CN111252490A - 一种自动化设备循环装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动传输技术领域，尤其涉及一种自动化设备循环装置，包括：第一驱动机构、第二驱动机构、载具和滑轨；第一驱动机构间隔平行设置有两条，第二驱动机构与第一驱动机构的传输方向垂直设置，形成一矩形输送路径；第一驱动机构包括同步带和同步带驱动件；载具上具有第一齿条、滑块和第二齿条，滑块滑动固定在滑轨上，在载具移动至靠近同步带处的滑轨上时，第一齿条或第二齿条与同步带外侧的齿条啮合；第二驱动机构包括固定块和升降机构，固定块固定在升降机构上；载具在同步带的驱动下，沿滑轨移动至固定块上，升降机构驱动固定块带动载具移动至另一同步带上，载具在另一同步带的驱动下移动至另一固定块上，如此反复形成矩形循环输送。

Description

一种自动化设备循环装置

技术领域

本发明涉及自动传输技术领域，尤其涉及一种自动化设备循环装置。

背景技术

自动化设备是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动运行的设备。自动化设备不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率。循环设备是指在现工厂中对工件进行传输的设备，其主要作用是将工件传输至预定工位进行加工。

现有技术中，对工件的输送多采用传送带进行传输，然而传送带传输的精度较差，存在工件在传送带上容易打滑，不容易控制，而且若要实现传送带的循环输送，需要较大的转动半径才可以实现，往往需要占用较大的占地面积。

鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种自动化设备循环装置，使其更具有实用性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种自动化设备循环装置，减少循环输送装置的转动半径。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种自动化设备循环装置，包括：第一驱动机构、第二驱动机构、载具和滑轨；

所述第一驱动机构间隔平行设置有两条，所述第二驱动机构间隔平行设置在两所述第一驱动机构之间，且与所述第一驱动机构的传输方向垂直设置，形成一矩形输送路径；所述滑轨设置在所述矩形输送路径内，且所述滑轨平行设置有两条，与所述第一驱动机构平行设置；

所述第一驱动机构包括同步带和同步带驱动件，所述同步带的内外两面均设置有齿条，内部齿条与所述同步带驱动件啮合以被驱动；

所述载具设置有至少一个，且所述载具上具有第一齿条、滑块和第二齿条，所述滑块滑动固定在所述滑轨上，所述第一齿条和 第二齿条相对设置，在所述载具移动至靠近所述同步带处的所述滑轨上时，所述第一齿条或第二齿条与所述同步带外侧的齿条啮合；

所述第二驱动机构包括固定块和升降机构，所述固定块固定在所述升降机构上；所述载具在所述同步带的驱动下，沿所述滑轨移动至所述固定块上，所述升降机构驱动所述固定块带动所述载具移动至另一同步带上，所述载具在另一同步带的驱动下移动至另一固定块上，如此反复形成矩形循环输送。

优选地，所述固定块上设置有与所述滑轨平行的第二滑轨，所述第二滑轨在所述升降机构的起始位置和终止位置时，分别于两所述滑轨处于同一直线上。

优选地，所述第二滑轨的长度不小于所述滑块的长度，所述固定块上还设置有限位块，所述限位块设置在所述第二滑轨上所述滑块移动方向的一端处。

优选地，所述载具上还设置有防脱孔，所述固定块上设置有锁定件，当所述滑块到达所述限位块处时，所述防脱孔与所述锁定件对齐，所述锁定件动作，所述锁定件的端部伸入至所述防脱孔内。

优选地，两所述第二驱动机构中心对称设置，所述防脱孔设置有两组，两所述防脱孔分别于两所述第二驱动机构上的锁定件对应。

优选地，所述载具上还设置有驱动气缸和气动夹爪，所述驱动气缸的驱动方向与所述载具的移动方向垂直设置，所述气动夹爪与所述驱动气缸连接，用于工件的夹持。

优选地，所述载具的底部设置有定位槽，所述滑轨下方还设置有定位机构，所述定位机构包括定位柱，当所述载具到达预定工位时，所述定位柱旋转至所述定位槽内。

优选地，所述定位机构还包括转轴、转动臂和转动驱动气缸，所述定位柱与所述转动臂均固定在所述转轴上，所述转轴两端固定在轴承上，所述转动驱动气缸与所述转动臂铰接，以驱动所述转轴的转动，所述定位柱在所述转轴上设置有多组。

本发明的有益效果为：本发明通过两第二驱动机构与第一驱动机构垂直设置的方式，将载具从第一驱动机构上切换至第二驱动机构上，再经第二驱动机构移送至另一第一驱动机构上，另一第一驱动机构继续把载体传送至与之垂直的另一第二驱动机构上，最后回到第一驱动机构，完成一个矩形的循环输送路径，与现有技术相比，克服了传送带折弯半径大，占地面积较大的问题，而且本发明中的第一驱动机构可以在竖直方向平行设置，占用更小的面积；此外由于采用内外两面均具有齿条的同步带，不会发生载具滑移的问题，控制也更加精准。

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中记载的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中自动化设备循环装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中自动化设备循环装置的工作原理示意图；

图3为本发明实施例中载具的主视图；

图4为本发明实施例中载具的侧视图；

图5为本发明实施例中第二驱动机构的结构示意图；

图6为本发明实施例中载具的立体结构示意图；

图7为本发明实施例中自动化设备循环装置的立体结构示意图；

图8为本发明实施例中图7中A处的局部放大图；

图9为本发明实施例中另一视角的自动化设备循环装置立体结构示意图。

附图标记：10-第一驱动机构、11-同步带、12-同步带驱动件、20-第二驱动机构、21-固定块、22-升降机构、30-载具、31-第一齿条、32-滑块、33-第二齿条、34-防脱孔、35-驱动气缸、36-气动夹爪、37-定位槽、40-滑轨、50-定位机构、51-定位柱、52-转轴、53-转动臂、54-转动驱动气缸、211-第二滑轨、212-限位块、213-锁定件。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1所示的自动化设备循环装置，包括：第一驱动机构10、第二驱动机构20、载具30和滑轨40；

第一驱动机构10间隔平行设置有两条，第二驱动机构20间隔平行设置在两第一驱动机构10之间，且与第一驱动机构10的传输方向垂直设置，形成一矩形输送路径；滑轨40设置在矩形输送路径内，且滑轨40平行设置有两条，与第一驱动机构10平行设置；这里需要指出的是，第二驱动机构20同样设置有两条，设置在两第一驱动机构10的两端内侧处。

如图2所示，第一驱动机构10包括同步带11和同步带驱动件12，同步带11的内外两面均设置有齿条，内部齿条与同步带驱动件12啮合以被驱动；外部的齿条用于与载具30连接，驱动载具30的移动。通过双面同步带的设置，驱动精度更加准确，而且驱动效率更高。这里需要指出的是，同步带驱动件12为伺服电机，通过控制机控制伺服电机的转动，以保证载具30精确地到达预定地点，在到达预定地点后，伺服电机停止转动，待对工件加工完成后，伺服电机继续运行。

载具30设置有至少一个，如图3和图4所示，载具30上具有第一齿条31、滑块32和第二齿条33，滑块32滑动固定在滑轨40上，第一齿条31和 第二齿条33相对设置，在载具30移动至靠近同步带11处的滑轨40上时，第一齿条31或第二齿条33与同步带11外侧的齿条啮合；这里的第一齿条31和第二齿条33相对设置是指两个齿条朝向相反的方向，以便于在第二驱动机构20将载具移动至另一条第一驱动机构10上时，载具无需做任何角度的变化，直接与同步带11的外齿条啮合，这种设置简化了操作难度，提高了输送的精度，这里需要指出的是，在第二驱动机构20动作时，第一驱动机构10暂时停止工作，以保证到达工位的准确性。

如图5所示，第二驱动机构20包括固定块21和升降机构22，固定块21固定在升降机构22上；载具30在同步带11的驱动下，沿滑轨40移动至固定块21上，升降机构22驱动固定块21带动载具30移动至另一同步带11上，载具30在另一同步带11的驱动下移动至另一固定块21上，如此反复形成矩形循环输送。这里需要指出的是，升降机构22有多种形式，本发明实施例中为了提高控制精度，升降机构22采用丝杆结构，以提高对固定块21的控制精度以及稳定性。

为了便于对本发明实施例中的循环装置工作过程的理解，本发明实施例的以下部分对载具30的具体移动过程做详细描述，具体请参照图2，以左上角的第一个载具30的位置为初始位置，两个同步带驱动件12，即伺服电机均做顺时针转动，载具30被卡设在滑轨40上，在同步带11的带动下往右平移，平移至第二驱动机构20处时，载具30从滑轨40上移动至固定块21上，此时两个第一驱动机构10均停止转动，第二驱动机构20的升降机构22带动载具30往下移，移动至下方的第二条第一驱动购机10上的同步带11上，由于此时的同步带11的移动方向与起始位置处的同步带11的移动方向相反，由于两条第一驱动机构10同步转动，在载具30被升降机构22移动至下方时，载具30的第二齿条33正好与其下方接触的同步带11啮合，此时同步带11继续运转，将载具30往左移动，当移动至设置在左边的第二驱动机构20上时，重复上述动作，将载具30带回至初始位置，这样就完成了一个矩形的输送循环，由于同步带11进行同步的停止与转动，而且载具30上设置的第一齿条31和第二齿条33相对设置，对载具30的移送精度控制极高，提高了输送的精度。同时本发明实施例中的两第一驱动机构10竖直设置，大大降低了占用空间，在具体工作时，仅需上部的第一驱动机构10将载具30露出即可进行工作，提高了空间利用率。

如图5所示，固定块21上设置有与滑轨40平行的第二滑轨211，第二滑轨211在升降机构22的起始位置和终止位置时，分别与两滑轨40处于同一直线上。滑轨40的尺寸与第二滑轨211的截面尺寸相同，以便于无缝隙的将载具30从滑轨40移动至第二滑轨211上。

作为上述实施例的优选，第二滑轨211的长度不小于滑块32的长度，固定块21上还设置有限位块212，限位块212设置在第二滑轨211上滑块32移动方向的一端处。设置限位块212的作用在于限制同步带11在第二滑轨211上对载具30的移动，具体的，可以在限位块212上设置位移传感器，在载具30移动至预定位置时，同步带11停止动作，此时升降机构22开始工作。

在升降机构22移动载具30的过程中，有可能因为地势不平或者抖动的原因，载具30从第二滑轨211上没有限位块212的一方滑落，请参照图3和图5，载具30上还设置有防脱孔34，固定块21上设置有锁定件213，当滑块32到达限位块212处时，防脱孔34与锁定件213对齐，锁定件213动作，锁定件213的端部伸入至防脱孔34内。这里的锁定件213可以是气缸，气缸的活塞杆直接穿入防脱孔34内，由于滑轨40与第二滑轨211可以防止载具30在出移动方向之外其他方向上的移动，因此在气缸的活塞杆穿入至防脱孔34内后，载具30被固定。在升降机构22到达终止位置后，锁定件213解锁，允许载具30的移动。

由于上下两条第一驱动机构10上的同步带11的移动方向相反，两第二驱动机构20中心对称设置，防脱孔34设置有两组，两防脱孔34分别于两第二驱动机构20上的锁定件213对应。这里的中心对称设置是指两个限位块212 的方向相反，以便于从不同方向对载具30进行限制，防脱孔34也设置在两个方向，沿载具30的中心线对称设置，以便于工件的批量生产制造。

如图6所示，载具30上还设置有驱动气缸35和气动夹爪36，驱动气缸35的驱动方向与载具30的移动方向垂直设置，气动夹爪36与驱动气缸35连接，用于工件的夹持。在本发明实施例中，将上述循环装置应用与线束处理领域中，如图7和图9所示，可以对线缆进行夹持，以方便对线缆的剥皮、切齐、打端子以及连接头的安装。当然，本领域技术人员在看到本发明实施例中，也可以对载具30进行改装，用于至其他领域，但依然落在但本发明中的循环输送的技术方案的保护范围内。

在设置多个载具30时，为了提高到达工位的精度以及稳定性，请参照图3载具30的底部设置有定位槽37，请继续参照图7和图8，滑轨40下方还设置有定位机构50，定位机构50包括定位柱51，当载具30到达预定工位时，定位柱51旋转至定位槽37内。定位柱51在载具30移动时，设置在不影响载具30移动的位置处，当载具30到达预定位置后，定位柱51卡设入定位槽37内，以方便对载具30上工件的加工，防止了载具30移动对导轨40以及同步带11的损伤，提高了装置的使用寿命和运作精度。

具体的，如图9所示，定位机构50设置有一整条，请继续参照图8，定位机构50还包括转轴52、转动臂53和转动驱动气缸54，定位柱51与转动臂53均固定在转轴52上，转轴52两端固定在轴承上，转动驱动气缸54与转动臂53铰接，以驱动转轴52的转动，定位柱51在转轴52上设置有多组。这里需要指出的是，转动驱动气缸54的两端均铰接设置，以完成通过转动臂53带动转轴52的转动，通过转轴52的转动带动转轴52上定位柱51的转动，为了平衡受力，转动驱动气缸54也间隔均匀设置有多组，从而完成对多组载具30的同步定位控制。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种自动化设备循环装置，其特征在于，包括：第一驱动机构（10）、第二驱动机构（20）、载具（30）和滑轨（40）；

所述第一驱动机构（10）间隔平行设置有两条，所述第二驱动机构（20）间隔平行设置在两所述第一驱动机构（10）之间，且与所述第一驱动机构（10）的传输方向垂直设置，形成一矩形输送路径；所述滑轨（40）设置在所述矩形输送路径内，且所述滑轨（40）平行设置有两条，与所述第一驱动机构（10）平行设置；

所述第一驱动机构（10）包括同步带（11）和同步带驱动件（12），所述同步带（11）的内外两面均设置有齿条，内部齿条与所述同步带驱动件（12）啮合以被驱动；

所述载具（30）设置有至少一个，且所述载具（30）上具有第一齿条（31）、滑块（32）和第二齿条（33），所述滑块（32）滑动固定在所述滑轨（40）上，所述第一齿条（31）和 第二齿条（33）相对设置，在所述载具（30）移动至靠近所述同步带（11）处的所述滑轨（40）上时，所述第一齿条（31）或第二齿条（33）与所述同步带（11）外侧的齿条啮合；

所述第二驱动机构（20）包括固定块（21）和升降机构（22），所述固定块（21）固定在所述升降机构（22）上；所述载具（30）在所述同步带（11）的驱动下，沿所述滑轨（40）移动至所述固定块（21）上，所述升降机构（22）驱动所述固定块（21）带动所述载具（30）移动至另一同步带（11）上，所述载具（30）在另一同步带（11）的驱动下移动至另一固定块（21）上，如此反复形成矩形循环输送。

2.根据权利要求1所述的自动化设备循环装置，其特征在于，所述固定块（21）上设置有与所述滑轨（40）平行的第二滑轨（211），所述第二滑轨（211）在所述升降机构（22）的起始位置和终止位置时，分别于两所述滑轨（40）处于同一直线上。

3.根据权利要求2所述的自动化设备循环装置，其特征在于，所述第二滑轨（211）的长度不小于所述滑块（32）的长度，所述固定块（21）上还设置有限位块（212），所述限位块（212）设置在所述第二滑轨（211）上所述滑块（32）移动方向的一端处。

4.根据权利要求3所述的自动化设备循环装置，其特征在于，所述载具（30）上还设置有防脱孔（34），所述固定块（21）上设置有锁定件（213），当所述滑块（32）到达所述限位块（212）处时，所述防脱孔（34）与所述锁定件（213）对齐，所述锁定件（213）动作，所述锁定件（213）的端部伸入至所述防脱孔（34）内。

5.根据权利要求4所述的自动化设备循环装置，其特征在于，两所述第二驱动机构（20）中心对称设置，所述防脱孔（34）设置有两组，两所述防脱孔（34）分别于两所述第二驱动机构（20）上的锁定件（213）对应。

6.根据权利要求1所述的自动化设备循环装置，其特征在于，所述载具（30）上还设置有驱动气缸（35）和气动夹爪（36），所述驱动气缸（35）的驱动方向与所述载具（30）的移动方向垂直设置，所述气动夹爪（36）与所述驱动气缸（35）连接，用于工件的夹持。

7.根据权利要求1所述的自动化设备循环装置，其特征在于，所述载具（30）的底部设置有定位槽（37），所述滑轨（40）下方还设置有定位机构（50），所述定位机构（50）包括定位柱（51），当所述载具（30）到达预定工位时，所述定位柱（51）旋转至所述定位槽（37）内。

8.根据权利要求7所述的自动化设备循环装置，其特征在于，所述定位机构（50）还包括转轴（52）、转动臂（53）和转动驱动气缸（54），所述定位柱（51）与所述转动臂（53）均固定在所述转轴（52）上，所述转轴（52）两端固定在轴承上，所述转动驱动气缸（54）与所述转动臂（53）铰接，以驱动所述转轴（52）的转动，所述定位柱（51）在所述转轴（52）上设置有多组。

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