一种自导向啮合式推送链系统的制作方法

本发明属于推送链，具体涉及一种自导向啮合式推送链系统，适用于新能源装配生产线、医疗器械升降输送、自动化立体仓储等低初始高度、超长行程、高速重载、高精度定位的工业场景。

背景技术：

1、公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本公开的总体背景的一些理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、目前，啮合式推送链条凭借可刚柔切换、行程大、占用空间小等优势，逐步替代丝杆、皮带、剪刀叉机构，应用于直线传动与升降领域。现有啮合式推送链相关技术存在明显技术缺陷：

3、1、仅配备基础收纳导轨的推送链系统：

4、该类方案仅在链条收纳部设置简易导轨，仅实现链条折叠收纳导向，未设置独立的驱动端导向、链条中段导向以及工作台刚性导向。当行程大于1m、负载不均或高速运行时，啮合形成的刚性链柱易产生侧向摆动、压杆失稳，链条与驱动链轮啮合处振动剧烈；同时无位置检测与闭环控制，定位精度低，空载与满载工况下精度偏差大，无法满足精密自动化生产线的使用要求。部分方案宣称依靠链条自身啮合刚性抵消侧向力，但在重载、超长行程工况下效果极差，平台倾斜、抖动问题无法根除。

5、2、集成简易导轨的链式升降系统：

6、该类方案将导轨简单集成于驱动箱上部，导向结构与驱动、链条收纳结构相互割裂，导向刚性不足，仅适配电梯等轻载、低速单一场景；无链轮减振结构，运行噪音与振动大；未设置多级缓冲与限位结构，工作台到达极限位置时易发生刚性冲击，部件使用寿命短；同时导向结构不可调节，通用性差。

7、3、市面常规外置导向型刚性链系统：

8、此类系统多采用“链条+外置独立导轨”的分体式结构，导向机构仅约束末端工作台，未对核心传动部件——啮合链条本体进行全程导向，链条伸出中段无扶正结构，长行程下精度持续衰减；导向、减振、控制模块相互独立，整机体积大、初始高度高，无法应用于低矮安装空间；多数仅配备简单启停控制，无多级减速点位控制，高速运行安全性不足。

9、综上，现有推送链及导向系统存在导向不连续、刚性不足、减振效果差、控制精度低、初始高度大、工况适应性弱等综合缺陷，难以同时兼顾高速、重载、大行程、高精度、低安装高度、长寿命的多元化工业需求。

技术实现思路

1、为克服现有技术的不足，本发明公开了一种自导向啮合式推送链系统，通过设计四级全域自导向体系，将驱动端导向、链条中段扶正导向、工作台重载刚性导向、收纳导向深度集成，同时搭配双链轮减振、全闭环光电控制、多级缓冲限位结构，解决传统产品长行程失稳、高速抖动、极限冲击、精度不足等问题；整机采用模块化集成设计，实现超低初始高度、超大行程、高速重载、高精度定位，同时具备宽温适应性、免维护、节能环保的特点，大幅提升设备综合性能与工况通用性。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案是：

3、一种自导向啮合式推送链系统，包括：伺服动力机构、与伺服动力机构连接的驱动机构、与驱动机构连接的2个链条存储机构、分别盘曲在2个链条存储机构内的双扣推送链条、刚性导向机构、光电控制机构，所述的驱动机构设有一级导向机构及减振啮合机构，2个链条存储机构内分别设有二级导向机构，2个链条存储机构输出的双扣推送链条经由一级导向机构及减振啮合机构后啮合成刚性推送链，所述的刚性推送链沿刚性导向机构上的三级导向机构向上输出，所述的刚性导向机构上还设有用以将刚性推送链不断扶正的四级导向机构，所述的刚性推送链的头部连接有与三级导向机构配合的工作台，所述的刚性导向机构上还配置有用以监测工作台位置并进行实时控制的光电控制机构。

4、优选的，所述的伺服动力机构包括伺服电机与行星减速机，伺服电机输出端连接行星减速机，行星减速机的输出端对接驱动机构的主动轴。

5、优选的，所述的驱动机构包括主体底板，其作为整个装置的安装底座；固定连接于主体底板前后端的固定板a和固定板b、设于固定板a和固定板b之间并与主体底板固定连接的驱动导向固定块、从动导向固定块，分别与驱动导向固定块、从动导向固定块转动连接的主动轴、从动轴，所述的主动轴和从动轴的两端分别与固定板a、固定板b转动连接，主动轴的一端贯穿固定板a并与行星减速机的输出端连接，所述的主动轴上固定连接有主动链轮，所述的减振啮合机构包括固定连接于从动轴上的从动链轮，从动链轮采用渐开线齿形设计，所述的从动链轮设有橡胶阻尼环和胀紧套，橡胶阻尼环安装在从动链轮的轮毂外圈与链轮齿圈内壁之间，胀紧套安装在从动链轮与从动轴的配合轴段处，所述的一级导向机构包括沿垂向设于主动链轮和从动链轮下方并与主体底板固定连接的分流导向板，2条双扣推送链条经由分流导向板进入主动链轮和从动链轮的间隙并啮合成刚性推送链。

6、优选的，所述的橡胶阻尼环沿轴向设置4道，所述的胀紧套有2个，所述的胀紧套为锥形面压紧式结构，2个胀紧套的大径端相抵，与胀紧套相对的轮毂侧壁设有螺纹孔，2个胀紧套通过穿过螺纹孔并与螺纹孔螺接的锁紧螺栓固定，所述的胀紧套的内环面与外环面分别压紧于从动轴的轴颈和轮毂内孔壁，实现链轮与从动轴的刚性连接。

7、优选的，所述的链条存储机构包括链条箱体，链条箱体内相对设有2块导向轨道板，2块导向轨道板的相对端分别设有回字形导向槽，两侧的回字形导向槽构成二级导向机构，并与双扣推送链条的销轴两端滑动配合，所述的链条箱体底部一侧设有出口，所述的双扣推送链条经由出口与分流导向板配合使用。

8、优选的，所述的刚性导向机构包括由高强度钢材制成的导向支架，所述的导向支架的底端通过支撑壳体与主体底板垂直固定连接，所述的支撑壳体左右端敞口，所述的固定板a和固定板b贯穿支撑壳体并固定连接于支撑壳体前后壁的内侧，固定板a和固定板b的外侧端分别与对应的链条箱体侧端固定连接，所述的支撑壳体顶端的一侧设有输出口，所述的刚性推送链沿输出口向上延伸，所述的三级导向机构包括沿垂向固定连接于导向支架一侧的直线导轨，所述的直线导轨的滑块固定连接有导向连接板，导向连接板的前端固定设有工作台，工作台远离导向连接板的一端固定连接有链条连接板，链条连接板与刚性推送链的头部固定连接，所述的导向支架的左右侧还设有外观防护板。

9、优选的，所述的四级导向机构包括间隔性均匀设置于导向支架远离直线导轨一侧的扶正导向轨道，所述的扶正导向轨道两端设有倒角并用以插入到刚性推送链背部相邻链板之间的间隙，所述的扶正导向轨道与刚性推送链的滚子滚动配合，进而实现刚性推送链不断扶正。

10、优选的，所述的光电控制机构包括控制器、沿垂向固定连接于导向支架一个侧面的直线滑轨、滑动连接于直线滑轨上的滑动支架、固定连接于滑动支架上的光电传感器，所述的滑动支架至少有3个，其中两个设于直线滑轨的上下端，二者上的光电传感器分别用以监测工作台的最高位置和最低位置，另一个滑动支架与工作台通过连接件固定连接，跟随工作台上下移动并实时监测工作台的高度，所述的光电传感器与控制器通过导线信号连接，所述的控制器配置为对伺服电机进行控制。

11、优选的，与工作台连接的光电传感器为激光测距传感器，所述的导向支架的顶端和底端分别设有与工作台或导向连接板底端或链条连接板配合的弹性体缓冲件。

12、本发明一种自导向啮合式推送链系统的有益效果为：

13、（1）全域连续导向，彻底解决长行程失稳问题：现有对比文件仅设置单一收纳导轨或简易末端导轨，链条中段无导向，行程超过1m即出现摆动、倾斜。本发明采用驱动端、收纳端、链条中段、工作台四级连续导向，中间导向块对刚性链柱全程扶正，实测行程3m工况下，链条侧向偏移量＜0.1mm，彻底解决传统刚性链长行程压杆失稳、平台倾斜的问题，行程适用范围提升200%以上。

14、（2）导向+减振一体化，高速运行稳定性大幅提升：本发明驱动机构的导向分流通道配合双链轮双侧夹持结构，导向的同时吸收链条振动，区别于现有技术“导向、减振分体设计”。系统最高运行速度可达60m/min，高速工况下振动加速度相较于对比文件降低70%，运行噪音显著下降，高速工况稳定性行业领先。

15、（3）导向基准刚性强，定位精度实现量级突破：本发明整套导向结构以高强度导向支架、主体底板为统一基准，光电检测机构直接集成于导向支架上，检测基准与运动导向基准同源。实测空载定位精度±0.5mm，满载定位精度±1mm，远优于对比文件及行业通用±2mm标准；同时导向导轨具备自动调心功能，可适应重载偏载工况，精度衰减极小。

16、（4）模块化集成导向，实现超低初始高度与空间优化：本发明各级导向结构全部模块化集成于设备主体内部，配合链条回字形折叠收纳导向，同等行程下设备占用空间减少60%，可实现超低初始高度安装；核心动力、导向部件集中布置于设备下部，不仅结构紧凑，还便于日常维护，人机工程学性能优异，适配狭小安装空间。

17、（5）宽工况适应性+免维护设计，环境耐受能力突出：全密封轴承搭配一体化导向结构，润滑周期＞10000小时，无润滑油泄漏；四级导向结构间隙经过精密匹配，在-40℃~85℃宽温环境下，链节啮合与导向配合误差＜0.05mm，可适应高温、低温、粉尘等复杂工业环境。纯电驱动模式相较于液压、气动及传统链式系统，碳排放减排、能源利用率大幅提升，绿色环保。

18、（6）导向+缓冲联动，延长设备使用寿命：导向支架两端集成缓冲体，与四级导向结构配合实现极限位置柔性限位，避免传统结构极限位置刚性冲击；动力中心线与导向中心线重合，减少导向部件、链条、链轮的偏磨，整机可完成100万次往复运动，使用寿命相较于对比文件提升100%以上。