CN113146331B - 一种机械加工中心用摇臂机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械加工中心用摇臂机构，包括第一固定座，所述第一固定座内部安装有第一驱动丝杠，所述第一驱动丝杠外侧安装有第一移动座；所述第一移动座表面连接有承载柱，所述承载柱上端设置有旋转座，所述旋转座表面连接有第二固定座，所述第二固定座内部安装有双轴电机，所述双轴电机的输出端分别连接有第二驱动丝杠和第三驱动丝杠，所述第二驱动丝杠和所述第三驱动丝杠外侧分别安装有第二移动座和第三移动座，所述第三移动座表面设置有配重块；所述第二移动座两侧设置有升降丝杠及升降组件。有益效果在于：整体工作范围广，满足工件不同行程的转运；整体稳定性高，使用效果好，使用寿命长；能够实现各个丝杠的自动润滑，无需人工润滑。

Description

一种机械加工中心用摇臂机构

技术领域

本发明涉及摇臂机构技术领域，具体涉及一种机械加工中心用摇臂机构。

背景技术

摇臂机构是常见的机械结构，用于机械加工中心的摇臂机构多用于工件的搬运和定位转移。但是，目前的加工中心的摇臂机构的工作范围有限且不可调，使用效果不理想；同时摇臂机构整体平衡性不理想，长时间转运工件容易造成部件的变形，影响使用效果和使用寿命。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种机械加工中心用摇臂机构，以解决现有技术中目前的加工中心的摇臂机构的工作范围有限且不可调，使用效果不理想；同时摇臂机构整体平衡性不理想，长时间转运工件容易造成部件的变形，影响使用效果和使用寿命等技术问题。本发明提供的诸多技术方案中优选的技术方案通过行走电机带动第一驱动丝杠旋转实现第一移动座的移动，能够提高装置的整体工作范围，满足工件不同行程的转运；通过双轴电机带动第二驱动丝杠和第三驱动丝杠同步转动，实现第二移动座和第三移动座的同步相向和相背移动，能够始终使第二固定座处于平衡装置，保证装置整体的稳定性，有助于延长装置的使用寿命；通过升降组件带动两根升降丝杠同步升降，能够保证抓取工件升降的稳定性；利用丝杠与旋转管的螺纹配合，使旋转管相对固定管旋转，储液瓶内部的润滑剂间歇通过导液孔进入出液孔，实现对各个丝杠的自动润滑，无需人工润滑，使用效果好等技术效果，详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种机械加工中心用摇臂机构，包括呈“U”字形结构的第一固定座，所述第一固定座内部转动安装有第一驱动丝杠，所述第一固定座外侧设置有用于驱动所述第一驱动丝杠转动的行走电机，所述第一驱动丝杠两侧设置有第一导向杆，所述第一驱动丝杠外侧通过螺纹安装有第一移动座，所述第一导向杆贯穿所述第一移动座；

所述第一移动座上表面连接有竖直延伸的承载柱，所述承载柱上端设置有旋转座以及用于驱动所述旋转座在所述承载柱上端旋转的旋转组件；

所述旋转座表面连接有呈“U”字形结构的第二固定座，所述第二固定座内部安装有双轴电机，所述双轴电机的两个输出端分别连接有螺纹旋向相反的第二驱动丝杠和第三驱动丝杠，所述第二驱动丝杠和所述第三驱动丝杠两侧设置有第二导向杆，所述第二驱动丝杠和所述第三驱动丝杠外侧分别通过螺纹安装有第二移动座和第三移动座，所述第二导向杆贯穿所述第二移动座和所述第三移动座，所述第三移动座表面设置有配重块；

所述第二移动座两侧设置有承载板，所述承载板表面贯穿设置有升降丝杠，所述升降丝杠底端连接有用于安装抓取工件的机械手的安装板，所述第二移动座表面设置有用于同时驱动两根所述升降丝杠同步升降的升降组件；所述第一移动座、所述第二移动座和所述第三移动座外侧均设置有润滑组件，用于对相对的丝杠进行润滑。

采用上述一种机械加工中心用摇臂机构，使用时，所述行走电机带动所述第一驱动丝杠旋转，通过所述第一导向杆对所述第一移动座进行限位导向，利用螺纹传动使所述第一移动座移动，通过所述旋转组件带动所述旋转座在所述承载柱上端旋转，实现所述第二固定座的水平旋转，所述双轴电机带动所述第二驱动丝杠旋转，通过所述第二导向杆对所述第二移动座进行限位导向，利用螺纹传动使所述第二移动座移动，通过所述第一移动座的移动、所述旋转座的旋转和所述第二移动座的移动，提高装置的整体工作范围，满足工件不同行程的转运；所述第二移动座移动的同时，所述第三驱动丝杠与所述第二驱动丝杠同步旋转，由于所述第三驱动丝杠和所述第二驱动丝杠的螺纹旋向相反，所述第二移动座和所述第三移动座两者同时相向或者相背移动，能够使所述第二固定座始终处于平衡状态，避免不平衡加速各部件的磨损，保证装置整体的稳定性，有助于延长装置的使用寿命；进行工件的抓取和放下时，通过所述升降组件驱动两根所述升降丝杠同步升降，利用安装在所述安装板底面的机械手进行工件的抓取和放下，由于两根所述升降丝杠同步升降，整体平稳性高，保证工件抓取和放下的稳定性，能够有效避免抓取和放下不稳定造成工件磕碰的现象的发生；在所述第一移动座、所述第二移动座和所述第三移动座的移动过程中，通过所述润滑组件对所述第一驱动丝杠、所述第二驱动丝杠和所述第三驱动丝杠进行润滑，保证所述第一移动座、所述第二移动座和所述第三移动座的平稳移动，同时有助于延长装置的使用寿命，无需人工涂抹润滑剂，解决了人工涂抹润滑剂效率低、涂抹不均匀以及存在安全隐患的不足，使用效果好。

作为优选，所述升降组件包括升降电机和旋转套，所述旋转套转动安装在所述承载板表面，且所述旋转套贯穿所述承载板，所述升降丝杠通过螺纹安装在所述旋转套内部，所述旋转套外侧连接有升降从动齿轮，所述升降电机安装在所述第二移动座上表面，所述升降电机的输出端连接有升降主动齿轮，所述升降主动齿轮与所述升降从动齿轮相啮合。

作为优选，所述升降丝杠上端连接有限位板。

作为优选，所述润滑组件，所述润滑组件包括固定管，所述固定管与相对应的移动座固定连接，所述固定管内部转动安装有旋转管，所述旋转管与所述固定管间隙配合，所述旋转管与相对应的丝杠螺纹配合，所述固定管外侧连接有存有润滑剂的储液瓶，所述固定管外壁贯穿设置有导液孔，所述导液孔与所述储液瓶的出液端相对应，所述旋转管外壁贯穿设置有与所述导液孔相对应的出液孔。

作为优选，所述承载板底面连接有所述固定管，所述固定管位于所述旋转套外侧，且所述固定管与所述旋转套间隙配合，所述旋转套外侧贯穿设置有与所述固定管上的所述导液孔相对应的注液孔。

作为优选，所述固定管外侧成型有连接管，所述连接管与所述导液孔同轴连通，所述储液瓶与所述连接管螺纹连接；

其中，所有的所述连接管的进液端均竖直向上。

作为优选，所述旋转组件包括旋转电机和旋转从动齿轮，所述旋转从动齿轮安装在所述承载柱外侧，所述旋转电机安装在所述旋转座底面，所述旋转电机的输出端连接有旋转主动齿轮，所述旋转主动齿轮与所述旋转从动齿轮相啮合。

作为优选，所述配重块可拆卸的安装在所述第三移动座上表面。

作为优选，所述第一移动座、所述第二移动座和所述第三移动座底面均均匀嵌入有万向球，且万向球分别与所述第一固定座和所述第二固定座内底面相接触。

有益效果在于：1、通过行走电机带动第一驱动丝杠旋转实现第一移动座的移动，能够提高装置的整体工作范围，满足工件不同行程的转运；

2、通过双轴电机带动第二驱动丝杠和第三驱动丝杠同步转动，实现第二移动座和第三移动座的同步相向和相背移动，能够始终使第二固定座处于平衡装置，保证装置整体的稳定性，有助于延长装置的使用寿命；

3、通过升降组件带动两根升降丝杠同步升降，能够保证抓取工件升降的稳定性；

4、利用丝杠与旋转管的螺纹配合，使旋转管相对固定管旋转，储液瓶内部的润滑剂间歇通过导液孔进入出液孔，实现对各个丝杠的自动润滑，无需人工润滑，使用效果好。

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是本发明的立体结构示意图；

图2是图1的主视剖视图；

图3是图2的A部分放大示意图；

图4是升降组件的结构示意图；

图5是图4的B部分放大示意图。

附图标记说明如下：

1、行走电机；2、第一固定座；3、第一导向杆；4、第一驱动丝杠；5、润滑组件；501、储液瓶；502、连接管；503、固定管；504、旋转管；505、导液孔；506、出液孔；6、第一移动座；7、承载柱；8、升降丝杠；9、安装板；10、第二固定座；11、第二驱动丝杠；12、第二移动座；13、承载板；14、升降组件；1401、旋转套；1402、升降从动齿轮；1403、升降主动齿轮；1404、升降电机；1405、注液孔；15、双轴电机；16、第三移动座；17、配重块；18、第二导向杆；19、第三驱动丝杠；20、旋转组件；2001、旋转电机；2002、旋转主动齿轮；2003、旋转从动齿轮；21、旋转座。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参见图1-图5所示，本发明提供了一种机械加工中心用摇臂机构，包括呈“U”字形结构的第一固定座2，第一固定座2内部转动安装有第一驱动丝杠4，第一固定座2外侧设置有用于驱动第一驱动丝杠4转动的行走电机1，第一驱动丝杠4两侧设置有第一导向杆3，第一驱动丝杠4外侧通过螺纹安装有第一移动座6，第一导向杆3贯穿第一移动座6，通过第一导向杆3对第一移动座6进行限位导向，移动电机带动第一驱动丝杠4旋转，利用螺纹传动使第一移动座6在第一驱动丝杠4外侧移动；

第一移动座6上表面连接有竖直延伸的承载柱7，承载柱7上端设置有旋转座21以及用于驱动旋转座21在承载柱7上端旋转的旋转组件20，通过旋转组件20驱动旋转座21在承载柱7上端旋转；

旋转座21表面连接有呈“U”字形结构的第二固定座10，第二固定座10内部安装有双轴电机15，双轴电机15的两个输出端分别连接有螺纹旋向相反的第二驱动丝杠11和第三驱动丝杠19，第二驱动丝杠11和第三驱动丝杠19两侧设置有第二导向杆18，第二驱动丝杠11和第三驱动丝杠19外侧分别通过螺纹安装有第二移动座12和第三移动座16，第二导向杆18贯穿第二移动座12和第三移动座16，第三移动座16表面设置有配重块17，通过第二导向轨对第二移动座12和第三移动座16进行限位导向，通过双轴电机15带动第二驱动丝杠11和第三驱动丝杠19同步旋转，由于第二驱动丝杠11和第三驱动丝杠19的螺纹旋向相反，利用螺纹传动，使第二移动座12和第三移动座16相向或者相背移动；

第二移动座12两侧设置有承载板13，承载板13表面贯穿设置有升降丝杠8，升降丝杠8底端连接有用于安装抓取工件的机械手的安装板9，第二移动座12表面设置有用于同时驱动两根升降丝杠8同步升降的升降组件14；第一移动座6、第二移动座12和第三移动座16外侧均设置有润滑组件5，用于对相对的丝杠进行润滑。

作为可选的实施方式，升降组件14包括升降电机1404和旋转套1401，旋转套1401转动安装在承载板13表面，且旋转套1401贯穿承载板13，升降丝杠8通过螺纹安装在旋转套1401内部，旋转套1401外侧连接有升降从动齿轮1402，升降电机1404安装在第二移动座12上表面，升降电机1404的输出端连接有升降主动齿轮1403，升降主动齿轮1403与升降从动齿轮1402相啮合，这样设置，通过升降电机1404带动升降主动齿轮1403旋转，通过升降主动齿轮1403和升降从动齿轮1402进行啮合传动，使旋转套1401旋转，由于旋转套1401相对承载板13不升降，利用螺纹传动，使两根升降丝杠8同步升降。

升降丝杠8上端连接有限位板，这样设置，能够防止升降丝杠8与旋转套1401脱离。

润滑组件5，润滑组件5包括第一固定管503，第一固定管503与相对应的移动座固定连接，第一固定管503内部转动安装有旋转管504，旋转管504与第一固定管503间隙配合，旋转管504与相对应的丝杠螺纹配合，第一固定管503外侧连接有存有润滑剂的第一储液瓶501，第一固定管503外壁贯穿设置有第一导液孔505，第一导液孔505与第一储液瓶501的出液端相对应，旋转管504外壁贯穿设置有与第一导液孔505相对应的出液孔506，这样设置，第一固定管503固定不动，利用螺纹传动，所有丝杠旋转时，旋转管504随着丝杠在第一固定管503内部旋转，出液孔506间歇与第一导液孔505相连通，第一储液瓶501内部的润滑剂通过第一导液孔505进入出液孔506内部，旋转管504随同第一移动座6、第二移动座12和第三移动座16移动时，对第一驱动丝杠4、第二驱动丝杠11和第三驱动丝杠19进行自动润滑，润滑均匀效果好。

承载板13底面连接有第二固定管503a，第二固定管503a位于旋转套1401外侧，且第二固定管503a与旋转套1401间隙配合，旋转套1401外侧贯穿设置有与第二固定管503a上的第二导液孔505a相对应的注液孔1405，这样设置，随着旋转套1401的旋转，第二导液孔505a与注液孔1405间歇连通，第二储液瓶501a内部的润滑剂通过第二导液孔505a进入注液孔1405内部，随着旋转套1401的旋转，升降丝杠8在旋转套1401内部升降，从而实现对升降丝杠8的自动润滑。

固定管外侧成型有连接管，连接管与导液孔同轴连通，储液瓶与连接管螺纹连接，这样设置，便于实现储液瓶的更换，从而便于对储液瓶内部添加润滑剂；

其中，所有的连接管的进液端均竖直向上，这样设置，能够使储液瓶内部的润滑剂充分通过连接管进入导液孔内部。

旋转组件20包括旋转电机2001和旋转从动齿轮2003，旋转从动齿轮2003安装在承载柱7外侧，旋转电机2001安装在旋转座21底面，旋转电机2001的输出端连接有旋转主动齿轮2002，旋转主动齿轮2002与旋转从动齿轮2003相啮合，这样设置，通过旋转电机2001带动旋转主动齿轮2002旋转，旋转主动齿轮2002和旋转从动齿轮2003进行啮合传动，由于承载柱7和旋转从动齿轮2003固定不动，在驱动力作用下，使旋转座21在承载柱7上端旋转。

配重块17可拆卸的安装在第三移动座16上表面，这样设置，便于实现配重块17的更换，根据抓取工件的重量更换不同重量的配重块17，能够满足不同重量的工件的使用需求。

第一移动座6、第二移动座12和第三移动座16底面均均匀嵌入有万向球，且万向球分别与第一固定座2和第二固定座10内底面相接触，这样设置，通过万向球对第一移动座6、第二移动座12和第三移动座16进行辅助支撑，保证第一移动座6、第二移动座12和第三移动座16的移动稳定性，同时能够减小第一驱动丝杠4、第二驱动丝杠11和第三驱动丝杠19的受力，有助于延长第一驱动丝杠4、第二驱动丝杠11和第三驱动丝杠19的使用寿命。

采用上述结构，使用时，行走电机1带动第一驱动丝杠4旋转，通过第一导向杆3对第一移动座6进行限位导向，利用螺纹传动使第一移动座6移动，通过旋转组件20带动旋转座21在承载柱7上端旋转，实现第二固定座10的水平旋转，双轴电机15带动第二驱动丝杠11旋转，通过第二导向杆18对第二移动座12进行限位导向，利用螺纹传动使第二移动座12移动，通过第一移动座6的移动、旋转座21的旋转和第二移动座12的移动，提高装置的整体工作范围，满足工件不同行程的转运；第二移动座12移动的同时，第三驱动丝杠19与第二驱动丝杠11同步旋转，由于第三驱动丝杠19和第二驱动丝杠11的螺纹旋向相反，第二移动座12和第三移动座16两者同时相向或者相背移动，能够使第二固定座10始终处于平衡状态，避免不平衡加速各部件的磨损，保证装置整体的稳定性，有助于延长装置的使用寿命；进行工件的抓取和放下时，通过升降组件14驱动两根升降丝杠8同步升降，利用安装在安装板9底面的机械手进行工件的抓取和放下，由于两根升降丝杠8同步升降，整体平稳性高，保证工件抓取和放下的稳定性，能够有效避免抓取和放下不稳定造成工件磕碰的现象的发生；在第一移动座6、第二移动座12和第三移动座16的移动过程中，通过润滑组件5对第一驱动丝杠4、第二驱动丝杠11和第三驱动丝杠19进行润滑，保证第一移动座6、第二移动座12和第三移动座16的平稳移动，同时有助于延长装置的使用寿命，无需人工涂抹润滑剂，解决了人工涂抹润滑剂效率低、涂抹不均匀以及存在安全隐患的不足，使用效果好。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种机械加工中心用摇臂机构，其特征在于：包括呈“U”字形结构的第一固定座（2），所述第一固定座（2）内部转动安装有第一驱动丝杠（4），所述第一固定座（2）外侧设置有用于驱动所述第一驱动丝杠（4）转动的行走电机（1），所述第一驱动丝杠（4）两侧设置有第一导向杆（3），所述第一驱动丝杠（4）外侧通过螺纹安装有第一移动座（6），所述第一导向杆（3）贯穿所述第一移动座（6）；

所述第一移动座（6）上表面连接有竖直延伸的承载柱（7），所述承载柱（7）上端设置有旋转座（21）以及用于驱动所述旋转座（21）在所述承载柱（7）上端旋转的旋转组件（20）；

所述旋转座（21）表面连接有呈“U”字形结构的第二固定座（10），所述第二固定座（10）内部安装有双轴电机（15），所述双轴电机（15）的两个输出端分别连接有螺纹旋向相反的第二驱动丝杠（11）和第三驱动丝杠（19），所述第二驱动丝杠（11）和所述第三驱动丝杠（19）两侧设置有第二导向杆（18），所述第二驱动丝杠（11）和所述第三驱动丝杠（19）外侧分别通过螺纹安装有第二移动座（12）和第三移动座（16），所述第二导向杆（18）贯穿所述第二移动座（12）和所述第三移动座（16），所述第三移动座（16）表面设置有配重块（17）；

所述第二移动座（12）两侧设置有承载板（13），所述承载板（13）表面贯穿设置有升降丝杠（8），所述升降丝杠（8）底端连接有用于安装抓取工件的机械手的安装板（9），所述第二移动座（12）表面设置有用于同时驱动两根所述升降丝杠（8）同步升降的升降组件（14）；所述第一移动座（6）、所述第二移动座（12）和所述第三移动座（16）外侧均设置有润滑组件（5），用于对相对的丝杠进行润滑；

所述润滑组件（5），所述润滑组件（5）包括第一固定管（503），所述第一固定管（503）与相对应的移动座固定连接，所述第一固定管（503）内部转动安装有旋转管（504），所述旋转管（504）与所述第一固定管（503）间隙配合，所述旋转管（504）与相对应的丝杠螺纹配合，所述第一固定管（503）外侧连接有存有润滑剂的第一储液瓶（501），所述第一固定管（503）外壁贯穿设置有第一导液孔（505），所述第一导液孔（505）与所述第一储液瓶（501）的出液端相对应，所述旋转管（504）外壁贯穿设置有与所述第一导液孔（505）相对应的出液孔（506）；

所述升降组件（14）包括升降电机（1404）和旋转套（1401），所述承载板（13）底面连接有第二固定管（503a），所述第二固定管（503a）位于所述旋转套（1401）外侧，且所述第二固定管（503a）与所述旋转套（1401）间隙配合，所述旋转套（1401）外侧贯穿设置有与所述第二固定管（503a）上的第二导液孔（505a）相对应的注液孔（1405）。

2.根据权利要求1所述一种机械加工中心用摇臂机构，其特征在于：所述旋转套（1401）转动安装在所述承载板（13）表面，且所述旋转套（1401）贯穿所述承载板（13），所述升降丝杠（8）通过螺纹安装在所述旋转套（1401）内部，所述旋转套（1401）外侧连接有升降从动齿轮（1402），所述升降电机（1404）安装在所述第二移动座（12）上表面，所述升降电机（1404）的输出端连接有升降主动齿轮（1403），所述升降主动齿轮（1403）与所述升降从动齿轮（1402）相啮合。

3.根据权利要求2所述一种机械加工中心用摇臂机构，其特征在于：所述升降丝杠（8）上端连接有限位板。

4.根据权利要求1所述一种机械加工中心用摇臂机构，其特征在于：所述第一固定管（503）外侧成型有第一连接管（502），所述第一连接管（502）与所述第一导液孔（505）同轴连通，所述第一储液瓶（501）与所述第一连接管（502）螺纹连接；

其中，所述第一连接管（502）的进液端均竖直向上。

5.根据权利要求1所述一种机械加工中心用摇臂机构，其特征在于：所述旋转组件（20）包括旋转电机（2001）和旋转从动齿轮（2003），所述旋转从动齿轮（2003）安装在所述承载柱（7）外侧，所述旋转电机（2001）安装在所述旋转座（21）底面，所述旋转电机（2001）的输出端连接有旋转主动齿轮（2002），所述旋转主动齿轮（2002）与所述旋转从动齿轮（2003）相啮合。

6.根据权利要求1所述一种机械加工中心用摇臂机构，其特征在于：所述配重块（17）可拆卸的安装在所述第三移动座（16）上表面。

7.根据权利要求1所述一种机械加工中心用摇臂机构，其特征在于：所述第一移动座（6）、所述第二移动座（12）和所述第三移动座（16）底面均均匀嵌入有万向球，且万向球分别与所述第一固定座（2）和所述第二固定座（10）内底面相接触。