CN105328692A - 伸缩装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种伸缩装置，该伸缩装置中，伸缩臂驱动电机通过减速机驱动固定在减速机上的伸缩臂驱动齿轮，伸缩臂驱动齿轮与第一级伸缩臂上的伸缩臂驱动齿条相啮合，带动第一级伸缩臂相对于伸缩臂安装板滑动；第一级伸缩臂带动端头固定座相对于伸缩臂安装板以速度V滑动，端头固定座通过皮带传动机构带动第二级伸缩臂以两倍于V的速度沿着相同的方向滑动；在自动化生产线上，该装置实现快速、精确的到达指定位置，提高作业效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械领域中的伸缩装置，特别地，涉及一种应用在热冲压自动化生产线上的伸缩装置。
背景技术
热冲压成形技术是将板料加热到九百多度高温，再迅速转移到具有冷却功能的模具上进行成形淬火，得到超高强度成形件的一种工艺。超高强钢成型件近来年发展迅速，特别在汽车行业，具有减轻车重和提高安全性的双重作用。目前，热冲压技术也是得到了越来越广泛地应用。然而，在热冲压自动化生产线上，为了防止加热后的板材与空气接触后过快降温，要求机器人能够迅速转移高温板材，同时又由于生产线上的炉具与冲床之间的距离要尽可能的小，以节约运送时间，因此要求机器人上使用的机械臂要在一定尺寸范围内，在必须满足行程的情况下尽可能小。
目前，热冲压自动化生产线上使用到的伸缩装置的结构是以套装方式相结合的管式结构的一、二级伸缩臂，以及用于推动二级伸缩臂移动的液压油缸。而液压油缸的工作原理是根据液压油缸的工作负载和选定的油液工作压力，确定活塞和活塞杆的直径；根据液压油缸的运动速度、活塞和活塞杆的直径，确定液压泵的流量。可见如果液压泵的流量稍有波动，或液压油缸的工作负载发生变化都会影响二级伸缩臂的运动特性和精度。因此这种伸缩装置在自动化生产作业中，运动特性并不稳定，而且收到的冲击大，定位精度不高。
由于上述问题的存在，本发明人对伸缩装置进行了深入研究，以便于解决在热冲压技术中伸缩装置不能高速运行，定位精度不高，运动稳定性不好的问题。
发明内容
为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：
设置一种伸缩装置，该伸缩装置中的伸缩臂驱动电机11通过减速机12驱动固定在减速机12上的伸缩臂驱动齿轮14，伸缩臂驱动齿轮14与第一级伸缩臂2上的伸缩臂驱动齿条1相啮合，带动第一级伸缩臂2相对于伸缩臂安装板13滑动；第一级伸缩臂2带动端头固定座22相对于伸缩臂安装板13以速度V滑动，端头固定座22通过皮带传动机构23带动第二级伸缩臂3以两倍于V的速度沿着相同的方向滑动；在自动化生产线上，该装置实现快速、精确的到达指定位置，提高作业效率，从而完成本发明。
本发明的目的在于提供以下方面
第一方面，本发明提供了一种伸缩装置，该装置从上至下依次包括，
伸缩臂驱动机构1，其包括，伸缩臂驱动电机11、减速机12和伸缩臂安装板13，其中，减速机12固定在伸缩臂安装板13上，伸缩臂驱动电机11通过减速机12驱动固定在减速机12上的伸缩臂驱动齿轮14，在伸缩臂安装板13底部设置一级滑块15，
第一级伸缩臂2，其上设置与伸缩臂驱动齿轮14相啮合的伸缩臂驱动齿条21，在第一级伸缩臂2内部设置两个端部固定座22，在两个端部固定座22外部设置环状皮带传动机构23，所述皮带传动机构23是由一段皮带24首尾相接构成的环形带，首尾相接处固连在伸缩臂安装板13上，皮带的中间部分固连在第二级伸缩臂3上，在第一级伸缩臂2顶部设置一级滑行导轨25，一级滑行导轨25与一级滑块15相匹配，在第一级伸缩臂2两侧下方设置二级滑行导轨26，和
第二级伸缩臂3，其包括二级滑块31，二级滑块31与二级滑行导轨26相匹配。
第二方面，本发明提供了一种伸缩装置，减速机12与伸缩臂驱动齿轮14之间止口配合，通过螺栓固定；伸缩臂驱动齿条21与第一级伸缩臂2之间止口配合，通过螺钉固定。
第三方面，本发明提供了一种伸缩装置，第一级伸缩臂2顶部的左右两侧均设有缓冲块27。
第四方面，本发明提供了一种伸缩装置，在伸缩臂安装板13上设置毛毡齿轮装配体28，毡齿轮装配体与伸缩臂驱动齿条21相啮合。
第五方面，本发明提供了一种伸缩装置，在伸缩臂安装板13上侧设置有与之垂直的空心钢梁4、RV减速机41和电机42，其中，RV减速机与伸缩臂安装板固定，电机位于空心钢梁4内部且电机42底部与RV减速机41相连，电机通过RV减速机带动伸缩臂安装板13绕着钢梁旋转。
第六方面，本发明提供了一种伸缩装置，第二级伸缩臂3上设置机械手。
第七方面，本发明提供了一种伸缩装置，伸缩臂驱动电机11通过减速机12驱动伸缩臂驱动齿轮14，伸缩臂驱动齿条21与伸缩臂驱动齿轮14相啮合，带动第一级伸缩臂2相对于伸缩臂安装板13滑动；第一级伸缩臂2带动端头固定座22相对于伸缩臂安装板13以设定的速度滑动，端头固定座22通过皮带传动机构23带动第二级伸缩臂2以两倍于设定的速度沿着相同的方向滑动。
本发明提供的一种伸缩装置，具有以下几点有益效果：
(1)本发明提供的伸缩臂装置，结构简单，在伸缩臂驱动齿轮、齿条驱动下和皮带传动机构作用下，运行中的第二级伸缩臂以两倍于第一级伸缩臂的速度沿着相同的方向滑动，可实现高速稳定的运行。
(2)本发明提供的伸缩装置，由于其运行速度快，可减少高温板材滞留在空气中的时间，有效的提高了生产作业中的效率。
(3)本发明提供的伸缩装置，由于滑块和滑行导轨配合使用，保证了第一级与第二级伸缩臂的直线运动，使得该装置定位精度高，性能稳定可靠。
(4)本发明所述的伸缩装置，由两级伸缩臂构成该装置，且该装置还能实现360度旋转运动，因此该装置尤其适合在车间使用，能够大幅的节省空间，这样不仅节约了土地资源，而且有效降低企业成本。
附图说明
图1示出根据本发明一种优选实施方式的伸缩装置主视结构示意图；
图2示出根据本发明一种优选实施方式的伸缩装置俯视结构示意图；
图3示出根据本发明一种优选实施方式的伸缩装置剖视结构示意图；
图4示出根据本发明一种优选实施方式的钢梁与伸缩装置位置关系示意图；
图5示出根据本发明一种优选实施方式的钢梁结构示意图。
附图标号说明：
1-伸缩臂驱动机构
11-伸缩臂驱动电机
12-减速机
13伸缩臂安装板
14-伸缩臂驱动齿轮
15-一级滑块
2-第一级伸缩臂
21-伸缩臂驱动齿条
22-端头固定座
23-皮带传动机构
24-皮带
25-一级滑行导轨
26-二级滑行导轨
27-缓冲块
28-毛毡齿轮装配体
3-第二级伸缩臂
31-二级滑块
4-空心钢梁
41-RV减速机
42-电机
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在一个优选的实施方式中，如图1，图2和图3中所示，本发明提供的伸缩装置从上至下依次包括，
伸缩臂驱动机构1，其包括，伸缩臂驱动电机11、减速机12和伸缩臂安装板13，其中，减速机12固定于伸缩臂安装板13上，伸缩臂驱动电机11通过减速机12驱动固定在减速机12上的伸缩臂驱动齿轮14；在伸缩臂安装板13底部设置一级滑块15，
第一级伸缩臂2，其上设置与伸缩臂驱动齿轮相啮合的伸缩臂驱动齿条21，在第一级伸缩臂内部设置两个端部固定座22，两个端部固定座外部设置环状皮带传动机构23，所述皮带传动机构是由一段皮带24首尾相接构成的环形带，首尾相接处固连在伸缩臂安装板13上，皮带的中间部分固连在第二级伸缩臂上，在第一级伸缩臂顶部两侧设置一级滑行导轨25，一级滑行导轨25与一级滑块相匹配，第一级伸缩臂两侧下方设置二级滑行导轨26，和
第二级伸缩臂3，其包括二级滑块31，二级滑块31与二级滑行导轨相匹配。
在上述优选的实施方式中，减速机顶部与伸缩臂驱动电机固定，其中，减速机可根据实际需要的速度来选择减速机的减速比，有效控制第一级伸缩臂的滑行速度；伸缩臂驱动电机优选伺服电机，不仅能有效控制运动特性和精度，实现精确定位，而且加速和减速时的稳定性很好。减速机底部通过法兰与伸缩臂安装板固定，伸缩臂驱动齿轮固定在减速机上。其中，伸缩臂驱动电机通过减速机驱动伸缩臂驱动齿轮，伸缩臂驱动齿条与伸缩臂驱动齿轮相啮合驱动第一级伸缩臂。一级滑块对称设置在伸缩臂安装板底部，第一级伸缩臂顶部两侧设置一级滑行导轨，一级滑行导轨与一级滑块相匹配，一级滑块在一级滑行导轨上可做相对直线运动，保证了第一级伸缩臂的运动精度。第一级伸缩臂两侧下方设置二级滑行导轨，第二级伸缩臂上设置二级滑块，二级滑块与二级滑行导轨相匹配，由于二级滑块在二级滑行导轨上可做相对直线滑动，保证了第二级伸缩臂的运动精度。在第一级伸缩臂内部设置两个端部固定座，两个端部固定座外部设置环状皮带传动机构，皮带传动机构是由一段皮带(24)首尾相接构成的环形带，首尾相接处固连在伸缩臂安装板(13)上，皮带的中间部分固连在二级伸缩臂上，在皮带传动机构的驱动下，当第一级伸缩臂相对于伸缩臂安装板以设定的速度运行时，第二级伸缩臂相对于伸缩臂安装板以两倍于设定的速度运行，实现了快速稳定的运行。
在一个优选的实施方式中，减速机12与伸缩臂驱动齿轮14之间止口配合，通过螺栓固定；伸缩臂驱动齿条21与第一级伸缩臂2之间止口配合，通过螺钉固定。止口配合，螺钉固定方式简单方便，在安装或拆卸时易于操作，提高工作效率。
在一个优选的实施方式中，第一级伸缩臂顶部的左右两侧均设有缓冲块27。其中，缓冲块为橡胶材料制成，当伸缩臂滑动到极限位置时，可起到缓冲和保护作用，阻挡伸缩臂，防止伸缩臂滑出，同时增加装置的使用寿命，降低企业成本。
在一个优选的实施方式中，伸缩臂安装板上设置毛毡齿轮装配体28，与所述伸缩臂驱动齿条相啮合。其中，毛毡齿轮装配体与伸缩臂驱动齿条啮合，使得润滑系统中的润滑油经过管路流到毛毡上，对伸缩臂驱动齿轮和伸缩臂驱动齿条起到润滑作用。
在一个优选的实施方式中，如图4和图5所示，伸缩臂安装板上侧设置有与之垂直的空心钢梁4、RV减速机41和电机42，其中，RV减速机41与伸缩臂安装板13固定，电机42位于空心钢梁4内部且电机42底部与RV减速机41相连，电机通过RV减速机带动伸缩臂安装板13绕着钢梁旋转。
在上述优选实施方式中，伸缩臂安装板通过输出法兰与RV减速机固定；由于电机设置于空心钢梁内部，这样既能节省空间，又可起到美观的效果；选用RV减速机，因其结构紧凑体积小，减速比可以做到很大，机械性能好，再加上采用滚动摩擦，所以经久耐用寿命长；同时又因其过载能力强、耐冲击、惯性力矩小，适用于起动频繁和正反转场合，另外还可获得较低的输出转速。RV减速机与空心钢梁末端固定，RV减速机与空心钢梁末端之间止口配合，通过螺钉固定，固定方式简单方便易于操作。位于空心钢梁内部的电机通过RV减速机驱动钢梁末端旋转，从而实现了伸缩装置的360度旋转运动，同时，由于空心钢梁末端与伸缩装置相结合，可对伸缩装置起到很好的控制效果；此外，由于能够实现伸缩装置的360度旋转运动，在自动化生产线上，可大幅减少装置的设置，从而节省空间，节约土地资源，降低生产成本，提高生产效率。
在一个优选的实施方式中，第二级伸缩臂上设置机械手，伸缩装置可进行拾取作业，尤其在高温拾取作业中，可进行快速准确的拾取，不仅提高工作效率，而且减少劳动力，为企业降低成本。
在一个优选的实施方式中，伸缩臂驱动电机11通过减速机12驱动伸缩臂驱动齿轮14，伸缩臂驱动齿轮14与第一级伸缩臂2上的伸缩臂驱动齿条21相啮合，带动第一级伸缩臂相对于伸缩臂安装板13滑动；第一级伸缩臂带动端头固定座22相对于伸缩臂安装板以设定的速度滑动，端头固定座通过皮带传动机构23带动第二级伸缩臂3以两倍于设定的速度沿着相同的方向滑动。因此，本发明提供的装置在自动化生产线上，可实现快速、精确的到达指定位置，提高作业效率。
本发明所述的设定的速度是指任意的一个合理速度,以本发明提供的装置能够实现为主。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种伸缩装置，其特征在于，该装置从上至下依次包括，
伸缩臂驱动机构(1)，其包括，伸缩臂驱动电机(11)、减速机(12)和伸缩臂安装板(13)，其中，减速机(12)固定在伸缩臂安装板(13)上，伸缩臂驱动电机(11)通过减速机(12)驱动固定在减速机(12)上的伸缩臂驱动齿轮(14)，在伸缩臂安装板(13)底部设置一级滑块(15)，
第一级伸缩臂(2)，其上设置与伸缩臂驱动齿轮(14)相啮合的伸缩臂驱动齿条(21)，在第一级伸缩臂(2)内部设置两个端部固定座(22)，在两个端部固定座(22)外部设置环状皮带传动机构(23)，所述皮带传动机构(23)是由一段皮带(24)首尾相接构成的环形带，首尾相接处固连在伸缩臂安装板(13)上，皮带的中间部分固连在第二级伸缩臂上，在第一级伸缩臂(2)顶部设置一级滑行导轨(25)，一级滑行导轨(25)与一级滑块(15)相匹配，在第一级伸缩臂(2)两侧下方设置二级滑行导轨(26)，和
第二级伸缩臂(3)，其包括二级滑块(31)，二级滑块(31)与二级滑行导轨(26)相匹配。
2.根据权利要求1所述的伸缩装置，其特征在于，减速机(12)与伸缩臂驱动齿轮(14)之间止口配合，通过螺栓固定；伸缩臂驱动齿条(21)与第一级伸缩臂(2)之间止口配合，通过螺钉固定。
3.根据权利要求1所述的伸缩装置，其特征在于，第一级伸缩臂(2)顶部的左右两侧均设有缓冲块(27)。
4.根据权利要求1所述的伸缩装置，其特征在于，在伸缩臂安装板(13)上设置毛毡齿轮装配体(28)，毡齿轮装配体与伸缩臂驱动齿条(21)相啮合。
5.根据权利要求1所述的伸缩装置，其特征在于，在伸缩臂安装板(13)上侧设置有与之垂直的空心钢梁(4)、RV减速机(41)和电机(42)，其中，RV减速机固定在伸缩臂安装板上，电机(42)位于钢梁(4)内部且电机(42)底部与RV减速机(41)固连，电机通过RV减速机带动伸缩臂安装板(13)绕着空心钢梁旋转。
6.根据权利要求1所述的伸缩装置，其特征在于，第二级伸缩臂(3)上设置机械手。
7.根据权利要求1所述的伸缩装置，其特征在于，伸缩臂驱动电机(11)通过减速机(12)驱动伸缩臂驱动齿轮(14)，伸缩臂驱动齿条(21)与伸缩臂驱动齿轮(14)相啮合，带动第一级伸缩臂(2)相对于伸缩臂安装板(13)滑动，第一级伸缩臂(2)带动端头固定座(22)相对于伸缩臂安装板(13)以设定的速度滑动，端头固定座(22)通过皮带传动机构(23)带动第二级伸缩臂(2)以两倍于上述设定的速度沿着相同的方向滑动。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160217 |