CN107021272A - 一种自主闭合式变拓扑包装机器人的驱动附属装置 - Google Patents

Abstract

一种自主闭合式变拓扑包装机器人的驱动附属装置，该装置的中心轴上安装有可绕中心轴转动的转盘，第一伸缩杆总成由第三连杆、第一粗伸缩杆、第一细伸缩杆和第一滑块组成，第一粗伸缩杆一端焊接于第三连杆上，另一端与第一细伸缩杆以圆柱副的方式相连，第一细伸缩杆底部以球副的连接方式与第一滑块相连，第三连杆以球副的连接方式与滑动杆相连，第一滑块安装在三角变胞杆上的滑槽内，第一滑块可沿滑槽移动。该装置结构简单、驱动灵活、便于控制且在运动的过程中不会与其他杆件发生干涉，能巧妙的完成变拓扑包装机器人顶部的开闭及包装的附属动作。

Description

一种自主闭合式变拓扑包装机器人的驱动附属装置

技术领域

本发明涉及一种机械设计领域，特别是一种自主闭合式变拓扑包装机器人的驱动附属装置。

背景技术

近年来，随着社会的不断发展，机器人已经逐渐进入了各行各业，而生产产品往往离不开包装，因此，包装机器人也逐渐成为了人们研究的热点，中国专利ZL201210218278.7公布了一种变拓扑包装机器人机构，该包装机器人机构能够变拓扑，一次完成包装作业任务，结构简单，成型稳定可靠，大大减少多工作站、多模块包装机械作业的程序，在提高包装作业效率的同时，满足人们对食品包装形式多变的需求，但是该包装机器人机构只是一个机构，尚未设计出顶部闭合驱动附属装置，因而机构顶部无法闭合，因此有必要设计一种结构简单，控制灵活且不会和机构本身发生干涉的顶部开闭驱动附属装置。

目前尚未见有一种结构简单、用拉绳控制、自主闭合、便于维护且能适合该包装机器人机构的顶部开闭驱动附属装置的创新发明设计。

发明内容

本发明的目的是提供一种自主闭合式变拓扑包装机器人的驱动附属装置，它拥有结构简单、控制灵活和便于维护等优点，能完成一种变拓扑包装机器人顶部的开闭。

本发明通过以下技术方案实现上述目的：一种自主闭合式变拓扑包装机器人的驱动附属装置，包括三角变胞杆、直变胞杆、第二连杆、第二伸缩杆总成、第一伸缩杆总成、第三连杆、转动总成、板簧、拉绳、侧杆、转盘、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一电机、螺钉、第一连杆、转板、滑动杆、第二滑块、第二细伸缩杆、第二粗伸缩杆、第一滑块、第一细伸缩杆、第一粗伸缩杆、第一支撑板、第二支撑板、连接板、销轴、中心轴、移动板、第一气缸、模具、第二气缸、粘块、滑杆、机架、变拓扑包装机器人机构、第一连接板、第二连接板、联轴器、丝杆、第二螺钉、第二电机和滑槽，具体结构和连接关系为：

所述第一电机通过螺钉安装在移动板上，第二锥齿轮安装在第一电机上，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，第一锥齿轮焊接于转盘上，中心轴上安装有可绕中心轴转动的转盘，拉绳一端与转盘相连，另一端与第一连杆相连，拉绳中间穿过第一支撑板和第二支撑板上的绳槽，转动总成由第一连杆、滑动杆和转板组成，第一连杆一端与转板焊接，另一端通过销轴与连接板相连，第一连杆可绕销轴转动，滑动杆安装于转板上的长槽内，滑动杆可沿着长槽移动，板簧一端与第一连杆相连，另一端与侧杆相连，第二伸缩杆总成由第二连杆、第二粗伸缩杆、第二细伸缩杆和第二滑块组成，第二粗伸缩杆一端焊接于第二连杆上，另一端与第二细伸缩杆以圆柱副的方式相连，第二细伸缩杆底部以球副的连接方式与第二滑块相连，第二连杆以球副的连接方式与滑动杆相连，第二滑块安装在直变胞杆上的滑槽内，第二滑块可沿滑槽移动，第一伸缩杆总成由第三连杆、第一粗伸缩杆、第一细伸缩杆和第一滑块组成，第一粗伸缩杆一端焊接于第三连杆上，另一端与第一细伸缩杆以圆柱副的方式相连，第一细伸缩杆底部以球副的连接方式与第一滑块相连，第三连杆以球副的连接方式与滑动杆相连，第一滑块安装在三角变胞杆上的滑槽内，第一滑块可沿滑槽移动，滑杆焊接在机架上，移动板通过移动板滑槽安装在滑杆上，移动板底部通过螺纹与丝杆连接，第二电机一端通过第二螺钉与机架相连，另一端通过联轴器与丝杆相连，第一连接板和第二连接板焊接于机架上，第一气缸安装于第一连接板上，第二气缸安装于第二连接板上，模具安装于第一气缸上，粘块安装于第二气缸上，变拓扑包装机器人机构安装于移动板上。

所述第一锥齿轮焊接于转盘上，便于第一电机控制。

所述板簧在机构顶部闭合时处于自然状态，无弹性势能。

本发明的突出优点在于：

1、该驱动结构简单，便于控制，只需用第一电机带动旋转转盘就可以将包装机器人机构的顶部同步拉开，闭合时是用板簧的弹力使顶部同步闭合，在一定程度上具有节能的效果，其附属装置同样具有较强的可控性。

2、该驱动结构采用柔性的拉绳来传递力，拉绳本身是柔性的，因此防止了与包装机器人机构本身发生干涉，具有较强的可靠性。

附图说明

图1是本发明所述的驱动附属装置在变拓扑包装机器人机构处于半闭合状态时的主视图。

图2是本发明所述的驱动附属装置在变拓扑包装机器人机构处于完全闭合状态时的主视图。

图3是本发明所述的驱动附属装置在变拓扑包装机器人机构处于半闭合状态时的示意图。

图4是本发明所述的驱动附属装置的转动总成示意图。

图5是本发明所述的驱动附属装置的第一伸缩杆总成示意图。

图6是本发明所述的驱动附属装置的第二伸缩杆总成示意图。

图7是本发明所述的驱动附属装置的第一支撑板、第二支撑板和连接板在原包装机器人侧杆上的安装示意图。

图8是本发明所述的三角变胞杆示意图。

图9是本发明所述的直变胞杆示意图。

图10是本发明所述的驱动附属装置的移动板示意图。

图中标记为：1.三角变胞杆；2.直变胞杆；3.第二连杆；4.第二伸缩杆总成；5.第一伸缩杆总成；6.第三连杆；7.转动总成；8.板簧；9.拉绳；10.侧杆；11.转盘；12.第一锥齿轮；13.第二锥齿轮；14.第一电机；15.螺钉；16.第一连杆；17.转板；18.滑动杆；19.第二滑块；20.第二细伸缩杆；21.第二粗伸缩杆；22.第一滑块；23.第一细伸缩杆；24.第一粗伸缩杆；25.第一支撑板；26.第二支撑板；27.连接板；28.销轴；29.中心轴；30.移动板；31.包装纸；32.第一气缸；33.模具；34.第二气缸；35.粘块；36.滑杆；37.机架；38.变拓扑包装机器人机构；39.第一连接板；40.第二连接板；41.联轴器；42.丝杆；43.第二螺钉；44.第二电机；45.移动板滑槽。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的描述。

如图1、图2、图4、图5、图6和图7所示，本发明所述的自主闭合式变拓扑包装机器人的驱动附属装置，包括三角变胞杆1、直变胞杆2、第二连杆3、第二伸缩杆总成4、第一伸缩杆总成5、第三连杆6、转动总成7、板簧8、拉绳9、侧杆10、转盘11、第一锥齿轮12、第二锥齿轮13、第一电机14、螺钉15、第一连杆16、转板17、滑动杆18、第二滑块19、第二细伸缩杆20、第二粗伸缩杆21、第一滑块22、第一细伸缩杆23、第一粗伸缩杆24、第一支撑板25、第二支撑板26、连接板27、销轴28、中心轴29、移动板30、第一气缸32、模具33、第二气缸34、粘块35、滑杆36、机架37、变拓扑包装机器人机构38、第一连接板39、第二连接板40、联轴器41、丝杆42、第二螺钉43、第二电机44和滑槽45，具体结构和连接关系为：

所述第一电机14通过螺钉15安装在移动板30上，第二锥齿轮13安装在第一电机14上，第二锥齿轮13与第一锥齿轮12啮合，第一锥齿轮12焊接于转盘11上，转盘11安装在中心轴29上，转盘11可绕中心轴29转动，拉绳9一端与转盘11相连，另一端与第一连杆16相连，拉绳9中间穿过第一支撑板25和第二支撑板26上的绳槽，转动总成7由第一连杆16、滑动杆18和转板17组成，第一连杆16一端与转板17焊接，另一端通过销轴28与连接板27相连，第一连杆16可绕销轴28转动，滑动杆18安装于转板17上的长槽内，滑动杆18可沿着长槽移动，板簧8一端与第一连杆16相连，另一端与侧杆10相连，第二伸缩杆总成4由第二连杆3、第二粗伸缩杆21、第二细伸缩杆20和第二滑块19组成，第二粗伸缩杆21一端焊接于第二连杆3上，另一端与第二细伸缩杆20以圆柱副的方式相连，第二细伸缩杆20底部以球副的连接方式与第二滑块19相连，第二连杆3以球副的连接方式与滑动杆18相连，第二滑块19安装在直变胞杆2上的滑槽内，第二滑块19可沿滑槽移动，第一伸缩杆总成5由第三连杆6、第一粗伸缩杆24、第一细伸缩杆23和第一滑块22组成，第一粗伸缩杆24一端焊接于第三连杆6上，另一端与第一细伸缩杆23以圆柱副的方式相连，第一细伸缩杆23底部以球副的连接方式与第一滑块22相连，第三连杆6以球副的连接方式与滑动杆18相连，第一滑块22安装在三角变胞杆1上的滑槽内，第一滑块22可沿滑槽移动，滑杆36焊接在机架37上，移动板30通过移动板滑槽45安装在滑杆36上，移动板30底部通过螺纹与丝杆42连接，第二电机44一端通过第二螺钉43与机架37相连，另一端通过联轴器41与丝杆42相连，第一连接板39和第二连接板40焊接于机架37上，第一气缸32安装于第一连接板39上，第二气缸34安装于第二连接板40上，模具33安装于第一气缸32上，粘块35安装于第二气缸34上，变拓扑包装机器人机构38安装于移动板30上。

本发明的工作原理是：

当包装机器人机构处于半闭合状态时，如图1所示，此时板簧8的弹性势能最大，若要使包装机器人机构顶部闭合，达到图2的状态，首先正转第一电机14，第一电机14带动第二锥齿轮13旋转，第二锥齿轮13带动第一锥齿轮12旋转，第一锥齿轮12带动转盘11旋转，拉绳9由绷紧状态逐渐放松，第一连杆16在板簧8的弹力作用下绕着销轴28逆时针转动，第一连杆16带动转板17转动，转板17带动第一伸缩杆总成5和第二伸缩杆总成4转动，从而使直变胞杆2和三角变胞杆1闭合，最终达到图2所示的完全闭合状态；当包装机器人需要从图2状态转变成图1状态时，只需反转第一电机14，第一电机14带动第二锥齿轮13转动，第二锥齿轮13带动第一锥齿轮12转动，第一锥齿轮12带动转盘11转动，转盘11拉动拉绳9转动，拉绳9拉动第一连杆16绕着销轴28顺时针旋转，从而带动转板17顺时针旋转，转板17带动第一伸缩杆总成5和第二伸缩杆总成6顺时针旋转，从而将直变胞杆21和三角变胞杆1拉开，最终达到图1所示状态；当变拓扑包装机器人机构38需要左右移动时，转动第二电机44，第二电机44通过联轴器41与丝杆42的连接作用带动丝杆42转动，丝杆42通过与移动板30的螺纹连接关系带动移动板30左右移动，移动板30带动变拓扑包装机器人机构38左右移动，第一气缸32可推动模具33上下运动，模具33的作用是在包装的过程中辅助包装纸31成型，第二气缸34可推动粘块35上下运动，粘块35的作用是将包装好的包装纸31的顶部粘黏起来。

Claims (1)

1.一种自主闭合式变拓扑包装机器人的驱动附属装置，包括三角变胞杆、直变胞杆、第二连杆、第二伸缩杆总成、第一伸缩杆总成、第三连杆、转动总成、板簧、拉绳、侧杆、转盘、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一电机、螺钉、第一连杆、转板、滑动杆、第二滑块、第二细伸缩杆、第二粗伸缩杆、第一滑块、第一细伸缩杆、第一粗伸缩杆、第一支撑板、第二支撑板、连接板、销轴、中心轴、移动板、第一气缸、模具、第二气缸、粘块、滑杆、机架、变拓扑包装机器人机构、第一连接板、第二连接板、联轴器、丝杆、第二螺钉、第二电机和滑槽，其特征在于，具体结构和连接关系为：

所述第一电机通过螺钉安装在移动板上，第二锥齿轮安装在第一电机上，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，第一锥齿轮焊接于转盘上，中心轴上安装有可绕中心轴转动的转盘，拉绳一端与转盘相连，另一端与第一连杆相连，拉绳中间穿过第一支撑板和第二支撑板上的绳槽，转动总成由第一连杆、滑动杆和转板组成，第一连杆一端与转板焊接，另一端通过销轴与连接板相连，第一连杆可绕销轴转动，滑动杆安装于转板上的长槽内，滑动杆可沿着长槽移动，板簧一端与第一连杆相连，另一端与侧杆相连，第二伸缩杆总成由第二连杆、第二粗伸缩杆、第二细伸缩杆和第二滑块组成，第二粗伸缩杆一端焊接于第二连杆上，另一端与第二细伸缩杆以圆柱副的方式相连，第二细伸缩杆底部以球副的连接方式与第二滑块相连，第二连杆以球副的连接方式与滑动杆相连，第二滑块安装在直变胞杆上的滑槽内，第二滑块可沿滑槽移动，第一伸缩杆总成由第三连杆、第一粗伸缩杆、第一细伸缩杆和第一滑块组成，第一粗伸缩杆一端焊接于第三连杆上，另一端与第一细伸缩杆以圆柱副的方式相连，第一细伸缩杆底部以球副的连接方式与第一滑块相连，第三连杆以球副的连接方式与滑动杆相连，第一滑块安装在三角变胞杆上的滑槽内，第一滑块可沿滑槽移动，滑杆焊接在机架上，移动板通过移动板滑槽安装在滑杆上，移动板底部通过螺纹与丝杆连接，第二电机一端通过第二螺钉与机架相连，另一端通过联轴器与丝杆相连，第一连接板和第二连接板焊接于机架上，第一气缸安装于第一连接板上，第二气缸安装于第二连接板上，模具安装于第一气缸上，粘块安装于第二气缸上，变拓扑包装机器人机构安装于移动板上。