RU2037696C1 - Rack mechanism - Google Patents

Rack mechanism

Info

Publication number
RU2037696C1
RU2037696C1 SU904894188A SU4894188A RU2037696C1 RU 2037696 C1 RU2037696 C1 RU 2037696C1 SU 904894188 A SU904894188 A SU 904894188A SU 4894188 A SU4894188 A SU 4894188A RU 2037696 C1 RU2037696 C1 RU 2037696C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gear
pins
guides
robot
rack
Prior art date
Application number
SU904894188A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Браун Гордон
А.Стюарт Дэвид
Original Assignee
Браун Гордон
А.Стюарт Дэвид
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from PCT/US1989/002341 external-priority patent/WO1989012019A1/en
Application filed by Браун Гордон, А.Стюарт Дэвид filed Critical Браун Гордон
Application granted granted Critical
Publication of RU2037696C1 publication Critical patent/RU2037696C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: gantry robots. SUBSTANCE: gear-wheels are made in the form of an involute formed by the base circle that is congruent to the pitch circle of the gear-wheel. The bed is made in the form of two guides, and the pins have a cylindrical shape and are installed in both guides with an overlap of the gap; the mechanism is provided with anti-friction bearings installed in the guides; the pins are located in these bearings. EFFECT: enhanced reliability and strength due to zero angle pressure between the pins and teeth. 5 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к конструкции портального робота и приводному механизму, необходимому для портального робота. The invention relates to the design of a portal robot and a drive mechanism required for a portal robot.

Наиболее близким техническим решением является кремальерный механизм, включающий зубчатую рейку, выполненную в виде станины и зубьев, установленных с возможностью вращения относительно станины и выполненных в виде штырей, и зубчатое колесо, взаимодействующее с рейкой. The closest technical solution is a rack mechanism, including a gear rack made in the form of a frame and teeth mounted for rotation relative to the frame and made in the form of pins, and a gear wheel interacting with the rack.

Недостатком данного механизма является невысокая надежность и прочность путем обеспечения между штырями и зубьями нулевого угла давления. The disadvantage of this mechanism is the low reliability and strength by providing a zero angle of pressure between the pins and teeth.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности и прочности. The technical result of the invention is to increase reliability and strength.

Для этого профиль каждого зубчатого колеса выполнен в виде инволюты, образованной основной окружностью, конгруэнтной начальной окружности зубчатого колеса. Станина выполнена в виде двух направляющих, установленных параллельно одна другой с зазором между ними, а штыри установлены в обеих направляющих с перекрытием зазора. Кроме того, механизм снабжен антифрикционными подшипниками, установленными в направляющих, а штыри размещены в этих подшипниках, направляющие выполнены съемными, а штыри имеют цилиндрическую форму. For this, the profile of each gear is made in the form of involute, formed by the main circle, congruent to the initial circumference of the gear. The bed is made in the form of two guides installed parallel to one another with a gap between them, and the pins are installed in both guides with overlapping gap. In addition, the mechanism is equipped with anti-friction bearings installed in the rails, and the pins are placed in these bearings, the rails are removable, and the pins are cylindrical.

На фиг. 1 изображена конструкция портального робота по изобретению; на фиг. 2 то же, вид спереди; на фиг.3 робот, установленный на мосту, вид справа; на фиг.4 зубчатое колесо, вид справа; на фиг.5 то же, план; на фиг.6 изометрический вид с частичным сечением зубчатой планки; на фиг.7 изометрический вид с частичным сечением, показывающим зубчатое колесо, сцепленное с зубчатой рейкой; на фиг.8 сцепленная зубчатая система; на фиг.9 кремальерный механизм, вид сбоку. In FIG. 1 shows the construction of a portal robot according to the invention; in FIG. 2 same front view; figure 3 robot mounted on the bridge, right side view; figure 4 gear, right side view; figure 5 is the same plan; Fig.6 isometric view with a partial cross section of the toothed bar; 7 is an isometric view with a partial cross section showing a gear engaged with a gear rack; Fig. 8 interlocked gear system; Fig.9 kremalyerny mechanism, side view.

Рабочая зона портала 1 состоит из прямоугольной коробки, имеющей размеры X, Y и Z, причем измерение Х больше измерения Y. The working area of the portal 1 consists of a rectangular box having dimensions X, Y and Z, and the dimension X is greater than the dimension Y.

Портал 1 состоит из четырех вертикальных опор 2-5. Опоры 4 и 5 расположены в одном ряду, а опоры 6 и 7 в другом ряду, параллельном первому. Верхние концы опор 8 и 9 соответственно состыкованы с первой направляющей 10, а верхние концы опор 11 и 12 со второй направляющей 13. Поперечные балки 14 и 15 создают дополнительную структурную жесткость портала. Portal 1 consists of four vertical supports 2-5. Supports 4 and 5 are located in one row, and supports 6 and 7 in another row parallel to the first. The upper ends of the supports 8 and 9, respectively, are joined with the first guide 10, and the upper ends of the supports 11 and 12 with the second guide 13. The transverse beams 14 and 15 create additional structural rigidity of the portal.

Мост 16 перекрывает измерение Х рабочей зоны и перемещается по оси Y. Робот 17 установлен на мосту 16 и может перемещаться не только по оси Х, но также вверх и вниз по оси Z. Робот 17 содержит продольную опору 18 и головку 19 робота. Робот установлен на мосту 16 известными средствами. Мост 16 и робот перемещаются с помощью соответствующих силовых систем. The bridge 16 overlaps the measurement X of the working area and moves along the Y axis. The robot 17 is mounted on the bridge 16 and can move not only along the X axis, but also up and down along the Z axis. The robot 17 contains a longitudinal support 18 and the head 19 of the robot. The robot is installed on the bridge 16 by known means. Bridge 16 and the robot are moved using appropriate power systems.

Мост 16 установлен на линейных несущих направляющих 20 и 21, прикрепленных к верхней поверхности направляющих 10 и 13. Эти линейные несущие направляющие 20 и 21 несут линейные несущие полозья (не показаны), установленные в нижней части стабилизаторов 22 и 23, которые крепятся к любому концу моста 16. The bridge 16 is mounted on linear bearing rails 20 and 21 attached to the upper surface of the rails 10 and 13. These linear bearing rails 20 and 21 carry linear bearing rails (not shown) mounted on the bottom of the stabilizers 22 and 23, which are attached to either end bridge 16.

Линейные несущие полозья представляют собой многоконтактную сжимаемую конструкцию, в которой используются четырехрядная круглая конструкция. Linear skids are a multi-pin compressible structure that uses a four-row circular structure.

Движение моста 16 по оси Y или вдоль полозьев 13 и 10 осуществляется с помощью двигателей 24 и 25, установленных на любом конце моста 16. Двигатели 24 и 25 соединены с соответствующими зубчатыми редукторами 26 и 27. Зубчатые редукторы 26 и 27 необходимы для преобразования вращения с высокой скоростью вала двигателей 24 и 25 в медленное, но более мощное вращение на выходе зубчатых редукторов 26 и 27. Силовой бронекабель 28, связанный с двигателем и зубчатым редуктором 27, предназначен для размещения проводов, по которым питание поступает на двигатели. Второй бронекабель (не показан) связан с двигателем 24 и зубчатым редуктором 26. The movement of the axle 16 along the Y axis or along the runners 13 and 10 is carried out using motors 24 and 25 mounted at either end of the axle 16. The motors 24 and 25 are connected to the corresponding gear reducers 26 and 27. The gear reducers 26 and 27 are needed to convert rotation high speed shaft motors 24 and 25 in a slow but more powerful rotation at the output of gear reducers 26 and 27. Power armored cable 28, associated with the engine and gear reducer 27, is designed to accommodate the wires through which power is supplied to the engines. The second armored cable (not shown) is connected to the engine 24 and the gear reducer 26.

Выходной вал каждого из зубчатых редукторов (не показаны) соединен с соответствующим зубчатым колесом. Зубчатые колеса сцеплены с зубчатыми рейками 29 и 30 соответственно, установленными на внутренних боковых стенках соответствующих направляющих 13 и 10. Зубчатые рейки 29 и 30 и зубчатое колесо преобразуют вращательное движение вращаемых двигателем зубчатых редукторов в прямолинейное движение, позволяющее перемещать мост 16 по оси Y. The output shaft of each of the gear reducers (not shown) is connected to the corresponding gear. The gears are engaged with the gear racks 29 and 30, respectively, mounted on the inner side walls of the respective rails 13 and 10. The gear racks 29 and 30 and the gear transform the rotational movement of the gear reducers rotated by the motor into a linear motion, allowing the bridge 16 to be moved along the Y axis.

Таким образом, мост 16 перемещается с помощью вращаемых двигателем зубчатых редукторов 26 и 27, вращающих зубчатое колесо, сцепленное с зубчатыми рейками 29 и 30. Это позволяет перемещать мост 16 вдоль линейных режущих полозьев 20 и 21, прикрепленных к верхней части направляющих 10 и 13. Thus, the bridge 16 is moved by means of gear-driven gearboxes 26 and 27 rotated by the engine, which rotate the gear engaged with the gear racks 29 and 30. This allows the bridge 16 to be moved along the linear cutting runners 20 and 21 attached to the top of the guides 10 and 13.

В устройстве могут быть предусмотрены механизмы для выравнивания движения соответствующих сторон моста 16. Эти механизмы позволяют производить ход каждого конца моста 16 с одной и той же скоростью, за счет чего уменьшается перекос моста. Mechanisms may be provided in the device for equalizing the movement of the respective sides of the bridge 16. These mechanisms allow each end of the bridge 16 to travel at the same speed, thereby reducing the skew of the bridge.

Движение робота 17 по оси Х также осуществляется посредством силовой системы, состоящей из двигателя 31, зубчатого редуктора 32, зубчатого колеса 33 и зубчатой рейки 34. Двигатель 31 установлен на платформе 35 и сцеплен с зубчатым редуктором 32. Как и при движении по оси Y, платформа 35 устанавливается на линейных несущих направляющих, которые соединены с первыми линейными несущими полозьями 36, установленными на мосту 16. Зубчатое колесо 33 соединено с валом зубчатого редуктора и сцеплено с зубчатой рейкой 34, установленной на боковой стенке моста 16. Зубчатая рейка 34 установлена на всей длине моста. The movement of the robot 17 along the X axis is also carried out by means of a power system consisting of an engine 31, a gear reducer 32, a gear wheel 33 and a gear rack 34. The engine 31 is mounted on a platform 35 and is coupled with a gear reducer 32. As with the movement along the Y axis, the platform 35 is mounted on linear bearing rails that are connected to the first linear bearing rails 36 mounted on the bridge 16. The gear wheel 33 is connected to the shaft of the gear reducer and engaged with the gear rack 34 mounted on the side wall of the bridge 16. Zu chataya rack 34 is mounted on the entire length of the bridge.

Таким образом, робот 17 перемещается по оси Х с помощью двигателя 31 и зубчатого редуктора 32, поворачивающего зубчатое колесо 33, которое в свою очередь сцеплено с зубчатой рейкой 34. За счет этого перемещается платформа 35, которая несет робот 17. Платформа 35 перемещается по линейным несущим полозьям 36, 37. Thus, the robot 17 is moved along the X axis with the help of the engine 31 and the gear reducer 32, which rotates the gear wheel 33, which in turn is engaged with the gear rack 34. Due to this, the platform 35, which carries the robot 17, moves. The platform 35 moves linearly bearing runners 36, 37.

Движение робота 17 по оси Z аналогично движению моста 16 по оси Y (фиг.3 и 4). Двигатель 38 соединен с зубчатым редуктором 39, который приводит в движение зубчатое колесо 40, сцепленное с зубчатой рейкой 41. Зубчатая рейка 41 и зубчатое колесо 40 аналогичны тем, которые используются для создания движения по другим осям. Силовой бронекабель 42 предназначен для локализации проводов, по которым питание подается к двигателю 37. The movement of the robot 17 along the Z axis is similar to the movement of the bridge 16 along the Y axis (FIGS. 3 and 4). The engine 38 is connected to a gear reducer 39, which drives a gear 40 engaged with the gear 41. The gear 41 and the gear 40 are similar to those used to create movement along other axes. Power armored cable 42 is designed to localize the wires through which power is supplied to the engine 37.

Зубчатая рейка 41 установлена на продольной опоре 18 робота 17. В этом случае также используются линейные несущие направляющие (не показаны), установленные на платформе 43, на которой установлен приводимый в движение двигателем зубчатый редуктор 44. Указанные линейные несущие направляющие оперативно связаны с линейными направляющими полозьями, которые позволяют перемещать робот 17 по оси Z. Таким образом, робот 17 перемещается по оси Z вдоль линейной несущей 45 посредством приводимого в движение двигателем зубчатого редуктора 39, поворачивающего зубчатое колесо 54, сцепленное с зубчатой рейкой 41, которая затем позволяет перемещать платформу робота 17 вдоль линейных несущих полозьев 45 по оси Z. A gear rack 41 is mounted on the longitudinal support 18 of the robot 17. In this case, linear support rails (not shown) are also used, mounted on a platform 43 on which a gear-driven gear reducer 44 is mounted. The linear support rails are operatively connected to the linear guide rails. that allow the robot 17 to be moved along the Z axis. Thus, the robot 17 is moved along the Z axis along the linear carrier 45 by means of a gear-driven gear reducer 39 driven by the motor, which rotates a gear 54 coupled to a gear rack 41, which then allows the robot platform 17 to be moved along the linear support rails 45 along the Z axis.

Головка 21 робота может доходить до любой точки в рабочей зоне, определяемой кожухом, имеющим размеры Х, Y и Z. Это возможно благодаря тому, что мост 16 перемещается по оси Y, а головка 21 робота может перемещаться по осям Х и Z. The head 21 of the robot can reach any point in the working area defined by a casing having dimensions X, Y and Z. This is possible due to the fact that the bridge 16 moves along the Y axis, and the head 21 of the robot can move along the X and Z axes.

Робот 17, являющийся самой легкой частью портала, проходит по большему измерению или по оси Х. Таким образом, робот 17 может перемещаться более быстро по более длинному переходу /X/. Также ввиду того, что мост 16 проходит более короткое расстояние, также снижается потребность в большем ускорении моста, что приводит к тому, что мост может перемещаться между нужными точками при меньших нагрузках от сил ускорения. The robot 17, which is the lightest part of the portal, passes through a larger dimension or along the X axis. Thus, the robot 17 can move more quickly along the longer transition / X /. Also, due to the fact that the bridge 16 passes a shorter distance, the need for more acceleration of the bridge is also reduced, which leads to the fact that the bridge can move between the desired points at lower loads from the acceleration forces.

Зубчатое колесо 46 предназначено для установки на валах различных зубчатых редукторов и представляет собой модифицированную сложную шестерню, выполненную таким образом, чтобы каждый зуб точно сцеплялся с цилиндрическими штырями зубчатой рейки. Более конкретно зубчатое колесо входит в зацепление с зубчатой рейкой под углом давления нулевой степени. Зубчатое колесо 46 имеет множество зубьев 47. Начальная окружность 48 зубчатого колеса 46 задается передаточным числом. Высота головки зуба (расстояние от начальной окружности до наружного диаметра зубчатого колеса) обозначена позицией 49, а глубина (расстояние от начальной окружности до основания зуба) позицией 50. Профиль зуба над начальной окружностью является инволютой, которая модифицирована путем отсечки на вершине 51. Профиль зуба под начальной окружностью является несколько измененным круговым профилем. The gear wheel 46 is designed to be mounted on the shafts of various gear reducers and is a modified complex gear made in such a way that each tooth precisely engages with the cylindrical pins of the gear rack. More specifically, the gear engages with the gear rack at a zero degree pressure angle. The gear wheel 46 has many teeth 47. The initial circumference 48 of the gear wheel 46 is defined by a gear ratio. The height of the tooth head (distance from the initial circumference to the outer diameter of the gear) is indicated by 49, and the depth (distance from the initial circumference to the base of the tooth) by 50. The tooth profile above the initial circumference is involute, which is modified by cutting off at apex 51. Tooth profile under the initial circle is a slightly modified circular profile.

Зубчатая рейка 52 (фиг.7) состоит из направляющих 53 и 54 и станины 55, которая образует U-образный зазор 56. Штыри 57 выполнены в форме цилиндра и имеют размеры и промежутки, соответствующие размерам и форме зубчатого колеса 46. Штыри 57 установлены в направляющих 53 и 54 с зазором между ними таким образом, чтобы имелось пространство между нижней кромкой штырей 56 и верхней поверхностью станины 55. Штыри 58 вращаются в прецизионных роликовых подшипниках 59. Центры штырей 60 пересекают линию зубьев 61 зубчатого колеса 52. The gear rack 52 (Fig. 7) consists of guides 53 and 54 and a frame 55, which forms a U-shaped gap 56. The pins 57 are made in the form of a cylinder and have dimensions and gaps corresponding to the dimensions and shape of the gear 46. The pins 57 are installed in guides 53 and 54 with a gap between them so that there is a space between the lower edge of the pins 56 and the upper surface of the frame 55. The pins 58 rotate in precision roller bearings 59. The centers of the pins 60 intersect the tooth line 61 of the gear 52.

Другим отличием зубчатой рейки является удаляемая облицовка 62, установленная на наружной кромке направляющей 54. Эта облицовка может устанавливаться с помощью болтов 63 и 64. Another feature of the rack is a removable cladding 62 mounted on the outer edge of the rail 54. This cladding can be installed using bolts 63 and 64.

Путем удаления болтов 63 и 64, а затем облицовки 62 штырьки 57 и подшипники 59 можно извлечь для ремонта или замены. Направляющая 53 также может иметь съемную облицовку. By removing bolts 63 and 64 and then cladding 62, pins 57 and bearings 59 can be removed for repair or replacement. The guide 53 may also have a removable lining.

Начальная окружность 48 зубчатого колеса 46 является касательной к линии 65 зубьев зубчатой рейки 52, когда зубчатое колесо 46 сцепляется с зубчатой рейкой 52. Стороны зубьев ниже начальной окружности имеют правильные радиусы, которые имеют профиль в центральной области, обеспечивающий зазор в основании для штырей. Наружный диаметр зубчатого колеса 46 должен выбираться достаточно большим для обеспечения перекрытия между штырями 58 зубчатой рейки и зубьями зубчатого колеса 46. The initial circumference 48 of the gear 46 is tangent to the tooth line 65 of the gear 52 when the gear 46 is engaged with the gear 52. The sides of the teeth below the initial circumference have regular radii that have a profile in the central region that provides clearance in the base for the pins. The outer diameter of the gear 46 must be large enough to provide overlap between the gear rack pins 58 and the gear teeth 46.

Диаметр начальной окружности (диаметр шага) равен диаметру базовой окружности (базовому диаметру). Иными словами, базовая окружность, по которой сделаны стороны инволюты зубьев 47, являются конгруэнтной окружности 48 зубьев. В соответствии с этим поверхность каждого зуба является тангенциальной к радиусу зубчатого колеса на окружности зубьев. В результате этого приводное усилие Fм действует вдоль линии зубьев зубчатого колеса и линии зубьев зубчатой рейки, а угол давления имеет нулевую величину.The diameter of the initial circle (step diameter) is equal to the diameter of the base circle (base diameter). In other words, the basic circle along which the sides of the involute of the teeth 47 are made are the congruent circle of the 48 teeth. Accordingly, the surface of each tooth is tangential to the radius of the gear on the circumference of the teeth. As a result of this, the driving force F m acts along the line of the gear teeth and the gear line of the gear rack, and the pressure angle is zero.

На фиг.8 показан частичный вид зубчатого колеса 66, сцепленного с другим зубчатым колесом 67. Зуб 68 зубчатого колеса и зуб 69 зубчатого валика 67 имеют стандартные профили инволюты 20о. Приводное усилие Fм, прилагаемое двигателем или другим средством, которое приводит в движение зубчатое колесо 66, показано вектором Fм. Это приводное усилие Fм имеет две составляющие: Fт, которая является тангенциальным усилием, и Fs, которая является разделяющей силой. Fм является силой, направленной в сторону движения и ее необходимо минимизировать; Fs разделяющей силой, которая перпендикулярна направлению движения, и поэтому ее необходимо минимизировать.On Fig shows a partial view of the gear 66, coupled with another gear 67. The tooth 68 of the gear and the tooth 69 of the gear roller 67 have standard profiles of involute 20 about . The driving force F m , applied by the engine or other means that drives the gear 66, is shown by the vector F m . This driving force F m has two components: F t , which is the tangential force, and F s , which is the separating force. F m is a force directed towards the movement and it must be minimized; F s separating force, which is perpendicular to the direction of motion, and therefore it must be minimized.

Также показана сила трения μFм, которая имеет тангенциальную составляющую μFт силы трения, которая имеет противоположное направление движению и фрикционной составляющей разделительной силы μFs.Also shown is the friction force μF m , which has a tangential component μF t of the friction force, which has the opposite direction to the movement and the friction component of the separation force μF s .

В обычных кремальерных устройствах имеются разделительные усилия Fs. Эти разделительные силы приводят к уменьшению тангенциальных усилий Fт, которые, в свою очередь, уменьшают эффективность кремальеры.Conventional cremallera devices have separation forces F s . These separation forces lead to a decrease in the tangential forces F t , which, in turn, reduce the effectiveness of the cremallera.

Это иллюстрируется следующими расчетами. Вектор Fт для угла давления 20о вычисляется следующим образом:
Fт cos(P.A.) x Fм (Р.П. угол давления)
Fт cos(20o) x Fм
Fт 0,9397 Fм
Вектор Fт при условии, что коэффициент трения μ= 0,125 равен
Fт cos(P.A.) x Fм
Fт cos(20o) x Fм
Fт 0,3420 x 0,125 Fм
Fт 0,0427 Fм
При этих двух величинах μFт и μFт общие потери тангенциального усилия Fт могут быть вычислены следующим образом. Общая потеря тангенциального усилия (1-0,9397 Fм) + μFт. Общая потеря тангенциального усилия 1-0,9397 Fм + 0,0427 Fм. Общая потеря тангенциального усилия Fм (0,0603 + 0,0427). Общая потеря тангенциального усилия 0,1030 Fм или, что переводится в общую потерю тангенциального усилия в 10,3%
Общая разделительная сила вычисляется в следующем виде:
Fs всего Fs + μFs
Fs всего (sin(P.A.) x Fм) + cos P.A. x μFм
Fs всего sin 20o x Fм + cos 20o ч 0,125 Fм
Fs всего 0,3420 Fм + 0,1174 Fм
Fs всего 0,4594 Fм
или разделительные силы равны 45,9% приводного усилия (Fм).
This is illustrated by the following calculations. The vector F t for a pressure angle of 20 about is calculated as follows:
F t cos (PA) x F m (RP pressure angle)
F t cos (20o) x F m
F t 0.9397 F m
Vector FT provided that the coefficient of friction μ = 0.125 is
F t cos (PA) x F m
F t cos (20 o ) x F m
F t 0.3420 x 0.125 F m
F t 0.0427 F m
For these two quantities μF t and μF t, the total tangential force loss F t can be calculated as follows. Total loss of tangential force (1-0.9397 F m ) + μF t . The total loss of tangential force is 1-0.9397 F m + 0.0427 F m . Total loss of tangential force F m (0,0603 + 0,0427). The total loss of tangential force of 0.1030 F m or, which translates into a total loss of tangential force of 10.3%
The total separation force is calculated as follows:
F s total F s + μF s
F s total (sin (PA) x F m ) + cos PA x μF m
F s total sin 20 o x F m + cos 20 o h 0.125 F m
F s total 0.3420 F m + 0.1174 F m
F s total 0.4594 F m
or separation forces equal to 45.9% of the drive force (F m ).

Тангенциальное усилие Fт равно приводному усилию Fм, потому что имеется нулевой угол давления между зубом зубчатого колеса и вращающимся штырем. Это происходит потому, что диаметр зубьев зубчатого колеса равен базовому диаметру модифицированного инволютного профиля. Таким образом, общая потеря тангенциального усилия равна:
Fт Fм
μFт sin P.A. x μFм
Fт 0 х Fм 0
и
Fs sin P.A. x Fм
Fs 0
μFs cos P.A. x Fм (μ= 0,001 для роликового подшипника 320 зубчатой рейки 300)
μFs cos 0o x 0,001 Fм
Fs 0,001 Fм.
The tangential force F t is equal to the driving force F m , because there is a zero pressure angle between the gear tooth and the rotating pin. This is because the diameter of the gear teeth is equal to the base diameter of the modified involute profile. Thus, the total loss of tangential force is:
F t F m
μF t sin PA x μF m
F t 0 x F m 0
and
F s sin PA x F m
F s 0
μF s cos PA x Fm (μ = 0.001 for roller bearing 320 of gear rack 300)
μF s cos 0 o x 0.001 F m
F s 0.001 F m .

Поскольку Fт Fм общая потеря тангенциального усилия равна 0. Общая разделительная сила равна разделительным силам трения μFs или 0,001 Fм.Since F t F m, the total loss of tangential force is 0. The total separation force is equal to the separation forces of friction μF s or 0.001 F m .

Кремальерная система согласно изобретению позволяет минимизировать разделительные силы и общую тангенциальную потерю силы, в то же время минимизируя тангенциальные силы. За счет этого увеличивается эффективность системы относительно известных кремальерных систем. The cremaler system according to the invention minimizes the separation forces and the overall tangential loss of force, while minimizing the tangential forces. Due to this, increases the efficiency of the system relative to the known kremalery systems.

Кремальеры разного размера могут применяться для достижения люфта, скорости и ускорения, необходимых для определенных нагрузок головки робота, рабочих режимов и приложений. Different size racks can be used to achieve backlash, speed and acceleration required for certain loads of the robot head, operating modes and applications.

Преимуществами данной конструкции кремальеры являются более высокие скорости из-за меньшего трения, меньше замен и ремонта, минимальный люфт, низкий шум, большая долговечность благодаря трению качения вместо трения скольжения, меньший уход, отсутствие смазки, минимальное количество иностранных деталей. The advantages of this design of the rack are higher speeds due to less friction, fewer replacements and repairs, minimal backlash, low noise, greater durability due to rolling friction instead of sliding friction, less maintenance, lack of lubrication, minimal number of foreign parts.

Claims (5)

1. КРЕМАЛЬЕРНЫЙ МЕХАНИЗМ, включающий зубчатую рейку, выполненную в виде станины и зубьев, установленных с возможностью вращения относительно станины и выполненных в виде штырей, и зубчатое колесо, взаимодействующее с рейкой, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и прочности путем обеспечения между штырями и зубьями нулевого угла давления, профиль каждого зубчатого колеса выполнен в виде инволюты, образованной основной окружностью, конгруэнтной начальной окружности зубчатого колеса. 1. CREMALER MECHANISM, including a gear rack made in the form of a frame and teeth mounted for rotation relative to the frame and made in the form of pins, and a gear wheel interacting with the rack, characterized in that, in order to increase reliability and strength by ensuring between with pins and teeth of zero pressure angle, the profile of each gear wheel is made in the form of involute, formed by the main circle congruent to the initial circumference of the gear wheel. 2. Механизм по п.1, отличающийся тем, что станина выполнена в виде двух направляющих, установленных параллельно одна другой с зазором между ними, а штыри установлены в обеих направляющих с перекрытием зазора. 2. The mechanism according to claim 1, characterized in that the bed is made in the form of two rails mounted parallel to one another with a gap between them, and the pins are installed in both rails with overlapping gap. 3. Механизм по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен антифрикционными подшипниками, установленными в направляющих, а штыри размещены в этих подшипниках. 3. The mechanism according to claims 1 and 2, characterized in that it is equipped with antifriction bearings installed in the guides, and the pins are placed in these bearings. 4. Механизм по пп.1 и 2, отличающийся тем, что направляющие выполнены съемными. 4. The mechanism according to claims 1 and 2, characterized in that the guides are removable. 5. Механизм по пп.1 и 2, отличающийся тем, что штыри имеют цилиндрическую форму. 5. The mechanism according to claims 1 and 2, characterized in that the pins have a cylindrical shape.
SU904894188A 1988-05-31 1990-11-29 Rack mechanism RU2037696C1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US20040688A 1988-05-31 1988-05-31
US200406 1988-05-31
PCT/US1989/002341 WO1989012019A1 (en) 1988-05-31 1989-05-30 Gantry robot construction and drive mechanism

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2037696C1 true RU2037696C1 (en) 1995-06-19

Family

ID=26779715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904894188A RU2037696C1 (en) 1988-05-31 1990-11-29 Rack mechanism

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2037696C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент США N 3570504, кл. B 08B 3/10, 1971. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4998442A (en) Gantry robot construction and drive mechanism
JPH0236819B2 (en)
US5411334A (en) Rolling guide unit
CN102471036A (en) Power transmission system for people mover
CN1052360A (en) Gantry robot construction and driving mechanism
US4644873A (en) Electric overhead trolley conveyor
US5010981A (en) Elevator machine
JPH02138547A (en) Ball screw
RU2037696C1 (en) Rack mechanism
CA2436731A1 (en) Linear lift drive device
FI82434C (en) Elevator machinery.
CN1008349B (en) Lifting apparatus
US4204436A (en) Improvements in or relating to epicyclic gear mechanism
CN208866199U (en) A kind of architectural engineering combined type angle pipe equipment
WO2013052032A1 (en) Drive assembly for a passenger conveyor
WO2021033819A1 (en) Cycloidal reducer equipped with lubricating device
US3789678A (en) Screw drive means using auxiliary meshing rollers
CN220621754U (en) Screw rod type electric driving horizontal directional drilling machine
CN113895890B (en) Gear clearance adjustment method for vehicle shifter
CN214465848U (en) Chain and transmission device
CN217256425U (en) Running gear of track robot
CN219704134U (en) Lathe bed component, gantry milling machine and plate edge processing equipment
JP4281038B2 (en) Moving device using worm wheel type with oil-free sealed bearing intervened
CN2845293Y (en) Lifting motor structure
CN212443462U (en) Pipe shearing equipment for electromechanical installation