轨道式运动驱动机构的制作方法

本实用新型涉及一种运动驱动机构，具体涉及一种轨道式运动驱动机构。

背景技术：

在生产过程中，为了实现生产的自动化，一般需要通过输送机构将待加工产品输送到加工工位，然后通过运动机构驱动加工机构运动到加工工位，对加工工位上的待加工的产品进行加工，获得成品，然后，通过输送机构将成品输出，完成自动化生产。一般的加工机构重量较轻，通过运动机构驱动加工机构运动即可。而对于重量较重的加工机构或生产设备而言，运动机构中需要设置导轨，一方面用于限定加工机构或生产设备的运动轨迹，另一方面用于支撑加工机构或生产设备的重量。

但是，由于加工机构和生产设备的重量较重，当运动机构停止驱动加工机构或生产设备运动时，加工机构或生产设备由于自身重量较重，惯性较大，无法立即停止运动，导致运动机构无法精确地控制重量较重的加工机构和生产设备的运动行程。

技术实现要素：

为了解决运动机构无法精确控制重量较重的加工机构和生产设备的运动行程的问题，根据本实用新型的一个方面，提供了轨道式运动驱动机构。

该轨道式运动驱动机构包括水平导轨、移动机构和刹车机构；刹车机构设在移动机构上，移动机构适配在水平导轨上，且能够带动刹车机构一起沿水平导轨的延伸方向往复运动，刹车机构相对于水平导轨具有锁止位置。由此，可以将加工机构或生产设备设在移动机构上，移动机构可以带着加工机构或生产设备沿水平导轨的延伸方向往复运动，当移动机构带动加工机构或生产设备运动到位时，可以通过设在移动机构上的刹车机构将移动机构锁定在水平导轨上，从而使设在移动机构上的加工机构或生产机构也锁定在水平导轨上，避免加工机构或生产机构因自身重力而惯性运动，确保该轨道式运动驱动机构驱动的精确度。

在一些实施方式中，该轨道式运动驱动机构还包括驱动机构，驱动机构设在移动机构上，且设置成能够驱动移动机构沿水平导轨的延伸方向往复运动。由此，可以通过驱动机构驱动移动机构沿水平导轨的延伸方向往复运动，当驱动机构停止驱动时，移动机构停止运动。

在一些实施方式中，移动机构包括框架和可枢转地连接在框架上的导向轮，导向轮适配在水平导轨上。若移动机构上设置与水平导轨适配的滑块时，由于导轨滑块之间的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力的计算公式为F＝μ×FN(其中，FN:正压力(不一定等于施力物体的重力)μ:动摩擦因数(是数值，无单位))，当设在移动机构上的加工机构或生产设备的重量较重时，由于滑块与水平导轨的摩擦力较大，一方面会导致用于驱动移动机构运动的驱动机构的动力需要较大，能耗较大；另一方面会导致滑块和水平导轨的磨损较大，滑块和水平导轨的使用寿命。而在本实用新型中，由于导向轮是相对于水平导轨滚动而非相对移动，降低了导向轮与水平导轨相对运动时，导向轮与水平导轨之间的动摩擦力，既可以降低驱动机构的驱动力，降低能耗，又可以减少导向轮和水平导轨的磨损，降低噪音，提高导向轮和水平导轨的使用寿命。

在一些实施方式中，驱动机构包括用于驱动导向轮转动的驱动设备，驱动设备设在框架上。由此，可以通过驱动设备驱动导向轮转动，从而带动与导向轮枢转连接的框架以及设在框架上的加工机构或生产设备一起沿水平导轨运动。

在一些实施方式中，驱动机构还包括一个齿轮组，齿轮组中的其中一个齿轮与导向轮同轴连接，驱动设备通过驱动齿轮组转动带动导向轮转动。从而，可以根据调整齿轮组中的齿轮调整导向轮的转速。

在一些实施方式中，驱动机构还包括相互啮合的齿条和第二齿轮，齿条设在水平导轨的其中一侧，且与水平导轨并排设置，驱动设备通过驱动第二齿轮转动带动导向轮转动。由于第二齿轮与齿条啮合，因此，第二齿轮转动的同时沿齿条的延伸方向运动，同时由于齿条与水平导轨并排设置，且导向轮适配在水平导轨上，导向轮可枢转地连接在框架上，从而第二齿轮运动的同时带动导向轮沿水平导轨的延伸方向运动，同时，导向轮在沿水平导轨的延伸方向运动的同时相对水平导轨转动。

在一些实施方式中，驱动机构还包括定位轮，定位轮可枢转地设在框架上，定位轮的外周抵靠在水平导轨的背离齿条的一侧。由于第二齿轮啮合在水平导轨的其中一侧设置的齿条上，定位轮抵靠在水平导轨的背离齿条的一侧，从而防止驱动机构从水平导轨上脱离；而且，由于驱动机构设在移动机构上，也可以防止移动机构从水平导轨上脱离。

在一些实施方式中，刹车机构包括制动片和气缸；气缸设在框架上，气缸驱动制动片抵靠在水平导轨上或从水平导轨上移开。由此，当驱动机构驱动移动机构移动到预定的位置时，可以通过刹车机构的气缸驱动制动片抵靠在水平导轨上，此时制动片相对于水平导轨静止，从而使与刹车机构连接的移动机构相对于水平导轨静止，实现刹车的作用。

在一些实施方式中，气缸驱动制动片抵靠在水平导轨的背离导向轮的一侧上或从水平导轨上移开。从而，当气缸驱动制动片抵靠在水平导轨的背离导向轮的一侧时，制动片可以与导向轮一起夹紧水平导轨，在使制动片和导向轮相对水平导轨静止的同时，进一步防止导向轮从水平导轨上脱离。

在一些实施方式中，刹车机构还包括制动胶，制动胶采用树脂或橡胶制成，制动胶设在制动片的朝向水平导轨的侧面上。由于制动胶设在制动片的朝向水平导轨的侧面上，当气缸驱动制动片朝向水平导轨运动时，制动胶可以抵靠在水平导轨上，使制动胶和制动片相对水平导轨静止，此时，由于树脂或橡胶的硬度较低，采用树脂或橡胶制成的制动胶抵靠在水平导轨上时，不会磨损水平导轨，保证水平导轨的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的轨道式运动驱动机构的结构示意图；

图2为图1所示轨道式运动驱动机构的另一视角的结构示意图；

图3为图1所示轨道式运动驱动机构的又一视角的结构示意图；

图4为本实用新型另一实施方式的轨道式运动驱动机构的结构示意图；

图5为图4所示轨道式运动驱动机构的另一视角的结构示意图；

图6为图4所示轨道式运动驱动机构的又一视角的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1至图3示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的轨道式运动驱动机构。如图1和图3所示，该轨道式运动驱动机构包括水平导轨20、移动机构30和刹车机构40；刹车机构40安装在移动机构30上，移动机构30适配在水平导轨20上，且移动机构30能够带动刹车机构40一起沿水平导轨20的延伸方向往复运动，刹车机构40相对于水平导轨20具有锁止位置。

使用该轨道式运动驱动机构时，可以先通过底座21将水平导轨20固定在地面或其他设备上，底座21固定水平导轨20的方式可以采用现有技术中常用的螺钉固定，即可实现水平导轨20可拆卸地固定在地面或其他设备上，也可以采用焊接的方式进行固定，本实用新型对水平导轨20的具体固定方式不作限定；然后，将加工机构或生产设备安装在移动机构30上，移动机构30可以带着刹车机构40以及加工机构或生产设备一起沿水平导轨20的延伸方向往复运动，当移动机构30带动刹车机构40以及加工机构或生产设备运动到位时，可以通过安装在移动机构30上的刹车机构40将移动机构30锁定在水平导轨20上，从而使安装在移动机构30上的加工机构或生产机构也锁定在水平导轨20上，避免加工机构或生产机构因自身重力而惯性运动，以精确控制该轨道式运动驱动机构的移动机构30驱动刹车机构40以及加工机构或生产设备移动的精度。

在本实施例中，如图2所示，为了便于水平导轨20的安装和固定，水平导轨20设置成横截面为“工”字型或接近“工”字型。

优选的，如图1和图3所示，该轨道式运动驱动机构还包括驱动机构50，驱动机构50可以直接安装在移动机构30上，也可以通过刹车机构40设在移动机构30上，且驱动机构50设置成能够驱动移动机构30沿水平导轨20的延伸方向往复运动。由此，可以通过驱动机构50驱动移动机构30沿水平导轨20的延伸方向往复运动，当驱动机构50停止驱动时，移动机构30在没有驱动的情况下停止运动，从而降低操作者操控移动机构30的工作强度。此时为了确保移动机构30停止运动，还可以通过刹车机构40将移动机构30固定在水平导轨20上。

具体的，如图1至图3所示，移动机构30包括框架31和可枢转地连接在框架31上的导向轮32，导向轮32适配在水平导轨20上，刹车机构40和驱动机构50安装在框架31上，驱动机构50也可以通过刹车机构40设在框架31上。由于导向轮32是可枢转地连接在框架31上的，当导向轮32相对于水平导轨20运动时，导向轮32在相对于水平导轨20转动的同时沿水平导轨20的延伸方向运动，即导向轮32相对于水平导轨20滚动，大大降低了导向轮32相对于水平导轨20运动时两者之间的摩擦力，因此，既可以降低驱动机构50对移动机构30的驱动力，降低能耗，又可以减少导向轮32和水平导轨20的磨损，降低噪音，提高导向轮32和水平导轨20的使用寿命。

为了避免导向轮32沿水平导轨20的延伸方向运动时，导向轮32从水平导轨20上脱离，如图2所示，导向轮32的外型设置成近似“工”字型，即导向轮32设置成两端直径大、中部直径小的形状。当导向轮32与水平导轨20适配时，导向轮32的直径较大的部分位于水平导轨20的两侧，导向轮32的直径较小的外周抵靠在水平导轨20上，即水平导轨20与导向轮32相互嵌合。

在其他实施方式中，移动机构30包括框架31和连接在框架31上的滑块，滑块适配在水平导轨20上且可沿水平导轨20的延伸方向滑动(图中未示出)。

为了进一步降低操作者的工作强度，提高该轨道式运动驱动机构的自动化程度，在本实施例中，如图1至图3所示，驱动机构50包括用于驱动导向轮32转动的驱动设备51，驱动设备51可以直接安装在框架31上，也可以通过刹车机构40设在框架31上。由此，可以通过驱动设备51驱动导向轮32转动，从而带动与导向轮32枢转连接的框架31以及安装在框架31上的加工机构或生产设备一起沿水平导轨20运动。其中，驱动设备51可以选用型号为MHME152GCC的伺服电机。

在其他实施方式中，驱动机构50可以实现为手柄驱动。

在本实施例中，为了便于调整导向轮32的转速，如图1至图3所示，驱动机构50还包括一个齿轮组52，齿轮组52中的所有齿轮均可枢转地与框架31连接，且其中一个齿轮与导向轮32同轴连接，驱动设备51通过驱动齿轮组52转动带动导向轮32转动。由此，可以通过调整齿轮组52中的齿轮的转速调整导向轮32的转速，从而使导向轮32相对于水平导轨20的运动速度可调。

图4至图6示意性地显示了根据本实用新型的另一种实施方式的轨道式运动驱动机构。

这种实施方式的水平导轨20、移动机构30、刹车机构40以及驱动机构50的驱动设备51的实现方式与前一种实施方式相同，在此不再赘述。

这种实施方式的轨道式运动驱动机构与前一种实施方式的轨道式运动驱动机构的不同之处在于：驱动机构50中未包括齿轮组52，而是包括相互啮合的齿条53和第二齿轮54，齿条安装在水平导轨20的其中一侧，且与水平导轨20并排设置，驱动设备51通过驱动第二齿轮54转动带动导向轮32转动。由于第二齿轮54与齿条53啮合，因此，第二齿轮54转动的同时沿齿条53的延伸方向运动，同时由于齿条53与水平导轨20并排设置，且导向轮32适配在水平导轨20上，导向轮32可枢转地连接在框架31上，从而第二齿轮54运动的同时带动导向轮32沿水平导轨20的延伸方向运动，同时，导向轮32在沿水平导轨20的延伸方向运动的同时相对水平导轨20转动。

优选的，如图5和图6所示，驱动机构50还包括定位轮55，定位轮55可枢转地安装在框架31上，定位轮55的外周抵靠在水平导轨20的背离齿条53的一侧。由于第二齿轮54啮合在水平导轨20的其中一侧设置的齿条53上，定位轮55抵靠在水平导轨20的背离齿条53的一侧，从而防止驱动机构50从水平导轨20上脱离；而且，由于驱动机构50设在移动机构30上，也可以防止移动机构30从水平导轨20上脱离。

无论采取前述何种实施方式的轨道式运动驱动机构，刹车机构40都可以实现为包括制动片41和气缸42，如图1、图3、图4和图6所示；其中，气缸42设在框架31上，气缸42驱动制动片41抵靠在水平导轨20上或从水平导轨20上移开，具体的，制动片41与气缸42的活塞杆连接。由此，当驱动机构50驱动移动机构30移动到预定的位置时，可以通过刹车机构40的气缸42驱动制动片41抵靠在水平导轨20上，此时制动片41相对于水平导轨20静止，从而使与刹车机构40连接的移动机构30相对于水平导轨20静止，实现刹车的作用。其中，气缸42可以选用型号为SC80×25S的气缸。

为了便于实现该轨道式运动驱动机构的自动化，当驱动机构50包括驱动设备51时，该轨道式运动驱动机构还包括控制装置，控制装置与驱动机构50和刹车机构40连接，控制装置设置成根据接收到驱动机构50停止驱动后生成刹车控制信号输出至刹车机构40，控制刹车机构40开始刹车；控制装置还设置成在输出驱动控制信号至驱动机构50之前，先输出停止刹车控制信号至刹车机构40，控制刹车机构40停止刹车，驱动机构50根据驱动控制信号驱动移动机构30沿水平导轨的延伸方向运动。其中，控制装置可以通过PLC实现。

进一步的，如图1至图4和图6所示，气缸42驱动制动片41抵靠在水平导轨20的背离导向轮32的一侧上或从水平导轨20上移开。从而，当气缸42驱动制动片41抵靠在水平导轨20的背离导向轮32的一侧时，制动片41可以与导向轮32一起夹紧水平导轨20，在使制动片41和导向轮32相对水平导轨20静止的同时，进一步防止导向轮32从水平导轨20上脱离。

更进一步的，如图1至图3所示，刹车机构40还包括制动胶43，制动胶43采用树脂或橡胶制成，制动胶43设在制动片41的朝向水平导轨20的侧面上。由于制动胶43设在制动片41的朝向水平导轨20的侧面上，当气缸42驱动制动片41朝向水平导轨20运动时，制动胶43可以抵靠在水平导轨20上，使制动胶43和制动片41相对水平导轨20静止，此时，由于树脂或橡胶的硬度较低，采用树脂或橡胶制成的制动胶43抵靠在水平导轨20上时，不会磨损水平导轨20，保证水平导轨20的使用寿命。当制动胶43磨损较多时，可以更换新的制动胶43。

在本实用新型中，安装一词的含义为固定连接，既可以通过螺钉连接等可拆卸的方式实现固定连接，也可以通过焊接等部可拆卸的方式实现固定连接，本实用新型对固定连接的具体实现方式不作具体限定。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。