CN106144436A - 往复式夹持传送装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种往复式夹持传送装置，包括机架及设置在机架上的伺服机构、滑动传送机构及翻转夹持机构伺服电机驱动的滚珠丝杠机构与滑板连接；滑板设置在滑动导轨上，导向轴的一端连接在滑板上，另一端穿设在支撑座上；翻转夹持机构包括与导向轴键连接的摆臂及连接在导向轴上的夹爪；机床的滑块下方设置的斜楔位于摆臂的上方。它有效地解决了现有技术的传送装置存在的准确性和稳定性差的问题，本发明具有控制简单，时序准确，位置精度高，运动过程平稳的特点，具有很高的实用价值。

Description

往复式夹持传送装置

技术领域

本发明涉及传送装置技术领域，尤其涉及一种往复式夹持传送装置。

背景技术

目前，用于同一设备不同工序之间的转工序传送装置，主要采用带式回转运动、凸轮往复式等结构实现：其中带式传送对传送工件内容有一定的局限性，当工件尺寸偏大，高度偏高时传送的稳定性差；采用凸轮连杆机构来实现机构的往复运动的传送装置，机构的结构复杂，使用寿命短，导向精度差，在机构运动过程中，由于机构是凸轮连杆的结构，往复运动是依靠偏心凸轮带动连杆做圆周运动来实现往复，容易造成机构震动，影响传送的准确性和稳定性。公开日为2015年4月22日，公开号为CN104528285A的中国专利文献公开了一种用于工件的夹持传送装置,包括机架、控制装置和传送装置，传送装置包括凸轮机构、摆动推杆、夹持装置，摆动推杆的中部连接在凸轮机构上，且摆动推杆的两端分别连接在机架和夹持装置上，夹持装置水平滑动连接在机架上，夹持装置的侧壁上转动连接有传动齿轮，机架上还设有第一齿条，夹持装置的一端设有可以容纳工件的夹持部，该夹持部上铰接有压紧板，控制装置包括滑动板，所述滑动板滑动连接在机架上，滑动板上固定安装有第二齿条，该第二齿条与传动齿轮啮合，滑动板上铰接有传动拉杆，传动拉杆的另一端铰接有联动臂，该联动臂铰接在压紧板上。但该结构采用凸轮往复式结构实现，机构的结构复杂，使用寿命短，导向精度差，在机构运动过程中，由于机构是凸轮连杆的结构，往复运动是依靠偏心凸轮带动连杆做圆周运动来实现往复，容易造成机构震动，影响传送的准确性和稳定性。

发明内容

本发明的目的是为解决现有技术的传送装置存在的准确性和稳定性差的问题，提供一种往复式运动的夹持传送装置，它通过一组夹持机构夹持所需传送的工件，通过往复机构的来回运动和夹持机构的翻转开合运动，完成对工件在不同工序之间的传送，具有控制简单，时序准确，位置精度高，运动过程平稳的特点，可以准确的将工件在不同工序之间进行传送，满足高精度，高稳定性的生产要求，较大程度的提高生产质量。

本发明为实现上述目的所采用的具体技术方案是，一种往复式夹持传送装置，用于机床加工的工件传送，包括机架及设置在机架上的伺服机构、滑动传送机构及翻转夹持机构，伺服机构包括伺服电机及由伺服电机驱动的滚珠丝杠机构，滚珠丝杠机构与滑板连接；滑动传送机构包括滑动导轨及一对导向轴，所述滑板设置在滑动导轨上，导向轴的一端连接在滑板上，另一端穿设在支撑座上；所述的翻转夹持机构为对称结构，包括与导向轴键连接的摆臂及连接在导向轴上用于固定工件的夹爪；机床的滑块下方设有斜楔，所述斜楔设置在摆臂上方；所述往复式夹持传送装置还包括控制系统，所述控制系统连接伺服机构、滑动传送机构及翻转夹持机构；往复式夹持传送装置工作时，机床的滑块上下移动，斜楔上下运动推动摆臂上下摆动，摆臂摆动带动导向轴转动，导向轴转动带动夹爪完成开合运动实现对工件的夹持与松开。

本发明的往复式夹持传送装置其工作原理是，当斜楔跟随机床的动力源向上运动到设定最高位置后向下运动，到设定位置斜楔开始接触摆臂后，按照斜楔设计的时序角度推动翻转机构做翻转运动，夹爪打开，夹爪打开到一定角度后，翻转机构停止运动，斜楔向下运动到设定的最低位置后，开始跟随机床的动力源向上运动，当斜楔向上运动到一定位置时，夹爪恢复水平状态，完成对工件的夹持动作，此时，伺服机构的控制系统发出指令，伺服电机顺时针旋转通过滚珠丝杠机构推动滑板带动及与之连接的翻转机构沿着滑动导轨方向做前进运动，推送工件到指定位置，当运动到系统设定的位置后，完成整个前进推送过程；随后，斜楔继续跟随机床的动力源做周期性运动，当夹爪释放工件回复水平后，伺服机构的控制系统再次发出指令，伺服电机逆时针旋转通过滚珠丝杠机构带动滑板及与之连接的翻转机构沿着滑动导轨方向做后退运动，当运动到系统设定的位置后，完成整个后退复位过程，然后开始下一周期的运动；而控制系统主要用于协调整个装置运动过程的时序分配，控制各部分运动按照设计的参数运行。这里的伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的电机，伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。这样，本发明具有控制简单、时序准确、位置精度高及运动过程平稳的特点，解决了现有技术的传送装置存在的准确性和稳定性差的问题，本发明可以准确的将工件在不同工序之间进行传送，满足高精度，高稳定性的生产要求，较大程度的提高生产质量。

作为优选，滚珠丝杠机构包括一滚珠丝杠，滚珠丝杠的一端通过联轴器与伺服电机连接，滚珠丝杠的另一端与丝杠支撑座连接，滑板的中部设有螺母,滑板通过螺母螺接在滚珠丝杠上。伺服电机的转动通过联轴器带动滚珠丝杠转动，将电机的旋转运动转化为直线运动，驱动整个传送装置，并依靠滚珠丝杠机构保证运动位置的准确性，依靠伺服电机的正反转实现夹持机构的往复运动。

作为优选，导向轴与滑板之间设有导向轴固定座，导向轴固定座固定在滑板上，导向轴可转动地连接在导向轴固定座上。由于导向轴与摆臂之间采用键连接（比如花键连接），因此导向轴既可以随摆臂的转动而带动夹爪开合，完成工件的夹持与松开；也可以随滑板的移动而轴向移动带动夹爪前进或后退，完成工件的传送。

作为优选，滑动导轨为两条，分设在机架两侧，所述的滑板与滑动导轨垂直设置，滑板的底边两侧通过滑座可滑动地设置在机架两侧的滑动导轨上。滑动导轨用于传送装置的滑动导向，保证导向精度，减少运动过程中的摩擦阻力，该部分机构将滚珠丝杠的运动通过滑板和导向轴的连接传递给翻转夹持机构，带动翻转夹持机构上的夹爪以及夹持的工件一起做往复式直线运动，并且将一个运动分为左右两部分，为实现左右夹持的运动提供基础；对称设置的两条滑动导轨有利于确保滑板滑动的平稳，提高工件传送的精度。

作为优选，两根导向轴的两端均设有摇臂，同一导向轴的摇臂上固定有推杆，所述的夹爪固定在推杆上，两根推杆上的夹爪其开口相对设置。虽然夹爪也可以直接设置在导向轴上，但在导向轴上增设摇臂及推杆，在推杆上设置夹爪，可以避免夹爪和/或工件与导向轴支撑机构之间的位置冲突，使夹爪的位置可以根据生产需要随意调整。摇臂将翻转机构与滑动传送机构通过导向轴联接为一体，使得翻转机构在翻转运动的同时还能够做直线运动，实现往复夹持运动。

作为优选，夹爪为3至5对，在推杆上等间距设置。采用多对夹爪可以使工件在多个工位上传送，方便实现多道工序的加工。本发明的结构也适用于1-2对夹爪或6对以上夹爪的情形。

作为优选，摆臂与机架之间设有缓冲气缸，缓冲气缸的气缸轴与摆臂铰接，缓冲气缸的缸体铰接在机架上。缓冲气缸的主要作用在于：在斜楔接触摆臂向下运动过程中，斜楔按照设计的时序角度推动翻转夹持机构做翻转运动时，用于缓冲斜楔与摆臂接触时产生的冲击力，减少推杆上的夹爪以及所夹持的工件在运动过程中的震动。

本发明的有益效果是：它有效地解决了现有技术的传送装置存在的准确性和稳定性差的问题，本发明通过往复机构的来回运动和夹持机构的翻转开合运动，完成对工件在不同工序之间的传送，具有控制简单，时序准确，位置精度高，运动过程平稳的特点，可以准确的将工件在不同工序之间进行传送，满足高精度，高稳定性的生产要求，较大程度的提高生产质量，具有很高的实用价值。

附图说明

图1是本发明的一种立体结构示意图；

图2是本发明的一种俯视结构示意图。

图中：1.机架，2.伺服机构，3.滑动传送机构，4.翻转夹持机构，5.控制系统，6.伺服电机，7.滚珠丝杠机构，8.电机安装座，9.联轴器，10.丝杠支撑座，11.滚珠丝杠，12.螺母，13.滑板，14.滑动导轨，15.导向轴，16.导向轴固定座，17.夹爪，18.工件，19.摆臂，20.斜楔，21.摇臂，22.缓冲气缸，23.推杆，24.支撑座，25.滑块。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

实施例1

在图1图2所示的实施例1中，一种往复式夹持传送装置，用于机床加工的工件传送，包括机架1及设置在机架上的伺服机构2、滑动传送机构3及翻转夹持机构4，伺服机构包括伺服电机6及由伺服电机驱动的滚珠丝杠机构7，滚珠丝杠机构与滑板13连接；滚珠丝杠机构包括一滚珠丝杠11，滚珠丝杠的一端通过联轴器9与伺服电机连接，滚珠丝杠的另一端与丝杠支撑座10连接，滑板的中部设有螺母12,滑板通过螺母螺接在滚珠丝杠上。滑动传送机构包括滑动导轨14及一对导向轴15，滑动导轨为两条，分设在机架两侧，所述的滑板与滑动导轨垂直设置，滑板的底边两侧通过滑座可滑动地设置在机架两侧的滑动导轨上。导向轴的一端与滑板连接，导向轴与滑板之间设有导向轴固定座16，导向轴固定座固定在滑板上，导向轴的一端可转动地连接在导向轴固定座上，导向轴的另一端穿设在支撑座24上并可在支撑座上轴向滑动，支撑座设置在机架上。所述的翻转夹持机构为相对于工件传送中心线的对称结构，包括与导向轴花键连接的摆臂19及连接在导向轴上用于固定工件18的夹爪17，两根导向轴的两端均设有摇臂21，同一导向轴的摇臂上固定有推杆23，所述的夹爪固定在推杆上，两根推杆上的夹爪其开口相对设置，所述的夹爪为3对，在推杆上等间距设置。机床的滑块25下方设有斜楔20，所述斜楔设置在摆臂上方；所述往复式夹持传送装置还包括控制系统5，所述控制系统连接伺服机构、滑动传送机构及翻转夹持机构；往复式夹持传送装置工作时，机床的滑块上下移动，斜楔上下运动推动摆臂上下摆动，摆臂摆动带动导向轴转动，导向轴转动带动夹爪完成开合运动实现对工件的夹持与松开。

实施例2

实施例2的摆臂与机架之间设有缓冲气缸22，缓冲气缸的气缸轴与摆臂铰接，缓冲气缸的缸体铰接在机架上，其余和实施例1相同。

本发明往复式的夹持传送装置包括机架、伺服机构、滑动传送机构、翻转夹持机构、控制系统。机架是整个装置的基体，用于安装固定伺服电机、滚珠丝杠机构、滑动传送机构；伺服机构包括伺服电机、电机安装座、联轴器、滚珠丝杠机构、丝杠支撑座，伺服电机的转动通过联轴器带动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠机构的螺母连接滑板沿着滑动导轨作滑动，将伺服电机的旋转运动转化为直线运动，驱动整个传送装置作直线运动，并依靠滚珠丝杠机构保证运动位置的准确性，依靠伺服电机的正反转实现翻转夹持机构的往复运动；滑动传送机构包括滑动导轨、滑板、导向轴、导向轴固定座，滑动导轨用于传送装置的滑动导向，保证导向精度，减少运动过程中的摩擦阻力，该部分机构将滚珠丝杠的运动通过滑板和导向轴的连接传递给翻转夹持机构，带动翻转夹持机构上的夹爪以及夹持的工件一起做往复式直线运动，并且将一个运动分为左右两部分，为实现左右夹持的运动提供基础；翻转夹持机构主要由摆臂、斜楔、摇臂、缓冲气缸、推杆、夹爪及支撑座；斜楔与机床的滑块连接，随着滑块做上下周期性运动，通过斜楔的上下运动推动摆臂做周期性规律的圆周摆动，摆臂带动导向轴转动，从而带动与之连接的摇臂和推杆以及夹爪一起做翻转运动，实现翻转夹持机构的周期性翻转运动，翻转夹持机构连带推杆上的夹爪做周期性开合运动，夹爪的开合用于实现对工件的夹持与松开；缓冲气缸主要作用在于：在斜楔接触摆臂向下运动过程中，斜楔按照设计的时序角度推动翻转夹持机构做翻转运动时，用于缓冲斜楔与摆臂接触时产生的冲击力，减少推杆上的夹爪以及所夹持的工件在运动过程中的震动；当斜楔向上运动到一定位置离开摆臂时，推动翻转夹持机构部分恢复水平，实现推杆上夹爪闭合动作，摇臂用于将翻转夹持机构与滑动传送机构通过导向轴联接为一体，使得翻转夹持机构在翻转运动的同时还能够做直线运动，实现往复夹持运动；控制系统主要由按钮、CPU、断路器、编码器、继电器、接近开关、触摸屏等组成，主要用于协调整个运动过程的时序分配，控制各部分运动按照设计的参数运行。本发明的往复式夹持传送装置控制简单，时序准确，位置精度高，运动过程平稳，可以准确的将工件在不同工序之间进行传送，满足高精度，高稳定性的生产要求，较大程度的提高生产质量。

除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施方式，这些本发明没有详细描述的实施方式是本领域技术人员无需创造性劳动就可以轻易实现的，因此这些未详细描述的实施方式也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种往复式夹持传送装置，用于机床加工的工件传送，其特征是，包括机架（1）及设置在机架上的伺服机构（2）、滑动传送机构（3）及翻转夹持机构（4），伺服机构包括伺服电机（6）及由伺服电机驱动的滚珠丝杠机构（7），滚珠丝杠机构与滑板（13）连接；滑动传送机构包括滑动导轨（14）及一对导向轴（15），所述滑板设置在滑动导轨上，导向轴的一端连接在滑板上，另一端穿设在支撑座（24）上；所述的翻转夹持机构为对称结构，包括与导向轴键连接的摆臂（19）及连接在导向轴上用于固定工件（18）的夹爪（17）；机床的滑块（25）下方设有斜楔（20），所述斜楔设置在摆臂上方；所述往复式夹持传送装置还包括控制系统（5），所述控制系统连接伺服机构、滑动传送机构及翻转夹持机构；往复式夹持传送装置工作时，机床的滑块上下移动，斜楔上下运动推动摆臂上下摆动，摆臂摆动带动导向轴转动，导向轴转动带动夹爪完成开合运动实现对工件的夹持与松开。

2.根据权利要求1所述的往复式夹持传送装置，其特征是，滚珠丝杠机构包括一滚珠丝杠（11），滚珠丝杠的一端通过联轴器（9）与伺服电机连接，滚珠丝杠的另一端与丝杠支撑座（10）连接，滑板的中部设有螺母（12）,滑板通过螺母螺接在滚珠丝杠上。

3.根据权利要求1所述的往复式夹持传送装置，其特征是，导向轴与滑板之间设有导向轴固定座（16），导向轴固定座固定在滑板上，导向轴可转动地连接在导向轴固定座上。

4.根据权利要求1所述的往复式夹持传送装置，其特征是，滑动导轨为两条，分设在机架两侧，所述的滑板与滑动导轨垂直设置，滑板的底边两侧通过滑座可滑动地设置在机架两侧的滑动导轨上。

5.根据权利要求1所述的往复式夹持传送装置，其特征是，两根导向轴的两端均设有摇臂（21），同一导向轴的摇臂上固定有推杆（23），所述的夹爪固定在推杆上，两根推杆上的夹爪其开口相对设置。

6.根据权利要求5所述的往复式夹持传送装置，其特征是，所述的夹爪为3至5对，在推杆上等间距设置。

7.根据权利要求1-6任一项所述的往复式夹持传送装置，其特征是，摆臂与机架之间设有缓冲气缸（22），缓冲气缸的气缸轴与摆臂铰接，缓冲气缸的缸体铰接在机架上。