專利名稱：有集成防落裝置的作業(yè)機(jī)器用垂直運(yùn)動(dòng)滑塊單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種下述類型的用于作業(yè)機(jī)器的垂直運(yùn)動(dòng)滑塊單元， 包括支承結(jié)構(gòu)，沿著支承結(jié)構(gòu)的垂直方向可滑動(dòng)安裝的滑塊)，驅(qū)動(dòng) 滑塊垂直運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，所述滑塊由支承結(jié)構(gòu)承載，和防止滑塊意 外下落的安全裝置，所述安全裝置可操作地介于滑塊和支承結(jié)構(gòu)之 間。
背景技術(shù)：
前面類型的這種垂直滑動(dòng)裝置在工業(yè)上被應(yīng)用于大量的機(jī)器上。 例如由本申請人開發(fā)了本發(fā)明的特定的應(yīng)用方式，用于本申請人的在先歐洲專利申請EP 06 425499和EP 06 425500 (在本申請的申請?jiān)?仍處于保密狀態(tài))中的主題類型的一種自動(dòng)裝配機(jī)器。在這類機(jī)器中， 例如垂直滑塊由電機(jī)通過螺桿和導(dǎo)螺桿傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)或者由液力驅(qū) 動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)。在某些情況下， 一個(gè)與電機(jī)或者驅(qū)動(dòng)器直接連接的安全 主剎車用于預(yù)防滑塊出現(xiàn)不期望的運(yùn)動(dòng)，例如在操作人員不得不在位 于垂直滑塊支承的運(yùn)動(dòng)的部件下的機(jī)器的運(yùn)作區(qū)內(nèi)執(zhí)行維修任務(wù)的 時(shí)候。在主剎車之外，還具有一個(gè)輔助下落阻止設(shè)備同樣適用于防止 任何滑塊所支承的結(jié)構(gòu)的意外下落。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是構(gòu)型一個(gè)具備極為簡單、可靠和相應(yīng)功能結(jié)構(gòu)的 裝置，以確保高的安全性以防止意外下落，又能減小裝置的負(fù)載，同 時(shí)維修簡單。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，本發(fā)明的目的是一個(gè)具備該說明書開始所說 的所有特點(diǎn)的裝置，同時(shí)還將前面所說的防落裝置集成在滑塊之中。在優(yōu)選實(shí)施方式中，滑塊具有一個(gè)大致平板狀構(gòu)型的主體，該主 體具有一個(gè)垂直的前面和一個(gè)垂直的背面?；瑝K的支承結(jié)構(gòu)確定了滑 塊的導(dǎo)向垂直平面，該導(dǎo)向垂直平面與滑塊的背面相對。根據(jù)本發(fā)明， 前面所說的防落裝置位于支承結(jié)構(gòu)支承的前面所說的導(dǎo)向平面和滑 塊的垂直背面的相對的表面之間。優(yōu)選地，防落裝置包括垂直機(jī)架和機(jī)架接合元件，分別由滑塊的固定的導(dǎo)向平面和滑塊的背面所支承，或者反過來，分別由滑塊的背 面和滑塊的導(dǎo)向平面所支承。在上述優(yōu)選實(shí)施方式中，支承結(jié)構(gòu)確定的滑塊的導(dǎo)向平面的寬度 與滑塊的寬度一致，并且前面所說的防落裝置介于固定的導(dǎo)向平面和 滑塊的背面的相對的側(cè)部分之間。在這個(gè)實(shí)施方式中，機(jī)架由導(dǎo)向平 面承載和機(jī)架接合元件由滑塊承載。在前面所說的優(yōu)選實(shí)施方式中，前面所說的滑塊導(dǎo)向平面包括承突出的垂直側(cè)面部分，所述機(jī)架設(shè)置于其上。滑塊的背面包括承載前部分突出的側(cè)面垂直部分，所述接合機(jī)構(gòu)設(shè)置于其上。根據(jù)另一個(gè)特點(diǎn)，前面所說的滑塊的背面和支承結(jié)構(gòu)所承載的導(dǎo) 向平面的相對的側(cè)部分基本上位于與滑塊的導(dǎo)向平面平行的同一個(gè) 平面中，并且基本上穿過驅(qū)動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)的所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備的作用軸。由于上面的特點(diǎn)，本發(fā)明所述的裝置具備結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、 負(fù)載減輕和易于維護(hù)的明顯優(yōu)勢。仍然在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，機(jī)架接合元件是滑動(dòng)地安裝在 機(jī)架的前進(jìn)接合位置和下縮回位置之間的元件。還有用于將該元件推 向它的前進(jìn)位置的彈性機(jī)構(gòu)，以及為了抵抗彈性機(jī)構(gòu)的作用、將接合 元件保持在其縮回位置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。在機(jī)器正常運(yùn)行時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)被 啟動(dòng)將接合元件保持在縮回位置，以防止防落裝置啟動(dòng)。與滑塊相連 接的傳感器裝置用于探測何時(shí)接合元件位于其縮回位置，并將該狀態(tài) 信號傳遞給電子控制設(shè)備，該電子控制設(shè)備只有在確定了接合元件位 于縮回位置時(shí)，才會(huì)允許機(jī)器正常運(yùn)行。當(dāng)出現(xiàn)故障或者需要在機(jī)器的運(yùn)行區(qū)內(nèi)進(jìn)行維修工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)將會(huì)被自動(dòng)關(guān)閉，由此前面所說的彈性機(jī)構(gòu)將前面提到的接合元件 壓入其前進(jìn)位置，與機(jī)架的兩個(gè)相鄰的齒之間的空隙嚙合。因此在這 種情況下可以防止滑塊相對于機(jī)架向下運(yùn)動(dòng)，由此可以在所需的安全 條件下進(jìn)行維修工作。顯然，整個(gè)防落裝置都集成在滑塊結(jié)構(gòu)當(dāng)中，沒有任何部分突出 在滑塊的負(fù)載之外，因此可以使機(jī)器結(jié)構(gòu)的負(fù)栽減輕。本發(fā)明的另外的一些特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，可以通過下面非限制性的舉例從參考相應(yīng)附圖的說明顯現(xiàn)出來。


圖l是本發(fā)明的使用滑塊裝置的作業(yè)機(jī)器部分的示意透視圖； 圖2示出圖1中的滑塊裝置在一種不同的運(yùn)行狀態(tài)下； 圖3是圖1中的透視圖去除下面與滑塊相連的保護(hù)波紋形覆蓋體 的透視圖，目的是為了更加清晰地顯示滑塊在其上被導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)； 圖4是圖3特定部分放大的透視圖； 圖5是圖4特定部分進(jìn)一步放大的透視圖； 圖6是圖5特定部分A放大的局部剖面圖；圖7是根據(jù)圖6中可視的切平面的正剖圖，其中顯示了第一運(yùn)行 狀態(tài)下的防落裝置；圖8示出在一種不同的運(yùn)行狀態(tài)下的圖7的剖面； 圖9是裝有相關(guān)防落裝置的滑塊的附加部分透視圖； 圖IO是圖9特定部分A的放大的剖面透視圖； 圖ll是圖IO切平面的剖面正視圖。
具體實(shí)施方式
圖1中，標(biāo)號1總體上表示任何一種類型的作業(yè)機(jī)器，比如自動(dòng) 裝配機(jī)，例如在先歐洲專利申請EP 06 425499和06 425500所示的 那種。在圖1中，為了描述清晰，機(jī)器的許多零部件都被省略了 ，只 留下了一些跟本申請發(fā)明相關(guān)的一些零部件。該機(jī)器包括安裝在基底 3上的支承結(jié)構(gòu)2,包括如示例所示的支承用于供應(yīng)機(jī)器l加工的部 件到機(jī)器的加工區(qū)的傳輸線的水平型材4。與該區(qū)域相應(yīng)的是，機(jī)器 還包括固定的垂直支柱5，垂直支柱5上安裝有支承垂直結(jié)構(gòu)6，支 承垂直結(jié)構(gòu)6上安裝有垂直滑塊7。如示例所示，滑塊7的垂直運(yùn)動(dòng) 由安裝在支柱5頂端的電機(jī)8通過傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，該傳動(dòng)系統(tǒng)包 括螺桿9和與滑塊9的結(jié)構(gòu)相連的導(dǎo)螺桿10 (見圖4和11 )，所述 螺桿9由電機(jī)8的軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。叢圖5中可以很明顯地看出，滑塊7為大致平板狀的構(gòu)型，其具 有垂直的前面7a和垂直的背面7b (見圖9、 11)。從圖4和11中可 以看出，支承結(jié)構(gòu)6確定了滑塊7的導(dǎo)向垂直平面11,與滑塊7的 垂直的背面7b相對?；瑝K7與固定結(jié)構(gòu)6的寬度基本上相同?；瑝K7的平板狀主體有兩個(gè)相對于背面7b所在平面突出的側(cè)面垂直部分，以確定兩個(gè)背面?zhèn)让嫫矫?由于圖11只顯示了裝置的一 半，因此只能見到一個(gè)背面?zhèn)让嫫矫?，所述兩個(gè)背面?zhèn)让嫫矫婊旧媳话谂c背面7b所在平面分開的同一平面12中。同樣，支承結(jié) 構(gòu)6的表面朝向滑塊7，確定了滑塊的導(dǎo)向平面11，該導(dǎo)向平面11具有一個(gè)中央部分和相對于主體部分突出的且基本上包含于平面12 中的兩個(gè)垂直的側(cè)部分。這樣就形成了支承結(jié)構(gòu)6和滑塊7相對表面 的兩個(gè)中央部分之間的空間，在所述空間內(nèi)(見圖ll)容納有導(dǎo)螺 桿10、兩個(gè)導(dǎo)軌13和兩個(gè)滑槽14，所述導(dǎo)螺桿10與滑塊7牢固相 連、并且與螺桿9相接合，所述兩個(gè)導(dǎo)軌13固定在支承結(jié)構(gòu)6上， 所述兩個(gè)滑槽14與滑塊7的結(jié)構(gòu)牢固相連、并和導(dǎo)軌13滑動(dòng)接合(見 圖4和11 )。圖1和2還示出了兩個(gè)波紋形覆蓋體50和51,其中一 個(gè)介于支承結(jié)構(gòu)6的下端和滑塊7的下端之間，而其中另外一個(gè)介于 支承結(jié)構(gòu)6的上端和滑塊7的上端之間，以覆蓋住在滑塊上面和下面 的固定結(jié)構(gòu)6所確定的導(dǎo)向平面11的零部件。從附圖中可以看出，沿著支承結(jié)構(gòu)6的側(cè)面部分固定有一個(gè)垂直 機(jī)架15，圖7中可見機(jī)架15的輪廓。該圖中還顯示了一些與固定螺 絲配合的孔，所述固定螺絲用于將機(jī)架固定到支承結(jié)構(gòu)6上。機(jī)架 15上還可以有沿機(jī)架齒距一致的齒15a,每個(gè)齒15a都具有一個(gè)水平 的上側(cè)面和一個(gè)傾斜的下側(cè)面。在與機(jī)架15相對的滑塊7主體的側(cè) 部，設(shè)置有機(jī)架接合元件，該機(jī)架接合元件由標(biāo)號16表示。該元件 16呈圓柱形，像一個(gè)活塞一樣可滑動(dòng)地安裝在部件17的圓柱形腔中， 部件17固定在滑塊7上。 一個(gè)介于滑動(dòng)元件16和滑塊7的結(jié)構(gòu)之間 的螺旋彈簧18,將滑動(dòng)元件16壓入一前進(jìn)位置，在該位置滑動(dòng)元件 16的前端與朝向相同的機(jī)架15的一個(gè)空間接合，以防止滑塊產(chǎn)生相 對于支承結(jié)構(gòu)6的垂直運(yùn)動(dòng)，除了機(jī)架15的兩個(gè)相鄰的齒之間的很 短的距離?；瑒?dòng)元件16的主體確定了一個(gè)具有環(huán)形腔壁的環(huán)形腔19, 在環(huán)形腔中元件16滑動(dòng)，該環(huán)形腔19通過密封圉20與外面嚴(yán)密隔 離。環(huán)形腔19通過接頭21充入壓縮空氣，以保持接合元件16處于 縮回狀態(tài)，克服彈簧18的作用而不與機(jī)架15相接合(見圖7)。在 這種情況下，防落裝置被關(guān)閉。銷22被壓入滑動(dòng)元件16的橫向座 23中，以和滑動(dòng)元件16 —起在部件17的開孔24中運(yùn)動(dòng)。銷22與向電子控制單元(圖中未示出)傳遞電信號的接觸傳感器25協(xié)作， 以顯示接合元件16是處在縮回位置還是前進(jìn)位置。只有在前一種情 況下，電子控制單元才允許機(jī)器正常工作?；瑝K7的主體上面有一系列的孔，用于和結(jié)構(gòu)上的固定螺絲相接 合，上述結(jié)構(gòu)被滑塊所承載并與其一起做垂直運(yùn)動(dòng)。前面描述的機(jī)器的運(yùn)行機(jī)制如下。在機(jī)器正常運(yùn)行期間，由于注入相連的腔19的壓縮空氣的作用， 接合元件16位于其縮回位置。傳感器25探測到該狀況，并向機(jī)器的 電子控制單元傳送相應(yīng)的信號，從而允許機(jī)器的正常運(yùn)行。當(dāng)出現(xiàn)任 何故障時(shí)，向腔19的壓縮空氣注入被自動(dòng)中斷。同樣，當(dāng)有人需要 在機(jī)器的運(yùn)行區(qū)域內(nèi)進(jìn)行維修工作時(shí)，壓縮空氣的注入被主動(dòng)中斷。 由于彈簧18的存在，停止將壓縮空氣注入環(huán)形腔19會(huì)引起在機(jī)架 15上其接合位置的接合元件16產(chǎn)生位移。因而在這種情況下，該裝 置將確?；瑝K7相對于支承結(jié)構(gòu)不能產(chǎn)生超過機(jī)架15的齒距的行程 的向下運(yùn)動(dòng)。由此可見，由于防落裝置被集成在滑塊中、并位于滑塊 背面和支承結(jié)構(gòu)確定的滑塊的導(dǎo)向平面的相對的側(cè)部分之間，因此可 以在不改變滑塊7的主體的負(fù)載的情況下就可以得到這樣的結(jié)果。當(dāng)然，在不違背本發(fā)明的原理的情況下，構(gòu)型的細(xì)節(jié)和實(shí)施方式 可能與剛剛描述和展示的例子會(huì)有很大差別，但不因此而背離本發(fā)明 的范圍。
權(quán)利要求
1.用于作業(yè)機(jī)器的垂直運(yùn)動(dòng)滑塊單元，包括支承結(jié)構(gòu)(5、6)，可滑動(dòng)地沿著垂直方向安裝在支承結(jié)構(gòu)(6)上的滑塊(7)，由所述支承結(jié)構(gòu)(5、6)承載的、用于驅(qū)動(dòng)滑塊(7)垂直運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備(8)，可操作地介于滑塊(7)和支承結(jié)構(gòu)(6)之間的、用于防止滑塊(7)意外下落的安全裝置(16)，其特征在于，所述防落裝置(16)集成在滑塊(7)中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單元，其特征在于，所述滑塊(7) 具有一個(gè)大致平板狀構(gòu)型的主體，所述主體具有一個(gè)垂直的前 面(7a)和一個(gè)垂直的背面(7b)，所述支承結(jié)構(gòu)(6)確定 了滑塊(7)的垂直的導(dǎo)向平面(11),所述垂直的導(dǎo)向平面 (11)與滑塊(7)的背面(7b)相對，所述防落裝置位于所述導(dǎo)向平面(ll)和滑塊的所述背面(7b)的相對的表面之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單元，其特征在于，所述防落裝 置包括垂直機(jī)架(15)和機(jī)架的接合元件(16)，分別由所述 支承結(jié)構(gòu)(6)和滑塊的所述背面(7b)承載，或者反過來， 分別由所述背面(7b)和所述支承結(jié)構(gòu)(6)承載。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的單元，其特征在于，所述支承結(jié)構(gòu)(6 ) 確定的導(dǎo)向平面(11)與所述滑塊(7)的寬度相對應(yīng)，并且 所述防落裝置設(shè)置于沿著所述導(dǎo)向平面(6)和滑塊(7)的背 面(7b)的相對側(cè)的部分。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的單元，其特征在于，機(jī)架(15)由所 述導(dǎo)向平面(11)承載，接合元件(16)由所述滑塊(7)承 載。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的單元，其特征在于，滑塊(7)的所 述導(dǎo)向平面(11)包括一個(gè)用于承載與滑塊(7)相接合的驅(qū) 動(dòng)設(shè)備(13)的中央部分，和一個(gè)相對于導(dǎo)向平面(11)的主 體部分突出的側(cè)垂直部分，機(jī)架(15)設(shè)置于所述側(cè)垂直部分。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的單元，其特征在于，滑塊(7)的所 述背面(7b)包括一個(gè)承載前述驅(qū)動(dòng)設(shè)備(13)的接合機(jī)構(gòu)(14) 的中央部分，和一個(gè)相對于滑塊(7)的背面(7b)的主體部 分突出的側(cè)垂直部分，所述接合元件(16)在所述側(cè)垂直部分 上可見。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的單元，其特征在于，滑塊(7)的背 面(7b)和支承結(jié)構(gòu)(6)確定的導(dǎo)向平面(11)的所述相對側(cè)部分基本上位于與滑塊(7)的導(dǎo)向平面(11)相平行的同 一平面(12)中，并且基本上穿過驅(qū)動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)的所述驅(qū)動(dòng)設(shè) 備的軸(9、 10)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3-8任一權(quán)利要求所述的單元，其特征在于， 接合元件(16)可滑動(dòng)地安裝在機(jī)架(15)的前進(jìn)接合位置和 下縮回位置之間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的單元，其特征在于，彈性機(jī)構(gòu)(18) 與接合元件(16)相連接，以將接合元件壓向它的前進(jìn)位置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的單元，其特征在于，具有一個(gè)驅(qū)動(dòng) 器，所述驅(qū)動(dòng)器用于抵抗前述彈性機(jī)構(gòu)(18)的作用、以保持 接合元件(16)在其縮回位置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的單元，其特征在于，具有一個(gè)傳感 器裝置(25)，用于探測接合元件的位置并將信號傳遞到電子 控制設(shè)備，僅當(dāng)接合元件位于其縮回位置時(shí)才允許機(jī)器正常運(yùn) 行。
全文摘要
一種有集成防落裝置的作業(yè)機(jī)器用垂直運(yùn)動(dòng)滑塊單元，包括支承結(jié)構(gòu)(6)，沿著支承結(jié)構(gòu)(6)的垂直方向可滑動(dòng)安裝的滑塊(7)，和驅(qū)動(dòng)滑塊(7)垂直運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，所述滑塊(7)由支承結(jié)構(gòu)(6)承載?？梢灶A(yù)見需要一個(gè)用于防止滑塊意外下落、可操作地插入在滑塊(7)和支承結(jié)構(gòu)(6)之間的安全裝置(15，16)，并且該安全裝置(15，16)被集成在滑塊(7)之中。
文檔編號B23Q11/00GK101332562SQ20081012854
公開日2008年12月31日 申請日期2008年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月27日
發(fā)明者M·朱斯托 申請人:康茂股份公司