CN109809180A - 一种上料机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种上料机构，包括：主壳体；摆动机构，转动设置在所述主壳体上，摆动机构可在预设的角度内摆动；驱动机构，设置在主壳体上，驱动机构用于驱动摆动机构动作；取料装置，所述取料装置可转动地安装在所述摆动机构上；转动机构，设置在所述主壳体和所述摆动机构上，所述转动机构的输出端与所述取料装置固定连接，通过所述摆动机构的摆动能够驱动所述转动机构的输出端转动。本发明中驱动机构工作可带动摆动机构摆动，摆动机构为转动机构输入动力，转动机构进而驱动取料装置转动，进而可实现取料装置自转及跟随摆动机构公转两个动作，相对现有技术可以节省一组驱动机构，简化结构和降低控制系统复杂程度，可降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种上料机构，属于机械手领域。
背景技术
随着科技的进步以及人民生活水平的提高，设备自动化的要求也越来越高，现有的能完成复杂搬运动作的上料机构往往需要至少两个驱动机构，通过不同的驱动机构驱动完成不同的分解动作，从而导致上料机构结构复杂，成本很高。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的实施例提供一种上料机构，通过本实施例能够实现通过一个驱动机构实现对物料的翻转并移动。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种上料机构，包括：
主壳体；
摆动机构，转动设置在所述主壳体上，摆动机构可在预设的角度内摆动；
驱动机构，设置在主壳体上，驱动机构用于驱动摆动机构动作；
取料装置，所述取料装置可转动地安装在所述摆动机构上；
转动机构，设置在所述主壳体和所述摆动机构上，所述转动机构的输出端与所述取料装置固定连接，通过所述摆动机构的摆动能够驱动所述转动机构的输出端转动。
进一步地，所述转动机构包括第一带轮、第二带轮以及连接所述第一带轮与所述第二带轮的传送带，所述第一带轮固定设置在所述主壳体上，所述摆动机构可绕所述第一带轮轴心转动设置在所述第一带轮上，所述第二带轮可转动连接在所述摆动机构上，所述第二带轮与所述取料装置固定连接。
根据权利要求1所述的一种上料机构，其特征在于，所述摆动机构包括一摆动臂，所述摆动臂的一端可转动机构在所述主壳体上，所述转动机构的输出端设置在所述摆动臂的另一端。
进一步地，所述驱动机构包括：
四连杆机构，所述四连杆机构的输出端可在预设的角度内摆动，输出端与摆动机构连接；
伺服电机，与四连杆机构输入端传动连接。
进一步地，所述四连杆机构包括第一连杆、长度可伸缩调节的第二连杆、第三连杆，所述第一连杆的一端与所述伺服电机的输出轴固定连接，所述第一连杆的另一端与所述第二连杆的一端铰接，所述第二连杆的另一端与所述第三连杆的一端铰接，所述第三连杆的另一端与所述摆动机构固定连接。
进一步地，所述第二连杆包括两端设置有外螺纹的活动杆和两个设置有内螺纹的固定杆，所述外螺纹与所述内螺纹相互配合，两个所述固定杆分别与所述第一连杆和第三连杆铰接。
进一步地，所述取料装置包括第二转轴、驱动杆、吸盘座以及吸盘；所述第二转轴与所述转动机构的输出端固定连接，所述驱动杆固定安装在所述第二转轴上，所述吸盘座设置在所述驱动杆上，所述吸盘座上开设有一抽风孔，用于连接抽风装置，所述吸盘上设置有吸气通道，所述吸盘安装在所述吸盘座下端，所述吸气通道与所述抽风孔连通。
进一步地，所述第二转轴上开设有通孔，抽风装置的管道能够穿过所述通孔与所述抽风孔连接。
进一步地，本发明还包括一调节机构，所述调节机构设置在所述摆动机构上，用于调节所述传送带的松紧。
进一步地，所述调节机构包括一用于压紧所述传送带的张紧轮以及一用于安装所述张紧轮的安装座，所述安装座设置在所述摆动机构上，所述安装座上开设有一滑槽，所述张紧轮安装在所述滑槽中且安装位置可调节。
进一步地，本发明还包括：第一转轴、转动套设在所述第一转轴上的第一轴套、第二转轴、转动套设在所述第二转轴上的第二轴套；其中，所述第一轴套固定设置在所述主壳体上，所述第一带轮固定安装在所述第一轴套上，所述第一转轴的一端与所述摆动机构固定连接，所述第一转轴的另一端与所述驱动机构固定连接；所述第二轴套与所述摆动机构固定连接，所述第二带轮固定安装在所述第二转轴上，所述取料装置固定安装在所述第二转轴上。
本发明的有益效果是：上述实施方式中驱动机构工作可带动摆动机构摆动，摆动机构的摆动为转动机构输入动力，转动机构进而驱动取料装置转动，由上可见驱动机构工作可实现取料装置自转及跟随摆动机构公转两个动作，相对现有技术可以节省一组驱动机构，简化结构和降低控制系统复杂程度，可降低成本和提供控制系统工作稳定性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的上料机构取料状态结构示意图；
图2是本发明实施例的上料机构放料状态结构示意图；
图3是本发明实施例的上料机构的部分分解结构示意图；
图4是本发明实施例的上料机构的部分结构示意图；
图5是本发明实施例的上料机构中取料装置的结构示意图。
具体实施方
参照图1-图5，图1-图5是本发明一个具体实施例的结构示意图，如图所示，一种上料机构，包括：主壳体20；摆动机构，转动设置在所述主壳体20上，摆动机构可在预设的角度内摆动；驱动机构，设置在主壳体20上，驱动机构用于驱动摆动机构动作；取料装置10，所述取料装置10可转动地安装在所述摆动机构上；转动机构，设置在所述主壳体20和所述摆动机构上，所述转动机构的输出端与所述取料装置10固定连接，通过所述摆动机构的摆动能够驱动所述转动机构的输出端转动。上述实施方式中驱动机构工作可带动摆动机构摆动，摆动机构的摆动为转动机构输入动力，转动机构进而驱动取料装置10转动，由上可见驱动机构工作可实现取料装置10自转及跟随摆动机构公转两个动作，相对现有技术可以节省一组驱动机构，简化结构和降低控制系统复杂程度，可降低成本和提供控制系统工作稳定性。
如图1-图4所示的实施例，所述转动机构包括第一带轮7、第二带轮9以及连接所述第一带轮7与所述第二带轮9的传送带8，所述第一带轮7固定设置在所述主壳体20上，所述摆动机构可绕所述第一带轮7轴心转动设置在所述第一带轮7上，所述第二带轮9可转动连接在所述摆动机构上，所述第二带轮9与所述取料装置10固定连接，上述结构中第一带轮7固定，进而与第一带轮7啮合的传送带8只能整体相对第一带轮7转动，传送带8不能进行自转，所述摆动机构带动所述第二带轮9绕所述第一带轮7轴心摆动的过程中，所述传送带8能够驱动所述第二带轮9转动，进而所述第二带轮9能够带动所述取料装置10转动，进而通过所述摆动机构的摆动以及所述第二带轮9带动所述取料装置10的转动实现物料的翻转并移动，简化结构，节约成本，提高生产效率。
优选地，本发明的实施例还包括第一转轴4、转动套设在所述第一转轴4上的第一轴套41、第二转轴6、转动套设在所述第二转轴6上的第二轴套61；需要说明的是，所述第一转轴4与所述第一轴套41之间设置有轴承42以方便其相对转动，所述第二转轴6与所述第二轴套61之间设置有轴承42以方便其更方便的相对转动，其中，所述第一轴套41通过固定设置在所述主壳体20上，优选为螺栓固定，所述第一带轮7固定安装在所述第一轴套41上，需要说明的是，只要满足所述摆动机构可绕所述第一带轮7轴心转动，所述第一带轮7也可以直接固定在所述主壳体20上；所述第一转轴4的一端与所述摆动机构固定连接，所述第一转轴4与所述第一带轮7具有同一轴心，所述驱动机构与所述第一转轴4的另一端固定连接；所述第一转轴4的转动能够带动所述摆动机构绕所述第一转轴4转动，所述第二轴套61与所述摆动机构固定连接，所述第二带轮9固定安装在所述第二转轴6上，所述取料装置10固定安装在所述第二转轴6上。上述结构中第一带轮7固定，进而与第一带轮7啮合的传送带8只能整体相对第一带轮7转动，传送带8不能进行自转，所述摆动机构带动所述第二带轮9绕所述第一带轮7轴心摆动的过程中，所述第二带轮9在所述传送带8的作用下转动，而且所述第二带轮9转动的角度是可调节的，所述第二带轮9能够带动所述第二转轴6相对所述摆动机构转动，即相对第二轴套61同心转动，由于所述第二转轴6与所述取料装置10固定连接，所以能够实现通过所述摆动机构的摆动带动所述取料装置10的转动并移动。
优选地，所述摆动机构包括一摆动臂5，所述摆动臂5的一端可转动设置在所述主壳体20上，所述转动机构的输出端设置在所述摆动臂5的另一端。进一步优选地，所述摆动臂5的一端固定安装在所述第一转轴4上，另一端固定设置在所述第二轴套61上。当然所述摆动机构不止所述摆动臂5一种唯一的结构或形状。所述摆动臂5的中间设置为镂空状，可以减少所述摆动臂5的重量，加快了响应速度，且减少了驱动机构的损伤，增加了驱动机构的寿命。
需要说明的是，所述第二带轮9的转动角度是可调节的，可由所述第二带轮9绕所述第一转轴4的轴心摆动的弧长与所述第二带轮9的直径决定所述第二带轮9转动的角度，即通过所述弧长与所述第二带轮9的周长之比决定所述第二带轮9转动的角度，而所述弧长可通过改变所述摆动臂5的长度以及改变所述摆动臂5绕所述第一转轴4轴心摆动的角度来调节；所述第二带轮9转动的角度与其直径成反比关系，所述第二带轮9转动的角度与所述摆动臂5摆动的角度及所述摆动臂5的长度成正比关系；通过上述三种方式的配合调节，可使所述取料装置10实现多种不同的搬运路径，从而完成复杂的搬运动作。
优选地，本发明的实施例还包括一调节机构，所述调节机构设置在所述摆动机构上，用于调节所述传送带8的松紧。进一步优选地，所述调节机构包括一用于压紧所述传送带8的张紧轮81以及一用于安装所述张紧轮81的安装座82，所述安装座82通过螺栓固定设置在所述摆动机构上，所述安装座82上开设有一滑槽，所述张紧轮81安装在所述滑槽中且能够调节安装位置。所述传送带8在长时间的工作之后，可能发生松动，从而造成所述传送带8与所述第二带轮9相对滑动，通过调节所述张紧轮81与所述传送带8之间的挤压力能够方便的调节所述传送带8的松紧度。
如图1-图2所示，优选地，所述驱动机构包括：四连杆机构，所述四连杆机构的输出端可在预设的角度内摆动，输出端与摆动机构连接；伺服电机100，与四连杆机构输入端传动连接。通过所述伺服电机100驱动所述四连杆机构做往复运动，进而，所述四连杆机构驱动所述摆动机构摆动，所述四连杆机构结构简单，方便实施，降低制造成本。
需要说明的是所述驱动机构并非上述唯一一种实施方式，还可以是由驱动电机与环面凸轮结构组成，环面凸台结构的输出端与所述摆动机构固定连接；还可以是将上述的四连杆机构更换为多连杆机构，只要本领域技术人员在不做出创造性的前提下所获得的其它能够完成驱动所述摆动机构摆动的实施例均在本发明的保护范围之内。
进一步优选地，所述四连杆机构包括第一连杆1、长度可伸缩调节的第二连杆2、第三连杆3，所述第一连杆1的一端与所述伺服电机100的输出轴固定连接，所述第一连杆1的另一端与所述第二连杆2的一端铰接，所述第二连杆2的另一端与所述第三连杆3的一端铰接，所述第三连杆3的另一端与所述摆动机构固定连接，优选为与所述第一转轴4的固定连接，而所述摆动机构安装在所述第一转轴4上，通过所述第一连杆1的转动，能够带动第二连杆2在预设的轨道内运动，进而通过所述第二连杆2带动所述第三连杆3在预设的角度内摆动。通过所述第三连杆3在预设的角度内的摆动可带动所述摆动机构在预设的角度内转动，需要说明的是，上述的预设的角度是可以根据需要调节的，即根据所述四连杆机构中的各连杆的长度的更改可调节第三连杆3摆动的角度，进而调节所述摆动机构摆动的角度。
进一步优选地，所述第二连杆2包括两端设置有外螺纹的活动杆21和两个设置有内螺纹的固定杆22，所述外螺纹与所述内螺纹相互配合，两个所述固定杆22分别与所述第一连杆1和第三连杆3铰接。然上述实施例只是所述第二连杆2完成伸缩的一种形式，还包括其它形式的实施例，例如：所述第二连杆2包括活动杆21、与所述活动杆21两端滑动连接的两个固定杆22、紧固帽，所述固定杆22开设有中心孔，所述活动杆21滑动穿设在所述中心孔中，所述紧固帽设置在所述固定杆22上，能够固定所述活动杆21。通过将所述第二连杆2设为伸缩杆的形式，方便调节所述四连杆机构的位置以及调节所述第三连杆3最终转动的角度。
如图5所示的实施例，所述取料装置10包括第二转轴6、驱动杆11、吸盘座12以及吸盘13；所述驱动杆11固定安装在所述第二转轴6上，所述第二转轴6与所述转动机构的输出端固定连接，所述吸盘座12设置在所述驱动杆11上，优选地，所述驱动杆11上开设有一长槽，所述吸盘座12安装在所述长槽中且能够调节安装位置；所述吸盘座12上开设有一抽风孔122，用于连接抽风装置，所述吸盘13上设置有吸气通道，所述吸盘13安装在所述吸盘座12下端，所述吸气通道与所述抽风孔122连通，所述吸气通道与所述抽风孔122密封连接。通过抽风装置抽风，所述吸盘13与物料之间形成负压，从而将物料吸附，完成取料。当抽风装置停止抽风时，负压消失，完成放料，使物料的取放方便快捷且不易导致物料的损伤。当然，上述的取料装置10也不是通过负压吸附唯一的一种结构方式，还可以是机械抓手等其它结构。
进一步优选地，所述第二转轴6上开设有通孔62，抽风装置的管道能够穿过所述通孔62与所述抽风孔122连接。通过所述通孔62的设置，管道能够穿过所述通孔62，方便的与抽风装置连接，不仅使本发明外观上更整洁美观，而且不容易对本发明在工作过程中的零部件造成影响。
下面是本发明实施例的工作原理：通过所述伺服电机100驱动所述第一连杆1转动，进而通过第一连杆1的转动带动第二连杆2在预设的轨道内运动，进而通过所述第二连杆2带动所述第三连杆3在预设的角度内摆动，而所述第三连杆3摆动的预设的角度是可以通过改变各连杆的长度进行改变的，通过第三连杆3的摆动进一步带动所述摆动臂5在预设的角度内摆动，由于所述第二转轴6相对所述第二轴套61是可转动的，所述第二带轮9是固定安装在所述第二转轴6上的，所述摆动臂5固定安装在所述第二轴套61上，第一带轮7固定，进而与第一带轮7啮合的传送带8只能整体相对第一带轮7转动，传送带8不能进行自转，所述摆动臂5带动所述第二带轮9绕所述第一带轮7轴心摆动的过程中，所述第二带轮9在所述传送带8的作用下转动，而且所述第二带轮9转动的角度是可调节的，可由所述第二带轮9绕所述第一转轴4的轴心摆动的弧长与所述第二带轮9的直径决定所述第二带轮9转动的角度，即通过所述弧长与所述第二带轮9的周长之比决定所述第二带轮9转动的角度，而所述弧长可通过改变所述摆动臂5的长度以及改变所述摆动臂5绕所述第一转轴4轴心摆动的角度来调节；所述第二带轮9转动的角度与其直径成反比关系，所述第二带轮9转动的角度与所述摆动臂5摆动的角度及所述摆动臂5的长度成正比关系；进而，所述第二带轮9通过所述第二转轴6带动所述取料装置10的转动，由于所述第二带轮9的转动的角度是可调的，故而，所述取料装置10转动的角度也是可调节的；如图1是本发明取料时的状态，此时，通过抽风装置对所述吸盘13的吸附，使所述吸盘13与物料之间形成负压，从而将物料吸附，然后通过所述取料装置10的转动将物料从图1的取料时的状态翻转并移动到图2的放料时的状态，本实施例中，以物料为瓶子为例，能够实现物料瓶子的翻转并移动，从平躺状态翻转到竖直站立状态，在图2所示的状态时，抽风装置停止抽风，完成放料。本实施例的工作原理简单稳定，工作效率高，提高了生产效率。
以上对本发明的较佳实施进行了具体说明，当然，本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种上料机构，其特征在于，包括：
主壳体(20)；
摆动机构，转动设置在所述主壳体(20)上，摆动机构可在预设的角度内摆动；
驱动机构，设置在主壳体(20)上，驱动机构用于驱动摆动机构动作；
取料装置(10)，所述取料装置(10)可转动地安装在所述摆动机构上；
转动机构，设置在所述主壳体(20)和所述摆动机构上，所述转动机构的输出端与所述取料装置(10)固定连接，通过所述摆动机构的摆动能够驱动所述转动机构的输出端转动。
2.根据权利要求1所述的一种上料机构，其特征在于，所述转动机构包括第一带轮(7)、第二带轮(9)以及连接所述第一带轮(7)与所述第二带轮(9)的传送带(8)，所述第一带轮(7)固定设置在所述主壳体(20)上，所述摆动机构可绕所述第一带轮(7)轴心转动设置在所述第一带轮(7)上，所述第二带轮(9)可转动连接在所述摆动机构上，所述第二带轮(9)与所述取料装置(10)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种上料机构，其特征在于，所述摆动机构包括一摆动臂(5)，所述摆动臂(5)的一端可转动设置在所述主壳体上，所述转动机构的输出端设置在所述摆动臂(5)的另一端。
4.根据权利要求1所述的一种上料机构，其特征在于，所述驱动机构包括：
四连杆机构，所述四连杆机构的输出端可在预设的角度内摆动，输出端与摆动机构连接；
伺服电机(100)，与四连杆机构输入端传动连接。
5.根据权利要求4所述的一种上料机构，其特征在于，所述四连杆机构包括第一连杆(1)、长度可伸缩调节的第二连杆(2)、第三连杆(3)，所述第一连杆(1)的一端与所述伺服电机(100)的输出轴固定连接，所述第一连杆(1)的另一端与所述第二连杆(2)的一端铰接，所述第二连杆(2)的另一端与所述第三连杆(3)的一端铰接，所述第三连杆(3)的另一端与所述摆动机构固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种上料机构，其特征在于，所述取料装置(10)包括第二转轴(6)、驱动杆(11)、吸盘座(12)以及吸盘(13)；所述第二转轴(6)与所述转动机构的输出端固定连接，所述驱动杆(11)固定安装在所述第二转轴(6)上，所述吸盘座(12)设置在所述驱动杆(11)上，所述吸盘座(12)上开设有一抽风孔(122)，用于连接抽风装置，所述吸盘(13)上设置有吸气通道，所述吸盘(13)安装在所述吸盘座(12)下端，所述吸气通道与所述抽风孔(122)连通。
7.根据权利要求6所述的一种上料机构，其特征在于，所述第二转轴(6)上开设有通孔(62)，抽风装置的管道能够穿过所述通孔(62)与所述抽风孔(122)连接。
8.根据权利要求2所述的一种上料机构，其特征在于，还包括一调节机构，所述调节机构设置在所述摆动机构上，用于调节所述传送带(8)的松紧。
9.根据权利要求8所述的一种上料机构，其特征在于，所述调节机构包括一用于压紧所述传送带(8)的张紧轮(81)以及一用于安装所述张紧轮(81)的安装座(82)，所述安装座(82)设置在所述摆动机构上，所述安装座(82)上开设有一滑槽，所述张紧轮(81)安装在所述滑槽中且安装位置可调节。
10.根据权利要求2所述的一种上料机构，其特征在于，还包括：第一转轴(4)、转动套设在所述第一转轴(4)上的第一轴套(41)、第二转轴(6)、转动套设在所述第二转轴(6)上的第二轴套(61)；其中，所述第一轴套(41)固定设置在所述主壳体(20)上，所述第一带轮(7)固定安装在所述第一轴套(41)上，所述第一转轴(4)的一端与所述驱动机构固定连接，所述摆动机构与所述第一转轴(4)的一端固定连接；所述第二轴套(61)与所述摆动机构固定连接，所述第二带轮(9)固定安装在所述第二转轴(6)上，所述取料装置(10)固定安装在所述第二转轴(6)上。
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