CN114248221A - 一种矩阵式方位变换机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种矩阵式方位变换机构，包括模块安装底座，若干变换单体以阵列方式布置在模块安装底座上，述变换单体的同侧分别设有导向杆，变换单体分别通过连杆组件与导向杆连接，所述导向杆的一端滑动设置在导向块上，所述导向块固定设置在所述模块安装底座上，所述导向杆的另一端固定连接在推动块上，所述推动块通过滑动组件滑动设置在所述模块安装底座上；所述模块安装底座的端部还设有驱动组件，所述驱动组件的输出端连接并驱动所述推动块；本矩阵式方位变换机构结构紧凑，变换灵活快速，通过矩阵式排列和连接结构，能够批量控制所述变换单体变换位置和角度，适用于3C行业小型零部件的自动化组装。

Description

一种矩阵式方位变换机构
技术领域
本发明涉及到3C行业自动化组装技术领域，具体涉及到一种矩阵式方位变换机构。
背景技术
电子产品在进行生产加工时，经常需要批量取放小型产品部件，集中进行下一步加工，以提高加工设备的使用效率。在批量取放产品部件时通常会使用到方位变换机构，方位变换机构，是一种可进行同样产品大批量位置变换或角度变换的机构；但是现有的变换机构在边距或者调整角度时不方便，也不能够同时对批量单体进行变换。
另外，现有位置变换或角度变换机构，大多是整体式进行变换，也就是整个安装座需要一同进行变换，安装座上排列的单体不能进行独立的变换，给安装和使用带来不便。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种矩阵式方位变换机构。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种矩阵式方位变换机构，包括模块安装底座，以及设置在所述模块安装底座上方的若干变换单体，若干所述变换单体以阵列方式布置并分别转动设置在所述模块安装底座的上方，每一行所述变换单体的同侧分别设有导向杆，同一行的所述变换单体分别通过连杆组件与所述导向杆活动连接；若干所述导向杆相互平行且等间距设置，所述导向杆的一端滑动设置在导向块上，所述导向块固定设置在所述模块安装底座上，所述导向杆的另一端固定连接在推动块上，所述推动块通过滑动组件滑动设置在所述模块安装底座上，所述导向块和所述推动块相向平行设置；所述模块安装底座的端部还设有驱动组件，所述驱动组件的输出端连接并驱动所述推动块。
本矩阵式方位变换机构结构紧凑，变换灵活快速，通过矩阵式排列和连接结构，能够批量控制所述变换单体变换位置和角度，而所述模块安装底座不用跟随移动，也不需要通过所述模块安装底座的整体运动使其上方的变换头移动和改变角度，更加方便灵活，适用于3C行业小型零部件的自动化组装。
所述变换单体通过阵列式分布后，只需在每列(或者行)设置与之连接的所述导向杆，通过导向杆的前后移动带动所述变换单体的同步转动；所有的所述导向杆均连接在所述推动块上，使得只需一个所述驱动组件驱动所述推动块移动，即可实现所有导向杆的同步移动，这样的设置极大的简化了所述模块安装底座的结构，使其结构紧凑能够做到小型化，也减少了驱动件的设置，成本较低。
所述连杆组件的设置能够将所述导向杆的直线运动转化为所述变换单体的角度变换，所述导向块的设置能够起到限位和导向作用，以确保若干所述导向杆平行有方向的运动。所述滑动组件的设置一方面用于支撑连接所述推动块，另一方面便于所述推动块的滑动平移操作。
进一步的，所述变换单体以矩形方阵的形式布置，所述变换单体的上端部设有带凹槽的平台，相邻的所述变换单体之间的间距不小于所述平台的转动半径范围。
所述变换单体的转动使得所述平台跟随转动，所述平台的转动范围是大于所述变换单体的本体外径的，通过设置安全间距以避免相邻的所述平台在转动过程中产生干涉。
进一步的，所述变换单体的下端穿过所述模块安装底座并在端部设有带连接槽的套管，所述变换单体与所述模块安装底座之间套设有轴承，所述模块安装底座上还设有若干限位板，所述限位板与所述导向杆平行且数量相同设置；所述限位板上对应所述变换单体处分别设有限位开口，所述限位开口的内径小于所述轴承的外径。
所述轴承的设置使得所述变换单体能够相对于所述模块安装底座转动，所述变换单体的下端部穿过所述模块安装底座以便其与其它部件连接；所述限位板的设置能够同时覆盖所述轴承的端面，对所述轴承起到限位作用；所述轴承是安装在所述模块安装底座的沉孔中的，采用这种限位方式，便于装配。
进一步的，所述连杆组件包括连杆杆体，所述连杆杆体上并排的设有第一条形孔和第二条形孔，所述第二条形孔套设在所述变换单体上，所述第一条形孔内设有连接轴，所述连接轴的上端连接所述导向杆。
这种结构的连杆杆体简单实用，能够起到连接作用，也能够起到角度变换作用；通过两个尺寸不同的条形孔和连接轴的设置，就能够将导向杆的直线运动转化为所述变换单体的旋转运动，而且这样的设置本身就具有限位作用，使得所述变换单体在一定角度范围内转动，角度变换的范围与两个条形孔的长度尺寸相关联。
进一步的，所述模块安装底座包括阶梯设置的第一安装平面和第二安装平面，所述第一安装平面高于所述第二安装平面设置，所述第一安装平面用于安装所述变换单体，所述第二安装平面用于安装所述滑动组件和所述驱动组件；所述导向块螺接固定在所述第一安装平面的端侧，所述推动块悬浮设置在所述第一安装平面和所述第二安装平面的过渡处，所述导向杆平行且横跨于所述第一安装平面设置。
将所述模块安装底座设置成阶梯结构，在较低的所述第二安装平面上设置所述驱动组件，使得所述驱动组件安装后总体的高度不会超过所述导向杆的上端面，这样设置后使得整体空间利用更好，方便整个部件的安装和使用，而且能够减轻自身的重量，也为所述滑动组件的设置提供了位置空间。
进一步的，所述导向块上等间距的设有若干滑槽，所述导向杆的端部分别设置在所述滑槽中，所述导向杆的另一端螺接固定在所述推动块上。所述滑槽的设置具有更好的滑动导向效果，且能够两侧限位。
进一步的，所述滑槽为“L”形槽、“T”形槽或者燕尾槽。
进一步的，所述推动块远离所述变换单体的一侧的中部设有内凹的让位槽，所述让位槽的中部连接所述驱动组件；所述让位槽两侧的所述推动块的下方连接所述滑动组件。所述推动块采用这种结构，使其中部和下部两侧翼均具有连接安装的空间。
进一步的，所述滑动组件为对称设置的一对，每个所述滑动组件均包括滑轨和滑块，所述滑轨螺接固定在所述模块安装底座上，所述滑块设置在所述滑轨上，所述滑轨与所述导向杆平行同向设置，使其具有一致的运动方向。
进一步的，所述驱动组件包括设置在所述模块安装底座上的驱动件，所述驱动件的输出端连接所述推动块，所述驱动件为电机或者气缸。所述滑轨一旁的所述第二安装平面上还设有液压缓冲器，所述液压缓冲器的端部正对所述推动块的端部，起到端部柔性限位的作用。
进一步的，所述导向块和所述推动块的上方分别可拆卸螺接有限位推板，所述限位推板横跨所有所述导向杆，能够从上方对所述导向杆进行限位，在移动过程中也能够对所述变换单体的杆体进行推动或者限位。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本矩阵式方位变换机构结构紧凑，变换灵活快速，通过矩阵式排列和连接结构，能够批量控制所述变换单体变换位置和角度，而所述模块安装底座不用跟随移动，也不需要通过所述模块安装底座的整体运动使其上方的变换头移动和改变角度，更加方便灵活，适用于3C行业小型零部件的自动化组装；2、所述变换单体通过阵列式分布后，只需在每列(或者行)设置与之连接的所述导向杆，通过导向杆的前后移动带动所述变换单体的同步转动；所有的所述导向杆均连接在所述推动块上，使得只需一个所述驱动组件驱动所述推动块移动，即可实现所有导向杆的同步移动，这样的设置极大的简化了所述模块安装底座的结构，使其结构紧凑能够做到小型化，也减少了驱动件的设置，成本较低；3、所述连杆组件的设置能够将所述导向杆的直线运动转化为所述变换单体的角度变换，所述导向块的设置能够起到限位和导向作用，所述滑动组件的设置一方面用于支撑连接所述推动块，另一方面便于所述推动块的滑动平移操作。
附图说明
图1为本发明一种矩阵式方位变换机构的立体结构示意图；
图2为本发明一种矩阵式方位变换机构的局部放大结构示意图；
图3为本发明变换单体连接的截面结构示意图；
图4为本发明变换单体连接的立体结构示意图；
图5为本发明变换单体连接的爆炸结构示意图；
图6为本发明限位板的结构示意图；
图7为本发明导向块的立体结构示意图；
图中：1、模块安装底座；101、第一安装平面；102、第二安装平面；2、变换单体；3、导向杆；4、导向块；401、滑槽；5、推动块；501、让位槽；6、气缸；7、滑块；8、滑轨；9、液压缓冲器；10、限位推板；11、连杆杆体；1101、第一条形孔；1102、第二条形孔；12、连接轴；13、轴承；14、第一套管；15、第二套管；16、限位板；1601、限位开口。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明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做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中间”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1～7所示，一种矩阵式方位变换机构，包括模块安装底座1，以及设置在所述模块安装底座1上方的若干变换单体2，若干所述变换单体2以阵列方式布置并分别转动设置在所述模块安装底座1的上方，每一行所述变换单体2的同侧分别设有导向杆3，同一行的所述变换单体2分别通过连杆组件与所述导向杆3活动连接；若干所述导向杆3相互平行且等间距设置，所述导向杆3的一端滑动设置在导向块4上，所述导向块4固定设置在所述模块安装底座1上，所述导向杆3的另一端固定连接在推动块5上，所述推动块5通过滑动组件滑动设置在所述模块安装底座1上，所述导向块4和所述推动块5相向平行设置；所述模块安装底座1的端部还设有驱动组件，所述驱动组件的输出端连接并驱动所述推动块5。
本矩阵式方位变换机构结构紧凑，变换灵活快速，通过矩阵式排列和连接结构，能够批量控制所述变换单体2变换位置和角度，而所述模块安装底座1不用跟随移动，也不需要通过所述模块安装底座1的整体运动使其上方的变换单体2移动和改变角度，更加方便灵活，适用于3C行业小型零部件的自动化组装。
所述变换单体2通过阵列式分布后，只需在每行(或者列)设置与之连接的所述导向杆3，通过导向杆3的前后移动带动所述变换单体2的同步转动；所有的所述导向杆3均连接在所述推动块5上，使得只需一个所述驱动组件驱动所述推动块5移动，即可实现所有导向杆3的同步移动，这样的设置极大的简化了所述模块安装底座的结构，使其结构紧凑能够做到小型化，也减少了驱动件的设置，成本较低。
所述连杆组件的设置能够将所述导向杆3的直线运动转化为所述变换单体2的角度变换，所述导向块4的设置能够起到限位和导向作用，以确保若干所述导向杆3平行有方向的运动。所述滑动组件的设置一方面用于支撑连接所述推动块5，另一方面便于所述推动块5的滑动平移操作。
进一步的，所述变换单体2以矩形方阵的形式布置，所述变换单体2的上端部设有带凹槽的平台，相邻的所述变换单体2之间的间距不小于所述平台的转动半径范围。
所述变换单体2的转动使得所述平台跟随转动，所述平台的转动范围是大于所述变换单体的本体外径的，通过设置安全间距以避免相邻的所述平台在转动过程中产生干涉。
进一步的，所述变换单体2的下端穿过所述模块安装底座1并在端部设有带连接槽的第二套管15，所述变换单体2与所述模块安装底座1之间套设有轴承13，所述轴承13上的所述变换单体2上还套设有第一套管14；所述模块安装底座1上还设有若干依次平行的限位板16，所述限位板16与所述导向杆3平行且数量相同设置；所述限位板16上对应所述变换单体2处分别设有限位开口1601，所述限位开口1601的内径小于所述轴承13的外径。
所述轴承13的设置使得所述变换单体2能够相对于所述模块安装底座1转动，所述变换单体2的下端部穿过所述模块安装底座1以便其与其它部件连接；所述限位板16的设置能够同时覆盖所述轴承13的端面，对所述轴承13起到限位作用；所述轴承13是安装在所述模块安装底座1的沉孔中的，采用这种限位方式，便于装配。
进一步的，所述连杆组件包括腰圆形的连杆杆体11，所述连杆杆体11上并排的设有腰圆形的第一条形孔1101和第二条形孔1102，所述第二条形孔1102套设在所述变换单体2上，所述第一条形孔1101内设有连接轴12，所述连接轴12的上端连接所述导向杆3。
这种结构的连杆杆体11简单实用，能够起到连接作用，也能够起到角度变换作用；通过两个尺寸不同的条形孔和连接轴的设置，就能够将导向杆的直线运动转化为所述变换单体的旋转运动，而且这样的设置本身就具有限位作用，使得所述变换单体2在一定角度范围内转动，角度变换的范围与两个条形孔的长度尺寸相关联。
进一步的，所述模块安装底座1包括阶梯设置的第一安装平面101和第二安装平面102，所述第一安装平面101高于所述第二安装平面102设置，所述第一安装平面101用于安装所述变换单体2，所述第二安装平面102用于安装所述滑动组件和所述驱动组件；所述导向块4螺接固定在所述第一安装平面101的端侧，所述推动块5悬浮设置在所述第一安装平面101和所述第二安装平面102的过渡处，所述导向杆3平行且横跨于所述第一安装平面101设置。
将所述模块安装底座1设置成阶梯结构，在较低的所述第二安装平面102上设置所述驱动组件，使得所述驱动组件安装后总体的高度不会超过所述导向杆3的上端面，这样设置后使得整体空间利用更好，方便整个部件的安装和使用，而且能够减轻自身的重量，也为所述滑动组件的设置提供了位置空间。
进一步的，所述导向块4上等间距的设有若干滑槽401，所述导向杆3的端部分别设置在所述滑槽401中，所述导向杆3的另一端螺接固定在所述推动块5上。所述滑槽401的设置具有更好的滑动导向效果，且能够两侧限位。
进一步的，所述滑槽401为“T”形槽。
进一步的，所述推动块5远离所述变换单体2的一侧的中部设有内凹的让位槽501，所述让位槽501的中部连接所述驱动组件；所述让位槽501两侧的所述推动块5的下方连接所述滑动组件。所述推动块5采用这种结构，使其中部和下部两侧翼均具有连接安装的空间。
进一步的，所述滑动组件为对称设置的一对，每个所述滑动组件均包括滑轨8和滑块7，所述滑轨8螺接固定在所述模块安装底座1上，所述滑块7设置在所述滑轨8上，所述滑轨8与所述导向杆3平行同向设置，使其具有一致的运动方向。
进一步的，所述驱动组件包括设置在所述模块安装底座1上的气缸6，所述气缸6的输出端连接所述推动块5。所述滑轨8一旁的所述第二安装平面102上还设有液压缓冲器9，所述液压缓冲器9的端部正对所述推动块5的侧翼端部，能够起到端部柔性限位的作用。
进一步的，所述导向块4和所述推动块5的上方分别可拆卸螺接有限位推板10，所述限位推板10横跨所有所述导向杆3设置，能够从上方对所述导向杆3进行限位，在移动过程中也能够对所述变换单体的杆体进行推动或者限位。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种矩阵式方位变换机构，包括模块安装底座，以及设置在所述模块安装底座上方的若干变换单体，其特征在于，若干所述变换单体以阵列方式布置并分别转动设置在所述模块安装底座的上方，每一行所述变换单体的同侧分别设有导向杆，同一行的所述变换单体分别通过连杆组件与所述导向杆活动连接；若干所述导向杆相互平行且等间距设置，所述导向杆的一端滑动设置在导向块上，所述导向块固定设置在所述模块安装底座上，所述导向杆的另一端固定连接在推动块上，所述推动块通过滑动组件滑动设置在所述模块安装底座上，所述导向块和所述推动块相向平行设置；所述模块安装底座的端部还设有驱动组件，所述驱动组件的输出端连接并驱动所述推动块。
2.根据权利要求1所述的矩阵式方位变换机构，其特征在于，所述变换单体以矩形方阵的形式布置，所述变换单体的上端部设有带凹槽的平台，相邻的所述变换单体之间的间距不小于所述平台的转动半径范围。
3.根据权利要求1所述的矩阵式方位变换机构，其特征在于，所述变换单体的下端穿过所述模块安装底座并在端部设有带连接槽的套管，所述变换单体与所述模块安装底座之间套设有轴承，所述模块安装底座上还设有若干限位板，所述限位板与所述导向杆平行且数量相同设置；所述限位板上对应所述变换单体处分别设有限位开口，所述限位开口的内径小于所述轴承的外径。
4.根据权利要求1所述的矩阵式方位变换机构，其特征在于，所述连杆组件包括连杆杆体，所述连杆杆体上并排的设有第一条形孔和第二条形孔，所述第二条形孔套设在所述变换单体上，所述第一条形孔内设有连接轴，所述连接轴的上端连接所述导向杆。
5.根据权利要求1所述的矩阵式方位变换机构，其特征在于，所述模块安装底座包括阶梯设置的第一安装平面和第二安装平面，所述第一安装平面高于所述第二安装平面设置，所述第一安装平面用于安装所述变换单体，所述第二安装平面用于安装所述滑动组件和所述驱动组件；所述导向块螺接固定在所述第一安装平面的端侧，所述推动块悬浮设置在所述第一安装平面和所述第二安装平面的过渡处，所述导向杆平行且横跨于所述第一安装平面设置。
6.根据权利要求1所述的矩阵式方位变换机构，其特征在于，所述导向块上等间距的设有若干滑槽，所述导向杆的端部分别设置在所述滑槽中，所述导向杆的另一端螺接固定在所述推动块上。
7.根据权利要求1所述的矩阵式方位变换机构，其特征在于，所述推动块远离所述变换单体的一侧的中部设有内凹的让位槽，所述让位槽的中部连接所述驱动组件；所述让位槽两侧的所述推动块的下方连接所述滑动组件。
8.根据权利要求1所述的矩阵式方位变换机构，其特征在于，所述滑动组件为对称设置的一对，每个所述滑动组件均包括滑轨和滑块，所述滑轨螺接固定在所述模块安装底座上，所述滑块设置在所述滑轨上，所述滑轨与所述导向杆平行同向设置。
9.根据权利要求1所述的矩阵式方位变换机构，其特征在于，所述驱动组件包括设置在所述模块安装底座上的驱动件，所述驱动件的输出端连接所述推动块，所述驱动件为电机或者气缸。
10.根据权利要求1所述的矩阵式方位变换机构，其特征在于，所述导向块和所述推动块的上方分别可拆卸螺接有限位推板，所述限位推板横跨所有所述导向杆。
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