CN108381166A - 一种转盘分割运动与机械手联动的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转盘分割运动与机械手联动的装置，包括机台、转盘、电机和机械手部件；转盘、电机和机械手部件分别装在机台上；电机的输出通过传动机构联动于转盘；机台还装有与电机的输出相联动的第一凸轮和第二凸轮，该第一凸轮、第二凸轮还分别通过第一驱动环、第二驱动环与所述机械手部件相联动，从而利用同一电机作为驱动源来同时驱动转盘和机械手部件协调动作。本发明能够解决多零件装配中使转盘与机械手动作匹配协调的问题，并具有设备占用空间小、效率高、成本低、机构简单的特点。

Description

一种转盘分割运动与机械手联动的装置

技术领域

本发明涉及自动化机械设备技术领域，特别是涉及一种转盘分割运动与机械手联动的装置。

背景技术

随着技术的不断进步，在机械生产加工中，产品的装配已经实现了机械自动化。在自动化设备中多个零件装配的需求非常广泛，随着新技术的不断发展，要求设备效率提高，机构成本降低，维修方便，特别是效率的要求至关重要。现有技术的工装设备，针对多个零件的装配，通常采用转盘与气缸机械手组合完成，转盘通常由电机驱动转动，而机械手则是与气缸对应动作，由于有两个驱动源，存在着两个驱动源的相互协调配合问题，现有技术的这种装置，主要存在的弊端是：成本高、体积大、结构复杂、效率低有很大局限性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种转盘分割运动与机械手联动的装置，能够解决多零件装配中使转盘与机械手动作匹配协调的问题，并具有设备占用空间小、效率高、成本低、机构简单的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种转盘分割运动与机械手联动的装置，包括机台、转盘、电机和机械手部件；所述转盘、电机和机械手部件分别装在机台上；所述电机的输出通过传动机构联动于所述转盘；所述机台还装有与电机的输出相联动的第一凸轮和第二凸轮，该第一凸轮、第二凸轮还分别通过第一驱动环、第二驱动环与所述机械手部件相联动，从而利用同一电机作为驱动源来同时驱动转盘和机械手部件协调动作。

所述第一凸轮、第二凸轮分别联动于第一驱动环、第二驱动环以将电机的转动转化为凸轮的转动后，利用两个凸轮的不同运动运动轨迹协调两个驱动环的上下运动；使第一驱动环与所述机械手部件相联动能够驱动所述机械手部件中的机械手沿水平方向往返运动；第二驱动环与所述机械手部件相联动能够驱动所述机械手部件中的机械手沿上下方向往返运动。

所述机台设有安装盘，所述安装盘为圆形；所述机械手部件安装在安装盘的对应周边；所述第一驱动环和第二驱动环分别为圆形并呈大致水平状态处在安装盘的上方中间位置，所述第一驱动环和第二驱动环的周边分别设有用来连接对应的机械手部件的联动部的安装部。

所述安装盘设在所述转盘的上方；所述电机装在所述转盘的下方；电机的输出还装有减速机构，所述电机通过减速机构分别与所述传动机构、所述第一凸轮、第二凸轮相联动。

所述减速机构为蜗轮蜗杆减速机。

所述减速机构具有中空输出轴，一凸轮轴呈大致水平方式插装在所述中空输出轴中并与所述中空输出轴相固定；所述第一凸轮、第二凸轮分别固定在所述凸轮轴上，以将电机的转动动力经减速机构减速后传递给所述第一凸轮、第二凸轮。

所述第一凸轮、第二凸轮与对应的第一驱动环、第二驱动环之间还设有第一驱动杆、第二驱动杆；所述第一驱动杆、第二驱动杆的上端分别与第一驱动环、第二驱动环相固定，所述第一驱动杆、第二驱动杆的下端分别通过一个滚轮与所述第一凸轮、第二凸轮的周边的轮缘相配合。

所述第一驱动杆滑动配合在机台上，所述第一驱动杆设为中空结构，所述第二驱动杆滑动配合在第一驱动杆的中空腔内。

所述第一驱动杆与机台之间设有防转结构；所述第一驱动杆与第二驱动杆之间也设有防转结构。

所述第一驱动杆与第二驱动杆之间还装有导向杆。

所述机械手部件的联动部还装有朝上的弹簧和接近开关。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

1、本发明由于采用了将转盘、电机和机械手部件分别装在机台上；将电机的输出通过传动机构联动于所述转盘；将电机的输出还联动于第一凸轮和第二凸轮以将电机的转动转化为凸轮的转动；再利用第一凸轮、第二凸轮联动第一驱动环、第二驱动环，以及将第一驱动环、第二驱动环与机械手部件相联动以驱动所述机械手部件中的机械手沿水平方向和上下方向往返运动。本发明的这种结构，采用同一电机作为驱动源，实现转盘分割运动与机械手运动的联动，解决了多零件装配中使转盘与机械手动作匹配协调的问题。

2、本发明由于采用了在电机的输出还装有蜗轮蜗杆减速机，让电机通过蜗轮蜗杆减速机分别与所述传动机构、所述第一凸轮、第二凸轮相联动。本发明的这种结构，采用蜗轮蜗杆传动，断电时可以实现自锁保护。

3、本发明由于采用了第一凸轮、第二凸轮、第一驱动杆、第二驱动杆和第一驱动环、第二驱动环来作为驱动机械手部件沿水平方向和上下方向往返运动的传动机构，且第一驱动杆设为中空结构，所述第二驱动杆滑动配合在第一驱动杆的中空腔内。本发明的这种结构，具有设备占用空间小、效率高、成本低、机构简单的特点。

4、本发明由于采用了将安装盘和第一驱动环、第二驱动环均设为圆形。本发明的这种结构，可以任意角度安装机械手。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种转盘分割运动与机械手联动的装置不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明(装有一个机械手部件)的立体构造示意图；

图2是本发明(未装第一驱动环和机械手部件)的立体构造示意图；

图3是本发明(装有一个机械手部件)的主视图；

图4是本发明(装有一个机械手部件)的左视图；

图5是沿图4中A-A线的剖视图；

图6是本发明的第一凸轮、第二凸轮、第一驱动杆、第二驱动杆和第一驱动环、第二驱动环的配合示意图；

图7是本发明的第一凸轮、第一驱动杆和第一驱动环的配合示意图；

图8是本发明的第二凸轮、第二驱动杆和第二驱动环的配合示意图；

图9是本发明(装有多个机械手部件)的立体构造示意图。

具体实施方式

实施例

参见图1至图9所示，本发明的一种转盘分割运动与机械手联动的装置，包括机台1、转盘2、电机3和机械手部件4；所述转盘2、电机3和机械手部件4分别装在机台1上；所述电机3的输出通过传动机构联动于所述转盘2；所述机台1还装有与电机的输出相联动的第一凸轮51和第二凸轮52，该第一凸轮51、第二凸轮52还分别通过第一驱动环61、第二驱动环62与所述机械手部件4相联动，从而利用同一电机作为驱动源来同时驱动转盘2和机械手部件4协调动作。

所述第一凸轮51、第二凸轮52分别联动于第一驱动环61、第二驱动环62以将电机的转动转化为凸轮的转动后，利用两个凸轮的不同运动运动轨迹协调两个驱动环的上下运动；即，第一凸轮51与第一驱动环61相联动，第一凸轮51的转动转化为第一驱动环61的上下运动，第二凸轮52与第二驱动环62相联动，第二凸轮52的转动转化为第二驱动环62的上下运动；使第一驱动环51与所述机械手部件4相联动能够驱动所述机械手部件4中的机械手沿水平方向往返运动；第二驱动环52与所述机械手部件4相联动能够驱动所述机械手部件4中的机械手沿上下方向往返运动，即每个机械手部件4都分别与第一驱动环61、第二驱动环62相联动。

所述机台1设有安装盘11，所述安装盘11为圆形；所述机械手部件4安装在安装盘11的对应周边；所述第一驱动环61和第二驱动环62分别为圆形并呈大致水平状态处在安装盘11的上方中间位置，所述第一驱动环61和第二驱动环62的周边分别设有用来连接机械手部件的联动部的安装部，即，第一驱动环61的周边设有安装部611用来连接机械手部件的水平联动部41，以便将第一驱动环61的上下运动传递给机械手部件使机械手部件的机械手沿水平方向往返运动，第一驱动环61的周边的安装部611为倒T型卡槽，以便于在360度的范围内均可连接机械手部件的水平联动部41，安装部611的至少一处有加宽的开口，以便水平联动部41的倒T型凸部进入卡槽中；第二驱动环62的周边设有安装部621用来连接机械手部件的上下联动部42，以便将第二驱动环62的上下运动传递给机械手部件使机械手部件的机械手沿上下方向往返运动，第二驱动环62的周边的安装部621也为倒T型卡槽(与安装部611相同)，以便于在360度的范围内均可连接机械手部件的上下联动部42。

本实施例中，所述安装盘11设在所述转盘2的上方；所述电机3装在所述转盘2的下方；电机3的输出还装有减速机构31，所述电机3通过减速机构31分别与所述传动机构、所述第一凸轮51、第二凸轮52相联动。

本实施例中，所述减速机构31为蜗轮蜗杆减速机。

所述减速机构31具有中空输出轴(便于凸轮轴32插入)，一凸轮轴32呈大致水平方式插装在所述中空输出轴中并与所述中空输出轴相固定；所述第一凸轮51、第二凸轮52分别固定在所述凸轮轴32上，以将电机3的转动动力经减速机构31减速后传递给所述第一凸轮51、第二凸轮52。当电机3转动时，电机3的转轴转动，电机3的转轴与蜗轮蜗杆减速机31的输入轴通过同步带33连接，则电机3带动了轮蜗杆减速机31动作，轮蜗杆减速机31的输出轴又带动了凸轮轴32转动，凸轮轴32再带动第一凸轮51、第二凸轮52同时转动。凸轮轴32在带动第一凸轮51、第二凸轮52转动时，凸轮轴32还通过传动机构带动转盘2转动，即，凸轮轴32通过同步轮、同步带34驱动分割器21进行分割运动。通过分割器21驱动角与凸轮(即第一凸轮51、第二凸轮52)曲线的设计，使转盘分割运动与机械手运动完美匹配。由于转盘分割运动与机械手动作采用同一动力(电机)，不会发生干涉，所以效率比较高，结构也较简单。

如图6至图8所示，本实施例中，所述第一凸轮51、第二凸轮52与对应的第一驱动环61、第二驱动环62之间还设有第一驱动杆71、第二驱动杆72；第一驱动杆71的上端与第一驱动环61相固定，第一驱动杆71的下端通过一个滚轮711与所述第一凸轮51的周边的轮缘相配合；第二驱动杆72的上端与第二驱动环62相固定，第二驱动杆72的下端通过一个滚轮721与所述第二凸轮52的周边的轮缘相配合。当第一凸轮51、第二凸轮52转动时，通过第一驱动杆71、第二驱动杆72带动第一驱动环61、第二驱动环62上下往返运动。

本实施例中，所述第一驱动杆71滑动配合在机台1上，具体的是滑动配合在分割器21的中间区域，分割器21的中间区域是不转动的，相当于第一驱动杆71通过分割器21滑动配合在机台1上。

本实施例中，所述第一驱动杆71设为中空结构，所述第二驱动杆72滑动配合在第一驱动杆71的中空腔内。

本实施例中，所述第一驱动杆71与机台之间设有防转结构，由于第一驱动杆71是滑动配合在分割器21的中间区域，因此，实际上是在第一驱动杆71与分割器21之间设有防转结构；所述第一驱动杆71与第二驱动杆72之间也设有防转结构。防转结构可以是凸起与凹槽的配合，也可以是两个多面体的配合。

本实施例中，在第一驱动杆71与第二驱动杆72之间还装有导向杆73。导向杆73用来防止第一驱动环61与第二驱动环62之间相互转动。

本实施例中，所述机械手部件4的上下联动部42还装有朝上的弹簧421和接近开关422。当凸轮轴32转动时，凸轮轴32上的第一凸轮51、第二凸轮52分别驱动第一驱动杆71、第二驱动杆72，第一驱动杆71、第二驱动杆72再分别控制第一驱动环61、第二驱动环62上下运动，第一驱动环61、第二驱动环62的上下运动，通过杠杆原理，驱动机械手部件4中的机械手前后和上下运动，机械手在下端时，容易干涉(比如产品没放好等)，设置了弹簧421来作为保护机构，出现干涉时，设置了接近开关422用来检测。

本发明的一种转盘分割运动与机械手联动的装置，采用了将转盘2、电机3和机械手部件4分别装在机台上；将电机3的输出通过传动机构(同步轮、同步带34)联动于所述转盘2，即凸轮轴32通过同步轮、同步带34驱动分割器21进行分割运动；同时将电机3的输出还联动于第一凸轮51和第二凸轮52以将电机3的转动转化为凸轮的转动；再利用第一凸轮51、第二凸轮52联动第一驱动环61、第二驱动环62，以及将第一驱动环61、第二驱动环62与机械手部件4相联动以驱动所述机械手部件中的机械手沿水平方向和上下方向往返运动。本发明的这种结构，采用同一电机作为驱动源，实现转盘分割运动与机械手运动的联动，解决了多零件装配中使转盘与机械手动作匹配协调的问题。

本发明的一种转盘分割运动与机械手联动的装置，采用了在电机3的输出还装有蜗轮蜗杆减速机31，让电机3通过蜗轮蜗杆减速机31分别与所述传动机构、所述第一凸轮51、第二凸轮52相联动。本发明的这种结构，采用蜗轮蜗杆传动，断电时可以实现自锁保护。

本发明的一种转盘分割运动与机械手联动的装置，采用了第一凸轮51、第二凸轮52、第一驱动杆71、第二驱动杆72和第一驱动环61、第二驱动环62来作为驱动机械手部件沿水平方向和上下方向往返运动的传动机构，且第一驱动杆71设为中空结构，所述第二驱动杆72滑动配合在第一驱动杆71的中空腔内。本发明的这种结构，具有设备占用空间小、效率高、成本低、机构简单的特点。本发明采用了将安装盘11和第一驱动环61、第二驱动环62均设为圆形。本发明的这种结构，可以任意角度安装机械手。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种转盘分割运动与机械手联动的装置，包括机台、转盘、电机和机械手部件；所述转盘、电机和机械手部件分别装在机台上；所述电机的输出通过传动机构联动于所述转盘；其特征在于：所述机台还装有与电机的输出相联动的第一凸轮和第二凸轮，该第一凸轮、第二凸轮还分别通过第一驱动环、第二驱动环与所述机械手部件相联动，从而利用同一电机作为驱动源来同时驱动转盘和机械手部件协调动作。

2.根据权利要求1所述的转盘分割运动与机械手联动的装置，其特征在于：所述第一凸轮、第二凸轮分别联动于第一驱动环、第二驱动环以将电机的转动转化为凸轮的转动后，利用两个凸轮的不同运动运动轨迹协调两个驱动环的上下运动；使第一驱动环与所述机械手部件相联动能够驱动所述机械手部件中的机械手沿水平方向往返运动；第二驱动环与所述机械手部件相联动能够驱动所述机械手部件中的机械手沿上下方向往返运动。

3.根据权利要求2所述的转盘分割运动与机械手联动的装置，其特征在于：所述机台设有安装盘，所述安装盘为圆形；所述机械手部件安装在安装盘的对应周边；所述第一驱动环和第二驱动环分别为圆形并呈大致水平状态处在安装盘的上方中间位置，所述第一驱动环和第二驱动环的周边分别设有用来连接对应的机械手部件的联动部的安装部。

4.根据权利要求3所述的转盘分割运动与机械手联动的装置，其特征在于：所述安装盘设在所述转盘的上方；所述电机装在所述转盘的下方；电机的输出还装有减速机构，所述电机通过减速机构分别与所述传动机构、所述第一凸轮、第二凸轮相联动。

5.根据权利要求4所述的转盘分割运动与机械手联动的装置，其特征在于：所述减速机构为蜗轮蜗杆减速机。

6.根据权利要求4所述的转盘分割运动与机械手联动的装置，其特征在于：所述减速机构具有中空输出轴，一凸轮轴呈大致水平方式插装在所述中空输出轴中并与所述中空输出轴相固定；所述第一凸轮、第二凸轮分别固定在所述凸轮轴上，以将电机的转动动力经减速机构减速后传递给所述第一凸轮、第二凸轮。

7.根据权利要求4所述的转盘分割运动与机械手联动的装置，其特征在于：所述第一凸轮、第二凸轮与对应的第一驱动环、第二驱动环之间还设有第一驱动杆、第二驱动杆；所述第一驱动杆、第二驱动杆的上端分别与第一驱动环、第二驱动环相固定，所述第一驱动杆、第二驱动杆的下端分别通过一个滚轮与所述第一凸轮、第二凸轮的周边的轮缘相配合。

8.根据权利要求7所述的转盘分割运动与机械手联动的装置，其特征在于：所述第一驱动杆滑动配合在机台上，所述第一驱动杆设为中空结构，所述第二驱动杆滑动配合在第一驱动杆的中空腔内。

9.根据权利要求8所述的转盘分割运动与机械手联动的装置，其特征在于：所述第一驱动杆与机台之间设有防转结构；所述第一驱动杆与第二驱动杆之间也设有防转结构。

10.根据权利要求9所述的转盘分割运动与机械手联动的装置，其特征在于：所述第一驱动杆与第二驱动杆之间还装有导向杆。