CN106695662B - 高效传动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化装配设备领域的高效传动系统，包括主轴传动机构、托盘定位机构、升降检测机构和机械手机构，主轴传动机构包括主轴电机、主传动轴和轴承座，主传动轴上设有若干个大小相等的主齿轮，第一凸轮传动组件、第二凸轮传动组件及第三凸轮传动组件分别独立与其中一个主齿轮进行啮合，由主齿轮带动第一凸轮传动组件、第二凸轮传动组件及第三凸轮传动组件进行同步动作。采用凸轮传动结构的精度高，可实现精确的同步动作，凸轮传动结构的整体结构简单，结构稳定，不会产生任何震动，以保证传动的稳定性，不需要采用任何电子控制元件，不需要连接任何复杂的线路，制造成本低，特别适用于对精度要求高的自动化传动。

Description

高效传动系统

技术领域

本发明涉及自动化装配设备领域，具体涉及动力传动系统，特别涉及高效传动系统。

背景技术

在自动化加工或者装配设备中，为满足大批量生产的需求，大部分智能装配平台均可实现流水线作业，而流水线作业的智能装配平台中，动力传动系统是必不可少的，动力传动系统用于给智能装配平台提供所有传动力，从而带动整套加工或者装配设备所需要的所有动作传动，如机械手、检测机构、升降机构、传输机构等。

现有技术中的动力传动系统还存在以下缺陷：1）电子元件的线路及由电子元件控制的机械结构较为复杂，导致机械结构部分占用的空间较大；2）电子元件控制的机械部件的故障率较高，而且不能够实现同步动作，影响工件装配的工作效率；3）需要通过一个控制器控制多个电机或者其他的驱动设备实现同步，由于存在多个驱动设备，对于传动机构的精度要求很高，否则，误差较大，将会导致整台设备无法工作。

发明内容

本发明的目的是解决以上缺陷，提供高效传动系统，其可实现同步动作，且能耗低。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

高效传动系统，包括主轴传动机构、托盘定位机构、升降检测机构和机械手机构，托盘定位机构、升降检测机构及机械手机构均与主轴传动机构进行啮合连接，由主轴传动机构带动托盘定位机构、升降检测机构及机械手机构进行同步动作，主轴传动机构包括主轴电机、主传动轴和轴承座，主轴电机与主传动轴之间通过电机安装座进行连接，轴承座共设有两个，分别安装于主传动轴的首尾两端，主传动轴上设有若干个大小相等的主齿轮，所述托盘定位机构由托盘定位组件和第一凸轮传动组件构成，由第一凸轮传动组件带动托盘定位组件动作，升降检测机构由升降检测组件和第二凸轮传动组件构成，由第二凸轮传动组件带动升降检测组件动作，升降检测组件包括左升降座、右升降座和检测杆，检测杆连接于左升降座及右升降座之间，左升降座与右升降座为结构相同的左右对称结构，检测杆由左竖直杆、右竖直杆和横向连杆组合构成，横向连杆的左右两端分别与左竖直杆及右竖直杆的顶部进行连接，左竖直杆安装在左升降座上，右竖直杆安装在右升降座上，左升降座与右升降座均由第二凸轮传动组件带动，从而带动检测杆进行同步升降；机械手机构由两轴传动组件和第三凸轮传动组件构成，由第三凸轮传动组件带动两轴传动组件动作，第一凸轮传动组件、第二凸轮传动组件及第三凸轮传动组件分别独立与其中一个主齿轮进行啮合，由主齿轮带动第一凸轮传动组件、第二凸轮传动组件及第三凸轮传动组件进行同步动作。

上述说明中，作为优选的方案，所述第一凸轮传动组件及第二凸轮传动组件均位于主传动轴的下方，且与主齿轮的底部进行啮合，第三凸轮传动组件位于主传动轴的上方，且与主齿轮的顶部进行啮合。

上述说明中，作为优选的方案，所述托盘定位组件包括传送底座、升降部件和牵引部件，传送底座的顶部设有水平滑轨，并在水平滑轨上设有可沿水平滑轨进行水平滑动的托盘，托盘的左侧设有第一水平滑槽，托盘的右侧设有第二水平滑槽，第一水平滑槽与第二水平滑槽均用于配对卡入水平滑轨内，在第二水平滑槽的内底面设有夹紧定位柱，夹紧定位柱的上方设有抓取定位柱，抓取定位柱位于第二水平滑槽的顶面；升降部件及牵引部件均设置于传送底座的右侧，且牵引部件安装于升降部件的顶部，升降部件包括升降主板、水平导轨和若干块定位板，水平导轨横向安装于升降主板的顶端，若干块定位板整齐排列固定于升降主板的顶部，定位板的前端设有向下延伸的定位爪，定位爪延伸进入第二水平滑槽内，且位于夹紧定位柱的上方，定位爪用于配对压紧托盘的夹紧定位柱，升降主板的左侧面与传送底座的右侧面之间通过竖直导轨进行连接，升降主板的右侧设有随动器托板，随动器托板与第一凸轮传动组件进行接触；牵引部件包括电力推杆、牵引主板和牵引销板，牵引主板安装在电力推杆的伸缩杆上，且牵引主板与水平导轨的滑块进行连接，使牵引主板沿水平导轨进行水平方向运动，牵引销板横向安装在牵引主板的顶部，牵引销板的顶面设有若干根整齐排列的销柱，牵引销板的前端延伸进入第二水平滑槽内，使销柱位于抓取定位柱的下方，销柱用于配对卡入托盘的抓取定位柱内；当第一凸轮传动组件动作时带动升降主板沿竖直导轨进行上升，使销柱配对卡入托盘的抓取定位柱内，然后电力推杆的伸缩杆伸长带动托盘向前运动，托盘运动到位后第一凸轮传动组件复位，升降主板下降，使定位爪配对压紧托盘的夹紧定位柱，此时牵引主板复位，从而完成对托盘的传送及精准定位。

上述说明中，作为优选的方案，所述夹紧定位柱横向设置于第二水平滑槽内，夹紧定位柱为圆柱体，夹紧定位柱的顶部为便于定位爪配对滑入从而进行夹紧定位的凸起弧面，定位爪由两根结构相同的滑柱构成，滑柱的底端设有用于辅助滑入的夹紧斜面，夹紧斜面与凸起弧面配对接触后便于使夹紧定位柱滑入两根滑柱之间。

上述说明中，作为优选的方案，所述第一凸轮传动组件及第二凸轮传动组件均包括齿轮座、齿轮轴、凸轮和摇杆，齿轮轴与主齿轮进行啮合，由主齿轮带动齿轮轴转动，凸轮与齿轮轴进行连接，凸轮与齿轮轴均安装在齿轮座的前端，摇杆的中部可转动地安装在齿轮座的后端，摇杆的前端与凸轮接触，由凸轮带动，摇杆的后端设有滚轮，滚轮分别可沿托盘定位组件及升降检测组件进行滚动，当齿轮轴转动时带动凸轮转动，摇杆的前端由凸轮带动进行摆动，同时摇杆的后端进行上下翘动，从而同步带动托盘定位组件及升降检测组件进行运动。

上述说明中，作为优选的方案，所述主传动轴的外围套装有主轴安全罩，主轴安全罩的首尾两端锁紧在两个轴承座上，主轴安全罩上设有若干个与主齿轮位置配对的透孔。

本发明所产生的有益效果是：由主轴传动机构带动托盘定位机构、升降检测机构及机械手机构进行同步动作，主传动轴上设有若干个大小相等的主齿轮，且第一凸轮传动组件、第二凸轮传动组件及第三凸轮传动组件分别独立与其中一个主齿轮进行啮合，由主齿轮带动第一凸轮传动组件、第二凸轮传动组件及第三凸轮传动组件进行同步动作，整体传动系统由主轴电机分别共同带动三组凸轮传动结构进行同步动作，采用凸轮传动结构的精度高，可实现精确的同步动作，凸轮传动结构不会产生太大的惯性，即使是在高速运行状态下还能够保证精度，另外，凸轮传动结构的整体结构简单，结构稳定，不会产生任何震动，以保证传动的稳定性，驱动方式简易，占用的空间极小，不需要采用任何电子控制元件，不需要连接任何复杂的线路，制造成本低，特别适用于对精度要求高的自动化传动，从而能够提高工作效率。

附图说明

图1为本发明实施例的立体结构示意图；

图2为图1的局部放大示意图；

图3为本发明实施例的结构分解示意图；

图4为本发明实施例中托盘定位组件的结构分解示意图；

图5为本发明实施例中主轴传动机构的结构分解示意图；

图6为本发明实施例中升降检测组件的立体结构示意图；

图中，1为主轴传动机构，2为托盘定位机构，3为升降检测机构，4为机械手机构，101为主轴电机，102为主传动轴，103为轴承座，104为主齿轮，105为主轴安全罩，106为电机安装座，201为传送底座，202为升降部件，203为牵引部件，204为托盘，205为第一凸轮传动组件，206为定位爪，207为牵引销板，208为抓取定位柱，209为销柱，301为左升降座，302为右升降座，303为第二凸轮传动组件，304为左竖直杆，305为右竖直杆，306为横向连杆。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

本实施例，参照图1～6，其具体实施的高效传动系统包括主轴传动机构1、托盘定位机构2、升降检测机构3和机械手机构4，托盘定位机构2、升降检测机构3及机械手机构4均与主轴传动机构1进行啮合连接，由主轴传动机构1带动托盘定位机构2、升降检测机构3及机械手机构4进行同步动作。

如图5所示，主轴传动机构1包括主轴电机101、主传动轴102和轴承座103，主轴电机101与主传动轴102之间通过电机安装座106进行连接，轴承座103共设有两个，分别安装于主传动轴102的首尾两端，主传动轴102上设有若干个大小相等的主齿轮104。主传动轴102的外围套装有主轴安全罩105，主轴安全罩105的首尾两端锁紧在两个轴承座103上，主轴安全罩105上设有若干个与主齿轮104位置配对的透孔。

如图2和图4所示，托盘定位机构2由托盘定位组件和第一凸轮传动组件205构成，由第一凸轮传动组件205带动托盘定位组件动作，托盘定位组件包括传送底座201、升降部件202和牵引部件203，传送底座201的顶部设有水平滑轨，并在水平滑轨上设有可沿水平滑轨进行水平滑动的托盘204，托盘204的左侧设有第一水平滑槽，托盘204的右侧设有第二水平滑槽，第一水平滑槽与第二水平滑槽均用于配对卡入水平滑轨内，在第二水平滑槽的内底面设有夹紧定位柱，夹紧定位柱的上方设有抓取定位柱208，抓取定位柱208位于第二水平滑槽的顶面。

如图2和图4所示，升降部件202及牵引部件203均设置于传送底座201的右侧，且牵引部件203安装于升降部件202的顶部，升降部件202包括升降主板、水平导轨和若干块定位板，水平导轨横向安装于升降主板的顶端，若干块定位板整齐排列固定于升降主板的顶部，定位板的前端设有向下延伸的定位爪206，定位爪206延伸进入第二水平滑槽内，且位于夹紧定位柱的上方，定位爪206用于配对压紧托盘204的夹紧定位柱，升降主板的左侧面与传送底座201的右侧面之间通过竖直导轨进行连接，升降主板的右侧设有随动器托板，随动器托板与第一凸轮传动组件205进行接触。

如图2和图4所示，牵引部件203包括电力推杆、牵引主板和牵引销板207，牵引主板安装在电力推杆的伸缩杆上，且牵引主板与水平导轨的滑块进行连接，使牵引主板沿水平导轨进行水平方向运动，牵引销板207横向安装在牵引主板的顶部，牵引销板207的顶面设有若干根整齐排列的销柱209，牵引销板207的前端延伸进入第二水平滑槽内，使销柱209位于抓取定位柱208的下方，销柱209用于配对卡入托盘204的抓取定位柱208内。

夹紧定位柱横向设置于第二水平滑槽内，夹紧定位柱为圆柱体，夹紧定位柱的顶部为便于定位爪206配对滑入从而进行夹紧定位的凸起弧面，定位爪206由两根结构相同的滑柱构成，滑柱的底端设有用于辅助滑入的夹紧斜面，夹紧斜面与凸起弧面配对接触后便于使夹紧定位柱滑入两根滑柱之间。当第一凸轮传动组件205动作时带动升降主板沿竖直导轨进行上升，使销柱209配对卡入托盘204的抓取定位柱208内，然后电力推杆的伸缩杆伸长带动托盘204向前运动，托盘204运动到位后第一凸轮传动组件205复位，升降主板下降，使定位爪206配对压紧托盘204的夹紧定位柱，此时牵引主板复位，从而完成对托盘204的传送及精准定位。

升降检测机构3由升降检测组件和第二凸轮传动组件303构成，由第二凸轮传动组件303带动升降检测组件动作，机械手机构4由两轴传动组件和第三凸轮传动组件构成，由第三凸轮传动组件带动两轴传动组件动作，第一凸轮传动组件205、第二凸轮传动组件303及第三凸轮传动组件分别独立与其中一个主齿轮104进行啮合，由主齿轮104带动第一凸轮传动组件205、第二凸轮传动组件303及第三凸轮传动组件进行同步动作。第一凸轮传动组件205及第二凸轮传动组件303均位于主传动轴102的下方，且与主齿轮104的底部进行啮合，第三凸轮传动组件位于主传动轴102的上方，且与主齿轮104的顶部进行啮合。

第一凸轮传动组件205及第二凸轮传动组件303均包括齿轮座、齿轮轴、凸轮和摇杆，齿轮轴与主齿轮104进行啮合，由主齿轮104带动齿轮轴转动，凸轮与齿轮轴进行连接，凸轮与齿轮轴均安装在齿轮座的前端，摇杆的中部可转动地安装在齿轮座的后端，摇杆的前端与凸轮接触，由凸轮带动，摇杆的后端设有滚轮，滚轮分别可沿托盘定位组件及升降检测组件进行滚动，当齿轮轴转动时带动凸轮转动，摇杆的前端由凸轮带动进行摆动，同时摇杆的后端进行上下翘动，从而同步带动托盘定位组件及升降检测组件进行运动。

如图6所示，升降检测组件包括左升降座301、右升降座302和检测杆，检测杆连接于左升降座301及右升降座302之间，左升降座301与右升降座302为结构相同的左右对称结构，检测杆由左竖直杆304、右竖直杆305和横向连杆306组合构成，横向连杆306的左右两端分别与左竖直杆304及右竖直杆305的顶部进行连接，左竖直杆304安装在左升降座301上，右竖直杆305安装在右升降座302上，左升降座301与右升降座302均由第二凸轮传动组件303带动，从而带动检测杆进行同步升降。

以上内容是结合具体的优选实施例对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.高效传动系统，包括主轴传动机构、托盘定位机构、升降检测机构和机械手机构，其特征在于：托盘定位机构、升降检测机构及机械手机构均与主轴传动机构进行啮合连接，由主轴传动机构带动托盘定位机构、升降检测机构及机械手机构进行同步动作，主轴传动机构包括主轴电机、主传动轴和轴承座，主轴电机与主传动轴之间通过电机安装座进行连接，轴承座共设有两个，分别安装于主传动轴的首尾两端，主传动轴上设有若干个大小相等的主齿轮，所述托盘定位机构由托盘定位组件和第一凸轮传动组件构成，由第一凸轮传动组件带动托盘定位组件动作，升降检测机构由升降检测组件和第二凸轮传动组件构成，由第二凸轮传动组件带动升降检测组件动作，升降检测组件包括左升降座、右升降座和检测杆，检测杆连接于左升降座及右升降座之间，左升降座与右升降座为结构相同的左右对称结构，检测杆由左竖直杆、右竖直杆和横向连杆组合构成，横向连杆的左右两端分别与左竖直杆及右竖直杆的顶部进行连接，左竖直杆安装在左升降座上，右竖直杆安装在右升降座上，左升降座与右升降座均由第二凸轮传动组件带动，从而带动检测杆进行同步升降；机械手机构由两轴传动组件和第三凸轮传动组件构成，由第三凸轮传动组件带动两轴传动组件动作，第一凸轮传动组件、第二凸轮传动组件及第三凸轮传动组件分别独立与其中一个主齿轮进行啮合，由主齿轮带动第一凸轮传动组件、第二凸轮传动组件及第三凸轮传动组件进行同步动作,第一凸轮传动组件及第二凸轮传动组件均位于主传动轴的下方，且与主齿轮的底部进行啮合，第三凸轮传动组件位于主传动轴的上方，且与主齿轮的顶部进行啮合,所述主传动轴的外围套装有主轴安全罩，主轴安全罩的首尾两端锁紧在两个轴承座上，主轴安全罩上设有若干个与主齿轮位置配对的透孔，所述托盘定位组件包括传送底座、升降部件和牵引部件，传送底座的顶部设有水平滑轨，并在水平滑轨上设有可沿水平滑轨进行水平滑动的托盘，托盘的左侧设有第一水平滑槽，托盘的右侧设有第二水平滑槽，第一水平滑槽与第二水平滑槽均用于配对卡入水平滑轨内，在第二水平滑槽的内底面设有夹紧定位柱，夹紧定位柱的上方设有抓取定位柱，抓取定位柱位于第二水平滑槽的顶面；升降部件及牵引部件均设置于传送底座的右侧，且牵引部件安装于升降部件的顶部，升降部件包括升降主板、水平导轨和若干块定位板，水平导轨横向安装于升降主板的顶端，若干块定位板整齐排列固定于升降主板的顶部，定位板的前端设有向下延伸的定位爪，定位爪延伸进入第二水平滑槽内，且位于夹紧定位柱的上方，定位爪用于配对压紧托盘的夹紧定位柱，升降主板的左侧面与传送底座的右侧面之间通过竖直导轨进行连接，升降主板的右侧设有随动器托板，随动器托板与第一凸轮传动组件进行接触；牵引部件包括电力推杆、牵引主板和牵引销板，牵引主板安装在电力推杆的伸缩杆上，且牵引主板与水平导轨的滑块进行连接，使牵引主板沿水平导轨进行水平方向运动，牵引销板横向安装在牵引主板的顶部，牵引销板的顶面设有若干根整齐排列的销柱，牵引销板的前端延伸进入第二水平滑槽内，使销柱位于抓取定位柱的下方，销柱用于配对卡入托盘的抓取定位柱内；当第一凸轮传动组件动作时带动升降主板沿竖直导轨进行上升，使销柱配对卡入托盘的抓取定位柱内，然后电力推杆的伸缩杆伸长带动托盘向前运动，托盘运动到位后第一凸轮传动组件复位，升降主板下降，使定位爪配对压紧托盘的夹紧定位柱，此时牵引主板复位，从而完成对托盘的传送及精准定位。

2.根据权利要求1所述高效传动系统，其特征在于：所述夹紧定位柱横向设置于第二水平滑槽内，夹紧定位柱为圆柱体，夹紧定位柱的顶部为便于定位爪配对滑入从而进行夹紧定位的凸起弧面，定位爪由两根结构相同的滑柱构成，滑柱的底端设有用于辅助滑入的夹紧斜面，夹紧斜面与凸起弧面配对接触后便于使夹紧定位柱滑入两根滑柱之间。