞杆的端部径向可转动连接。

一对单活塞杆液压缸64的动作规律是：其中一个的活塞杆伸出时，另一个的活塞杆同步同向缩回；如此，也使得上述一对传动轮达到同步同向滚动的目的。

4、如图7所示，所述往复移动动力机构以设定方向叠加设置有至少2个；所述设定方向在一对所述传动轮10所在平面内，垂直于一对所述传动轮10圆心连线，且从所述移动带20靠近所述传动一侧指向远离所述传动轮10的一侧；

所述往复移动动力机构为与其在设定方向侧邻近的另一往复移动动力机构提供驱动力，也即用作另一往复移动动力机构的驱动机构。

其中，最底部的往复移动动力机构的驱动机构可选地采用上述第 1至第3种方式中的任意一种。

上述驱动机构的第1至第3种实施方式中，都使得移动带10的移动位移和速度分别为驱动机构的水平方向的移动位移和速度的两倍。且上述实施方式中，驱动机构的基本动力都是液压缸，其移动平稳。使得固定在移动带上的被移动部件可以实现精准的定位和稳定的移动。

上述驱动机构的第4种实施方式中，当往复移动动力机构的叠加数量为两个的时候，使得移动带的移动位移和速度分别为驱动机构的水平方向的移动位移和速度的两倍。往复移动动力机构的叠加数量为 n个(n大于等于3)的时候，使得移动带的移动位移和速度分别为驱动机构的水平方向的移动位移和速度的2^n-1倍。

实施例二

如图8所示，本实施例提供一种滑轨机器人移动装置，包括实施例一中所述的往复移动动力机构，还包括滑轨70和在所述滑轨70上滑动的机器人底座80；所述机器人底座80固定在所述移动带20上；通过上述驱动机构带动机器人在滑轨70上滑动。

其中，工业机器人固定在机器人底座上,通过精准控制驱动机构中液压缸的行程即可精准控制工业机器人的定位控制。

本申请结构简单、控制合理、可靠，在有限行程空间内很轻松实现液压缸的双倍速及双倍行程控制，甚至多倍数及多倍行程控制，从而实现工业机器人的快速移动和滑轨底座准确定位控制，显著特点是运动速度快，定位准确性高、安全可靠性好，且造价较低，具有较高的性价比，提高工作效率。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于) 具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种往复移动动力机构，其特征在于，包括：

一对平齐设置的传动轮，

一段端部分别跨在一对所述传动轮上的移动带，

往复移动的驱动机构，用于驱动两个传动轮往复同步同向滚动；

所述移动带的两端位于所述传动轮同侧且固定设置；所述移动带随着传动轮的滚动沿着平行于一对传动轮的圆心连线方向往复运动。

2.根据权利要求1所述的往复移动动力机构，其特征在于，所述驱动机构为双作用双活塞杆液压缸；所述双作用双活塞杆液压缸的两个活塞杆的端部分别设有径向延伸的转轴；两个所述传动轮的中心分别可转动地径向固定在两个活塞杆的转轴上。

3.根据权利要求1所述的往复移动动力机构，其特征在于，所述驱动机构包括：连接在两个传动轮轴心之间的传动杆、从传动杆的中部垂直伸出的推杆、以及驱动所述推杆沿着平行于所述传动杆的长度方向往复移动的单活塞杆液压缸；一对所述传动轮与所述传动杆的两端径向可转动连接。

4.根据权利要求1所述的往复移动动力机构，其特征在于，所述驱动机构包括：两个相向设置在一对所述传动轮之间的单活塞杆液压缸；一对所述传动轮分别与所述单活塞杆液压缸的活塞杆的端部径向可转动连接。

5.根据权利要求1所述的往复移动动力机构，其特征在于，所述往复移动动力机构以设定方向叠加设置有至少2个；所述设定方向在一对所述传动轮所在平面内，垂直于一对所述传动轮圆心连线，且从所述移动带靠近所述传动轮一侧指向远离所述传动轮的一侧；

所述往复移动动力机构为与其在设定方向侧邻近的另一往复移动动力机构提供驱动力。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的往复移动动力机构，其特征在于，所述传动轮和移动带分别为配合连接的皮带轮和移动皮带。

7.根据权利要求6所述的往复移动动力机构，其特征在于，还包括一段固定设置的固定皮带；所述固定皮带与所述移动皮带一体形成跨在一对所述传动轮上的环形皮带。

8.根据权利要求1至5任意一项所述的往复移动动力机构，其特征在于，所述传动轮和移动带分别为啮合连接的移动链条或链轮。

9.根据权利要求8所述的往复移动动力机构，其特征在于，还包括一段固定设置的固定链条；所述固定链条与所述移动链条一体形成跨在一对所述传动轮上的环形链条。

10.一种滑轨机器人移动装置，其特征在于，包括权利要求1至9任意一项所述的往复移动动力机构、滑轨和在所述滑轨上滑动的机器人底座；所述机器人底座固定在所述移动带上。

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