CN103508195B - 一种往复摆动移送墙地砖的摆臂机构 - Google Patents
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Abstract
一种往复摆动移送墙地砖的摆臂机构，包括摆臂组件、摆臂驱动组件、基座和墙地砖抓握装置；摆臂组件包括摆臂、摆动轮盘；摆臂驱动组件包括减速电机、驱动轮、导向轮和同步带；摆臂组件和墙地砖抓握装置总重心从中间最高点向两侧下落到接近互为对称的极限位置；摆臂机构还有气缸助力组件，气缸助力组件包括气缸和连接杆；当摆臂组件和墙地砖抓握装置总重心在最高点，气缸在工作极限位置，气缸工作一腔室放空另一腔室供气；同步带局部节段固定在摆动轮盘；摆动轮盘为完整的圆轮或留有缺口的圆轮；基座包括轴、轴承、支撑轴和固定座。本发明以简单的结构和控制方式实现摆臂快速精准摆动，极大降低摆臂驱动组件冲击负载，有效延长摆臂机构使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及墙地砖成品的自动分选下线技术领域，尤其指一种往复摆动移送墙地砖的摆臂机构。
背景技术
现有技术中的墙地砖成品在自动分选下线的装置中，采用减速电机直接驱动摆臂芯轴。由于减速机的转子部件之间存在着必然的工作间隙，使得摆臂的摆动角度存在着一定的自由空间，导致在摆臂末端难以实现精准的定位。并且，随着减速机转子部件的工作磨损，摆臂的上述自由角度空间会逐渐加大，严重影响到摆动装置长期工作的可靠性。另外，由于采用减速机直接驱动摆臂的方式，减速机的输出转子永远只有部分弧段参与工作行程，这种不均匀的工作负荷将严重削弱减速机的使用寿命，增大摆臂装置的使用与维护成本。
发明内容
本发明的目的克服现有技术的不足，提供一种结构相对简单、工作精准可靠、工作运行平稳、制造和维护成本相对低廉的摆臂机构。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种往复摆动移送墙地砖的摆臂机构，包括摆臂组件、摆臂驱动组件、基座以及墙地砖抓握装置；其中，所述的摆臂组件包括摆臂机构左右两侧的摆臂、与摆臂固定相连的摆动轮盘；所述的摆臂驱动组件包括有减速电机、驱动轴和与驱动轴固定连接、位于摆臂机构左右两侧的一对同步带驱动轮，还包括一组同步带导向轮以及一对依次绕过两侧同步带导向轮和同步带驱动轮并能牵引摆动轮盘的同步带。
所述的一种往复摆动移送墙地砖的摆臂机构，摆臂组件及其末端安装的抓握装置的总重心应当从中间最高点向两侧摆动下落到接近互为对称的极限位置。
所述的一种往复摆动移送墙地砖的摆臂机构，摆臂组件设有铰接座，铰接座与摆臂组件的摆动轴线相距一定的半径；摆臂机构还包括有气缸助力组件，所述的气缸助力组件包括气缸和连接杆，其中连接杆的一端与气缸相连接、另一端与摆臂组件上的铰接座相铰接，并且当摆臂组件及其末端安装的抓握装置的总重心位于最高点时，气缸正好处于其工作行程的极限伸出或缩入位置。
所述的一种往复摆动移送墙地砖的摆臂机构，气缸助力组件的气缸的一个腔室保持放空另一个腔室恒压供气。
所述的一种往复摆动移送墙地砖的摆臂机构，用于牵引摆动轮盘的同步带通过一组安装附件将其局部节段固定在摆动轮盘上。
所述的一种往复摆动移送墙地砖的摆臂机构，摆动轮盘为完整的圆轮或留有缺口的圆轮。
所述的一种往复摆动移送墙地砖的摆臂机构，基座包括有用于支撑摆臂组件的轴和轴承，用于支撑减速电机和驱动轴的轴承座及固定座，用于支撑导向轮的一组轴。
本发明在采用上述方案后，其优点在于摆臂机构中的驱动组件通过同步带牵引摆臂进行往复摆动，充分利用同步带传动没有间隙的特点以及设计摆动轮盘的直径数倍于同步带驱动轮直径所形成的减速比，使得减速电机转子间的工作间隙在同步带驱动轮上形成的自由转动空间传递到摆动轮盘上时被等比缩小，使摆臂的自由摆动空间成倍缩小，大幅提高摆臂的运动精确性。并且，采用同步带驱动摆臂能够充分利用同步带的柔性吸收冲击能量，缓解因为摆臂快速往复摆动在摆臂驱动组件上所形成的冲击载荷。另外，采用气缸助力组件平衡摆臂组件及其末端安装的抓握装置的总重心所引起的偏心重力矩，能够有效降低减速电机在摆臂摆动到极限位置附近时所承受的冲击负载。上述设计方案能够以简单的机械结构以及电气控制方式实现摆臂的快速并且精准的摆动，并最大限度地降低作用在摆臂驱动组件上的冲击负载，有效延长摆臂机构的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的轴视图。
图2为本发明的局部结构图。
图3为本发明的工作原理图。
具体实施方式
下面结合一具体实施例对本发明作进一步说明：
参见附图1至图3所示，本实施例所述的一种往复摆动移送墙地砖的摆臂结构。它包括摆臂组件1、摆臂驱动组件2、基座4以及墙地砖抓握装置5。其中的摆臂组件1包括两侧的摆臂101、摆动轮盘102和同步带接头103与同步带夹板104；摆臂驱动组件2包括减速电机201、驱动轴205、两侧的同步带驱动轮202、同步带导向轮203和同步带204；基座4包括支撑摆臂组件2的轴401和轴承402、支撑同步带导向轮203的一组支撑轴404、支撑驱动轴205的轴承座405和固定减速电机201的固定座403。
一对摆臂101和一对摆动轮盘102分别位于摆臂机构的两侧，其中摆臂101的向心端固定在同侧的摆动轮盘102上，另一端与墙地砖抓握装置5相连，用于抓握移送墙地砖。摆动轮盘102通过轴承402支撑在轴401上，可灵活转动。
本实例所述的摆动轮盘102为带有缺口的不完整轮盘，在其残余的圆柱面102-1的外侧排列着同步带导向轮203和同步带驱动轮202，并且同步带驱动轮202距摆动轮盘102的中心距大于同步带导向轮203距摆动轮盘102的中心距。本实例所述的同步带204为开环形式，首先使其中间节段以S型路径依次绕过同步带导向轮203——同步带驱动轮202——同步带导向轮203，然后两端贴附着摆动轮盘102的残余的圆柱面102-1向缺口处包抄缠绕，并在缺口处由两组同步带接头103和同步带夹板104将同步带204两端分别张紧固定在摆动轮盘102的缺口处。
减速电机201通过驱动轴205驱动两侧的同步带驱动轮202往复旋转，通过同步带204的牵引，带动摆动轮盘102和摆臂101往复摆动。由于摆动轮盘102圆柱面102-1的直径数倍于同步带驱动轮202的节圆直径，因此同步带驱动轮202转动一个角度在摆动轮盘102上产生的随动角度也将以相同的倍数缩小，由此避免摆动轮盘102和摆臂101的定位精度受到减速电机201转子间的工作间隙在同步带驱动轮202上所形成的自由转动空间的干扰。同时，由于同步带驱动轮202和摆动轮盘102之间是采用同步带204传动，利用同步带204所具有的无间隙传动特点，有效避免了在此传动过程中产生新的自由转动空间的干扰。另外，由于同步带所具有的柔性能够吸收缓解摆臂组件1在快速往复摆动过程中对摆臂驱动组件2所带来的冲击负荷，使摆臂机构工作更平稳可靠，设备的使用寿命更长。
该摆臂机构还包括有位于摆臂机构两侧的气缸助力组件3，用于平衡摆臂组件1及墙地砖抓握装置5的总重心在摆动过程中产生的偏心重力矩。该气缸助力组件3包括气缸301和连接杆302。其中，气缸301的尾部与基座4相铰接，活塞杆与连接杆302固定相连。在摆动轮盘102的特定半径处设有铰接座105用于铰接连接杆302。气缸301通过连接杆302和铰接座105在摆动轮盘102上作用一个平衡力矩，平衡摆臂组件1与墙地砖抓握装置5的总重心在摆动过程中产生的偏心重力矩。通过在摆动轮盘102上为铰接座105选择合适的角度位置，使当摆臂组件1与墙地砖抓握装置5的总重心移动的最高点时，气缸301处于其工作行程的最大缩入状态。
在气缸301的缩入方向衡压供气，活塞的另一边保持放空，使气缸301时刻保持拉伸作用力。根据力矩的乘积原理：当气缸301处于其工作行程的最大缩入状态时，其拉伸作用力在摆动轮盘102上形成的力矩等于零，此时，摆臂组件1与墙地砖抓握装置5的总重心位于最高点，偏心重力矩等于零，不需要平衡力矩；当摆臂组件1与墙地砖抓握装置5的总重心从最高点向一侧摆动下降时，偏心重力矩出现并逐渐加大，与此同时，摆动轮盘102上的铰接座105向另一侧偏摆，气缸301的拉伸作用力在摆动轮盘102上同步产生反向力矩并同步加大，形成与摆臂组件1和墙地砖抓握装置5产生的偏心重力矩基本保持同步波动的反向平衡力矩。上述在摆臂机构中利用气缸助力组件3平衡摆臂组件1和墙地砖抓握装置5在摆动过程中产生的偏心重力矩的技术方案能够有效缓解摆臂机构在往复摆动过程中对摆臂驱动组件2产生的冲击负载，有利于提高摆动频率，提升摆臂机构的工作效率，延长设备使用寿命。
综上所述，该往复摆动移送墙地砖的摆臂机构通过采用同步带牵引摆动轮盘以及利用气缸助力组件平衡摆臂机构在摆动过程中产生的偏心重力矩等技术方案，能够有效避免各个传动部件的工作间隙对摆臂定位精度的干扰，缓解摆臂机构在快速往复摆动过程中所产生的冲击负荷，使摆臂机构运动平稳、工作可靠，并延长摆臂机构的使用寿命，值得推广。
以上所述之实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种往复摆动移送墙地砖的摆臂机构，它包括摆臂组件（1）、摆臂驱动组件（2）、基座（4）以及墙地砖抓握装置（5）；其中，所述的摆臂组件（1）包括摆臂机构左右两侧的摆臂（101）、与摆臂（101）固定相连的摆动轮盘（102）；所述的摆臂驱动组件（2）包括有减速电机（201）、驱动轴（205）和与驱动轴（205）固定连接、位于摆臂机构左右两侧的一对同步带驱动轮（202），还包括一组同步带导向轮（203）以及一对依次绕过两侧同步带导向轮（203）和同步带驱动轮（202）并能牵引摆动轮盘（102）的同步带（204），其特征在于：所述的摆臂组件（1）设有铰接座（105），铰接座（105）与摆臂组件（1）的摆动轴线相距一定的半径；摆臂机构还包括有气缸助力组件（3），所述的气缸助力组件（3）包括气缸（301）和连接杆（302），其中连接杆（302）的一端与气缸（301）相连接、另一端与摆臂组件（1）上的铰接座（105）相铰接，并且当摆臂组件（1）及其末端安装的墙地砖抓握装置（5）的总重心位于最高点时，气缸（301）正好处于其工作行程的极限伸出或缩入位置。
2.根据权利要求1所述的一种往复摆动移送墙地砖的摆臂机构，其特征在于：所述的摆臂组件（1）及其末端安装的墙地砖抓握装置（5）的总重心应当从中间最高点向两侧摆动下落到接近互为对称的极限位置。
3.根据权利要求1所述的一种往复摆动移送墙地砖的摆臂机构，其特征在于：所述的气缸助力组件（3）的气缸（301）的一个腔室保持放空另一个腔室恒压供气。
4.根据权利要求1所述的一种往复摆动移送墙地砖的摆臂机构，其特征在于：所述用于牵引摆动轮盘（102）的同步带（204）通过一组安装附件（103、104）将其局部节段固定在摆动轮盘（102）上。
5.根据权利要求1或4所述的一种往复摆动移送墙地砖的摆臂机构，其特征在于：所述的摆动轮盘（102）为完整的圆轮或留有缺口的圆轮。
6.根据权利要求1所述的一种往复摆动移送墙地砖的摆臂机构，其特征在于：所述的基座（4）包括有用于支撑摆臂组件（1）的轴（401）和轴承（402），用于支撑同步带导向轮（203）的一组支撑轴（404），用于支撑驱动轴（205）的轴承座（405）和用于固定减速电机（201）的固定座（403）。
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