一种多向水平推送链传动装置

技术领域

本发明涉及直线传动装置技术领域，具体涉及一种多向水平推送链传动装置。

背景技术

随着自动化产业不断发展，各种自动化设备应用场景中，经常需要实现直线运动，目前实现直线运动方式主要有气缸、液压缸、滚珠丝杆、曲柄滑块、齿轮齿条、涡轮蜗杆、同步带、普通链条等，以上传动均有优缺点，无法同时具有远距离、双向、速度快、刚度大、精度高、稳定好、载荷大、效率高、噪音小、占用空间小等特点，如何实现多向快速传送物品成为难题。

发明内容

本发明公开了一种多向水平推送链传动装置，该装置同时满足远距离、双向、速度快、刚度大、精度高、稳定好、载荷大、效率高、噪音小、占用空间小的特点，且能够实现多向直线传动，即沿着导轨机构的两端向两侧直线推动或拉动，或在导轨机构的范围内沿直线推动或来回移动，可广泛应用于立体车库、工业自动化、物流仓储、工程机械、军事装备、精密制造等领域。

为实现上述目的，本实用发明采取了如下技术方案：

一种多向水平推送链传动装置，包括导轨机构、互锁式推送链条，所述的互锁式推送链条为由2根单链啮合互锁构成的双链结构，所述的双链构成具有刚性的直线推送链，直线推送链的头部用以推送物品，所述的导轨机构包括位于中间供双链结构行进的双链导轨以及与双链导轨首尾相连并位于双链导轨两侧的单链导轨，所述的单链的长度大于单链导轨的长度，并满足于：使双链在双链导轨的范围内推送或来回移动目标物品；使双链从导轨机构的左端或右端输出并在导轨机构的外侧推送或拉动目标物品。

优选的，导轨机构包括安装板以及设于安装板上表面的导轨框架，所述的导轨框架的中部构成用以安装双链导轨的第一槽道，导轨框架位于第一槽道两侧的位置设有用以安装单链导轨的第二槽道，所述的第一槽道的两端与两侧的第二槽道两端依据单链运行的轨迹相互连通，所述的安装板底部设有驱动机构，所述的驱动机构与设于导轨框架内的若干驱动链轮组传动连接，通过若干驱动链轮组共同驱动单链及双链移动。

优选的，所述的单链为滚子链结构，所述的双链导轨包括位于第一槽道两侧内壁处的短耐磨导轨，两侧的短耐磨导轨与双链两侧的滚子滚动摩擦配合，所述的单链导轨包括位于第二槽道外侧壁内表面的长耐磨导轨及位于第二槽道内侧壁外表面的短耐磨导轨，所述的单链的滚子与邻近的长耐磨导轨及短耐磨导轨滚动摩擦配合，所述的长耐磨导轨与短耐磨导轨的区别在于：长耐磨导轨截面的宽度大于短耐磨导轨截面的宽度。

优选的，所述的单链导轨与双链导轨端部的连接部位为弧形槽道结构，所述的弧形槽道结构的内侧所在的导轨框架上设有内定导轨，弧形槽道结构外侧所在的导轨框架上设有外定导轨，所述的内定导轨与外定导轨通过对沿二者之间通行的单链的滚子两侧进行导向实现单链导轨与双链导轨的连接。

优选的，所述的导轨机构的两端还分别设有移动导轨，所述的导轨框架的两端分别对称设有安装槽，2个安装槽内分别设有移动导轨，所述的导轨框架的端部还设有直线滑轨，所述的移动导轨的端部分别固定连接有U形框，U形框的内壁与直线滑轨上的滑块固定连接，所述的U形框的内侧端与移动导轨的外侧端固定连接，在移动导轨的上端分别设有轴承，所述的轴承过盈配合有轴承芯轴，所述的轴承芯轴底端与移动导轨上端固定连接，2个移动导轨之间构成双链直线通行的输出通道，当2个轴承受到楔形结构撞击时向两侧敞开，轴承芯轴带动U形框及2个移动导轨向外侧移动，输出通道打开；当伸出导轨机构的双链缩回时，双链重新分解为单链，当单链重新沿打开的2个移动导轨所在位置的内定导轨与外定导轨之间弧形槽道结构穿行时，单链挤压2个移动导轨的端部并使2个移动导轨复位，所述的直线滑轨通过限定滑块向内移动的距离限定移动导轨最终的复位位置。

优选的，所述的移动导轨朝向双链导轨的一端为楔形结构，所述的楔形结构用以插入到啮合成双链的2个单链之间并在双链继续移动的过程中将双链分解为2条单链。

优选的，所述的单链下端的部分外链板外表面还设有球座，所述的球座底端连接有万向球，所述的球座在单链下端均匀间隔设置。

优选的，所述的双链导轨与两侧的单链导轨之间所在的导轨框架内嵌设有若干驱动链轮组单元，每个驱动链轮组单元均包括两个关于双链导轨相对设置的驱动链轮组，相对设置的驱动链轮组同时驱动邻近的双链和单链同步移动，若干驱动链轮组单元协同配合实现2个单链互锁为双链或双链分解为2个单链，并控制双链头部移动的方向。

优选的，所述的驱动机构包括设于安装板下端的驱动电机，所述的驱动电机通过输出轴连接有减速机，所述的减速机两端通过万向联轴器及传动轴串联有若干转向器，所述的转向器顶端连接有齿轮箱，所述的齿轮箱顶端、减速机顶端分别与安装板固定连接，所述的齿轮箱通过齿轮传动与各个驱动链轮组的中心轴传动连接。

本发明一种多向水平推送链传动装置的有益效果：

(1)本发明的双链和单链无需单独设置收纳装置，大大减少了垂向空间，可以安装在空间狭小环境中。

(2)本发明通过链条之间互相啮合，形成“刚性”链柱，可直接对物品进行推拉，具有承载力大、刚度大和稳定性好的优点。

(3)本发明不仅可实现链条的自动啮合与分离，并可实现链条的自动伸出与缩回复位，实现多个方向的直线传输，具有高可靠性。

(4)本发明通过多个驱动链轮组同时驱动的方式，保证了链条运动稳定性和可靠性。

(5)本发明通过电机控制转动方向，可实现驱动链轮组的正反转动，从而实现链条的伸出、缩回及在导轨机构内来回移动，可通过双链伸出导轨机构实现远距离传送及在导轨机构范围内短距离精密直线往复传动。

(6)本发明通过电机控制驱动链轮组的转动速度和精度，从而控制双链伸出的速度与位置，可节约物品运送时间，并方便使用者了解物品位置。

综上，本发明能够满足同时满足远距离、双向、速度快、刚度大、精度高、稳定好、载荷大、效率高、噪音小、占用空间小的特点，且能够实现多向直线传动，即沿着导轨机构的两端向两侧直线推动或拉动，或在导轨机构的范围内沿直线推动或来回移动，可广泛应用于立体车库、工业自动化、物流仓储、工程机械、军事装备、精密制造等领域。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，并且构成说明书的一部分，与本实用发明的实施例一起用于解释本实用发明，并不构成对本实用发明的限制。

图1：本发明链条结构图；

图2：本发明驱动机构的结构图；

图3：本发明单链导轨与双链导轨的分布示意图；

图4：本发明导轨机构的截面图；

图5：本发明导轨机构局部结构图(导轨机构的中部及另一端与图中所示相同)；

图6：本发明通过撞块打开移动导轨的过程结构示意图；

图7：本发明双链伸出导轨机构的状态示意图；

图8：本发明通过双链远距离传输示意图；

图9：导轨框架所用的铝型材截面图；

图10：长短耐磨导轨结构图(右侧图为长耐磨导轨)；

图11：内定导轨结构图；

图12：外定导轨结构图；

图13：移动导轨结构图；

01、单链；02、双链；03、导轨框架；04、长耐磨导轨；05、短耐磨导轨；06、螺栓孔；07、第一槽道；08、第二槽道；09、驱动链轮组；010、弧形槽道结构；011、安装槽；012、移动导轨朝向双链导轨的一端；013、与轴承芯轴连接的螺纹孔；014、驱动电机的输出轴；015、单链导轨；016、双链导轨；017、双链的头部；018、传输方向；1、双扣外链板；2、双扣内链板；3、双扣中链板；4、套筒；5、销轴；6、滚子；7、球座；8、万向球；9、转向器；10、齿轮箱；11、万向联轴器；12、传动轴；13、第一槽道底板；14、安装板；15、内定导轨；16、外定导轨；17、移动导轨；18、直线滑轨；19、U形框；20、减震块；21、轴承；22、轴承芯轴；23、撞块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种多向水平推送链传动装置，如图1-8所示，包括导轨机构、互锁式推送链条，所述的互锁式推送链条为由2根单链01啮合互锁构成的双链02结构，所述的双链构成具有刚性的直线推送链，直线推送链的头部用以推送物品，所述的导轨机构包括位于中间供双链结构行进的双链导轨016以及与双链导轨首尾相连并位于双链导轨两侧的单链导轨015，所述的单链的长度大于单链导轨的长度，并满足于：使双链02在双链导轨的范围内推送或来回移动目标物品；使双链从导轨机构的左端或右端输出并在导轨机构的外侧推送或拉动目标物品。

本实施例中，互锁式推送链条在现有技术中有若干种结构形式，比如：申请号为CN201180067044.0的发明专利一种互锁链式前后移动设备即公开了由2根单链啮合成双链的技术，本发明的互锁式推送链条与其结构不同，但原理一致，未述及内容可以现有技术的方案解决。

以三排链条为例，如图1所示，本发明的互锁式推送链条中的单链包括双扣内链板2、双扣外链板1、双扣中链板3、套筒4、销轴5、滚子6(其组装方式为现有技术，不做赘述)，双扣内链板2、双扣外链板1、双扣中链板3均包括用以与销轴或套筒连接的连接部，以及沿连接部向上延伸的锁扣部(类似钥匙形状)，锁匙部一端设有2个凸起，凸起之间构成沟槽，当2根单链01啮合时，相对的锁扣部彼此锁合形成双链02，双链02具有水平推拉方向的承受荷载能力，同时也能够在垂直面内承受任意方向的一定载荷。当然，可以理解的是，本发明的实施方式并非仅仅局限于三排链条，其中，双排链条、多排链条或者单排链条在所需要的场合均可选用。

进一步的，所述的双链结构构成具有刚性的直线推送链，直线推送链的头部用以推送物品，通常需要在单链或双链的头部安装连接座，通过连接座推动或者拉动物品。本发明使用物品一词，可以理解的是，其包含了货物或者机械结构中的相关部件等多重含义，通过本发明的直线传动，可实现各种场合的应用效果。比如，需要沿导轨机构的方向向左或向右推或拉动物品、或沿此方向远距离直线移动物品，在某些特殊情况下，比如某精密机械中的部件需要反复来回移动，则可如图3所示，将该部件连接在双链的2个头部之间，通过双链拉回移动该部件，进而辅助该精密机械完成精确的直线动作。至于其他的应用场合，本发明在此不做更多的详细说明。基于以上说明，可以理解，本发明能够实现多个方向的直线传动，即包括了：使双链02在双链导轨的范围内推送或来回移动目标物品；使双链从导轨机构的左端或右端输出并在导轨机构的外侧推送或拉动目标物品。

如图1-6所示，与传统的倍速链或其他刚性链导向不同，本装置链条回转平面为水平面，可大大减小垂向空间，另外通过链条导轨的设计，本装置无需单独的链条收纳装置。

实施例2

基于实施例1，本实施例公开了：

如图2-8所示，导轨机构包括安装板14以及设于安装板14上表面的导轨框架03，所述的导轨框架03的中部构成用以安装双链导轨的第一槽道07，导轨框架位于第一槽道07两侧的位置设有用以安装单链导轨的第二槽道08，所述的第一槽道的两端与两侧的第二槽道两端依据单链运行的轨迹相互连通，所述的安装板14底部设有驱动机构，所述的驱动机构与设于导轨框架内的若干驱动链轮组09传动连接，通过若干驱动链轮组09共同驱动单链及双链移动。若干驱动链轮组09协同配合，起到如下效果：一是可以使得链条运动更加平稳；二是可以使得链条与链轮啮合更加准确；三是可以增加链条伸出的长度。驱动机构安装在链条运动轨迹的下方(即安装板14下方)，节约了安装空间

实施例3

基于实施例2，本实施例公开了：

如图1所示，所述的单链为滚子链结构，所述的双链导轨包括位于第一槽道07两侧内壁处的短耐磨导轨05，两侧的短耐磨导轨05与双链两侧的滚子6滚动摩擦配合，所述的单链导轨包括位于第二槽道外侧壁内表面的长耐磨导轨04及位于第二槽道08内侧壁外表面的短耐磨导轨05，所述的单链01的滚子与邻近的长耐磨导轨及短耐磨导轨滚动摩擦配合，所述的长耐磨导轨与短耐磨导轨的区别在于：长耐磨导轨截面的宽度大于短耐磨导轨截面的宽度。

本实施例中，长短耐磨导轨选用超高分子量聚乙烯材料，该材料具有耐磨性好、摩擦系数低、吸水率低、抗冲击、重量轻等。

实施例4

基于实施例3，本实施例公开了：

如图5所示，所述的单链导轨与双链导轨端部的连接部位为弧形槽道结构010，所述的弧形槽道结构010的内侧所在的导轨框架上设有内定导轨15，弧形槽道010结构外侧所在的导轨框架上设有外定导轨16，所述的内定导轨与外定导轨通过对沿二者之间通行的单链的滚子两侧进行导向实现单链导轨与双链导轨的连接。

实施例5

基于实施例4，本实施例公开了：

如图5-7、13所示，所述的导轨机构的两端还分别设有移动导轨17，所述的导轨框架03的两端分别对称设有安装槽011，2个安装槽011内分别设有移动导轨17，所述的导轨框架的端部还设有直线滑轨18，所述的移动导轨的端部分别固定连接有U形框19，U形框19的内壁与直线滑轨18上的滑块固定连接，所述的U形框19的内侧端与移动导轨17的外侧端固定连接，在移动导轨17的上端分别设有轴承21，所述的轴承21过盈配合有轴承芯轴22，所述的轴承芯轴22底端与移动导轨17上端固定连接，2个移动导轨17之间构成双链02直线通行的输出通道，当2个轴承21受到楔形结构撞击时向两侧敞开，轴承芯轴22带动U形框19及2个移动导轨17向外侧移动，输出通道打开；当伸出导轨机构的双链02缩回时，双链02重新分解为单链，当单链01重新沿打开的2个移动导轨所在位置的内定导轨与外定导轨之间弧形槽道结构010穿行时，单链01挤压2个移动导轨17的端部并使2个移动导轨17复位，所述的直线滑轨18通过限定滑块向内移动的距离限定移动导轨17最终的复位位置。

如图6、7所示，当需要实现双链02从导轨机构两端伸出时，可以在被运输物品上安装撞块23，双链的头部通过连接件与物品连接，由于撞块23前端为楔形结构，撞块与轴承接触后，通过轴承芯轴带动移动导轨17向两侧移动，双链从导轨机构内伸出，从而实现物品的远距离运送。

实施例6

基于实施例5，本实施例公开了：

如图6、13所示，所述的移动导轨朝向双链导轨的一端012为楔形结构，所述的楔形结构用以插入到啮合成双链02的2个单链01之间并在双链02继续移动的过程中将双链02分解为2条单链01，进而2个单链沿着弧形槽道结构010回到单链导轨内。

如图1所示，所述的单链01下端的部分外链板外表面还设有球座7，所述的球座底端连接有万向球8，所述的球座7在单链下端均匀间隔设置。通过设置球座和万向球提高单链及双链运行的顺滑性及平稳性。

实施例7

基于实施例6，本实施例公开了：

如图1、3、5、6所示，所述的双链导轨与两侧的单链导轨之间所在的导轨框架03内嵌设有若干驱动链轮组单元，每个驱动链轮组单元均包括两个关于双链导轨相对设置的驱动链轮组09，相对设置的驱动链轮组09同时驱动邻近的双链02和单链01同步移动，若干驱动链轮组单元协同配合实现2个单链互锁为双链或双链分解为2个单链，并控制双链头部移动的方向。图5、6给出了导轨机构的局部结构图，其中，单链和双链的运行轨迹可参考图3。

实施例8

基于实施例7，本实施例公开了：

如图2所示，所述的驱动机构包括设于安装板14下端的驱动电机(为常用结构，未画出)，所述的驱动电机通过输出轴连接有减速机，所述的减速机两端通过万向联轴器及传动轴12串联有若干转向器9，所述的转向器9顶端连接有齿轮箱10，所述的齿轮箱10顶端、减速机顶端分别与安装板14固定连接，所述的齿轮箱10通过齿轮传动与各个驱动链轮组09的中心轴传动连接。