CN109879044B - 连续间歇回转升降工作臂机构及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了连续间歇回转升降工作臂机构及使用方法，支座的中间部位设置有中部支撑板，在其顶部设置有顶部支撑板，所述中间支撑板和顶部支撑板之间支撑安装有空间圆柱凸轮，所述空间圆柱凸轮的底部与用于驱动其转动的动力装置相连；所述空间圆柱凸轮的内部通过滑动配合安装有导向光轴，所述导向光轴的底部通过光轴底座安装有第一轴承，所述第一轴承与设置在空间圆柱凸轮上的凸轮滑槽滑动传动，并驱动导向光轴与空间圆柱凸轮一起转动的同时还相对其实现上下直线移动。可根据不同的实际工程需求采用不同回转角的空间凸轮机构来调整上升高度和旋转角度，灵活性好，同时也确保了回转过程中的平稳性和快捷性，具有良好的推广前景。

Description

连续间歇回转升降工作臂机构及使用方法

技术领域

本发明涉及一种连续间歇回转升降工作臂机构，主要是运用于简单输入复杂输出的工作环境，增强机构的稳定性和迅速性，提高工作效率和机构的实用性。

背景技术

目前，回转工作臂机构在工业中的运用非常广泛，不仅提高了工作效率，同时也节省了人资力量。市场上已有不少回转工作臂机械设备，但基本上都是运用复杂的液压控制系统，造价昂贵，操作复杂且容易产生偏差，不平稳，旋转顶升速度不快，不利于生产。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术所存在的问题，提供连续间歇回转升降工作臂机构及使用方法，此机构采用纯机械式，能够回转180°可上下提放的工作臂机构，本设备可根据不同的实际工程需求采用不同回转角的空间凸轮机构来调整上升高度和旋转角度，灵活性好，同时也确保了回转过程中的平稳性和快捷性，具有良好的推广前景。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：连续间歇回转升降工作臂机构，它包括支座，所述支座的中间部位设置有中部支撑板，在其顶部设置有顶部支撑板，所述中间支撑板和顶部支撑板之间支撑安装有空间圆柱凸轮，所述空间圆柱凸轮的底部与用于驱动其转动的动力装置相连；所述空间圆柱凸轮的内部通过滑动配合安装有导向光轴，所述导向光轴的底部通过光轴底座安装有第一轴承，所述第一轴承与设置在空间圆柱凸轮上的凸轮滑槽滑动传动，并驱动导向光轴与空间圆柱凸轮一起转动的同时还相对其实现上下直线移动。

所述空间圆柱凸轮的下部通过下轴承座支撑在中部支撑板上，所述空间圆柱凸轮的上部通过上轴承座支撑在顶部支撑板上。

所述动力装置包括动力输入轴，所述动力输入轴通过主轴支撑座支撑在支座的底部支撑板上，所述动力输入轴上安装有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合传动，所述第二锥齿轮通过锁紧螺钉固定安装在凸轮底盘上，所述凸轮底盘通过螺栓固定在空间圆柱凸轮的底部。

所述第二锥齿轮和凸轮底盘之间通过平键配合，并传递扭矩。

所述空间圆柱凸轮的顶部安装有直线轴承座，所述直线轴承座内部安装有直线轴承，所述直线轴承套装在导向光轴的外部，并与其构成滑动配合。

所述导向光轴的顶部固定有转臂，所述转臂的另一端底部垂直固定有用于连接执行机构的动作轴端。

所述导向光轴上加工有导向槽，所述导向槽与第二轴承构成滚动配合，所述第二轴承通过轴承固定销安装在固定托块上，所述轴承固定销通过定位销固定在固定托块上，所述固定托块固定安装在支座上。

所述导向槽采用三段式结构，包括第一竖直槽、水平槽和第二竖直槽，所述水平槽跨过的角度等于空间圆柱凸轮的凸轮轨迹的最大夹角，第一竖直槽和第二竖直槽相互对称且槽的长度大于空间圆柱凸轮的凸轮轨迹的上下最大行程。

所述凸轮滑槽采用对称结构设置在空间圆柱凸轮上；在起始时空间圆柱凸轮的凸轮滑槽和导向光轴的导向槽在机构的同一侧。

任意一项所述连续间歇回转升降工作臂机构的使用方法，它包括以下步骤：

Step1：将凸轮滑槽和导向槽转动到位于支座同一侧的方位；

Step2：在动力输入轴上连接电机，通过电机驱动动力输入轴，通过动力输入轴驱动第一锥齿轮，再由第一锥齿轮驱动第二锥齿轮，通过第二锥齿轮驱动空间圆柱凸轮；

Step3：空间圆柱凸轮的凸轮滑槽与导向光轴底部的第一轴承滑动配合，进而驱动导向光轴与空间圆柱凸轮一起转动的同时还相对其实现上下直线移动；

Step4：通过驱动导向光轴同步带动其顶部的转臂和动作轴端一起升降的同时实现转动。

本发明的有益效果：

1、通过采用上述结构的回转升降工作臂机构，采用采用纯机械的回转升降结构，此机构可根据不同的实际工程需求采用不同回转角的空间凸轮机构来调整上升高度和旋转角度，灵活性好，同时也确保了回转过程中的平稳性和快捷性。

2、通过采用上述结构的轴承座能够对空间圆柱凸轮进行支撑，进而保证了其能够稳定的转动。

3、通过采用上述结构的动力装置，工作过程中，通过动力输入轴能够驱动第一锥齿轮，再由第一锥齿轮驱动第二锥齿轮，通过第二锥齿轮将带动凸轮底盘，再由凸轮底盘驱动空间圆柱凸轮，最终通过空间圆柱凸轮与导向光轴构成凸轮传动配合。

4、通过上述结构的导向槽能够对导向光轴起到导向的目的。

5、第一轴承和第二轴承都采用螺栓型滚轮滚针轴承，以达到导向光轴在运动过程中更加平稳迅速的效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的整体结构图。

图2 是导向顶升机构部分的结构示意图。

图3是空间凸轮机构部分的主视图

图4是图3中空间凸轮机构结构A-A剖面示意图。

图中：支座1、空间圆柱凸轮2、上轴承座3、下轴承座4、凸轮底盘5、动力输入轴6、第一锥齿轮7、第二锥齿轮8、第一轴承9、第二轴承10、动作轴端11、转臂12、导向光轴13、定位销14、轴承固定销15、固定托块16、直线轴承17、光轴底座18、直线轴承座19、中部支撑板20、主轴支撑座21、凸轮滑槽22、平键23、锁紧螺钉24、导向槽25、顶部支撑板26、底部支撑板27。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

如图1-4所示，连续间歇回转升降工作臂机构，它包括支座1，所述支座1的中间部位设置有中部支撑板20，在其顶部设置有顶部支撑板26，所述中间支撑板20和顶部支撑板26之间支撑安装有空间圆柱凸轮2，所述空间圆柱凸轮2的底部与用于驱动其转动的动力装置相连；所述空间圆柱凸轮2的内部通过滑动配合安装有导向光轴13，所述导向光轴13的底部通过光轴底座18安装有第一轴承9，所述第一轴承9与设置在空间圆柱凸轮2上的凸轮滑槽22滑动传动，并驱动导向光轴13与空间圆柱凸轮2一起转动的同时还相对其实现上下直线移动。通过采用上述结构的回转升降工作臂机构，采用采用纯机械的回转升降结构，此机构可根据不同的实际工程需求采用不同回转角的空间凸轮机构来调整上升高度和旋转角度，灵活性好，同时也确保了回转过程中的平稳性和快捷性。

进一步的，所述空间圆柱凸轮2的下部通过下轴承座4支撑在中部支撑板20上，所述空间圆柱凸轮2的上部通过上轴承座3支撑在顶部支撑板26上。通过采用上述结构的轴承座能够对空间圆柱凸轮2进行支撑，进而保证了其能够稳定的转动。

进一步的，所述动力装置包括动力输入轴6，所述动力输入轴6通过主轴支撑座21支撑在支座1的底部支撑板27上，所述动力输入轴6上安装有第一锥齿轮7，所述第一锥齿轮7与第二锥齿轮8啮合传动，所述第二锥齿轮8通过锁紧螺钉24固定安装在凸轮底盘5上，所述凸轮底盘5通过螺栓固定在空间圆柱凸轮2的底部。通过采用上述结构的动力装置，工作过程中，通过动力输入轴6能够驱动第一锥齿轮7，再由第一锥齿轮7驱动第二锥齿轮8，通过第二锥齿轮8将带动凸轮底盘5，再由凸轮底盘5驱动空间圆柱凸轮2，最终通过空间圆柱凸轮2与导向光轴13构成凸轮传动配合。

进一步的，所述第二锥齿轮8和凸轮底盘5之间通过平键23配合，并传递扭矩。通过第二锥齿轮8能够驱动凸轮底盘5。

进一步的，所述空间圆柱凸轮2的顶部安装有直线轴承座19，所述直线轴承座19内部安装有直线轴承17，所述直线轴承17套装在导向光轴13的外部，并与其构成滑动配合。因为，导向光轴13和空间圆柱凸轮2一起转动的同时还能相对上下直线移动。通过直线轴承17保证了滑动的稳定性。

进一步的，所述导向光轴13的顶部固定有转臂12，所述转臂12的另一端底部垂直固定有用于连接执行机构的动作轴端11。通过上述结构的动作轴端11能够实现其升降转动动作。

进一步的，所述导向光轴13上加工有导向槽25，所述导向槽25与第二轴承10构成滚动配合，所述第二轴承10通过轴承固定销15安装在固定托块16上，所述轴承固定销15通过定位销14固定在固定托块16上，所述固定托块16固定安装在支座1上。通过上述结构的导向槽25能够对导向光轴13起到导向的目的。

进一步的，所述导向槽25采用三段式结构，包括第一竖直槽、水平槽和第二竖直槽，所述水平槽跨过的角度等于空间圆柱凸轮2的凸轮轨迹的最大夹角，第一竖直槽和第二竖直槽相互对称且槽的长度大于空间圆柱凸轮2的凸轮轨迹的上下最大行程。

进一步的，所述凸轮滑槽22采用对称结构设置在空间圆柱凸轮2上；在起始时空间圆柱凸轮2的凸轮滑槽22和导向光轴13的导向槽25在机构的同一侧。进而保证了在运动过程中各部分不会相互干涉。

进一步的，正常工作过程中，所述动力输入轴6输出端配有第一锥齿轮7，从而带动旋转第二锥齿轮8运动，改变动力输入轴6输入方向，以满足复杂的生产环境。

进一步的，所述第一轴承9和第二轴承10都采用螺栓型滚轮滚针轴承，以达到导向光轴13在运动过程中更加平稳迅速的效果。

实施例2：

任意一项所述连续间歇回转升降工作臂机构的使用方法，它包括以下步骤：

Step1：将凸轮滑槽22和导向槽25转动到位于支座1同一侧的方位；

Step2：在动力输入轴6上连接电机，通过电机驱动动力输入轴6，通过动力输入轴6驱动第一锥齿轮7，再由第一锥齿轮7驱动第二锥齿轮8，通过第二锥齿轮8驱动空间圆柱凸轮2；

Step3：空间圆柱凸轮2的凸轮滑槽22与导向光轴13底部的第一轴承9滑动配合，进而驱动导向光轴13与空间圆柱凸轮2一起转动的同时还相对其实现上下直线移动；

Step4：通过驱动导向光轴13同步带动其顶部的转臂12和动作轴端11一起升降的同时实现转动。

上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.连续间歇回转升降工作臂机构，其特征在于：它包括支座（1），所述支座（1）的中间部位设置有中部支撑板（20），在其顶部设置有顶部支撑板（26），所述中部支撑板（20）和顶部支撑板（26）之间支撑安装有空间圆柱凸轮（2），所述空间圆柱凸轮（2）的底部与用于驱动其转动的动力装置相连；所述空间圆柱凸轮（2）的内部通过滑动配合安装有导向光轴（13），所述导向光轴（13）的底部通过光轴底座（18）安装有第一轴承（9），所述第一轴承（9）与设置在空间圆柱凸轮（2）上的凸轮滑槽（22）滑动传动，并驱动导向光轴（13）与空间圆柱凸轮（2）一起转动的同时还相对其实现上下直线移动；

所述动力装置包括动力输入轴（6），所述动力输入轴（6）通过主轴支撑座（21）支撑在支座（1）的底部支撑板（27）上，所述动力输入轴（6）上安装有第一锥齿轮（7），所述第一锥齿轮（7）与第二锥齿轮（8）啮合传动，所述第二锥齿轮（8）通过锁紧螺钉（24）固定安装在凸轮底盘（5）上，所述凸轮底盘（5）通过螺栓固定在空间圆柱凸轮（2）的底部；

所述导向光轴（13）上加工有导向槽（25），所述导向槽（25）与第二轴承（10）构成滚动配合，所述第二轴承（10）通过轴承固定销（15）安装在固定托块（16）上，所述轴承固定销（15）通过定位销（14）固定在固定托块（16）上，所述固定托块（16）固定安装在支座（1）上；

所述导向槽（25）采用三段式结构，包括第一竖直槽、水平槽和第二竖直槽，所述水平槽跨过的角度等于空间圆柱凸轮（2）的凸轮轨迹的最大夹角，第一竖直槽和第二竖直槽相互对称且槽的长度大于空间圆柱凸轮（2）的凸轮轨迹的上下最大行程；

所述凸轮滑槽（22）采用对称结构设置在空间圆柱凸轮（2）上；在起始时空间圆柱凸轮（2）的凸轮滑槽（22）和导向光轴（13）的导向槽（25）在机构的同一侧。

2.根据权利要求1所述的连续间歇回转升降工作臂机构，其特征在于：所述空间圆柱凸轮（2）的下部通过下轴承座（4）支撑在中部支撑板（20）上，所述空间圆柱凸轮（2）的上部通过上轴承座（3）支撑在顶部支撑板（26）上。

3.根据权利要求1所述的连续间歇回转升降工作臂机构，其特征在于：所述第二锥齿轮（8）和凸轮底盘（5）之间通过平键（23）配合，并传递扭矩。

4.根据权利要求1所述的连续间歇回转升降工作臂机构，其特征在于：所述空间圆柱凸轮（2）的顶部安装有直线轴承座（19），所述直线轴承座（19）内部安装有直线轴承（17），所述直线轴承（17）套装在导向光轴（13）的外部，并与其构成滑动配合。

5.根据权利要求1所述的连续间歇回转升降工作臂机构，其特征在于：所述导向光轴（13）的顶部固定有转臂（12），所述转臂（12）的另一端底部垂直固定有用于连接执行机构的动作轴端（11）。

6.采用权利要求1-5任意一项所述连续间歇回转升降工作臂机构的使用方法，其特征在于它包括以下步骤：

Step1：将凸轮滑槽（22）和导向槽（25）转动到位于支座（1）同一侧的方位；

Step2：在动力输入轴（6）上连接电机，通过电机驱动动力输入轴（6），通过动力输入轴（6）驱动第一锥齿轮（7），再由第一锥齿轮（7）驱动第二锥齿轮（8），通过第二锥齿轮（8）驱动空间圆柱凸轮（2）；

Step3：空间圆柱凸轮（2）的凸轮滑槽（22）与导向光轴（13）底部的第一轴承（9）滑动配合，进而驱动导向光轴（13）与空间圆柱凸轮（2）一起转动的同时还相对其实现上下直线移动；

Step4：通过驱动导向光轴（13）同步带动其顶部的转臂（12）和动作轴端（11）一起升降的同时实现转动。