门式自动结构和传动机构制造技术

自动门式结构，此结构具有一对彼此分开而并行设置的轨道、跨接和垂直于轨道并相对于轨道运动的桥以及装在桥上并相对于桥运动的自动头和支撑。轨道沿工作区域的宽度或较短一侧设置，桥则沿工作区域的长度或较长一侧跨设。还公开了一种改进的齿条和小齿轮机构，此机构与自动门式结构结合使用。在齿条和小齿轮之间的压力角为零。在小齿轮中基圆与节圆相重。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一门式自动结构和一用于门式自动装置的传动机构，特别涉及一种能提高门式自动装置速度和效率的结构。自动装置具有很多种应用，能可靠和精确地完成如焊接、密封、胶接、水力喷射、激光切割和材料操作一类重复劳动。自动装置必须设置在需制造和操作产品的区域内。这一区域称作“工作区域”。主要有两种在工作区域内设置自动装置的方法。第一种方法是将自动装置设置在转动的支座上，此支座与一轨道联合操作。通过控制自动装置在支座和轨道上的运动使其在此工作区域内运动到任一位置。这种自动装置的缺点是其工作的区域或“范围”很有限。第二种设置的方法，也就是本申请所涉及的一种方法是采用一种门式结构。门式自动结构通常采用“标准桥型”结构而装在工作区域或范围以内。标准桥型门式结构具有一对装在落地式支撑件上且彼此分开而平行的梁或轨道，这些支撑将轨道从地上或车间地面上悬置起来。一桥横跨在轨道之间并可相对于轨道运动。自动装置具有可相对于桥运动的支承架和装在支撑架上的自动头。自动头完成所需作业。如上所述自动装置在工作区域或范围内操作。这一工作区域通常为一具有长、宽和高的长方形空间。自动装置由于配备有轨道、桥和自动头，可到达这一区域内的任一位置。轨道使桥可沿弯纵向轴线运动。因此，自动装置可沿工作区域的长度到达任一位置。自动装置可相对于桥运动，因此可沿工作区域宽度到达任一位置。此外，自动装置的支撑和自动头可上下运动，因而自动装置可在工作区域内到达任一高度。为便于对比，将工作区域的长度称作X，宽度称作Y，高度称作Z，其中，X大于Y。通常在门式结构中将轨道(或单个悬置轨道)置于长向的两侧(或一侧)(即X轴)而使桥沿Y向跨置。这方面可见美国457，441、1，694，084、1，975，094、3，884，363、4，561，551和4，571，149号专利以及英国2，120，202A和2，176，168A号专利申请书。实际上，美国3，116，586和4，642，017号专利就指出高架吊车的轨道应沿车间地面或工场的长度设置。吊车通常采用这种结构的原因是为了使作为最重移动部分的桥的重量尽可能小。这就要使桥的跨度尺寸较小(Y向)。这种设计的结果就会降低必须从一个位置加速运动到另一位置的质量。如在通常设计的门式结构中采用自动装置，桥就将沿X轴方向作较大距离的运动，而自动装置就将沿Y轴方向作较短距离的运动。本专利技术悬梁门式自动结构具有一对彼此分开而并行设置的轨道、跨置在轨道上并可相对于轨道运动的桥和装在桥上并可相对于桥运动的自动装置。在本专利技术中轨道沿工作区域宽度设置而桥沿工作区域的长度跨设。唯独这种结构可缩短“工作循环时间”，也就是从起始的停车状态运动一定距离所需的实际时间。缩短工作循环时间是由于桥所需运动的距离减小了，从而使重量较大的构件(桥)的运动距离较短而装在桥上重量较轻的自动装置的运动距离较长。虽然与普通的结构相比，较宽的桥作加速运动较为困难，但由于所需进行的距离较短，桥的加速程度降低了，其结果是桥在所需各点之间运动时可降低加速力所引起的应力。本专利技术还可提供一种适用于门式自动结构的传动机构，此机构可以采用改进的齿条和小齿轮系统将驱动电动机的旋转运动转变成桥和自动头的直线运动。改进的齿条和小齿轮由与齿条配合动作的小齿轮和具有一系列彼此分开而单独设置的销的齿条构成。这些销装在精密的滚柱轴承内而在与小齿轮啮合时可自由转动。所设计的齿条和小齿轮可在零度压力角下进行传动，这是由于节圆的直径等于小齿轮基圆的直径。对本专利技术的其他细节、目的和优点可通过以下对本专利技术的最佳实施例所作说明了解得更为清楚。所附各图表明了本专利技术的最佳实施例附图说明图1为已知标准桥型门式结构的等角视图;图2为本专利技术门式自动结构的等角视图;图3为桥和自动装置的立面正视图;图4为装在桥上的自动装置的立面右侧视图;图5为本专利技术小齿轮的立面右侧视图;图6为小齿轮的顶视图;图7为本专利技术齿条的等角视图，局部地作了剖示;图8为与齿条啮合的小齿轮的等角视图，局部地作了剖示;图9为标准啮合齿轮系统的立面侧视详图;图10为本专利技术齿条和小齿轮立面侧视详图。图1所示为已知标准桥型门式结构20。此门式结构20悬置在车间地面22上。此门式结构20具有四个立式支柱23～26。支柱23和26排成一行，支柱24和25排成第二行，第二行平行于第一行。支柱23和26的上端23a和26a通过第一轨道30彼此连接，支柱24和25的上端24a和25a通过第二轨道40彼此连接。横梁50和52进一步将门式结构20连成一整体结构。门式结构20还具有桥60。此桥跨置在第一行支柱23和26以及第二行支柱24和25之间的平行空间上。桥60通过其两侧的由电动机和轮3构成的动力系统可在轨道30和40上运动。因此，桥60可从接近横梁50的位置70向接近横梁52的位置72作纵向运动，并可反向运动。自动装置80装在桥60上。自动装置80不仅可相对于桥60上下运动，还可从桥60的一侧向另一侧运动，这将在下面作进一步的说明。这种运动也是通过其自备的动力系统完成的。自动装置80具有固定的纵向支撑82，此支撑与桥60啮合并在自动头84上下运动时起支撑作用。自动头84可完成焊接、胶接、激光切割或材料标准一类工作。自动头84的各种应用对于本专业人员都是很熟悉的，故不再作详细说明。门式结构20可在长X、宽Y和高Z三度空间的工作区域90内进行操作。自动头84可到达工作区域90内的任一位置。这是因为桥60沿X轴运动，而自动头84沿Y和Z轴运动。在已知技术中通常以X向尺寸为最长尺寸。在通常的设计中，桥60一般都跨在XY两个尺寸中较短的Y尺寸上。这是为了尽量减轻门式结构20中最重部分桥60的重量。图2所示为本专利技术门式自动结构100的最佳实施例。为便于比较，将门式结构100置于与图1所示已知结构相同尺寸的工作区域内。也就是，门式结构100的工作区域的尺寸为X、Y和Z的长方形空间，其中尺寸X大于尺寸Y。如图所示，门式结构100改变了已知门式结构20的布置。门式结构100具有四个立柱101，102，103和104。立柱101和102排成第一行，而立柱103和104排成并行于第一行的第二行。立柱的上端101a和102a彼此用第一轨道112连接，而立柱上端103a和104a彼此用第二轨道114连接。横梁116和118进一步将门式结构100连成一整体结构。桥120跨置在工作区域的X尺寸上而沿Y轴运动。自动装置130还是装在桥120上，并不仅可沿X轴运动，还可沿Z轴上下运动。自动装置130与现有技术相同，具有纵向支撑132和自动头134。自动装置130用本专业人员熟悉的方法装在桥120上。桥120和自动装置依次通过以下即将论述的动力系统进行运动。桥120装在固定在轨道112和114顶面上的直线支承轨道136和137上。直线支承轨道136和137承接装在稳定器138和139底部的导向机构(图中末示出)，稳定器138和139固定在桥120的两端。直线支承导向机构为一采用四条圆面接触构件的多点接触限制结构，一种直线支承轨道和导向机构系统以“HSR-TA”商标由THK工业公司出售。桥120通过装在桥120两端的电动机140和141沿Y轴或轨道112和114运动。电动机140和141依次本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种齿条和小齿轮机构，此机构具有：齿条；和小齿轮，用以在旋转运动和直线运动之间进行转换；齿条和小齿轮中之一具有可转动的销；而齿条和小齿轮中的另一个构件具有由一基圆生成的渐开线外形的齿，此基圆则与上述具有渐开线外形齿的构件的节 圆相重，因此，在销和齿之间的压力角基本上为零度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：格尔杜恩特布朗，戴维得艾斯特瓦特，
申请(专利权)人：格尔杜恩特布朗，戴维得艾斯特瓦特，
类型：发明
国别省市：US[美国]