CN105033632A - 选孔定位机械手 - Google Patents

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Abstract

一种选孔定位机械手，包括胶盖上料装置、胶盖顶头座、旋转定位装置、第二竖轴和凸轮驱动部分，凸轮驱动部分包括：共轴的选孔凸轮、胶盖凸轮和摆臂凸轮，弯折部与机身销接、上端通过第一连杆与旋转定位装置上的导选块连接、下杆部与选孔凸轮滑动配合的第一L形推杆，弯折部与机身销接、上端通过第二连杆与旋转定位装置上的T型块连接、下杆部与摆臂凸轮的第一凸轮面滑动配合的第二L形推杆，杆身与胶盖凸轮滑动配合、一端与机身销接另一端通过第三连杆与第二竖轴下端连接的第三推杆，杆身与摆臂凸轮的第二凸轮面滑动配合、一端与机身销接另一端通过第四连杆与胶盖顶头座下端连接的第四推杆。其完全由凸轮驱动，结构紧凑、维护方便、抗干扰能力强。

Description

选孔定位机械手
技术领域
本发明涉及选孔定位机械手，尤其是一种凸轮驱动的纯机械机构选孔定位机械手，属于工业自动化领域。
背景技术
目前，国内外已经通过组装元件实现自动化的组立机提高了生产效率，典型的代表就是铝电解电容器的装配过程已由一条生产线集成为一台设备，在组立机工作时，有很多元件是圆形双孔元件，一般此类元件需要选孔定位，典型代表就是铝电解电容器中的胶盖元件，但是，给此类元件选孔定位的机构一般比较复杂，从而也限制了组立机的工作效率，进一步影响了工业生产自动化的效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种选孔定位机械手，该选孔定位机械手采用纯机械结构实现，具有结构紧凑、维护方便、效率高的特点。
本发明的具体技术方案为：
一种选孔定位机械手，其包括：
胶盖上料装置，具有：固定于第一竖轴下端用于控制胶盖释放的托片，用于向下推压胶盖的压针，摆杆，设置于摆杆与第一竖轴和压针之间的第一传动组件；
胶盖顶头座，设置于胶盖上料装置的下方，且其在水平面的投影与所述压针在水平面的投影相隔一定距离；
旋转定位装置，具有：设置于胶盖顶头座和胶盖上料装置之间的选孔臂，设置于选孔臂上的选孔针座、针座驱动轮及胶盖顶销，沿竖向固定在选孔臂一端的摆臂空心轴，固定于摆臂空心轴下端的T型块，与摆臂空心轴嵌套的选孔空心轴，以及固定于选孔空心轴上端的中心轮和下端的导选块，中心轮和针座驱动轮通过第二传动组件连接；
第二竖轴，设置于选孔空心轴内，上端与所述摆杆连接；以及
凸轮驱动部分，包括：
选孔凸轮、胶盖凸轮和摆臂凸轮，它们固定于一个凸轮轴上；
第一L形推杆，弯折部与机身销接、上端通过第一连杆与导选块连接、下杆部通过滚子与选孔凸轮滑动配合；
第二L形推杆，弯折部与机身销接、上端通过第二连杆与所述T型块连接、下杆部通过滚子与摆臂凸轮的第一凸轮面滑动配合；
第三推杆，杆身通过滚子与胶盖凸轮滑动配合、一端与机身销接另一端通过第三连杆与第二竖轴下端连接；以及
第四推杆，杆身通过滚子与摆臂凸轮的第二凸轮面滑动配合、一端与机身销接另一端通过第四连杆与胶盖顶头座下端连接。
优选地，所述第一传动组件包括：
固定于第一竖轴上端的横杆；
通过能上下移动的竖支撑杆支撑在所述横杆上方的开压块；
设置在所述竖支撑杆和所述摆杆之间的桥块；以及
设置于横杆和机身之间的横杆复位弹簧。
优选地，所述胶盖上料装置具有两个托片和两个压针，两个托片对应通过两个第一竖轴支撑；对应地，所述第一传动组件的横杆有两个，两个横杆对应固定在两个第一竖轴上端且使两个横杆之间的夹角小于180度；所述第一传动组件的开压块有一个，开压块的端面呈倒三角形，开压块被支撑在两个横杆夹角处的上方，在开压块向下移动时能够通过两个横杆驱动两个托片绕各自所在的第一竖轴同步转动。
优选地，所述第二传动组件包括皮带和皮带张紧轮。
优选地，所述摆臂凸轮为一个内外凸轮。
优选地，第一至第四连杆和与其连接的部件采用公制杆端轴承连接。
所述凸轮轴转动时，带动胶盖凸轮、选孔凸轮和摆臂凸轮转动，胶盖凸轮的转动驱动托片绕其所在的第一竖轴转动并驱动压针上下移动；选孔凸轮的转动驱动选孔针座旋转；摆臂凸轮的转动一方面驱动选孔臂在胶盖顶头座和压针之间摆动，另一方面驱动胶盖顶头座在选孔臂到达其上方时向上移动推动所述胶盖顶销向上移动。
本发明的有益效果是：整个机械手是由凸轮驱动的纯机械机构，具有结构紧凑、维护方便、抗干扰能力强、效率高的特点。
附图说明
图1-图3为本发明选孔定位机械手典型实施例的三维结构图；
图4为其胶盖上料装置的结构图；
图5-图6为其旋转定位装置的结构图；
图7-图8为其连杆连接部分的结构图；
图9-图10为其凸轮驱动部分的结构图；
图11为本发明选孔定位机械手三维结构简图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。这些更详细的描述旨在帮助理解本发明，而不应被用于限制本发明。
如图1-11所示，本选孔定位机械手包括：胶盖上料装置1，旋转定位装置2，连杆连接部分3，凸轮驱动部分4，胶盖顶头座306，第二竖轴201。
参照图4，胶盖上料装置1具有：固定于第一竖轴108下端用于控制胶盖释放的托片116，用于向下推压胶盖的压针115，摆杆101，设置于摆杆101与第一竖轴108和压针115之间的第一传动组件。第一传动组件用于将摆杆101的运动传递给第一竖轴108和压针115，从而达到控制托片116绕第一竖轴108转动、以及压针115上下运动。第一传动组件包括：固定于第一竖轴108上端的横杆105；通过能上下移动的竖支撑杆106支撑在所述横杆105上方的开压块107；设置在竖支撑杆106和摆杆101之间的桥块113；以及设置于横杆105和机身之间的横杆复位弹簧110。更具体地，在典型实施例中，摆杆101与定位块102之间通过支点形成转动副；定位块102与主板103固连；主板103与支块104及支撑方块114固连；支撑方块114与机身固连；摆杆101的另一端与桥快113固连；桥快113与竖支撑杆106固连；竖支撑杆106与开压块107固连；支块104与第一空心管109及第二空心管112固连；第一空心管109中安装有第一竖轴108，形成转动副；第一竖轴108与横杆105固连；横杆105与支块104之间通过横杆复位弹簧110连接；第一竖轴108与托片116固连；第二空心管112上端与特质螺钉111固连，下端安装有压针115。竖支撑杆106安装在主板103的铜套之内；特质螺钉111与压针115之间通过压簧连接。
在典型实施例中，胶盖上料装置1具有两个托片116和两个压针115，两个托片116对应通过两个第一竖轴108支撑；对应地，第一传动组件的横杆105有两个，两个横杆105对应固定在两个第一竖轴108上端且使两个横杆105之间的夹角小于180度；第一传动组件的开压块107有一个，开压块107的端面呈倒三角形，开压块107被支撑在两个横杆105夹角处的上方，在开压块107向下移动时能够通过两个横杆105驱动两个托片116绕各自所在的第一竖轴108同步转动。
胶盖顶头座306设置于胶盖上料装置1的下方，且其在水平面的投影与所述压针115在水平面的投影相隔一定距离。胶盖顶头座306也有两个，与胶盖上料装置1中的两个压针115一一对应。
参照图5、图6和图11，旋转定位装置2具有：设置于胶盖顶头座306和胶盖上料装置1之间的选孔臂207，设置于选孔臂207上的选孔针座210、针座驱动轮211及胶盖顶销214，沿竖向固定在选孔臂207一端的摆臂空心轴205，固定于摆臂空心轴205下端的T型块203，与摆臂空心轴205嵌套的选孔空心轴208，以及固定于选孔空心轴208上端的中心轮209和下端的导选块202，中心轮209和针座驱动轮211通过第二传动组件连接。其中，第二传动组件包括皮带212和皮带张紧轮215。
选孔臂207上的选孔针座210、针座驱动轮211及胶盖顶销214也各有两个，与两个胶盖顶头座306、以及胶盖上料装置1中的两个压针115一一对应。
更具体地，在典型实施例中，固定轴座206安装在机身上，固定轴座206与摆臂空心轴205之间通过轴承连接，形成转动副；摆臂空心轴205与半圆轴204及选孔臂207通过螺钉固连；半圆轴204与T型块203通过螺钉固连；摆臂空心轴205与选孔空心轴208之间通过轴承连接，形成转动副；选孔臂207与针座驱动轮211上固连的空心轴之间通过轴承连接，形成转动副；中心轮209与针座驱动轮211之间通过皮带212连接，皮带212通过皮带张紧轮215张紧；针座驱动轮211与选孔针座210固连；胶盖顶销214从针座驱动轮211上固连的空心轴内部穿过。
第二竖轴201设置于选孔空心轴208内，上端与所述摆杆101可转动地连接以驱动摆杆101摆动。
参照图7-11，凸轮驱动部分4包括：选孔凸轮404，胶盖凸轮403，摆臂凸轮405，第一L形推杆302，第二L形推杆304，第三推杆410，第四推杆409。选孔凸轮404、胶盖凸轮403和摆臂凸轮405固定于一个凸轮轴402上。第一L形推杆302的弯折部与机身销接，上端通过第一连杆303与导选块202连接，下杆部通过滚子与选孔凸轮404滑动配合。第二L形推杆304的弯折部与机身销接，上端通过第二连杆305与所述T型块203连接，下杆部通过滚子与摆臂凸轮405的第一凸轮面滑动配合。第三推杆410的杆身通过滚子与胶盖凸轮403滑动配合，一端与机身销接，另一端通过第三连杆309与第二竖轴201下端连接。第四推杆409的杆身通过滚子与摆臂凸轮405的第二凸轮面滑动配合，一端与机身销接，另一端通过第四连杆307与胶盖顶头座306下端连接。其中的摆臂凸轮405为一个内外凸轮。
更具体地说，凸轮轴承座401安装在机身上，凸轮轴承座401与凸轮轴402之间通过滚动轴承连接，形成转动副；胶盖凸轮403的外轮廓面与第三推杆410上的滚子相连；选孔凸轮404的外轮廓面与第一L形推杆302上的滚子相连；摆臂凸轮405的外轮廓面(第二凸轮面)与第四推杆409上的滚子相连，其内轮廓面(第一凸轮面)与第二L形推杆304上的滚子相连。第三推杆410与第三连杆309之间通过公制杆端轴承连接；第一L形推杆302与第一连杆303之间通过公制杆端轴承连接；第四推杆409与两个第四连杆307之间通过公制杆端轴承连接；第二L形推杆304与第二连杆305之间通过公制杆端轴承连接；第三连杆309与旋转定位装置2中的第二竖轴201之间通过公制杆端轴承连接；第一连杆303与旋转定位装置2中的导选块202之间通过公制杆端轴承连接；第四连杆307与胶盖顶头座306之间通过公制杆端轴承连接；第二连杆305与旋转定位装置2中的T型块203之间通过公制杆端轴承连接。第一L形推杆302、第二L形推杆304、第四推杆409及第三推杆410与机身之间通过推杆支座411连接，形成转动副。
进一步地，在第三推杆410和机身之间还设置有第一拉簧408，用于将第三推杆410上的滚子与胶盖凸轮403的外轮廓面压紧。在第一L形推杆302与机身之间还设置有第二拉簧301，用于将第一L形推杆302上的滚子与选孔凸轮404的外轮廓面压紧。在第四推杆409和机身之间还设置有第三拉簧407，用于将第四推杆409上的滚子与摆臂凸轮405的外轮廓面压紧。更具体地说，第二拉簧301与固连在机身上的第一固定块308连接；第三拉簧407及第一拉簧408与固连在机身上的第二固定块406连接。
参照图11，凸轮轴402转动时，带动胶盖凸轮403、选孔凸轮404和摆臂凸轮405转动。胶盖凸轮403最终驱动托片116绕其所在的第一竖轴108转动实现打开与关闭，以及带动压针115上下移动，托片116的打开与关闭起到了存取与释放胶盖的作用，而压针115的向下移动给了胶盖一定压力，使胶盖能够被压到选孔针座210上的针头上，起到了辅助胶盖选孔的作用。选孔凸轮404最终驱动选孔针座210上的针头旋转，从而带动针头上的胶盖跟着一起旋转，由于选孔针座210会正逆旋转固定180度回到初始位置，从而保证针头上的胶盖到达指定位置，完成选孔定位功能。摆臂凸轮405中的内凸轮(内轮廓面)最终驱动选孔臂207在胶盖顶头座306和压针115之间来回摆动，当选孔臂207处于摆动的两个不同位置时，分别由选孔针座210上的针头完成胶盖的选孔定位功能和由胶盖顶销214的向上移动完成顶出胶盖功能；摆臂凸轮405中的外凸轮(外轮廓面)最终驱动的即是胶盖顶销214的上下移动，即摆臂凸轮405驱动胶盖顶头座306在选孔臂207到达其上方时向上移动推动胶盖顶销214向上移动。

Claims (7)

1.选孔定位机械手，其特征在于，包括：
胶盖上料装置(1)，具有：固定于第一竖轴(108)下端用于控制胶盖释放的托片(116)，用于向下推压胶盖的压针(115)，摆杆(101)，设置于摆杆与第一竖轴和压针之间的第一传动组件；
胶盖顶头座(306)，设置于胶盖上料装置的下方，且其在水平面的投影与所述压针(115)在水平面的投影相隔一定距离；
旋转定位装置(2)，具有：设置于胶盖顶头座(306)和胶盖上料装置(1)之间的选孔臂(207)，设置于选孔臂上的选孔针座(210)、针座驱动轮(211)及胶盖顶销(214)，沿竖向固定在选孔臂(207)一端的摆臂空心轴(205)，固定于摆臂空心轴(205)下端的T型块(203)，与摆臂空心轴(205)嵌套的选孔空心轴(208)，以及固定于选孔空心轴(208)上端的中心轮(209)和下端的导选块(202)，中心轮(209)和针座驱动轮(211)通过第二传动组件连接；
第二竖轴(201)，设置于选孔空心轴(208)内，上端与所述摆杆(101)连接；以及
凸轮驱动部分(4)，包括：
选孔凸轮(404)、胶盖凸轮(403)和摆臂凸轮(405)，它们固定于一个凸轮轴(402)上；
第一L形推杆(302)，弯折部与机身销接、上端通过第一连杆(303)与导选块(202)连接、下杆部通过滚子与选孔凸轮(404)滑动配合；
第二L形推杆(304)，弯折部与机身销接、上端通过第二连杆(305)与所述T型块(203)连接、下杆部通过滚子与摆臂凸轮(405)的第一凸轮面滑动配合；
第三推杆(410)，杆身通过滚子与胶盖凸轮(403)滑动配合、一端与机身销接另一端通过第三连杆(309)与第二竖轴(201)下端连接；以及
第四推杆(409)，杆身通过滚子与摆臂凸轮(405)的第二凸轮面滑动配合、一端与机身销接另一端通过第四连杆(307)与胶盖顶头座(306)下端连接。
2.根据权利要求1所述的选孔定位机械手，其特征在于：所述第一传动组件包括：
固定于第一竖轴(108)上端的横杆(105)；
通过能上下移动的竖支撑杆(106)支撑在所述横杆(105)上方的开压块(107)；
设置在所述竖支撑杆(106)和所述摆杆(101)之间的桥块(113)；以及
设置于横杆和机身之间的横杆复位弹簧(110)。
3.根据权利要求2所述的选孔定位机械手，其特征在于：
所述胶盖上料装置(1)具有两个托片和两个压针，两个托片对应通过两个第一竖轴支撑；
对应地，所述第一传动组件的横杆(105)有两个，两个横杆对应固定在两个第一竖轴上端且使两个横杆之间的夹角小于180度；所述第一传动组件的开压块(107)有一个，开压块的端面呈倒三角形，开压块被支撑在两个横杆夹角处的上方，在开压块向下移动时能够通过两个横杆驱动两个托片绕各自所在的第一竖轴同步转动。
4.根据权利要求1所述的选孔定位机械手，其特征在于：所述第二传动组件包括皮带(212)和皮带张紧轮(215)。
5.根据权利要求1所述的选孔定位机械手，其特征在于：所述摆臂凸轮(405)为一个内外凸轮。
6.根据权利要求1所述的选孔定位机械手，其特征在于：第一至第四连杆和与其连接的部件采用公制杆端轴承连接。
7.根据权利要求1所述的选孔定位机械手，其特征在于：凸轮轴(402)转动时，带动胶盖凸轮(403)、选孔凸轮(404)和摆臂凸轮(405)转动，胶盖凸轮(403)的转动驱动托片(116)绕其所在的第一竖轴(108)转动并驱动压针(115)上下移动；选孔凸轮(404)的转动驱动选孔针座(210)旋转；摆臂凸轮(405)的转动一方面驱动选孔臂(207)在胶盖顶头座(306)和压针(115)之间摆动，另一方面驱动胶盖顶头座(306)在选孔臂(207)到达其上方时向上移动推动所述胶盖顶销(214)向上移动。
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