CN111924746B - 一种双坐标绕线机械手的升降装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双坐标绕线机械手的升降装置，涉及变压器绕线设备技术领域，包括支撑平台，所述支撑平台上设有竖直方向沿上下滑动的支座，所述支撑平台顶部设有支臂，所述支臂两侧设有U型滑槽，支臂中间开设有矩形通槽，所述支座与支臂滑动连接，且支座上设有与所述支臂的U型槽匹配安装的U型块；所述支座与转动的第二丝杠螺纹连接，所述第二丝杠底端与支撑平台转动连接；所述支座靠近支臂U型槽的两侧对称分布齿条，所述齿条与链条卡接，即齿条嵌入在链条的齿孔内，所述链条与转动的链轮配合连接，通过链条和第二丝杠控制支座上下滑动，提高支座的传动精度和运动平稳性，同时支座具有一定的负载能力，保证了机械手绕线的稳定性。

Description

一种双坐标绕线机械手的升降装置

技术领域

本发明属于变压器绕线设备技术领域，具体涉及一种双坐标绕线机械手的升降装置。

背景技术

电子变压器是非常重要的安全规范电子零部件，其产品在设计和生产过程中会使用挡墙胶带、套管、反折胶带等部件增加变压器的安全特性，这些部件的增加，要求变压器只能采用手工作业才能满足安全规范，导致当前安全电子变压器以手工单机作业为主，其作业方式为：一线员工亲手工操作一台单轴绕线机，手工方式绕线、包胶带、包挡墙较低、穿套管、贴反折胶带等，导致产品生产效率低下，需求的劳动力大，产品品质一致性不高的状况。

为了提高生产效率，降低生产成本，设计研发专用的绕线机械手代替手工进行操作，采用双坐标工作台，保证绕线机械手的精准定位，调整灵活，同时，为了提高绕线机械手运行平稳，需要设计传动平稳可靠的升降装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种双坐标绕线机械手的升降装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种双坐标绕线机械手的升降装置，包括支撑平台，所述支撑平台上设有竖直方向沿上下滑动的支座，所述支撑平台顶部设有支臂，所述支臂两侧设有U型滑槽，支臂中间开设有矩形通槽，所述支座与支臂滑动连接，且支座上设有与所述支臂的U型槽匹配安装的U型块；

所述支座与转动的第二丝杠螺纹连接，所述第二丝杠底端与支撑平台转动连接；

所述支座靠近支臂U型槽的两侧对称分布齿条，所述齿条与链条卡接，即齿条嵌入在链条的齿孔内，所述链条与转动的链轮配合连接。

作为本发明进一步的方案，所述链轮与支撑板转动连接，所述支撑板与支臂固定连接，所述链轮与转轴固定连接，所述转轴上设有第一圆锥齿轮，所述第一圆锥齿轮与转轴通过矩形键固定连接，所述转轴下方设有转动的第二圆锥齿轮，所述第一圆锥齿轮与第二圆锥齿轮啮合连接。

作为本发明进一步的方案，所述第二圆锥齿轮底端与转动的第一同步轮固定连接，所述第一同步轮与电机的输出轴固定连接。

作为本发明进一步的方案，所述第二丝杠顶端与第二同步轮固定连接，所述第二同步轮通过同步带与转动的第一同步轮连接。

作为本发明进一步的方案，所述转轴下方设有与第二圆锥齿轮活动啮合卡合的限位块，所述限位块与转轴滑动连接。

作为本发明进一步的方案，所述限位块远离第二圆锥齿轮的一端与第二气缸的活塞杆固定连接，所述第二气缸的底座与支臂的侧面固定连接。

作为本发明进一步的方案，所述第二丝杠两侧对称分布有用于涂油的毛刷，所述毛刷与支臂固定连接。

作为本发明进一步的方案，所述毛刷通过第一气管与负压分流器连通，所述负压分流器通过第二气管与储油罐连通，所述储油罐固定安装在顶板上，所述顶板与支臂固定连接。

作为本发明进一步的方案，所述负压分流器内设有水平滑动的活塞，所述活塞远离负压分流器端固定连接有连接板，所述连接板与负压分流器之间设有弹簧，所述弹簧两端分别与连接板和负压分流器固定连接。

作为本发明进一步的方案，所述连接板靠近第二丝杠侧设有转动的凸轮块，所述凸轮块与第二丝杠固定连接，所连接板与凸轮块凸轮连接。

本发明的有益效果：本发明通过链条和第二丝杠控制支座上下滑动，提高支座的传动精度和运动平稳性，同时支座具有一定的负载能力，保证了机械手绕线的稳定性；同时通过限位块限制第二圆锥齿轮运动，确保机械手在工作时避免支座发生滑动，避免因支座滑动造成设备损坏，以及对产品精度的影响。

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，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是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的限位块的结构示意图；

图3是本发明的凸轮块的结构示意图；

图4是本发明的负压分流器的结构示意图；

图5是本发明的支座的结构示意图；

图中：滑轨-1、第一丝杠-2、滑动底座-3、支撑平台-4、第一气缸-5、电机-6、支座-7、支撑板-8、链条-9、链轮-10、第二丝杠-11、负压分流器-12、储油罐-13、顶板-14、-转轴15、矩形键-16、第一圆锥齿轮-17、限位块-18、第二气缸-19、第二圆锥齿轮-20、第一同步轮-21、同步带-22、第二同步轮-23、凸轮块-24、毛刷-25、支臂-26、弹簧-27、连接板-28、活塞-29、第一气管-30、第二气管-31、单向阀-32、U型块-71、齿条-73。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～5，本发明实施例中，一种双坐标绕线机械手的升降装置，包括支撑平台4，所述支撑平台4上设有竖直方向沿上下滑动的支座7，所述支撑平台4顶部设有支臂26，所述支臂26两侧设有U型滑槽，支臂26中间开设有矩形通槽，所述支座7与支臂26滑动连接，且支座7上设有与所述支臂26的U型槽匹配安装的U型块71；支座7沿支臂26两侧的U型槽上下滑动，通过U型块71与支臂26上的U型槽配合，增大了接触面积，提高了支座7滑动的平稳性，同时不易都抖动，有效保证了机械手工作的定位精度。

所述支座7与转动的第二丝杠11螺纹连接，所述第二丝杠11底端与支撑平台4转动连接；通过第二丝杠11转动驱动支座7上下滑动，实现高度的调节，具有良好的传动精度，同时传动平稳，机械噪音小。

具体实施时，支撑平台4安装在水平滑动的滑动底座3上，支撑平台4沿滑动底座3纵向滑动，并通过第一气缸5驱动支撑平台4滑动，滑动底座3安装在滑轨1上，沿滑轨1横向滑动，滑动底座3通过第一丝杠2和电机6驱动，使得支撑平台4位置调整灵活方便，便于操作。

所述支座7靠近支臂26的U型槽的两侧对称分布齿条73，所述齿条73与链条9卡接，即齿条73嵌入在链条9的齿孔内，所述链条9与转动的链轮10配合连接，即支座7通过转动链条9带动链轮10运动，链轮10带动支座7上下运动，即支座7通过双驱动控制上下滑动，由于第二丝杠11传动的负载能力差，链传动就有良好的负载能力，通过两者结合，可以提高支座7的传动精度和运动平稳性，同时支座7具有一定的负载能力，提高了第二丝杠11的使用寿命。

具体实施时，如图1所示，所述链轮10与支撑板8转动连接，所述支撑板8与支臂26固定连接，链轮10与转轴15固定连接，转轴15上设有第一圆锥齿轮17，第一圆锥齿轮17与转轴15通过矩形键16固定连接，转轴15下方设有转动的第二圆锥齿轮20，第一圆锥齿轮17与第二圆锥齿轮20啮合连接，第二圆锥齿轮20底端与转动的第一同步轮21固定连接，第一同步轮21与电机的输出轴固定连接，通过电机带动第二圆锥齿轮20转动，第二圆锥齿轮20通过啮合传动带动第一圆锥齿轮17转动，第一圆锥齿轮17驱动链轮10转动，链轮10带动链条9运动，控制支座7上下运动，使得结构紧凑，体积小。

第二丝杠11顶端与第二同步轮23固定连接，第二同步轮23通过同步带22与转动第一同步轮21连接，即通过同一电机控制链条9和第二丝杠11的运动，并通过第一圆锥齿轮17和第二圆锥齿轮20的传动比是及进行减速，使得速度匹配，保证链条9和第二丝杠11的同步运动，减少了电机的数量，同时保证了运动的同步性。

优选地，在转轴15下方设有与第二圆锥齿轮20活动啮合卡合的限位块18，限位块18与转轴15滑动连接，即限位块18沿转轴15滑动，如图2所示，限位块18通过圆锥齿轮裁切而成，保留部分齿，当支座7升降到一定位置时，限位块18滑至第二圆锥齿轮20侧并与第二圆锥齿轮20卡合限位固定，能够同时限制链条9和第二丝杠11的运动，确保机械手在工作时避免支座7发生滑动，从而造成设备损坏，以及影响产品精度。

优选的，限位块18远离第二圆锥齿轮20的一端与第二气缸19的活塞杆固定连接，第二气缸19的底座与支臂26的侧面固定连接，即通过控制第二气缸19的伸缩运动控制限位块18与第二圆锥齿轮20的卡合限位，操作方便。

优选的，在第二丝杠11两侧对称分布有用于涂油的毛刷25，毛刷25与支臂26固定连接，由于支座7与第二丝杠11运动频繁，需要经常涂油进行润滑和冷却，毛刷25通过第一气管30与负压分流器12连通，负压分流器12通过第二气管31与储油罐13连通，第一气管30和第二气管31内均设有单向阀32，第一气管30内的单向阀32单向流出，第二气管31内的单向阀32单向流入，负压分流器12起到间歇供油地作用，防止油量过多造成油污，造成润滑油的浪费。

优选地，负压分流器12内设有水平滑动的活塞29，活塞29远离负压分流器12端固定连接有连接板28，连接板28与负压分流器12之间设有弹簧27，弹簧27两端分别与连接板28和负压分流器12固定连接，弹簧27起到复位作用。

优选的，连接板28靠近第二丝杠11侧设有转动的凸轮块24，凸轮块24与第二丝杠11固定连接，所连接板28与凸轮块24凸轮连接，第二丝杠11转动驱动凸轮块24转动，凸轮块24转动时挤压连接板28，带动活塞29滑动，从而完成抽油和输油，在自动生产时人工涂油需要停线，影响生产效率，本实施例可以实现自动涂油功能，减少了设备地停线时间。

本发明的工作原理是：支座7通过双驱动控制上下位置地调整，启动电机，即第一同步轮21转动，第一同步轮21通过第二圆锥齿轮20和第一圆锥齿轮17啮合传动，带动转轴15转动，转轴15带动链轮10转动，链轮10驱动链条9运动，链条9通过带动支座7的U型块71运动带动支座7上下滑动，同时，第二圆锥齿轮20通过同步带22带动第二同步轮23转动，第二同步轮23带动第二丝杠11转动，第二丝杠11驱动支座7上下滑动，支座7调整到位后，启动第二气缸19，第二气缸19控制限位块18滑动并于第二圆锥齿轮20卡合限位，限制第二圆锥齿轮20转动，从而同时限制链条9和第二丝杠11运动，确保机械手在工作时避免支座7发生滑动，从而造成设备损坏，以及影响产品精度。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系为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设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

对于本领域技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型。因此，从任意一处来说，都应将实施例看作是指导性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所有的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种双坐标绕线机械手的升降装置，包括支撑平台（4），所述支撑平台（4）上设有竖直方向沿上下滑动的支座（7），其特征在于，所述支撑平台（4）顶部设有支臂（26），所述支臂（26）两侧设有U型滑槽，支臂（26）中间开设有矩形通槽，所述支座（7）与支臂（26）滑动连接，且支座（7）上设有与所述支臂（26）的U型槽匹配安装的U型块（71）；

所述支座（7）与转动的第二丝杠（11）螺纹连接，所述第二丝杠（11）底端与支撑平台（4）转动连接；

所述支座（7）靠近支臂（26）U型槽的两侧对称分布齿条（73），所述齿条（73）与链条（9）卡接，即齿条（73）嵌入在链条（9）的齿孔内，链条（9）与转动的链轮（10）配合连接；

所述链轮（10）与支撑板（8）转动连接，所述支撑板（8）与支臂（26）固定连接，所述链轮（10）与转轴（15）固定连接，所述转轴（15）上设有第一圆锥齿轮（17），所述第一圆锥齿轮（17）与转轴（15）通过矩形键（16）固定连接，所述转轴（15）下方设有转动的第二圆锥齿轮（20），第一圆锥齿轮（17）与第二圆锥齿轮（20）啮合连接，所述第二圆锥齿轮（20）底端与转动的第一同步轮（21）固定连接，第一同步轮（21）与电机的输出轴固定连接；

所述第二丝杠（11）顶端与第二同步轮（23）固定连接，所述第二同步轮（23）通过同步带（22）与转动的第一同步轮（21）连接；

所述第二丝杠（11）两侧对称分布有用于涂油的毛刷（25），所述毛刷（25）与支臂（26）固定连接；所述毛刷（25）通过第一气管（30）与负压分流器（12）连通，所述负压分流器（12）通过第二气管（31）与储油罐（13）连通，所述储油罐（13）固定安装在顶板（14）上，所述顶板（14）与支臂（26）固定连接；所述负压分流器（12）内设有水平滑动的活塞（29），所述活塞（29）远离负压分流器（12）端固定连接有连接板（28），所述连接板（28）与负压分流器（12）之间设有弹簧（27），所述弹簧（27）两端分别与连接板（28）和负压分流器（12）固定连接，所述连接板（28）靠近第二丝杠（11）侧设有转动的凸轮块（24），所述凸轮块（24）与第二丝杠（11）固定连接，所连接板（28）与凸轮块（24）凸轮连接。

2.根据权利要求1所述的一种双坐标绕线机械手的升降装置，其特征在于，所述转轴（15）下方设有与第二圆锥齿轮（20）活动啮合卡合的限位块（18），所述限位块（18）与转轴（15）滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种双坐标绕线机械手的升降装置，其特征在于，所述限位块（18）远离第二圆锥齿轮（20）的一端与第二气缸（19）的活塞杆固定连接，所述第二气缸（19）的底座与支臂（26）的侧面固定连接。

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