CN202022321U - 电子凸轮式双摆臂机构 - Google Patents
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Abstract
一种电子凸轮式双摆臂机构，适用于包装机械。本实用新型是为解决现有的机械凸轮式双摆臂式机构存在的凸轮加工难度大、副摆臂运动轨迹无法灵活调整的问题。本实用新型包括机架(1)、主摆臂(2)、副摆臂(3)、主伺服驱动器(4)、副伺服驱动器(6)，主摆臂(2)由伺服电机(2-1)驱动，伺服电机(2-1)由主伺服驱动器(4)控制，副摆臂(3)由伺服电机(3-1)驱动，伺服电机(3-1)由副伺服驱动器(6)控制，主伺服驱动器(4)和副伺服驱动器(6)均具有电子凸轮功能，主伺服驱动器(4)通过电子凸轮(5)控制副伺服驱动器(6)。通过使用电子凸轮(5)，消除了机械凸轮难以加工的问题，同时副摆臂(3)的运动轨迹可以通过在主伺服驱动器(4)中设定控制参数而灵活调整。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电子凸轮式双摆臂机构，属于包装机械领域。
背景技术
在高速FFS包装机中，一般将包装过程分解为多个工序步骤，每个工序步骤间按照一定的运行节拍来进行转换。在专利文献ZL200320111603.6中公开了一种平行四连杆式工序转换机构，多个工序在连杆机构的一次往复运动中完成转换，这种单摆臂式包装机的不足之处是摆臂的运行速度不能太快，否则整个包装机的机械振动较大，因此无法进一步提高包装能力。除了这种单摆臂式转换机构，国外包装机中还使用了一种平行四连杆式双摆臂(主摆臂和副摆臂)转换机构，多个工序在主、副摆臂的一次往复运动中完成转换，其中主摆臂负责将空包装袋从制袋位送到等待位，同时将满料袋从装袋位送到封口位，另一个副摆臂负责将空包装袋从等待位送到装袋位，主摆臂通过凸轮驱动和控制副摆臂的运动轨迹，避免两个摆臂出现干涉碰撞的情况。这种机械凸轮控制的双摆臂式转换机构，其优点是摆臂机构的运动惯量较小，特别是副摆臂的运动速度由凸轮控制，可以比主摆臂更早地完成送袋动作，因而包装机的包装能力可以进一步地提高。但是机械凸轮的加工难度大，且凸轮加工完成后，副摆臂的运动轨迹将被固定下来，因而无法根据生产现场的需要灵活调整副摆臂的运动轨迹。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是现有的机械凸轮式双摆臂式机构存在的凸轮加工难度大、副摆臂运动轨迹无法灵活调整的缺点，提供一种没有机械凸轮的电子凸轮式双摆臂机构。
本实用新型所采取的技术方案是：一种电子凸轮式双摆臂机构，它包括机架(1)、主摆臂(2)、副摆臂(3)、主伺服驱动器(4)、副伺服驱动器(6)，主摆臂(2)和副摆臂(3)均连接在机架(1)上，主摆臂(2)由伺服电机(2-1)驱动，伺服电机(2-1)由主伺服驱动器(4)控制，副摆臂(3)由伺服电机(3-1)驱动，伺服电机(3-1)由副伺服驱动器(6)控制，主伺服驱动器(4)和副伺服驱动器(6)均具有电子凸轮功能，主伺服驱动器(4)通过电子凸轮(5)控制副伺服驱动器(6)，伺服电机(2-1)固定在前横梁(1-3)上，伺服电机(3-1)固定在上横梁(1-4)上。
所述主摆臂(2)包括左右两组相同的摆动机构，每组摆动机构由曲柄连杆机构与平行四连杆机构串联组成，曲柄(2-3)固定在驱动轴(2-2)的端部，连杆(2-4)铰接在平行四连杆机构的曲柄(2-5)上，驱动轴(2-2)的两端通过轴承连接在侧梁(1-2)的前部。
所述副摆臂(3)包括左右两组相同的摆动机构，每组摆动机构由曲柄连杆机构与平行四连杆机构串联组成，曲柄(3-3)固定在驱动轴(3-2)的端部，连杆(3-4)铰接在平行四连杆机构的曲柄(3-5)上，驱动轴(3-2)的两端通过轴承连接在侧梁(1-2)的后部。
所述副摆臂(3)位于主摆臂(2)的内侧，主摆臂(2)中平行四连杆机构的连杆(2-7)的长度大于副摆臂(3)中平行四连杆机构的连杆(3-7)的长度。
所述主摆臂(2)左右两组平行四连杆机构间设有同步转轴(2-6)，曲柄(2-5)的上端固定在同步转轴(2-6)上，同步转轴(2-6)的两端通过轴承连接在侧板(1-1)的中上部，副摆臂(3)左右两组平行四连杆机构间设有同步转轴(3-6)，曲柄(3-5)的上端固定在同步转轴(3-6)上，同步转轴(3-6)的两端通过轴承连接在立板(1-5)上。
所述主摆臂(2)中的连杆(2-7)的前端下侧设有大抓手(2-8)，连杆(2-7)的后端下侧设有小抓手(2-9)，连杆(2-7)的前后端内侧均设有限位块(2-10)，副摆臂(3)中的连杆(3-7)的下侧设有抓手(3-8)。
所述电子凸轮(5)是伺服驱动器的一种功能，主伺服驱动器(4)和副伺服驱动器(6)之间可以预先设置若干个控制点，当主伺服驱动器(4)控制的主摆臂(2)运行到某个位置时，副伺服驱动器(6)控制的副摆臂(3)也运行到相应的某个位置。
本实用新型的工作原理：参见图1～图6，主摆臂(2)的曲柄(2-3)和副摆臂(3)的曲柄(3-3)同时运动到后极限位置，连杆(2-4)通过曲柄(2-5)推动平行四连杆机构摆动到后极限位置，连杆(3-4)也通过曲柄(3-5)推动平行四连杆机构摆动到后极限位置；小抓手(2-9)闭合并夹住等待位(A)的空袋(F)，大抓手(2-8)闭合并夹住装袋位(C)的满袋(H)，抓手(3-8)闭合并夹住夹持位(B)的空袋(G)。然后曲柄(2-3)和曲柄(3-3)继续旋转，分别驱动主摆臂(2)和副摆臂(3)向前摆动，通过电子凸轮(5)的控制功能，使满袋(H)向前运动T秒后，曲柄(3-3)即旋转到前极限位置，驱动副摆臂(3)向前摆动到极限位置，抓手(3-8)夹持的空袋(G)到达装袋位(C)并进行物料装袋；经过一段延时后，曲柄(2-3)也到达前极限位置，驱动主摆臂(2)向前摆动到极限位置，小抓手(2-9)将空袋(F)送到夹持位(B)，大抓手(2-8)将满袋(H)送到封口位(D)。然后所有抓手打开，主摆臂(2)和副摆臂(3)同时向后摆动，到达后极限位置，开始下一个工作循环。
本实用新型的有益效果是：通过使用电子凸轮(5)代替机械凸轮，避免了机械凸轮难以加工的问题；通过电子凸轮(5)的协调控制功能，使副摆臂(3)的运动轨迹可以随主摆臂(2)的运动轨迹而自动调整，从而实现机械凸轮的功能；通过修改电子凸轮(5)的控制参数，可以灵活调整副摆臂(3)的摆动速度和位置，使系统能够适应工作现场的变化需求；通过设置限位块(2-10)，可以防止因控制系统失效而导致的主摆臂(2)和副摆臂(3)间的相互碰撞。
附图说明
图1是本实用新型的轴测视图，图2是主摆臂(2)的轴测视图，图3是副摆臂(3)的轴测视图，图4是机架(1)的轴测视图，图5是主摆臂(2)和副摆臂(3)处于后极限位置时的工作示意图，图6是主摆臂(2)和副摆臂(3)处于前极限位置时的工作示意图。
具体实施方式
本实用新型的具体实施方式参见图1～图4，本实用新型包括机架(1)、主摆臂(2)、副摆臂(3)、主伺服驱动器(4)、副伺服驱动器(6)，主摆臂(2)和副摆臂(3)均连接在机架(1)上，主摆臂(2)由伺服电机(2-1)驱动，伺服电机(2-1)由主伺服驱动器(4)控制，副摆臂(3)由伺服电机(3-1)驱动，伺服电机(3-1)由副伺服驱动器(6)控制，主伺服驱动器(4)和副伺服驱动器(6)均具有电子凸轮功能，主伺服驱动器(4)通过电子凸轮(5)控制副伺服驱动器(6)，伺服电机(2-1)固定在前横梁(1-3)上，伺服电机(3-1)固定在上横梁(1-4)上。
主摆臂(2)包括左右两组相同的摆动机构，每组摆动机构由曲柄连杆机构与平行四连杆机构串联组成，曲柄(2-3)固定在驱动轴(2-2)的端部，连杆(2-4)铰接在平行四连杆机构的曲柄(2-5)上，驱动轴(2-2)的两端通过轴承连接在侧梁(1-2)的前部。
副摆臂(3)包括左右两组相同的摆动机构，每组摆动机构由曲柄连杆机构与平行四连杆机构串联组成，曲柄(3-3)固定在驱动轴(3-2)的端部，连杆(3-4)铰接在平行四连杆机构的曲柄(3-5)上，驱动轴(3-2)的两端通过轴承连接在侧梁(1-2)的后部。
副摆臂(3)位于主摆臂(2)的内侧，主摆臂(2)中平行四连杆机构的连杆(2-7)的长度大于副摆臂(3)中平行四连杆机构的连杆(3-7)的长度。
主摆臂(2)左右两组平行四连杆机构间设有同步转轴(2-6)，曲柄(2-5)的上端固定在同步转轴(2-6)上，同步转轴(2-6)的两端通过轴承连接在侧板(1-1)的中上部，副摆臂(3)左右两组平行四连杆机构间设有同步转轴(3-6)，曲柄(3-5)的上端固定在同步转轴(3-6)上，同步转轴(3-6)的两端通过轴承连接在立板(1-5)上。
主摆臂(2)中的连杆(2-7)的前端下侧设有大抓手(2-8)，连杆(2-7)的后端下侧设有小抓手(2-9)，连杆(2-7)的前后端内侧均设有限位块(2-10)，副摆臂(3)中的连杆(3-7)的下侧设有抓手(3-8)。
Claims (7)
1.一种电子凸轮式双摆臂机构，它包括机架(1)、主摆臂(2)、副摆臂(3)，主摆臂(2)和副摆臂(3)均连接在机架(1)上，其特征在于：它还包括主伺服驱动器(4)、副伺服驱动器(6)，主摆臂(2)由伺服电机(2-1)驱动，伺服电机(2-1)由主伺服驱动器(4)控制，副摆臂(3)由伺服电机(3-1)驱动，伺服电机(3-1)由副伺服驱动器(6)控制，主伺服驱动器(4)和副伺服驱动器(6)均具有电子凸轮功能，主伺服驱动器(4)通过电子凸轮(5)控制副伺服驱动器(6)。
2.根据权利要求1所述的一种电子凸轮式双摆臂机构，其特征在于：主摆臂(2)包括左右两组相同的摆动机构，每组摆动机构由曲柄连杆机构与平行四连杆机构串联组成，曲柄(2-3)固定在驱动轴(2-2)的端部，连杆(2-4)铰接在平行四连杆机构的曲柄(2-5)上。
3.根据权利要求1所述的一种电子凸轮式双摆臂机构，其特征在于：副摆臂(3)包括左右两组相同的摆动机构，每组摆动机构由曲柄连杆机构与平行四连杆机构串联组成，曲柄(3-3)固定在驱动轴(3-2)的端部，连杆(3-4)铰接在平行四连杆机构的曲柄(3-5)上。
4.根据权利要求1所述的一种电子凸轮式双摆臂机构，其特征在于：副摆臂(3)位于主摆臂(2)的内侧，主摆臂(2)中平行四连杆机构的连杆(2-7)的长度大于副摆臂(3)中平行四连杆机构的连杆(3-7)的长度。
5.根据权利要求1所述的一种电子凸轮式双摆臂机构，其特征在于：主摆臂(2)左右两组平行四连杆机构间设有同步转轴(2-6)，曲柄(2-5)的上端固定在同步转轴(2-6)上，副摆臂(3)左右两组平行四连杆机构间设有同步转轴(3-6)，曲柄(3-5)的上端固定在同步转轴(3-6)上。
6.根据权利要求1所述的一种电子凸轮式双摆臂机构，其特征在于：主摆臂(2)中的连杆(2-7)的前端下侧设有大抓手(2-8)，连杆(2-7)的后端下侧设有小抓手(2-9)，副摆臂(3)中的连杆(3-7)的下侧设有抓手(3-8)。
7.根据权利要求1所述的一种电子凸轮式双摆臂机构，其特征在于：主摆臂(2)中的连杆(2-7)的前后端内侧均设有限位块(2-10)。
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| CN104724331A (zh) * | 2013-12-23 | 2015-06-24 | 奥利安机械工业(日本)株式会社 | 包装机以及包装机的控制方法 |
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