本發(fā)明涉及一種直線導軌系統(tǒng)。

背景技術：

直線導軌系統(tǒng)常見于數(shù)控機床、工業(yè)機器人、醫(yī)療器械等設備中，用于支撐和引導運動部件，使得運動部件按給定的方向做往復直線運動。

直線導軌系統(tǒng)一般包括導軌以及具有承載平臺的滑塊，承載平臺用于支撐運動部件，滑塊與導軌滑動或滾動接觸、可沿導軌進行往復直線運動。直線導軌系統(tǒng)在運行時，必須保證滑塊與導軌之間具有良好的潤滑，一旦潤滑不足甚至以無潤滑狀態(tài)運行，直線導軌系統(tǒng)就會產(chǎn)生急劇磨損而縮短使用壽命。

為了保證直線導軌系統(tǒng)良好的潤滑環(huán)境，直線導軌系統(tǒng)通常還包括與滑塊連接的自動注脂器，自動注脂器中儲有油脂，用于定期向滑塊內(nèi)部注脂，以實現(xiàn)其持續(xù)潤滑。相鄰兩次注脂的間隔期通常以直線導軌系統(tǒng)運行的時間或者滑塊的總距離為判斷依據(jù)：自前一次注脂開始，如直線導軌運行系統(tǒng)運行的總時間或者滑塊運行的總距離達到設定值，則自動注脂器執(zhí)行注脂動作。

其中，為了檢測滑塊運行的距離，還需要為滑塊配備距離檢測裝置，這無疑會增加空間的占用。其中，距離檢測裝置一般安裝在滑塊沿滑動方向的一端，且滑動地設于導軌上，這將導致與導軌接觸面積的增加，從而增加了滑塊運動的阻力。而由于直線導軌對安裝空間有嚴格的限制，那么為了滿足安裝空間的要求，勢必要減小滑塊的尺寸，使得承載平臺面積減小，導致載荷能力減小。

另外，距離檢測裝置需要連接電纜以實現(xiàn)供電，使得在安裝時需要將電纜的布置列入考慮范圍，這增加了安裝的困難。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種新的直線導軌系統(tǒng)，能夠同時實現(xiàn)自動注脂以及對滑塊 運動距離的檢測，同時保證滑塊的載荷能力。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種直線導軌系統(tǒng)，包括導軌、設于導軌上且可沿所述導軌滑動的滑塊，以及與所述滑塊連接的自潤滑裝置；所述自潤滑裝置設于所述滑塊沿寬度方向的一側，所述寬度方向與所述滑塊的滑動方向垂直，所述自潤滑裝置包括：具有內(nèi)腔的殼體；測量模塊，包括相互耦合的控制芯片和第一傳感器，所述控制芯片位于所述內(nèi)腔中，所述第一傳感器用于測量所述滑塊的行程、并將測量得到的行程信號發(fā)送給所述控制芯片，當所述行程達到設定距離時，所述控制芯片發(fā)出注脂指令；自動注脂器，位于所述內(nèi)腔中，用于向所述滑塊注脂，所述自動注脂器具有用于執(zhí)行注脂動作的執(zhí)行電機，所述執(zhí)行電機與所述控制芯片耦合連接，用于接收所述注脂指令，并根據(jù)所述注脂指令執(zhí)行注脂動作。

可選的，所述測量模塊還包括與所述控制芯片耦合連接的第二傳感器；所述第二傳感器位于所述殼體外，與所述滑塊接觸以檢測所述滑塊的振動、并將檢測到的振動信號發(fā)送給所述控制芯片，當振動超出設定值時，所述控制芯片發(fā)出所述注脂指令。

可選的，當所述自動注脂器執(zhí)行注脂動作后，所述第二傳感器檢測到的振動仍超出設定值時，所述控制芯片還用于發(fā)出報警信號；所述測量模塊還包括位于所述控制電路板上的收發(fā)器，所述收發(fā)器與所述控制芯片以及外界的服務器耦合連接，所述控制芯片通過所述收發(fā)器將所述報警信號發(fā)送給所述外界的服務器。

可選的，所述滑塊包括沿滑動方向相互連接的承載平臺和端部件，所述承載平臺高于所述端部件；所述第二傳感器貼設于所述承載平臺高出所述端部件的部分的端面上。

可選的，所述內(nèi)腔中還設有蓄電池，用于給所述執(zhí)行電機、所述測量模塊供電。

可選的，所述內(nèi)腔中還設有能量收集模塊，與所述蓄電池電連接；所述能量收集模塊用于將所述滑塊的機械能轉化為電能，并將所述電能儲存在所述蓄電池中。

可選的，所述能量收集模塊包括偏心擺輪，與所述偏心擺輪傳動連接的傳動部件，以及與所述傳動部件連接的發(fā)電機；所述偏心擺輪的軸線與所述滑塊的運動方向垂直，能夠在所述滑塊運動時發(fā)生旋轉運動，并通過傳動部件將所述旋轉運動傳遞至所述發(fā)電機、由所述發(fā)電機將所述機械能轉化為電能。

可選的，所述傳動部件包括：軸承，所述軸承的外圈與所述偏心擺輪同軸連接，內(nèi)圈內(nèi)固設有支承軸，用于將所述軸承支撐在所述殼體內(nèi)；第一齒輪，與所述軸承的外圈同軸連接；兩個離合方向相反的單向離合器，每個所述單向離合器分別包括同軸設置、可在相互鎖止和解鎖的狀態(tài)中切換的第一轉動圈和第二轉動圈，所述第一轉動圈與所述第一齒輪嚙合，兩個單向離合器的所述第二轉動圈相互嚙合，其中一個所述第二轉動圈作為所述傳動部件的輸出端；發(fā)電機，所述發(fā)電機的輸入端與所述傳動部件的輸出端傳動連接。

可選的，所述自動注脂器具有供油脂通過并伸出所述殼體的管嘴；所述端部件上設有注脂口，所述管嘴與所述注脂口連接并連通。

可選的，所述注脂口位于所述端部件沿長度方向的一端，且位于所述滑塊面向所述殼體的一側；所述自動注脂器的長度方向與所述滑塊的長度方向平行。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的技術方案具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明的直線導軌系統(tǒng)中，一方面，帶有自動注脂器的自潤滑裝置安裝于滑塊沿寬度方向的一側，因此不會增加滑塊沿滑動方向的長度，不會影響滑塊沿滑動方向的安裝空間，保證滑塊的安裝空間；同時由于與導軌不接觸，不會增加滑塊運動的阻力。另一方面，集成有控制芯片的測量模塊也設于自潤滑裝置的殼體中，不占用滑塊沿滑動方向的空間，進一步保證滑塊的安裝空間。

進一步，自潤滑裝置中還設有蓄電池以及與蓄電池連接的能量收集模塊，蓄電池能夠向測量模塊以及自動注脂器提供電力，能量收集模塊能夠向蓄電池充電，由此，自潤滑裝置不需要再外接電纜，安裝更為方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的直線導軌系統(tǒng)在沿滑塊的滑動方向的側視圖；

圖2是本發(fā)明實施例的直線導軌系統(tǒng)的滑塊及自潤滑裝置的俯視圖；

圖3、圖4示出了本發(fā)明實施例的直線導軌系統(tǒng)的自潤滑裝置的內(nèi)部的結構示意圖；

圖5示出了本發(fā)明實施例的直線導軌系統(tǒng)的自動注脂器的內(nèi)部結構圖；

圖6示出了本發(fā)明實施例的直線導軌系統(tǒng)的能量收集模塊的結構圖；

圖7示出了能量收集模塊中單向離合器的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細的說明。

本發(fā)明實施例提供一種直線導軌系統(tǒng)，參照圖1、圖2所示，包括導軌11、設于導軌11上且可沿導軌11滑動的滑塊12，以及與滑塊12連接的自潤滑裝置100。

結合圖3、圖4所示，自潤滑裝置100設于滑塊12沿寬度方向(圖2中Y方向)的一側，寬度方向與滑塊12的滑動方向(圖2中X方向)垂直，自潤滑裝置100包括：

具有內(nèi)腔的殼體101；

測量模塊110，具有位于內(nèi)腔中的控制電路板111，控制電路板111上集成有彼此耦合連接的控制芯片112和第一傳感器113，第一傳感器113用于測量滑塊12的行程、并將測量得到的行程信號發(fā)送給控制芯片112，當行程達到設定距離時，控制芯片112發(fā)出注脂指令；

自動注脂器120，位于殼體101的內(nèi)腔中，用于向滑塊12注脂，結合圖5所示，自動注脂器120具有用于執(zhí)行注脂動作的執(zhí)行電機121，執(zhí)行電機121與控制芯片112耦合連接，用于接收注脂指令，并根據(jù)注脂指令執(zhí)行注脂動作。

直線導軌系統(tǒng)運行時，一般來說，要求滑塊12的行程滿足一定條件時就 需要對其進行注脂潤滑。即自上一次注脂潤滑起算，當滑塊12的總行程達到設定距離的值，則需要控制自動注脂器120對其進行注脂潤滑。這個設定距離的值可以被存儲在控制芯片112中，當控制芯片112接收到第一傳感器113的行程信號時，將該行程信號對應的實際行程與設定距離進行比較，當實際行程大于設定距離時，控制芯片112就向自動注脂器120發(fā)出注脂指令，控制自動注脂器120執(zhí)行注脂動作。

本發(fā)明的直線導軌系統(tǒng)中，一方面，帶有自動注脂器120的自潤滑裝置100安裝于滑塊12沿寬度方向的一側，因此不會增加滑塊12沿滑動方向的長度，不會影響滑塊12沿滑動方向的安裝空間，保證滑塊12的安裝空間；同時與導軌11不接觸，減小了滑塊12運動的阻力。另一方面，集成有控制芯片112和第一傳感器113的測量模塊110也設于自潤滑裝置100的殼體101中，不占用滑塊12沿滑動方向的空間，也不影響滑塊12沿滑動方向的安裝空間。

在其他實施例中，第一傳感器113也可以設于殼體101外，例如固定于殼體101的外表面或者固定于滑塊12上均可，并與控制芯片112耦合連接。

從圖1-圖4中可以看出，殼體101為長方體，且在高度方向上不伸出滑塊12、在滑塊12的滑動方向上(即滑塊的長度方向)也不伸出滑塊12。

其中，第一傳感器113可以為位移傳感器或者加速度傳感器。

如圖5所示，自動注脂器120還包括與執(zhí)行電機121的輸出端傳動連接的傳動模塊122(例如齒輪傳動模塊等)，連接于傳動模塊122的輸出端的注脂活塞123，注脂活塞123作用于注脂袋124。注脂袋124中填充有油脂。

其中，傳動模塊122用于將執(zhí)行電機121輸出端的轉動運動轉化為直線運動，并推動注脂活塞123對注脂袋124作擠壓運動。結合圖1至圖4所示，注脂袋124在相對于注脂活塞123的另一側設有供油脂通過的管嘴124a，注脂袋124中的油脂能夠在注脂活塞123的推動下被擠出管嘴124a。

結合圖3、圖4所示，滑塊12上設有注脂口12a，管嘴124a與注脂口12a連接并連通，從管嘴124a中擠出的油脂經(jīng)過注脂口12a進入到滑塊12中。

其中，注脂口12a位于滑塊12沿長度方向的一端，且位于滑塊12面向 殼體101的一側，并且自動注脂器120的長度方向與滑塊12的長度方向平行。這樣，在滑塊12的寬度方向上，自動注脂器120所占用的空間比較小。

進一步地，如圖1、圖4所示，測量模塊110還包括與控制芯片112耦合連接的第二傳感器114，用于檢測滑塊12的振動。其中，圖4中只示意性地表示出第二傳感器114位于殼體101之外，并未示出第二傳感器114與滑塊12之間的位置關系。

具體地，第二傳感器114位于殼體101外，與滑塊12接觸以檢測滑塊12的振動、并將檢測到的振動信號發(fā)送給控制芯片112，當振動超出設定值時，控制芯片112發(fā)出注脂指令。

當滑塊12在導軌11上正常運行時，其振動幅度和振動頻率都將維持在一個設定值的范圍內(nèi)，滿足一定的預設條件，這個預設條件被存儲在控制芯片112內(nèi)。當控制芯片112收到第二傳感器114所發(fā)出的振動信號時，將振動信號與存儲的預設條件進行比較，如果振動信號不再滿足預設條件，則判定振動超出設定值，這時，控制芯片112將向自動注脂器120發(fā)出注脂指令，由自動注脂器120執(zhí)行注脂動作。

進一步地，如果執(zhí)行注脂動作后，第二傳感器114檢測到的滑塊12的振動仍然超出設定值，那么控制芯片112還用于發(fā)出報警信號，提示故障。

如圖3所示，測量模塊110還包括位于控制電路板111上的收發(fā)器115，收發(fā)器115與控制芯片112以及外界的服務器耦合連接，控制芯片112通過收發(fā)器115將報警信號發(fā)送給服務器，以提示操作人員需要進行故障排除。

另外，控制芯片112還可以通過收發(fā)器115與服務器之間實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)交換，控制芯片112可以將其他數(shù)據(jù)發(fā)送給服務器、以使得服務器對直線導軌系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行監(jiān)控，同時，控制芯片112還可以接收服務器發(fā)出的數(shù)據(jù)，例如各個存儲參數(shù)等。

其中，第二傳感器114可以為壓電振動傳感器。

原則上，第二傳感器114可以安裝于滑塊12的任何位置，只要與滑塊12接觸即可。

本實施例中，如圖1、圖2所示，滑塊12包括沿滑動方向相互連接的承載平臺12b和端部件12c，承載平臺12b用于承載負荷，注脂口12a設于端部件12c上。承載平臺12b與導軌11之間設有循環(huán)滾動的滾子(圖中未示出)，端部件12c分別位于承載平臺12b的兩端，為滾子提供回轉空間。也就是說，滾子在承載平臺12b和端部件12c之間循環(huán)滾動。

其中，承載平臺12b高于端部件12c。承載平臺12b的頂部具有用于承載負荷的承載面，端部件12c的頂部低于承載面。承載平臺12b具有高出端部件12c的部分，第二傳感器114貼設于承載平臺12b高出端部件12c部分的端面上。這樣可以減小自潤滑裝置100的占用空間。

其中，第二傳感器114與控制芯片112之間的耦合連接可以是有線或者無線連接。本實施例采用有線連接的方式連接。

進一步地，如圖3、圖4所示，殼體101的內(nèi)腔中還設有蓄電池130，用于給執(zhí)行電機、測量模塊110供電。蓄電池130能夠向測量模塊110以及自動注脂器120提供電力，由此，自潤滑裝置不需要再外接電纜，安裝更為方便。

殼體101的內(nèi)腔中還設有能量收集模塊140，與蓄電池130電連接，用于向蓄電池130充電。能量收集模塊140用于將殼體101的機械動能轉化為電能，并將電能儲存在蓄電池130中。

其中，能量收集模塊140可以是機械能量收集模塊，將滑塊12的機械能轉化為電能，例如滑塊12振動產(chǎn)生的能量或者由于滑動時產(chǎn)生的動能?；蛘?，能量收集模塊140還可以是熱能收集模塊、將滑塊12與導軌11之間摩擦產(chǎn)生的熱能或者外界的熱能轉化為電能，或者是光能收集模塊、將外界的光能轉化為電能，等等。

本實施例中，能量收集模塊140為機械能量收集模塊，可以利用滑塊12的加速度產(chǎn)生旋轉運動，并將該旋轉運動產(chǎn)生的機械能轉化為電能。

具體地，參照圖6所示，能量收集模塊140包括偏心擺輪141，與偏心擺輪141傳動連接的傳動部件C，以及與傳動部件C連接的發(fā)電機(圖中未示出)，發(fā)電機一般為微型發(fā)電機。

偏心擺輪141的軸線與滑塊12的滑動方向垂直，其徑向平面(即沿垂直于軸向的平面)與滑塊12的滑動方向平行，能夠在滑塊12沿導軌11滑動時發(fā)生旋轉運動，并通過傳動部件C將旋轉運動傳遞至發(fā)電機，由發(fā)電機將機械能轉化為電能。

其中，偏心擺輪141的重心相對于其轉動中心偏置，即重心和轉動中心不重合，因此稱為偏心擺輪141。如圖6所示，本實施例中的偏心擺輪141具有作為轉動中心的中心圓，以及位于中心圓徑向外側、并作為偏心部分的半圓。偏心擺輪141在轉動中心的位置開設有連接孔141a，用于連接傳動部件C。這樣，當滑塊12滑動并產(chǎn)生加速度時，偏心擺輪141能夠在加速度的作用而發(fā)生旋轉。

其中，傳動部件C可以包括帶傳動、鏈傳動或者齒輪傳動等各種傳動形式，只要能夠實現(xiàn)將偏心擺輪141的旋轉運動傳遞至發(fā)電機的輸入端即可。

本實施例中，傳動部件C包括：

軸承142，設于連接孔141a中，其中軸承142的外圈與偏心擺輪141同軸連接，軸承142的內(nèi)圈內(nèi)固設有支承軸143，支承軸143用于將軸承142支撐在殼體101內(nèi)；

第一齒輪144，與軸承142的外圈同軸連接；

兩個離合方向相反的單向離合器145，每個單向離合器145分別包括同軸設置、可在相互鎖止和解鎖的狀態(tài)中切換的第一轉動圈145a和第二轉動圈145b，兩個單向離合器145的第一轉動圈145a分別與第一齒輪144嚙合；兩個單向離合器145中的第二轉動圈145b相互嚙合，并且其中一個第二轉動圈145b作為傳動部件C的輸出端。

其中，單向離合器145可以是滾子式單向離合器或者楔塊式單向離合器。參照圖7所示，以滾子式單向離合器為例，每個單向離合器145中，第一轉動圈145a和第二轉動圈145b沿軸向間隔排布、兩者之間還同軸地設有轉軸145c，轉軸145c與其中一個轉動圈固定連接，而與另一個轉動圈之間設有滾子145d，并通過滾子145d的運動實現(xiàn)單向離合。

如圖7，本實施例中，轉軸145c與第二轉動圈145b固定連接，第一轉動 圈145a的內(nèi)周面開設有單向離合槽145e，沿周向方向，單向離合槽145e的徑向尺寸逐漸變小，滾子145d通過彈簧連接于單向離合槽145e的徑向尺寸較大的一端。其中，沿第一轉動圈145a的徑向方向，單向離合槽145在徑向尺寸較大一端的徑向尺寸大于滾子145d的直徑，另一端則小于滾子145d的直徑。

其中，以其中一個單向離合器145為例，其單向離合槽145e沿順時針的方向，徑向尺寸逐漸減小。如圖6并結合圖7所示，當偏心擺輪141順時針旋轉(圖6中R1方向)，帶動第一齒輪144順時針旋轉，則第一轉動圈145a逆時針旋轉，此時，結合圖7所示，滾子145d相對于第一轉動圈145a順時針運動，并脫離單向離合槽145e的尺寸較大的一端，滾子145d與轉軸145c的外周面發(fā)生接觸，彈簧被拉伸。隨著第一轉動圈145a繼續(xù)轉動，滾子145d朝向尺寸較小的一端繼續(xù)運動，滾子145d與轉軸145c之間的接觸壓力逐漸變大，當接觸壓力增大到一定值時，第一轉動圈145a與轉軸145c之間被鎖止，此時第一轉動圈145a、第二轉動圈145b之間處于鎖止狀態(tài)。第一轉動圈145a、第二轉動圈145b之間不能發(fā)生相對轉動，兩者之間傳遞扭矩。

當偏心擺輪141逆時針旋轉(圖6中R2方向)，帶動第一齒輪144逆時針旋轉，則第一轉動圈145a順時針旋轉，此時，結合圖7所示，滾子145d相對于第一轉動圈145a逆時針運動，并進入單向離合槽145e的尺寸較大的一端時，使得滾子145d與轉軸145c的外周面不接觸，彈簧被壓縮，滾子145d與轉軸145c之間處于解鎖狀態(tài)，此時第一轉動圈145a、第二轉動圈145b之間處于解鎖狀態(tài)。第一轉動圈145a、第二轉動圈145b之間可以相對各自獨立轉動，兩者之間不傳遞扭矩。

對于另一個單向離合器145來說，其單向離合槽145e沿順時針的方向，徑向尺寸逐漸減小。并且，滾子145d通過彈簧連接于單向離合槽145e的徑向尺寸較大的一端。這樣便能夠實現(xiàn)兩個單向離合器145的離合方向相反。

其中，由于兩個單向離合器145的離合方向相反，那么不管偏心擺輪141順時針轉動還是逆時針轉動，都能夠保證其中一個單向離合器145傳遞扭矩，另一個單向離合器145不傳遞扭矩，從而將偏心擺輪141的轉動傳遞至發(fā)電機的輸入軸，并且保證輸入發(fā)電機的輸入軸的轉動方向一致。

具體地，如圖6所示，將包含作為輸出端的第二轉動圈145b的單向離合器145定義為第一單向離合器，另一個單向離合器定義為第二單向離合器，假設：當偏心擺輪141順時針旋轉時，第一單向離合器鎖止、第二單向離合器解鎖；當偏心擺輪141順逆時針旋轉時，第一單向離合器解鎖、第二單向離合器鎖止，則：

當偏心擺輪141順時針旋轉時，偏心擺輪141輸出的扭矩依次經(jīng)過軸承142的外圈、第一齒輪144、第一單向離合器的第一轉動圈145a和第二轉動圈145b后，由第一單向離合器的第二轉動圈145b輸出，其中，扭矩從第一單向離合器輸出時，作為輸出端的第二轉動圈145b旋轉方向為逆時針方向；

當偏心擺輪141逆時針旋轉時，偏心擺輪141輸出的扭矩依次經(jīng)過軸承142的外圈、第一齒輪144、第二單向離合器的第一轉動圈145a和第二轉動圈145b、第一單向離合器的第二轉動圈145b后，由第一單向離合器的第二轉動圈145b輸出；其中，扭矩從第一單向離合器輸出時，作為輸出端的第二轉動圈145b旋轉方向也為逆時針方向。

或者，也可以將兩個單向離合器145的離合方向互換，此時，不論偏心擺輪141的旋轉方向如何，其輸出扭矩經(jīng)過兩個單向離合器145后，輸出的扭矩的方向均為順時針方向。

由此可見，不論偏心擺輪141的旋轉方向如何，其輸出扭矩經(jīng)過兩個單向離合器145后，輸出的扭矩的方向均固定不變。因此，不論偏心擺輪141的旋轉方向如何，都可以保證發(fā)電機能夠正常運行并進行發(fā)電。

進一步地，傳動部件C的輸出端可以直接與發(fā)電機的輸出端同軸連接或者通過齒輪傳動連接。

本實施例中，如圖6，能量收集模塊140還包括相互嚙合的第二齒輪146、第三齒輪147，第二齒輪146與傳動部件C的輸出端嚙合，第三齒輪147與發(fā)電機的輸出端傳動連接，例如同軸連接。

其中，第二齒輪146的直徑大于第三齒輪147的直徑，以對傳動部件C中輸出的轉速進行增速。

雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領域技術人員， 在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。