CN221338529U - 齿条导轨结构组件及上下料机械手设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种齿条导轨结构组件及上下料机械手设备，齿条导轨结构组件包括底座、驱动装置及升降台，底座上设置有升降滑块；驱动装置固定于底座上，驱动装置具有转动齿轮；升降台设置有两个升降导轨，升降台通过两个升降导轨与升降滑块的配合滑动设置于底座上，升降台上固定有齿条，齿条与转动齿轮相配合，齿条用于在转动齿轮的转动下带动升降台作升降运动，两个升降导轨整体设置的位置与齿条的设置位置分别位于升降台的不同侧。如此，能够避免或者减少升降导轨整体设置的位置与齿条的设置位置在同侧时对导轨带来的力矩影响，减少对导轨的损坏，进而能够提高导轨使用寿命。

Description

齿条导轨结构组件及上下料机械手设备

技术领域

本申请涉及智能机械技术领域，特别是涉及一种齿条导轨结构组件及上下料机械手设备。

背景技术

在诸多机械设备中，时有采用导轨结合齿轮齿条的方式来驱动设备进行运动。但是传统的导轨、齿条的布局是在一个平面上，齿条位于两导轨中间，多数还是偏心的，这种布局的局限性是导轨齿条同一侧的空间可能紧张，因为跟齿条相连接的还有齿轮和驱动电机减速机，同一侧空间受限，这样也会无形之中给后期的维修维护保养带来了很多麻烦，操作空间受限，维护便捷性较差。并且这种的布局对导向的受力并不是很好，同一侧的时候当电机驱动时，当齿条的分度线(中心线)不是在正中心的时候，还会对导轨产生一个扭曲方向的力矩，长期使用会降低导轨的使用寿命。

实用新型内容

基于此，有必要针对提供一种能够延长导轨使用寿命、便于后续维护、维护便捷性相对较好的齿条导轨结构组件及上下料机械手设备。

第一方面，本申请提供一种齿条导轨结构组件，包括：

底座，所述底座上设置有升降滑块；

驱动装置，所述驱动装置固定于所述底座上，所述驱动装置具有转动齿轮；及

升降台，所述升降台设置有两个升降导轨，所述升降台通过两个升降导轨与所述升降滑块的配合滑动设置于所述底座上，所述升降台上固定有齿条，所述齿条与所述转动齿轮相配合，所述齿条用于在所述驱动装置的转动齿轮的转动下带动所述升降台作升降运动，两个所述升降导轨整体设置的位置与所述齿条的设置位置分别位于所述升降台的不同侧。

在其中一个实施例中，两个所述升降导轨相对所述升降台的整体设置位置与所述齿条相对于所述升降台的设置位置位于对侧，且所述齿条于两个所述升降导轨的整体设置位置侧的投影位置位于两个所述升降导轨的中部。

在其中一个实施例中，所述齿条的齿槽的开设平面与两个所述升降导轨的整体滑动平面相垂直。

在其中一个实施例中，所述驱动装置为升降电机，所述升降电机固定于所述底座上，所述升降电机的转动轴通过电机减速机连接所述转动齿轮，所述升降电机用于带动所述转动齿轮转动。

在其中一个实施例中，所述升降滑块上开设有升降滑槽，所述底座上设置两个升降滑块，两个所述升降导轨分别一一对应与两个所述升降滑块的所述升降滑槽相配合，所述升降台通过所述升降导轨与所述升降滑槽的配合滑动安装于所述底座上。

在其中一个实施例中，所述底座上设置四个升降滑块，分别是两个上升降滑块及两个下升降滑块，所述底座的两个上升降滑块设置于所述底座的上侧，所述底座的两个下升降滑块设置于所述底座的下侧，所述底座的两个上升降滑块一一对应配合所述升降台的两个升降导轨，所述底座的两个下上升降滑块亦一一对应配合所述升降台的两个升降导轨。

在其中一个实施例中，所述升降台于所述升降导轨的两侧分别设置有用于限位升降运动的上硬限位座及下硬限位座，所述升降台于所述升降导轨的两侧分别设置有用于限位升降运动的软限位件，所述软限位件位于所述上硬限位座和所述下硬限位座的内侧。

在其中一个实施例中，所述升降滑槽与所述升降导轨的形状相匹配，所述升降滑块于所述升降滑槽的槽壁凸设有限位部。

在其中一个实施例中，所述限位部的槽壁包括相连接的第一斜直壁、第二平直壁、第三弧壁、第四圆弧壁、第五斜直壁；

在其中一个实施例中，所述升降滑槽的侧壁凸设有弧形凸壁。

第二方面，本申请提供一种上下料机械手设备，包括如上任一实施例中所述的齿条导轨结构组件。

在其中一个实施例中，所述上下料机械手设备包括横梁主体、行走轨道及如上任一实施例中所述的齿条导轨结构组件，所述横梁主体滑动设置于所述行走轨道上，所述底座滑动设置于所述横梁主体上。

上述齿条导轨结构组件，通过驱动装置带动转动齿轮来驱动升降台的齿条作升降运动，由于两个所述升降导轨整体设置的位置与所述齿条的设置位置分别位于所述升降台的不同侧，如此，能够避免或者减少升降导轨整体设置的位置与所述齿条的设置位置在同侧时对导轨带来的力矩影响，减少对导轨的损坏，进而能够提高导轨使用寿命。由于所述升降导轨整体设置的位置与所述齿条的设置位置分别位于所述升降台的不同侧，能够使得后续的维护具有较大的操作空间，便于后续维护，维护便捷性相对较好。

附图说明

图1为一实施例的包含了齿条导轨结构组件的上下料机械手设备的结构示意图；

图2为一实施例的包含了齿条导轨结构组件的上下料机械手设备的结构示意图；

图3为图2在A处的放大图；

图4为一实施例的齿条导轨结构组件的滑块与升降滑槽配合的局部结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本申请的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本申请提供一种上下料机械手设备，所述上下料机械手设备包括横梁主体12、行走轨道11及齿条导轨结构组件13，所述横梁主体12滑动设置于所述行走轨道11上，横梁主体12通过行走驱动装置驱动在所述行走轨道11上滑动行走。所述齿条导轨结构组件13滑动设置于所述横梁主体12上。

一实施例中，本申请提供一种齿条导轨结构组件，请参阅图1至3，齿条导轨结构组件13包括：底座100、驱动装置200及升降台300，底座100为齿条导轨结构组件13提供整体支撑及安装作用。底座100滑动设置于所述横梁主体11上。当然，当齿条导轨结构组件13为独立于上下料机械手设备外的组件时，也不局限于此。所述底座100上设置有升降滑块110，用于方便将升降台300通过升降滑块110滑动设置于底座100上。

请参阅图1至图3，驱动装置200固定于所述底座100上，所述驱动装置200具有转动齿轮210；具体的，所述驱动装置200为升降电机200，所述升降电机200固定于所述底座100上，所述升降电机200的转动轴通过电机减速机连接所述转动齿轮210，所述升降电机200用于带动所述转动齿轮210转动。

升降台300上固定有齿条310，升降台300设置有两个升降导轨320，具体的，两个升降导轨320垂直设置，用于方便对升降台300提供升降导向作用。所述升降台300通过两个升降导轨320与所述升降滑块110的配合滑动设置于所述底座100上。具体的，升降滑块110可以是一个滑块具有两个升降滑槽，便于与升降导轨相配合；升降滑块110也可以是数量为两个，两个升降滑块均开设有升降滑槽，两个升降滑块一一对应与两个升降导轨相配合。当然，升降滑块110也可以是数量为四个，所述底座上设置四个升降滑块，分别是两个上升降滑块及两个下升降滑块，所述底座的两个上升降滑块设置于所述底座的上侧，所述底座的两个下升降滑块设置于所述底座的下侧，所述底座的两个上升降滑块一一对应配合所述升降台的两个升降导轨，所述底座的两个下上升降滑块亦一一对应配合所述升降台的两个升降导轨。

升降台300固定的齿条310与所述转动齿轮210相配合，所述齿条310用于在所述驱动装置200的转动齿轮210的转动下带动所述升降台300作升降运动，两个所述升降导轨320整体设置的位置与所述齿条310的设置位置分别位于所述升降台300的不同侧。如此，上述齿条导轨结构组件13，通过驱动装置200带动转动齿轮210来驱动升降台300的齿条310作升降运动，由于两个所述升降导轨320整体设置的位置与所述齿条310的设置位置分别位于所述升降台300的不同侧，能够避免或者减少升降导轨320整体设置的位置与所述齿条310的设置位置在同侧时对升降导轨320带来的力矩影响，减少对升降导轨320的损坏，进而能够提高升降导轨320使用寿命。由于所述升降导轨320整体设置的位置与所述齿条210的设置位置分别位于所述升降台300的不同侧，能够使得后续的维护具有较大的操作空间，便于后续维护，维护便捷性相对较好。例如，升降台300的底部连接有多个真空吸盘15，用于受控吸附移动相应的工件。

在其中一个实施例中，请参阅图3，两个所述升降导轨320相对所述升降台300的整体设置位置与所述齿条310相对于所述升降台300的设置位置位于对侧，且所述齿条310于两个所述升降导轨320的整体设置位置侧的投影位置位于两个所述升降导轨320的中部。如此，位于中部的齿条310，能够相对较为均匀地分散受力在两个升降导轨320上，能够进一步减少对导轨的损坏，进一步延长导轨的使用寿命。在其中一个实施例中，所述齿条310的齿槽的开设平面与两个所述升降导轨320的整体滑动平面相垂直。也可也理解为，两个所述升降导轨的导向平面与所述齿条的齿槽的开设平面相垂直，如此，能够进一步分散转动齿轮带动齿条时对升降导轨的影响，进一步提高升降导轨的使用寿命。

在其中一个实施例中，请参阅图3及图4，升降滑块110上开设有升降滑槽110a，两个所述升降导轨320分别一一对应与两个所述升降滑轨110的所述升降滑槽110a相配合，所述升降台300通过所述升降导轨320与所述升降滑槽110a的配合滑动安装于所述底座100上。例如，所述升降滑槽110a与所述升降导轨320的形状相匹配，所述升降滑块110于所述滑槽110a的槽壁凸设有限位部111。与之对应的，所述升降导轨320也设置相对应的限位槽。例如，所述限位部111的槽壁包括相连接的第一斜直壁1111、第二平直壁1112、第三弧壁1113、第四圆弧壁1114、第五斜直壁1115；如此，采用如上形状的槽壁，滑动配合的过程更为灵活，还能够进一步分散转动齿轮带动齿条时对升降导轨的影响，进一步提高升降导轨的使用寿命。尤其是减少当齿条的分度线(中心线)不是在正中心的时候产生的力矩对导轨的影响。在其中一个实施例中，所述滑槽的侧壁凸设有弧形凸壁。如此，进一步使得滑动配合的过程更为灵活，进一步提高导轨的使用寿命。例如，升降导轨320通过连接件321固定于升降台300上，如此便于将升降导轨安装在升降台上。例如，所述升降台300于所述升降导轨320的两侧分别设置有用于限位升降运动的上硬限位座及下硬限位座，所述升降台300于所述升降导轨320的两侧分别设置有用于限位升降运动的软限位件，所述软限位件位于所述上硬限位座和所述下硬限位座的内侧。如此，通过设置上硬限位座、下硬限位座及软限位件，能够提高升降运动的安全性。

上述齿条导轨结构组件13，通过驱动装置200带动转动齿轮210来驱动升降台300的齿条310作升降运动，由于两个所述升降导轨320整体设置的位置与所述齿条310的设置位置分别位于所述升降台300的不同侧，如此，能够避免或者减少升降导轨320整体设置的位置与所述齿条310的设置位置在同侧时对导轨320带来的力矩影响，减少对导轨320的损坏，进而能够提高导轨320使用寿命。由于所述升降导轨320整体设置的位置与所述齿条210的设置位置分别位于所述升降台300的不同侧，能够使得后续的维护具有较大的操作空间，便于后续维护，维护便捷性相对较好。

第二方面，本申请提供一种上下料机械手设备，包括如上任一实施例中所述的齿条导轨结构组件。例如，请参阅图1至图3，所述上下料机械手设备包括横梁主体12、行走轨道11及如上任一实施例中所述的齿条导轨结构组件13，所述横梁主体12滑动设置于所述行走轨道11上，所述底座100滑动设置于所述横梁主体12上。所述齿条导轨结构组件13的升降台300上连接有用于吸取工件的吸盘15。例如，横梁主体具有中控的框架结构。

上述上下料机械手设备采用上述齿条导轨结构组件，通过驱动装置带动转动齿轮来驱动升降台的齿条作升降运动，由于两个所述升降导轨整体设置的位置与所述齿条的设置位置分别位于所述升降台的不同侧，如此，能够避免或者减少升降导轨整体设置的位置与所述齿条的设置位置在同侧时对导轨带来的力矩影响，减少对导轨的损坏，进而能够提高导轨使用寿命。由于所述升降导轨整体设置的位置与所述齿条的设置位置分别位于所述升降台的不同侧，能够使得后续的维护具有较大的操作空间，便于后续维护，维护便捷性相对较好。

本申请中，上下料机械手总体布局结构与以往现有的结构都不同，考虑到一具体实施例中抓取的工件长约6米，宽3米，厚约10mm厚，长和重都是设计考虑的首要问题，所以横梁主体做成了中空的框架结构，升降台在横梁主体的中间横移和升降，这样主要的目的是为了防止偏坠，由于中空的空间有限，所以升降的导轨和滑块的摆放重新规划了，两根升降导轨在升降台的一侧，齿条安装在了升降台的另一侧，即升降导轨的对立面上。这样的排布在抓取领域也是初次尝试。跟升降导轨相配合的滑块两侧分别设置有上硬限位座、下硬限位座及软限位件，主要也是考虑被抓取的物件太重，确保设备安全。驱动电机还安装有升降用的电机减速机，电动减速机的输出端安装有转动齿轮，驱动电机通过减速机驱动齿轮旋转，齿轮经过和固定在升降立柱上的升降齿条啮合后，实现上升和下降。此布局既节省了空间，外观还显着美观、紧凑、合理。本实用新型中的布置还对导轨的受力非常合理，延长了导轨的使用寿命。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。需要说明的是，本申请的“一实施例中”、“例如”、“又如”等，旨在对本申请进行举例说明，而不是用于限制本申请。以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种齿条导轨结构组件，其特征在于，包括：

底座，所述底座上设置有升降滑块；

驱动装置，所述驱动装置固定于所述底座上，所述驱动装置具有转动齿轮；

升降台，所述升降台设置有两个升降导轨，所述升降台通过两个升降导轨与所述升降滑块的配合滑动设置于所述底座上，所述升降台上固定有齿条，所述齿条与所述转动齿轮相配合，所述齿条用于在所述驱动装置的转动齿轮的转动下带动所述升降台作升降运动，两个所述升降导轨整体设置的位置与所述齿条的设置位置分别位于所述升降台的不同侧。

2.根据权利要求1所述的齿条导轨结构组件，其特征在于，两个所述升降导轨相对所述升降台的整体设置位置与所述齿条相对于所述升降台的设置位置位于对侧，且所述齿条于两个所述升降导轨的整体设置位置侧的投影位置位于两个所述升降导轨的中部。

3.根据权利要求2所述的齿条导轨结构组件，其特征在于，所述齿条的齿槽的开设平面与两个所述升降导轨的整体滑动平面相垂直。

4.根据权利要求1所述的齿条导轨结构组件，其特征在于，所述驱动装置为升降电机，所述升降电机固定于所述底座上，所述升降电机的转动轴通过电机减速机连接所述转动齿轮，所述升降电机用于带动所述转动齿轮转动。

5.根据权利要求1所述的齿条导轨结构组件，其特征在于，所述升降滑块上开设有升降滑槽，所述底座上设置两个升降滑块，两个所述升降导轨分别一一对应与两个所述升降滑块的所述升降滑槽相配合，所述升降台通过所述升降导轨与所述升降滑槽的配合滑动安装于所述底座上；

和/或，所述底座上设置四个升降滑块，分别是两个上升降滑块及两个下升降滑块，所述底座的两个上升降滑块设置于所述底座的上侧，所述底座的两个下升降滑块设置于所述底座的下侧，所述底座的两个上升降滑块一一对应配合所述升降台的两个升降导轨，所述底座的两个下上升降滑块亦一一对应配合所述升降台的两个升降导轨。

6.根据权利要求5所述的齿条导轨结构组件，其特征在于，所述升降台于所述升降导轨的两侧分别设置有用于限位升降运动的上硬限位座及下硬限位座，所述升降台于所述升降导轨的两侧分别设置有用于限位升降运动的软限位件，所述软限位件位于所述上硬限位座和所述下硬限位座的内侧。

7.根据权利要求6所述的齿条导轨结构组件，其特征在于，所述升降滑槽与所述升降导轨的形状相匹配，所述升降滑块于所述升降滑槽的槽壁凸设有限位部。

8.根据权利要求7所述的齿条导轨结构组件，其特征在于，所述限位部的槽壁包括相连接的第一斜直壁、第二平直壁、第三弧壁、第四圆弧壁、第五斜直壁；

和/或，所述升降滑槽的侧壁凸设有弧形凸壁。

9.一种上下料机械手设备，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项中所述的齿条导轨结构组件。

10.根据权利要求9所述的上下料机械手设备，其特征在于，所述上下料机械手设备包括横梁主体、行走轨道及如权利要求1至8任一项中所述的齿条导轨结构组件，所述横梁主体滑动设置于所述行走轨道上，所述底座滑动设置于所述横梁主体上。