CN109079330A - 一种用于纽扣夹紧与翻转的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于纽扣夹紧与翻转的装置，包括机架，所述机架内侧设置翻转电机和夹持电机；所述夹持电机的输出轴通过夹持传动机构连接于左右旋丝杠，所述左右旋丝杠能够随着所述夹持电机的输出轴旋转而转动；所述左右旋丝杠的两端分别设有旋向相反的螺纹；分别与旋向相反的所述螺纹配合有平移机构，两个所述平移机构分别连接能够同步反向滑移、用以夹持或放松纽扣的纽扣夹板；所述翻转电机的输出轴通过翻转传动机构连接于花键轴，所述花键轴能够随着所述翻转电机的输出轴旋转而转动；所述花键轴的两端设有能够与其同步转动、用以带动纽扣旋转的所述纽扣夹板。上述装置，结构紧凑、动作可靠，并且能够实现精确定位。

Description

一种用于纽扣夹紧与翻转的装置

技术领域

本发明涉及纽扣生产设备技术领域，特别涉及一种用于纽扣夹紧与翻转的装置。

背景技术

目前，能够实现翻转的机构是自动化设备常见的组成部分，为了实现一个或若干功能而设计并制造的组件。常见的有齿轮齿条、链轮链条、气缸实现翻转；但是结构都比较松散或占用空间较大。在纽扣激光打标行业，纽扣的正反面检测完成之后，如果激光打标前，纽扣为反面朝上，则需要对反面朝上的纽扣翻转180°，然后定位夹紧；一般情况下，实现定位夹紧和翻转180°采用夹紧气缸和旋转气缸组合实现上述功能，由于气缸工作时振动大，而且夹持力不好动态控制，夹紧定位时容易将纽扣夹坏，降低产品合格率；针对不同规格的纽扣，由于定位精度不相同，通过调节气缸活塞杆的出力，难以实现精确定位。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于纽扣夹紧与翻转的装置，该装置的结构紧凑、动作可靠，并且能够实现精确定位。

为实现上述目的，本发明提供一种用于纽扣夹紧与翻转的装置，包括机架，所述机架内侧设置翻转电机和夹持电机；

所述夹持电机的输出轴通过夹持传动机构连接于左右旋丝杠，所述左右旋丝杠能够随着所述夹持电机的输出轴旋转而转动；所述左右旋丝杠的两端分别设有旋向相反的螺纹；分别与旋向相反的所述螺纹配合有平移机构，两个所述平移机构分别连接能够同步反向滑移、用以夹持或放松纽扣的纽扣夹板；

所述翻转电机的输出轴通过翻转传动机构连接于花键轴，所述花键轴能够随着所述翻转电机的输出轴旋转而转动；所述花键轴的两端设有能够与其同步转动、用以带动纽扣旋转的所述纽扣夹板。

相对于上述背景技术，本发明提供的用于纽扣夹紧与翻转的装置，利用夹持电机作为第一个动力源，依次连接夹持传动机构、左右旋丝杠、平移机构以及纽扣夹板，进而实现两个纽扣夹板同步反向运动，也即夹持或放松纽扣；与此同时，利用翻转电机作为第二个动力源，依次连接翻转传动机构、花键轴以及纽扣夹板，进而实现两个纽扣夹板同步旋转，将纽扣翻转预设角度，通常为180°；如此设置，夹持电机与翻转电机相互独立，两者最终作用于纽扣夹板，纽扣夹板能够实现平移与旋转动作，完成纽扣的夹持与旋转。

优选地，所述夹持传动机构包括夹持同步带，所述夹持同步带连接所述夹持电机的输出轴与所述左右旋丝杠。

优选地，所述翻转传动机构包括：

与所述翻转电机的输出轴相连的翻转电机同步带轮；

与所述翻转电机同步带轮连接的翻转电机同步带；

与所述翻转电机同步带同步旋转的导轴同步带轮；

与所述导轴同步带轮固定连接的导轴；

连接于所述导轴两端的翻转带轮；

与所述翻转带轮相连的翻转同步带；所述翻转同步带通过花键轴同步带轮连接所述花键轴。

优选地，所述平移部件包括：

能够分别与旋向相反的所述螺纹啮合的左旋螺母和右旋螺母；

分别与所述左旋螺母和所述右旋螺母相连的平移滑块；

分别与两个所述平移滑块相连、且分别套设于与所述花键轴滑动连接的左右两个花键螺母的滑套筒。

优选地，还包括设于所述机架的滑块安装板，所述滑块安装板与所述左右旋丝杠平行设置；沿所述滑块安装板长度方向设有线性滑轨，所述线性滑轨设有能够沿其长度方向滑移的两块滑块，两块所述滑块均设有梯牙板，两所述梯牙板分别与所述左旋螺母和所述右旋螺母连接。

优选地，所述夹持电机的输出轴与所述翻转电机的输出轴分别朝向所述机架的外侧，两个所述翻转同步带对称设于所述导轴的两端，且所述夹持同步带与其中一个所述翻转同步带位于前后两侧。

优选地，还包括设于所述导轴用以检测所述导轴的旋转角度的圆形感应片，和/或设于所述平移机构用以检测所述纽扣夹板的水平位移的限位感应片。

优选地，还包括设于所述机架且位于两个所述纽扣夹板之间的定位基准块。

优选地，所述翻转电机和所述夹持电机均位于所述左右旋丝杠与所述导轴之间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的用于纽扣夹紧与翻转的装置的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2中P-P向的剖视图。

其中：

1-花键轴、2-夹持同步带轮、3-左右旋丝杠、4-右旋螺母、5-限位开关安装板、6-限位感应片、7-夹持同步带、8-滑块安装板、9-线性滑轨、10-导轴、11-导轴安装板、12-外安装板、13-翻转带轮、14-感应开关、15-圆形感应片、16-导轴同步带轮、17-翻转电机同步带、18-翻转电机安装板、19-调节轴承座、20-导轴轴承、21-翻转电机、22-翻转电机同步带轮、23-滑块、24-梯牙板、25-左旋螺母、26-轴用挡圈、27-平移滑块、28-半圆头螺钉、29-花键轴安装板、30-花键轴同步带轮、31-翻转同步带、32-花键轴承、33-滑套筒、34-花键螺母、35-纽扣夹板、36-定位基准块、37-夹持电机、38-翻转同步带。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图3，图1为本发明实施例所提供的用于纽扣夹紧与翻转的装置的主视图；图2为图1的俯视图；图3为图2中P-P向的剖视图。

本发明提供的一种用于纽扣夹紧与翻转的装置，包括机架，机架作为用于纽扣夹紧与翻转的装置的主体，位于工作区域内。

位于机架两侧的外安装板12作为外侧结构起到限位与固定机架的目的；机架内部呈空腔状，空腔内设有翻转电机21和夹持电机37；机架设有翻转电机安装板18，用于安装翻转电机21；相应地，机架设有夹持电机安装板，用于安装夹持电机37。

翻转电机21和夹持电机37的输出轴均作回转运动；夹持传动机构的一端连接夹持电机37的输出轴，夹持传动机构的另一端连接左右旋丝杠3；也即，在夹持电机37的输出轴旋转的作用下，左右旋丝杠3同步于夹持电机37的输出轴做旋转运动。

左右旋丝杠3的左右两侧设有旋向相反的螺纹；举例来说，如附图3所示，左右旋丝杠3的左侧可以设置左旋螺纹，左右旋丝杠3的右侧可以设置右旋螺纹；左旋螺纹配合连接有左平移机构，右旋螺纹配合连接有右平移机构；当左右旋丝杠3旋转时，左平移机构与右平移机构能够在螺纹的作用下朝向相反反向平移；也即，左平移机构与右平移机构沿左右旋丝杠3的方向平移。

左平移机构与右平移机构均连接纽扣夹板35，并且两个纽扣夹板35能够分别随着左平移机构与右平移机构的平移而移动；当左右旋丝杠3旋转时，在左平移机构与右平移机构的平移作用下，两个纽扣夹板35同步反向运动，实现对纽扣的夹持与放松。

与此同时，翻转电机21的输出轴与花键轴1之间通过翻转传动机构传输动力；当翻转电机21的输出轴旋转时，在花键轴1与翻转电机21的输出轴同步旋转；两个纽扣夹板35分别设于两个花键轴1的端部。利用翻转电机21输出动力，并通过翻转传动机构将翻转电机21输出轴的旋转传递至两个花键轴1，进而使得两个花键轴1同步旋转；每个纽扣夹板35安装于一个花键轴1的端部，且纽扣夹板35随着花键轴1的旋转而转动，从而带动由两个纽扣夹板35所夹持的纽扣进行翻转，便于后续激光打标操作。

其中，上述夹持传动机构可以包括夹持同步带7，左右旋丝杠3设置夹持同步带轮2，左右旋丝杠3与夹持同步带轮2同步运行；夹持同步带7将夹持电机37的输出轴与夹持同步带轮2连接，从而确保夹持电机37输出轴的旋转作用于左右旋丝杠3，进而带动左右旋丝杠3旋转，如附图3所示。

针对平移部件，可以具体采用如下设置方式：

左旋螺母25与右旋螺母4分别与左右旋丝杠3的左右两侧螺纹啮合；当左右旋丝杠3旋转时，在螺纹的作用下实现左旋螺母25与右旋螺母4的同步运动，且运动方向相反。左右旋丝杠3的两端可以安装于机架两侧，且通过轴用挡圈26限制左右旋丝杠3的水平运动；也即左右旋丝杠3仅仅能够旋转，而无法平移。

左旋螺母25与右旋螺母4均连接平移滑块27，两个平移滑块27在左旋螺母25与右旋螺母4的作用下水平运动。需要说明的是，当翻转电机21运行时，由于两根花键轴1同步旋转，因此两根花键轴1的外周均可以套设有花键轴承32，而花键轴承32的外周与平移滑块27相连，此时两个平移滑块27同样可以分别围绕左旋螺母25与右旋螺母4进行旋转，也即在翻转纽扣的过程中，两个平移滑块27以左右旋丝杠3为轴进行旋转，同时左旋螺母25与右旋螺母4能够以左右旋丝杠3为基准左右平移。

两个平移滑块27均连接滑套筒33，两个滑套筒33分别套设于一个花键螺母34，而每个花键螺母34分别连接一根花键轴1。在翻转过程中，滑套筒33、花键螺母34、纽扣夹板35与花键轴1可以看做是一个整体，由两个纽扣夹板35夹持纽扣同步旋转。而在夹持或放松纽扣过程中，滑套筒33、花键螺母34与纽扣夹板35作为整体相对于花键轴1水平滑动，花键轴1在水平方向上静止。

其中，花键轴1与机架之间可以通过花键轴安装板29安装，实现花键轴1相对于机架的转动，且利用半圆头螺钉28将花键轴安装板29固定于机架，确保机架的整体结构稳固可靠。

上述翻转传动机构同样可以利用同步带传输，具体来说，翻转电机同步带轮22与翻转电机21的输出轴固定连接，翻转电机同步带轮22随着翻转电机21输出轴的旋转而转动；导轴10的两端分别位于机架的两侧，安装于机架的导轴轴承20用以供导轴10相对于机架旋转；导轴10设有导轴同步带轮16，导轴10与导轴同步带轮16能够同步旋转；导轴同步带轮16与翻转电机同步带轮22之间通过翻转电机同步带17连接；当翻转电机21的输出轴旋转时，将旋转力矩依次传递至翻转电机同步带轮22、翻转电机同步带17、导轴同步带轮16和导轴10；导轴10的两端设有翻转带轮13，两个翻转带轮13分别连接翻转同步带31，每一条翻转同步带31通过花键轴同步带轮30连接花键轴1，如附图3所示。可以看出，利用上述多条同步带以及带轮等部件将翻转电机21输出轴所输出的动力最终传递至花键轴1，并在花键轴1的作用下实现两个纽扣夹板35的夹持与放松。

更为具体地，机架可以设有滑块安装板8，滑块安装板8与左右旋丝杠3平行，且滑块安装板8的两端固定于机架的两侧；沿滑块安装板8的长度方向设有线性滑轨9，两块滑块23与线性滑轨9可滑动连接，每块滑块23均设有梯牙板24，两块梯牙板24分别与左旋螺母25和右旋螺母4连接。梯牙板24处还可以设置限位感应片6，用以检测左旋螺母25和右旋螺母4的移动距离，位于机架的顶部还可以设有限位开关安装板5，用于安装限位开关；当左旋螺母25和右旋螺母4移动至预设位置时，限位感应片6感应到左旋螺母25和右旋螺母4达到预设位置时，限位开关触发开启，可以控制夹持电机37停机，如附图1至附图3所示。当然，本发明还可以设置用以控制夹持电机37启停的控制装置，并预设两个纽扣夹板35之间的夹持力，也即控制两个纽扣夹板35之间的间距，当两个纽扣夹板35到达预设间距后，能够自行停止夹持电机37运行。

出于对本发明中用于纽扣夹紧与翻转的装置的结构优化，可以将夹持电机37的输出轴与翻转电机21的输出轴分别朝向机架的外侧设置，两个翻转同步带38对称设于导轴10的两端，且夹持同步带7与其中一个翻转同步带38位于前后两侧。翻转电机21和夹持电机37均可位于左右旋丝杠3与导轴10之间，如说明书附图3所示。

如说明书附图3所示，可以看出位于左侧的翻转同步带38，而位于右侧的翻转同步带38被夹持同步带7遮挡住一部分，因此未标注右侧的翻转同步带38；如此设置，有助于节省机架的内部空间，使得结构紧凑，布局合理。当然，为了实现导轴10的旋转，其两端还应设置导轴轴承20，出于张紧翻转同步带38的目的，还可以设置调节轴承座19，调节导轴轴承20的位置；同时，导轴安装板11用以将调节轴承座19与导轴轴承20等部件安装于机架。机架上还可以设置圆形感应片15和感应开关14，圆形感应片15能够感应导轴10的旋转角度；当导轴10的旋转角度达到预设角度时，感应开关14触发开启，控制翻转电机21停机。当然，上述控制装置还可以控制翻转电机21的启停，并预设两个纽扣夹板35的旋转角度(通常为180°旋转)，当两个纽扣夹板35到达预设旋转角度后，能够自行停止翻转电机21运行。

除此之外，为了实现两个纽扣夹板35的安装对称，可以在机架上安装定位基准块36作为两个纽扣夹板35的安装基准，以便快速准确的安装纽扣夹板35。

本发明提供的用于纽扣夹紧与翻转的装置，可通过控制装置进行动态调节夹紧力与旋转角度，纽扣夹损率极低；由于该装置采用同步带传动结构，从而结构紧凑，动作简单高效；对于夹紧定位和翻转的功能实现，分别采用传感器限制线性运动的位置和旋转运动的位置，定位精度高；针对翻转传动机构，采用一个翻转电机21驱动一根导轴10，带动两个翻转同步带38的旋转，由于只采用一个翻转电机21，可以降低生产成本。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的用于纽扣夹紧与翻转的装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于纽扣夹紧与翻转的装置，包括机架，其特征在于，所述机架内侧设置翻转电机(21)和夹持电机(37)；

所述夹持电机(37)的输出轴通过夹持传动机构连接于左右旋丝杠(3)，所述左右旋丝杠(3)能够随着所述夹持电机(37)的输出轴旋转而转动；所述左右旋丝杠(3)的两端分别设有旋向相反的螺纹；分别与旋向相反的所述螺纹配合有平移机构，两个所述平移机构分别连接能够同步反向滑移、用以夹持或放松纽扣的纽扣夹板(35)；

所述翻转电机(21)的输出轴通过翻转传动机构连接于两个花键轴(1)，两个所述花键轴(1)均能够随着所述翻转电机(21)的输出轴旋转而转动；两个所述花键轴(1)的端部均设有能够与其同步转动、用以带动纽扣旋转的所述纽扣夹板(35)。

2.根据权利要求1所述的用于纽扣夹紧与翻转的装置，其特征在于，所述夹持传动机构包括夹持同步带(7)，所述夹持同步带(7)连接所述夹持电机(37)的输出轴与所述左右旋丝杠(3)。

3.根据权利要求2所述的用于纽扣夹紧与翻转的装置，其特征在于，所述翻转传动机构包括：

与所述翻转电机(21)的输出轴相连的翻转电机同步带轮(22)；

与所述翻转电机同步带轮(22)连接的翻转电机同步带(17)；

与所述翻转电机同步带(17)同步旋转的导轴同步带轮(16)；

与所述导轴同步带轮(16)固定连接的导轴(10)；

连接于所述导轴(10)两端的翻转带轮(13)；

与所述翻转带轮(13)相连的翻转同步带(31)；所述翻转同步带(31)通过花键轴同步带轮(30)连接所述花键轴(1)。

4.根据权利要求3所述的用于纽扣夹紧与翻转的装置，其特征在于，所述平移部件包括：

能够分别与旋向相反的所述螺纹啮合的左旋螺母(25)和右旋螺母(4)；

分别与所述左旋螺母(25)和所述右旋螺母(4)相连的平移滑块(27)；

分别与两个所述平移滑块(27)相连、且分别套设于与所述花键轴(1)滑动连接的左右两个花键螺母(34)的滑套筒(33)。

5.根据权利要求4所述的用于纽扣夹紧与翻转的装置，其特征在于，还包括设于所述机架的滑块安装板(8)，所述滑块安装板(8)与所述左右旋丝杠(3)平行设置；沿所述滑块安装板(8)长度方向设有线性滑轨(9)，所述线性滑轨(9)设有能够沿其长度方向滑移的两块滑块(23)，两块所述滑块(23)均设有梯牙板(24)，两所述梯牙板(24)分别与所述左旋螺母(25)和所述右旋螺母(4)连接。

6.根据权利要求3～5任意一项所述的用于纽扣夹紧与翻转的装置，其特征在于，所述夹持电机(37)的输出轴与所述翻转电机(21)的输出轴分别朝向所述机架的外侧，两个所述翻转同步带(38)对称设于所述导轴(10)的两端，且所述夹持同步带(7)与其中一个所述翻转同步带(38)位于前后两侧。

7.根据权利要求6所述的用于纽扣夹紧与翻转的装置，其特征在于，还包括设于所述导轴(10)用以检测所述导轴(10)的旋转角度的圆形感应片(15)，和/或设于所述平移机构用以检测所述纽扣夹板(35)的水平位移的限位感应片(6)。

8.根据权利要求7所述的用于纽扣夹紧与翻转的装置，其特征在于，还包括设于所述机架且位于两个所述纽扣夹板(35)之间的定位基准块(36)。

9.根据权利要求8所述的用于纽扣夹紧与翻转的装置，其特征在于，所述翻转电机(21)和所述夹持电机(37)均位于所述左右旋丝杠(3)与所述导轴(10)之间。