CN210551201U - 一种免导轨桁架机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种免导轨桁架机器人，属于桁架机器人技术领域。本实用新型的免导轨桁架机器人，包括桁架、行走机构和驱动机构，行走机构滑动安装于桁架的横梁上，并由驱动机构驱动行走机构在横梁上横向滑移；横梁的截面形状为矩形，行走机构包括滑移框架、上滚轮、右滚轮、左滚轮和下滚轮，滑移框架的上部具有矩形安装通道，上滚轮安装于矩形安装通道的顶部，下滚轮安装于矩形安装通道的底部，右滚轮安装于矩形安装通道的右侧，左滚轮安装于矩形安装通道的左侧。本实用新型利用四周滚轮结构实现行走机构在桁架横梁上的平稳滑移，结构简单紧凑，运行灵活稳定，无需设置直线导轨，不受横移行程长度限制，运行噪音小。

Description

一种免导轨桁架机器人

技术领域

本实用新型涉及一种桁架机器人，更具体地说，涉及一种免导轨桁架机器人。

背景技术

随着智能制造的快速发展，机械加工设备的自动化程度越来越高，代替了人的繁重劳动，广泛应用于生产制造行业。在一条生产流水线中通常需要多台机器人进行配合工作，但机器人的价格较高，因此目前出现了桁架机器人的概念，桁架机器人是在上下料机构的基础上发展起来的一种机械装置，主要用来实现自动上下料和搬运工件，完成单机自动化和生产线自动化，简化了流水线结构，降低了制造成本。

目前，市面上的桁架机器人主要包括行走机构、桁架横梁和直线导轨，行走机构通过直线导轨安装于桁架横梁上，由于目前国内外无法加工过长的直线导轨，因此在桁架机器人的运行行程较长时，需要多段拼接直线导轨，而直线导轨对安装的平面有较高的精度要求，增加了生产加工难度，且行走机构在运行过程中易对导轨造成碰撞而产生较大运行噪音。

发明内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有桁架机器人存在拼接导轨精度差、运行噪音大等不足，提供一种免导轨桁架机器人，采用本实用新型的技术方案，利用四周滚轮结构实现行走机构在桁架横梁上的平稳滑移，结构简单紧凑，运行灵活稳定，无需设置直线导轨，不受横移行程长度限制，运行噪音小。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种免导轨桁架机器人，包括桁架、行走机构和驱动机构，所述的行走机构滑动安装于桁架的横梁上，并由驱动机构驱动行走机构在横梁上横向滑移；所述的横梁的截面形状为矩形，所述的行走机构包括滑移框架、上滚轮、右滚轮、左滚轮和下滚轮，所述的滑移框架的上部具有矩形安装通道，所述的上滚轮安装于矩形安装通道的顶部，用于与横梁的上侧壁滚动配合，所述的下滚轮安装于矩形安装通道的底部，用于与横梁的下侧壁滚动配合，所述的右滚轮安装于矩形安装通道的右侧，用于与横梁的右侧壁滚动配合，所述的左滚轮安装于矩形安装通道的左侧，用于与横梁的左侧壁滚动配合。

更进一步地，所述的上滚轮安装于滚轮轴上，所述的滚轮轴的两端通过轴承座安装于滑移框架的矩形安装通道顶部。

更进一步地，所述的上滚轮在滚轮轴上安装有两个，且两个上滚轮分置于滚轮轴的两端。

更进一步地，所述的右滚轮、左滚轮和下滚轮均通过能够向横梁的对应侧壁方向进行位置调节的可调结构安装于滑移框架的内侧壁上。

更进一步地，所述的上滚轮、右滚轮、左滚轮和下滚轮均采用橡胶滚轮。

更进一步地，所述的驱动机构包括驱动电机、主动带轮、从动带轮和同步带，所述的主动带轮和从动带轮分置于横梁的两端，所述的同步带安装于主动带轮和从动带轮之间，所述的驱动电机安装于横梁上，且驱动电机的输出轴与主动带轮传动连接，所述的同步带与滑移框架固定连接。

更进一步地，所述的同步带与滑移框架之间通过压板固定连接。

更进一步地，所述的桁架的横梁两端通过立柱连接为龙门架结构。

更进一步地，所述的滑移框架的下部安装有机械手。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种免导轨桁架机器人，其包括桁架、行走机构和驱动机构，行走机构滑动安装于桁架的横梁上，并由驱动机构驱动行走机构在横梁上横向滑移，行走机构利用四周滚轮结构实现在桁架横梁上的平稳滑移，结构简单紧凑，运行灵活稳定，无需设置直线导轨，不受横移行程长度限制，运行噪音小；

(2)本实用新型的一种免导轨桁架机器人，其上滚轮安装于滚轮轴上，滚轮轴的两端通过轴承座安装于滑移框架的矩形安装通道顶部，上滚轮为主要承载滚轮，其通过轴承座安装，转动灵活，承载能力强，且运行噪音小；上滚轮在滚轮轴上安装有两个，且两个上滚轮分置于滚轮轴的两端，使行走机构受力更加平稳，提高了行走机构的运行稳定性；

(3)本实用新型的一种免导轨桁架机器人，其右滚轮、左滚轮和下滚轮均通过能够向横梁的对应侧壁方向进行位置调节的可调结构安装于滑移框架的内侧壁上，可灵活调节右滚轮、左滚轮和下滚轮相对于横梁的位置，便于行走机构在桁架横梁上的装配和调试；

(4)本实用新型的一种免导轨桁架机器人，其上滚轮、右滚轮、左滚轮和下滚轮均采用橡胶滚轮，运行噪音小，移动稳定性好；

(5)本实用新型的一种免导轨桁架机器人，其驱动机构采用同步带机构驱动，不仅结构简单紧凑，运行稳定性好，而且特别适于往返行程较长的桁架机器人。

附图说明

图1为本实用新型的一种免导轨桁架机器人的一个角度的结构示意图；

图2为本实用新型的一种免导轨桁架机器人的另一角度的结构示意图；

图3为本实用新型的一种免导轨桁架机器人中行走机构的结构示意图；

图4为本实用新型的一种免导轨桁架机器人中行走机构与横梁的配合状态示意图。

示意图中的标号说明：

1、桁架；1-1、立柱；1-2、横梁；2、行走机构；2-1、滑移框架；2-2、上滚轮；2-3、右滚轮；2-4、左滚轮；2-5、下滚轮；2-6、滚轮轴；2-7、轴承座；3、驱动机构；3-1、驱动电机；3-2、主动带轮；3-3、从动带轮；3-4、同步带；4、机械手。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

实施例

结合图1至图4所示，本实施例的一种免导轨桁架机器人，包括桁架1、行走机构2和驱动机构3，桁架1的横梁1-2两端通过立柱1-1连接为龙门架结构，行走机构2滑动安装于桁架1的横梁1-2上，并由驱动机构3驱动行走机构2在横梁1-2上横向滑移，在行走机构2上设置机械手4即可实现零件的抓取和搬运。横梁1-2的截面形状为矩形，行走机构2包括滑移框架2-1、上滚轮2-2、右滚轮2-3、左滚轮2-4和下滚轮2-5，滑移框架2-1的上部具有矩形安装通道，该矩形安装通道的尺寸大于横梁1-2的截面尺寸，上滚轮2-2安装于矩形安装通道的顶部，用于与横梁1-2的上侧壁滚动配合，下滚轮2-5安装于矩形安装通道的底部，用于与横梁1-2的下侧壁滚动配合，右滚轮2-3安装于矩形安装通道的右侧，用于与横梁1-2的右侧壁滚动配合，左滚轮2-4安装于矩形安装通道的左侧，用于与横梁1-2的左侧壁滚动配合。采用上述桁架机器人行走结构设计，利用四周滚轮结构实现行走机构2在桁架横梁1-2上的平稳滑移，结构简单紧凑，运行灵活稳定，且无需设置直线导轨，不受横移行程长度限制，制作简单，运行噪音小。

由于上滚轮2-2为主要承载轮，因此在本实施例中，上滚轮2-2安装于滚轮轴2-6上，滚轮轴2-6的两端通过轴承座2-7安装于滑移框架2-1的矩形安装通道顶部，滚轮轴2-6的直接设计可大一些，这样设计，转动灵活，承载能力强，且运行噪音小。优选地，上滚轮2-2在滚轮轴2-6上安装有两个，且两个上滚轮2-2分置于滚轮轴2-6的两端，使行走机构受力更加平稳，提高了行走机构的运行稳定性。上述的上滚轮2-2、右滚轮2-3、左滚轮2-4和下滚轮2-5优选采用橡胶滚轮，运行噪音小，移动稳定性好。为了便于装配和调整，本实施例中的右滚轮2-3、左滚轮2-4和下滚轮2-5均通过能够向横梁1-2的对应侧壁方向进行位置调节的可调结构安装于滑移框架2-1的内侧壁上，可灵活调节右滚轮2-3、左滚轮2-4和下滚轮2-5相对于横梁1-2的位置，便于行走机构2在桁架横梁上的装配和调试。上述的可调结构可为如下结构设计：右滚轮2-3、左滚轮2-4和下滚轮2-5的轮轴均通过滚轮安装板固定在滑移框架2-1上，在滚轮安装板上设有腰形孔，滚轮的轮轴通过紧固螺母固定安装于对应的滚轮安装板的腰形孔内，这样即可通过调节滚轮在腰形孔内的位置来调节滚轮位置，实现免导轨桁架机器人的灵活装配。

如图2所示，在本实施例中，上述的驱动机构3包括驱动电机3-1、主动带轮3-2、从动带轮3-3和同步带3-4，主动带轮3-2和从动带轮3-3分置于横梁1-2的两端，主动带轮3-2和从动带轮3-3通过轴承座安装在横梁1-2上，同步带3-4安装于主动带轮3-2和从动带轮3-3之间，驱动电机3-1安装于横梁1-2上，且驱动电机3-1的输出轴与主动带轮3-2传动连接，具体可采用联轴器将驱动电机3-1的输出轴与主动带轮3-2的轮轴相连，同步带3-4与滑移框架2-1固定连接，同步带3-4与滑移框架2-1之间具体可通过压板固定连接。采用上述的驱动机构，不仅结构简单紧凑，运行稳定性好，而且特别适于往返行程较长的桁架机器人。为了使桁架机器人整体结构更加紧凑，在本实施例中优选地，同步带3-4的上部与滑移框架2-1的顶部内侧连接，同步带3-4的下部穿过滑移框架2-1的矩形安装通道的上部空间，此时上滚轮2-2设于滚轮轴2-6的左右两侧，在中部也留出了同步带3-4通过的空间，使得驱动机构3和行走机构2的配合结构更加简单紧凑，运行更加灵活。上述的机械手4安装于滑移框架2-1的下部，具体可采用升降机构将机械手4与滑移框架2-1进行连接。该机械手4可采用吸盘式抓取机械手，当然也可采用现有其他结构形式的机械手。

为进一步理解本实用新型的技术方案，现结合图1至图4对本实用新型的一种免导轨桁架机器人的工作过程阐述如下：

工作时，驱动电机3-1带动同步带3-4旋转，利用同步带3-4拉动滑移框架2-1在横梁1-2上滑移，在此过程中，由于重力作用，上滚轮2-2作用在横梁1-2的顶部侧壁上，起到承载行走机构2重量的作用，右滚轮2-3、左滚轮2-4和下滚轮2-5对行走机构2起到限位作用，防止行走机构2在运行时产生向下颠簸和左右晃动，提高了行走机构2在桁架1的横梁1-2上的滑移稳定性和灵活性。为了保证滑移框架2-1的运行稳定性，应当理解，上滚轮2-2、右滚轮2-3、左滚轮2-4和下滚轮2-5均至少在滑移框架2-1的前后位置上设置两组，以使行走机构2在桁架1上平稳运行。

本实用新型的一种免导轨桁架机器人，利用四周滚轮结构实现行走机构在桁架横梁上的平稳滑移，结构简单紧凑，运行灵活稳定，无需设置直线导轨，不受横移行程长度限制，运行噪音小。

以上示意性地对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种免导轨桁架机器人，包括桁架(1)、行走机构(2)和驱动机构(3)，所述的行走机构(2)滑动安装于桁架(1)的横梁(1-2)上，并由驱动机构(3)驱动行走机构(2)在横梁(1-2)上横向滑移；所述的横梁(1-2)的截面形状为矩形，所述的行走机构(2)包括滑移框架(2-1)、上滚轮(2-2)、右滚轮(2-3)、左滚轮(2-4)和下滚轮(2-5)，所述的滑移框架(2-1)的上部具有矩形安装通道，所述的上滚轮(2-2)安装于矩形安装通道的顶部，用于与横梁(1-2)的上侧壁滚动配合，所述的下滚轮(2-5)安装于矩形安装通道的底部，用于与横梁(1-2)的下侧壁滚动配合，所述的右滚轮(2-3)安装于矩形安装通道的右侧，用于与横梁(1-2)的右侧壁滚动配合，所述的左滚轮(2-4)安装于矩形安装通道的左侧，用于与横梁(1-2)的左侧壁滚动配合。

2.根据权利要求1所述的一种免导轨桁架机器人，其特征在于：所述的上滚轮(2-2)安装于滚轮轴(2-6)上，所述的滚轮轴(2-6)的两端通过轴承座(2-7)安装于滑移框架(2-1)的矩形安装通道顶部。

3.根据权利要求2所述的一种免导轨桁架机器人，其特征在于：所述的上滚轮(2-2)在滚轮轴(2-6)上安装有两个，且两个上滚轮(2-2)分置于滚轮轴(2-6)的两端。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种免导轨桁架机器人，其特征在于：所述的右滚轮(2-3)、左滚轮(2-4)和下滚轮(2-5)均通过能够向横梁(1-2)的对应侧壁方向进行位置调节的可调结构安装于滑移框架(2-1)的内侧壁上。

5.根据权利要求4所述的一种免导轨桁架机器人，其特征在于：所述的上滚轮(2-2)、右滚轮(2-3)、左滚轮(2-4)和下滚轮(2-5)均采用橡胶滚轮。

6.根据权利要求1所述的一种免导轨桁架机器人，其特征在于：所述的驱动机构(3)包括驱动电机(3-1)、主动带轮(3-2)、从动带轮(3-3)和同步带(3-4)，所述的主动带轮(3-2)和从动带轮(3-3)分置于横梁(1-2)的两端，所述的同步带(3-4)安装于主动带轮(3-2)和从动带轮(3-3)之间，所述的驱动电机(3-1)安装于横梁(1-2)上，且驱动电机(3-1)的输出轴与主动带轮(3-2)传动连接，所述的同步带(3-4)与滑移框架(2-1)固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种免导轨桁架机器人，其特征在于：所述的同步带(3-4)与滑移框架(2-1)之间通过压板固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种免导轨桁架机器人，其特征在于：所述的桁架(1)的横梁(1-2)两端通过立柱(1-1)连接为龙门架结构。

9.根据权利要求1所述的一种免导轨桁架机器人，其特征在于：所述的滑移框架(2-1)的下部安装有机械手(4)。

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