CN105805263B - 一种用于生产流水线中实现分度‑摆动‑升降联动的驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于生产流水线中实现分度‑摆动‑升降联动的驱动装置，包括：弧面分度凸轮机构，输入轴上的弧面分度凸轮和第一输出轴上的分度盘啮合，实现第一输出轴的分度动作；弧面摆动凸轮机构，输入轴上的弧面分度凸轮和第二输出轴上的摆动盘啮合，实现第二输出轴的往复摆动动作；盘形凸轮升降机构，固连支架上的两个凸轮从动轴承分别与输入轴上的盘型凸轮和第二输出轴末端的升降盘啮合，实现第二输出轴的升降动作。本发明可以将输入轴的旋转运动转化为第一输出轴的间歇分度运动、第二输出轴的升降运动和往复摆动,可以实现分度、摆动和升降三个动作的联动，解决了生产线中送料、抓料和运料运动相互独立的状况，运动控制易于实现和调整。

Description

一种用于生产流水线中实现分度-摆动-升降联动的驱动装置

技术领域

本发明涉及一种驱动装置，特别涉及一种用于生产流水线中实现分度-摆动-升降联动的驱动装置。

背景技术

生产流水线是在一定的线路上连续输送货物搬运机械，又称输送线或者输送机，目前广泛应用于包装、医药、电子、纺织等行业中。生产流水线往往包括多工位间歇送料、机械手抓料和机械手旋转运料等工艺环节，即要实现分度、升降和摆动等工艺动作，且三个动作要按照一定的工序联动运行。现有的生产线中的驱动方式有液压驱动、电力驱动、气动驱动和机械驱动，其中以机械驱动方式最为常见。但不管是液压驱动，电力驱动，气动驱动或机械驱动，目前的生产流水线中送料、抓料和运料等环节相对独立运行，分度、升降和摆动三个动作分别由不同的动力源提供动力，这样造成整个传动系统较为复杂，装配难度大。而且三个动作不易于协调控制，需要多个传感器反馈各动作的时间点，控制系统复杂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，为生产流水线提供一种驱动装置，能实现分度、升降和旋转动作的联动，其结构紧凑、工作可靠、成本较低、驱动精度高。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：本发明的一种用于生产流水线中实现分度-摆动-升降联动的驱动装置同时包括：支承组件，用于支承驱动装置的运动部件；分度机构，用于实现生产线中的分度动作；摆动机构，用于实现生产线中摆动动作；升降机构，用于实现生产线中的升降动作。

所述支承组件包括箱体、输入轴、输出轴Ⅰ、输出轴Ⅱ、支承轴和滚动轴承。输入轴和输出轴Ⅰ的两端均通过圆锥滚子轴承和轴承端盖固定连接在箱体壁上，输入轴和输出轴Ⅰ相互垂直交错，且各有一侧伸出箱体外。输出轴Ⅱ和输出轴Ⅰ平行，输出轴Ⅱ有一侧伸出箱体外，且只有这一侧支承在箱体壁上。支承轴两端通过深沟球轴承和轴承端盖固定连接在箱体壁上，其方向和输入轴平行。

所述分度机构包括设置在箱体内输入轴上的弧面分度凸轮、设置在输出轴Ⅰ上的分度盘和设置在分度盘上的很多个凸轮从动轴承。其中，多个凸轮从动轴承固连在分度盘上，且多个凸轮从动轴承沿分度盘圆周径向均匀分布，并陆续与弧面分度凸轮的凸脊啮合。弧面分度凸轮通过平键固连在输入轴上，分度盘固连在输出轴Ⅰ上。所述输入轴旋转时，推动弧面分度凸轮转动，弧面分度凸轮上的凸脊将推动分度从动盘上的凸轮从动轴承，使分度从动盘作分度转动，分度从动盘推动输出轴Ⅰ作分度运动。

所述摆动机构包括设置在箱体内输入轴上的弧面摆动凸轮、设置在输出轴Ⅱ上的摆动从动盘、设置在摆动从动盘上的两个凸轮从动轴承以及两个滚珠花键轴套。弧面摆动凸轮通过平键固连在输入轴上，两个凸轮从动轴承沿摆动从动盘径向固连在摆动从动盘上，且同时与弧面摆动凸轮的凸脊啮合。摆动从动盘的外轮廓通过滚动轴承支承在一个输出轴套内，输出轴套通过螺钉固连在箱体壁上。输出轴Ⅱ中间轴段为滚珠花键轴段，两个滚珠花键轴套分别通过螺钉固连在摆动从动盘的两端面上，且与输出轴的滚珠花键轴段配合。所述输入轴转动时，推动弧面摆动凸轮转动，弧面摆动凸轮的凸脊推动凸轮从动轴承使摆动从动盘作往复摆动，摆动从动盘通过滚珠花键轴套推动输出轴Ⅱ作往复摆动。

所述升降机构包括设置在箱体内输入轴上的盘形升降凸轮、设置在箱体内支承轴上的固连双支架、升降盘和两个凸轮从动轴承。升降凸轮通过平键连接固连在输入轴上，固连双支架固连在支承轴上，盘形升降凸轮外形为一圆盘，其端面加工有一个环形沟槽，环形沟槽中心到圆盘轴线的距离是变化的；升降盘外形为一个圆柱凹槽，并在箱体内固定连接在输出轴Ⅱ的端部。固连双支架的每个支架端部通过螺纹连接分别与一个凸轮从动轴承相连，一个凸轮从动轴承与升降凸轮的凸轮凹槽啮合，另一个凸轮从动轴承与升降盘的圆柱凹槽啮合。所述输入轴转动时，推动升降凸轮转动，升降凸轮通过环形沟槽内的凸轮从动轴承推动固连双支架绕支承轴往复摆动，固连双支架另一端的凸轮从动轴承推动升降盘作往复直线运动，升降盘推动输出轴Ⅱ在摆动从动盘内作往复直线运动。

所述的弧面分度凸轮、弧面摆动凸轮和盘形升降凸轮，在设计和加工凸轮轮廓时，都以键槽为共同的基准，且键槽也是每一动作周期的零点，由此严格保证三个动作的顺序和协调。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本装置能实现分度、升降和摆动三个动作的联动，将三个运动集于一体，且三个动作的时序由设计结构决定，解决了驱动机构送料、抓料和运料运动相互独立的状况，实现了一个动力源同时控制三个运动，使生产流水的驱动结构更加紧凑，运动控制易于实现和调整。

附图说明

图1是本发明的箱体内部整体结构示意图。

图2是本发明的箱体内部局部爆炸结构示意图。

图3为本发明的主视图。

图4为本发明的俯视图。

图5为本发明的A-A局部剖视图。

图6为本发明的B-B局部剖视图。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

本发明的一种用于生产流水线中实现分度-摆动-升降联动的驱动装置同时包括：支承组件，用于支承驱动装置的运动部件；分度机构，用于实现生产线中的分度动作；摆动机构，用于实现生产线中摆动动作；升降机构，用于实现生产线中的升降动作。

参见图1、图2、图5和图6，所述支承组件包括箱体16、输入轴1、输出轴Ⅰ13、输出轴Ⅱ8、支承轴5和滚动轴承。输入轴1的两端通过圆锥滚子轴承25和轴承端盖26固定连接在箱体16壁上，所述输入轴1有一侧伸出箱体16外部，与动力源连接。所述输出轴Ⅰ13和输入轴1相互垂直交错，输出轴Ⅰ13有一侧伸出。所述输出轴Ⅱ8和输出轴Ⅰ13平行，输出轴Ⅱ8有一侧伸出箱体16外部，用于动力输出。所述支承轴5两端通过深沟球轴承28和轴承端盖27固定连接在箱体16壁上，所述轴承端盖27通过螺钉固定，所述支承轴5方向和输入轴1平行。

参见图1、图2和图3，所述分度机构包括设置在箱体16内输入轴1上的弧面分度凸轮2、输出轴Ⅰ13上的分度从动盘14和设置在分度从动盘14上的很多个凸轮从动轴承15。其中，凸轮从动轴承15的个数为偶数，设计时由分度从动盘14的分度角决定。所述多个凸轮从动轴承15通过螺纹连接和销连接固连在分度从动盘14上，且多个凸轮从动轴承15沿分度盘14径向均匀分布，并陆续与弧面分度凸轮2的凸脊啮合。所述弧面分度凸轮2通过设置在左侧的套筒23和右侧的轴肩及平键固连在输入轴1上，所述分度从动盘14通过平键固连在输出轴Ⅰ13上。

进一步地，所述输入轴1旋转时带动弧面分度凸轮2转动，所述弧面分度凸轮2旋转时，其分度段的凸脊将推动凸轮从动轴承15，使分度从动盘14转动；弧面分度凸轮2转到停歇段时，其分度从动盘14上的两个凸轮从动轴承15跨夹在弧面分度凸轮2的凸脊上，使分度从动盘14停止转动，这样，输入轴1连续旋转使，带动输出轴Ⅰ13作间歇旋转运动。

参见图1、图2和图3，所述摆动机构包括设置在箱体16内输入轴1上的弧面摆动凸轮3、输出轴Ⅱ8上的摆动从动盘12、设置在摆动从动盘12上的两个凸轮从动轴承11以及两个滚珠花键轴套10。所述弧面摆动凸轮12通过设置右侧的套筒24和左侧的轴肩及平键固连在输入轴1上，所述两个凸轮从动轴承11沿摆动从动盘12径向通过螺纹连接固连在摆动从动盘12上，且同时与弧面摆动凸轮3的凸脊啮合。所述摆动从动盘12的外轮廓通过圆锥滚子轴承17支承在一个输出轴套22内，并通过两个圆螺母18对从动盘12进行轴向定位并用以调节轴承间隙，所述输出轴套22通过端盖21和螺钉固连在箱体16壁上，参见图5，为防止箱体内润滑油外流和外部灰尘进入，所述端盖21与输出轴Ⅱ8之间设置有两个唇型密封圈19，两个唇型密封圈19安装方向相反，且通过密封盖20压紧。所述输出轴Ⅱ8中间轴段为滚珠花键轴段，两个滚珠花键轴套10为法兰式结构，其法兰盘分别通过螺钉固连在摆动从动盘12的两端面上，且与输出轴Ⅱ8的滚珠花键轴段配合。

进一步地，所述输入轴1旋转时带动弧面摆动凸轮3转动，弧面摆动凸轮3通过两个凸轮从动轴承11推动摆动从动盘12作间歇往复摆动，摆动从动盘12通过滚珠花键轴套10带动输出轴Ⅱ8作间歇往复摆动。

参见图1、图2、图4、图5和图6，所述升降机构包括设置在箱体16内输入轴1上的盘形升降凸轮4、设置在箱体16内支承轴5上的固连双支架6、升降盘9和两个凸轮从动轴承7。所述升降凸轮4通过平键连接固连在输入轴1上，所述固连双支架6通过胀紧套29固连在支承轴5上，所述胀紧套29使用时通过高强度螺栓的作用，使内环与支承轴之间，外环与固连双支架6之间产生巨大抱紧力，当承受负荷时，靠胀套与机件的结合压力及相伴产生的摩擦力传递扭矩。所述盘形升降凸轮4外形为一圆盘，其端面加工有变化向径的沟槽，所述升降盘9外形为一个圆柱凹槽，并在箱体16内通过轴肩和压板30固定连接在输出轴Ⅱ8的端部。所述固连双支架6的每个支架端部通过螺纹连接分别与一个凸轮从动轴承7相连，且两个凸轮从动轴承7的安装方向相反，一个凸轮从动轴承7与升降凸轮4的凸轮凹槽啮合，另一个凸轮从动轴承7与升降盘9的圆柱凹槽啮合。

进一步地，所述输入轴1旋转时带动升降凸轮4转动，所述升降凸轮4的变换向径沟槽将通过沟槽内的凸轮从动轴承7推动固连双支架6绕支承轴5往复摆动，固连双支架6另一端的凸轮从动轴承7推动升降盘9作往复直线运动，升降盘9推动输出轴Ⅱ8作往复升降运动。

进一步地，所述的弧面分度凸轮2、弧面摆动凸轮3和盘形升降凸轮4，在设计和加工凸轮轮廓时，都以键槽为共同的基准，且键槽也是每一动作周期的零点，由此严格保证三个动作的顺序和协调。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，例如，虽然升降机构采用的是盘形升降凸轮（所述升降机构包括设置在箱体内输入轴上的盘形升降凸轮），但本申请并不局限于升降机构只使用盘形升降凸轮，采用其它直动凸轮或者其它能够实现本发明的升降功能的结构均属于本发明的保护范围。因此，熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的范围内，可轻易想到的变化，都应涵盖在发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于生产流水线中实现分度-摆动-升降联动的驱动装置，包括输入轴、输出轴Ⅰ、输出轴Ⅱ、支承轴、弧面分度凸轮、弧面摆动凸轮、盘形升降凸轮、分度从动盘、摆动从动盘、固连双支架、升降盘，其特征在于：

装置内输入轴上通过平键同时固连着弧面分度凸轮、弧面摆动凸轮和盘形升降凸轮，盘形升降凸轮外形为一圆盘，其端面加工有变化向径的沟槽；

输出轴Ⅰ上固连着分度从动盘，分度从动盘上固连有多个凸轮从动轴承，多个凸轮从动轴承沿分度从动盘圆周径向均匀分布；

输出轴Ⅱ上固连着摆动从动盘，摆动从动盘固连有两个凸轮从动轴承，输出轴Ⅱ一端还固连着一个升降盘，升降盘外形为一个圆柱凹槽；输出轴Ⅱ上有一轴段为滚珠花键，摆动从动盘的两端面与两个滚珠花键轴套固连，两个滚珠花键轴套与输出轴的滚珠花键轴段配合；摆动从动盘的外轮廓通过滚动轴承支承在一个输出轴套内；

输入轴上的弧面分度凸轮与分度从动盘上的凸轮从动轴承啮合，输入轴上的弧面摆动凸轮与摆动从动盘上的两个凸轮从动轴承同时啮合；支承轴上支承着一个固连双支架，固连双支架的每个支架端部分别与一个凸轮从动轴承相连，一个凸轮从动轴承与输入轴上的升降凸轮的凸轮凹槽啮合，另一个凸轮从动轴承与输出轴Ⅱ上的升降盘的圆柱凹槽啮合；

输出轴Ⅰ和输出轴Ⅱ相互平行，输入轴和支承轴相互平行，输入轴和输出轴Ⅰ、输出轴Ⅱ垂直交错。

2.根据权利要求1所述的一种用于生产流水线中实现分度-摆动-升降联动的驱动装置，其特征在于，输入轴转动并推动弧面分度凸轮转动，弧面分度凸轮上的凸脊推动分度从动盘上的凸轮从动轴承，分度从动盘推动输出轴Ⅰ作分度运动。

3.根据权利要求1所述的一种用于生产流水线中实现分度-摆动-升降联动的驱动装置，其特征在于，输入轴转动并推动弧面摆动凸轮转动，弧面摆动凸轮的凸脊推动凸轮从动轴承使摆动从动盘作往复摆动，摆动从动盘通过滚珠轴套推动输出轴Ⅱ作往复摆动。

4.根据权利要求1所述的一种用于生产流水线中实现分度-摆动-升降联动的驱动装置，其特征在于，输入轴转动并推动升降凸轮转动，升降凸轮通过沟槽内的凸轮从动轴承推动固连双支架绕支承轴往复摆动，固连双支架另一端的凸轮从动轴承推动升降盘作往复直线运动，升降盘推动输出轴Ⅱ作往复直线运动。