CN203486559U - 一种等距伸缩装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种等距伸缩装置，该等距伸缩装置包括连杆伸缩组件、动力组件，所述连杆伸缩组件上设有等间距排列的活动节点，所述动力组件的动力输出部位与活动节点固定连接，所述连杆伸缩组件上设有位置固定的原点部位。原点部位是整个连杆伸缩组件在伸缩过程中相对静止的部位，该原点部位可以根据工况设置。等距伸缩装置在工作过程中始终能提供等距工位，通过控制动力输出过程实现等距伸缩装置平缓的进行伸展动作、收缩动作，而且使等距伸缩装置能够停留在完全展开状态与完全收缩状态之间的状态。

Description

一种等距伸缩装置

技术领域

本实用新型涉及一种等距伸缩装置。

背景技术

在抓取等间距排列的产品并在缩小间距后放入包装箱内的操作中会使用到等距伸缩装置。现有技术中的等距伸缩装置包括多个带夹具或者吸盘的作业部件，这些作业部件通过滑块活动安装在机架的水平导轨上，这样作业部件可以在水平方向往复运动。如图1所示，相邻作业部件之间通过两根连杆14连接，连杆与作业部件之间活动连接，连杆可以相对作业部件15摆动，连杆之间也活动连接，两个连杆之间的夹角可变化，但连杆的夹角设有最大值，即两个连杆张开到一定角度后就无法再进一步展开。在连杆的正上方设有限位板16，该限位板固定安装在机架上。位于一端的作业部件的位置固定，位于另一端的作业部件与安装在机架上的气缸的活塞杆固定连接，活塞杆的伸缩方向与作业部件往复运动的方向平行。

由于连杆张开角度限定，故使得作业部件之间的最大间距限定。该最大间距为实际产品的间距。使用时，气缸的活塞杆伸出，作业部件以最大间距分散。待抓取产品后气缸的活塞杆收缩，与活塞杆连接的作业部件首先运动，该作业部件与相邻作业部件的间距不断缩小；直至两者之间的连杆相互靠近，它们的一端被限位板阻挡，连杆推动相邻作业部件运动。同理，其它作业部件逐一被推动。最后所有连杆的一端都被限位板阻挡，作业部件之间的间距处于最小状态。

综上所述，现有的等距伸缩装置只在两个极端状态提供等距工位，即在抓取产品时以最大间距提供等距工位，在将产品放入包装箱时以最小间距提供等距工位，作业部件在这两个工位之间的状态不为等距排列，如此该等距伸缩装置在工作过程中只有局部能提供等距工位，使得该等距伸缩装置能提供的等距工位范围有限。气缸工作时活塞杆的冲击较大，作业部件的展开动作、聚拢动作迅猛，这会降低作业部件抓取或者吸取产品时的稳定性，出现产品掉落、产品相互碰撞等情况。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种全程都可以保持等距的等距伸缩装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：该等距伸缩装置包括连杆伸缩组件、动力组件，所述连杆伸缩组件上设有等间距排列的活动节点，所述动力组件的动力输出部位与活动节点固定连接，所述连杆伸缩组件上设有位置固定的原点部位。原点部位是整个连杆伸缩组件在伸缩过程中相对静止的部位，该原点部位可以根据工况设置。连杆伸缩组件的活动节点能够保持等间距排列的状态即在任何伸缩状态下任意相邻活动节点之间的距离都相同，如此实现了全程保持等距的目的。

作为本实用新型的优选，所述连杆伸缩组件设有活动架，所述活动架包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆与第二连杆活动连接，所述第一连杆与第二连杆在连接部位形成第一活动节点，任意活动架的第一连杆与相邻活动架的第二连杆活动连接，相邻活动架之间活动连接并在一个活动架的第一连杆与另一个活动架的第二连杆的连接部位形成第二活动节点、在一个活动架的第二连杆与另一个活动架的第一连杆的连接部位形成第三活动节点，所述第一活动节点到第二活动节点的距离等于第一活动节点到第三活动节点的距离。该连杆伸缩组件中相邻活动架之间形成四连杆结构即平行四边形连杆结构，因此所有活动架都能产生连动关系；第一活动节点、第二活动节点、第三活动节点之间形成等力臂的关系，在水平方向上第一活动节点笔直排列、第二活动节点也笔直排列、第三活动节点也笔直排列，因此第一活动节点的间距、第二活动节点的间距、第三活动节点的间距在任何状态都能保持等间距的位置关系。

在连杆伸缩组件的活动节点上选取等距工位，作为本实用新型的优选，所述连杆伸缩组件还包括连接件，所述连接件活动连接在第二活动节点和第三活动节点上，所述动力组件的动力输出部位至多与两个连接件固定连接。连杆伸缩组件实现展开或者收缩时都需要在两个方向施以推力或者拉力；也可以在同一方向使两个推力或者拉力，使得两个连接件的运动速度不相同，这样也能起到展开和收缩的目的。

为了确保活动架能平稳的运动，作为本实用新型的优选，所述连杆伸缩组件还包括导杆，所述活动架在第一活动节点处与导杆活动连接。导杆一方面为活动架的运动提供线性保障，另一方面起到承担部分重量载荷的作用，使得连杆伸缩组件具有较强的承重能力。

为确保动力组件有足够的行程以及可控的动力输出特性，作为本实用新型的优选，所述动力组件为同步带机构，所述同步带机构包括第一同步带、第二同步带和伺服电机，所述第一同步带和第二同步带都与伺服电机连接并由伺服电机驱动，所述第一同步带、第二同步带上都设有笔直工作部分，所述活动节点固定在第一同步带、第二同步带的笔直工作部分处。由于同步带的长度可以根据工况选定，故第一同步带、第二同步带的笔直工作部分的长度可以设计成较长，那么在笔直工作部分线性动力作用范围就大。相比于气缸，笔直工作部分所能提供的动力作用行程远比气缸的活塞杆所能提供的动力作用行程长。而且，第一同步带、第二同步带都由伺服电机驱动，故动力输出过程完全可控，相比于气缸的动力输出过程，该技术方案中的动力输出可达到平缓的输出效果；还可以使连杆伸缩组件处于在完全展开状态与完全收缩状态之间的状态，从而起到无极调节等距伸缩装置的展开间距和收缩间距，充分利用完全展开状态与完全收缩状态之间的等距工位。

连杆伸缩组件的展开收缩动作可由两种方式进行。一种是提供方向相反的两个力作用在连杆伸缩组件上，另一种是提供方向相同的两个力作用在连杆伸缩组件，但是两个力所用作的部位的移动速度不同。

为实现第一种方式，作为本实用新型的优选，所述第一同步带的笔直工作部分与第二同步带的笔直工作部分呈上下分布的位置关系，并且所述第一同步带的笔直工作部分平行于第二同步带的笔直工作部分，所述第一同步带的笔直工作部分的工作方向与第二同步带的笔直工作部分的工作方向相反。为使两条同步带以相反方向转动，可以用两个伺服电机驱动，一个伺服电机上安装主动带轮和从动带轮，另一个伺服电机上安装从动带轮和主动带轮，每个主动带轮都与伺服电机固定连接，每个从动带轮都与伺服电机活动连接；两条同步带分别安装在相对的带轮上，同步带在带轮之间展开形成笔直工作部分，由此一个伺服电机为一条同步带提供动力，当两个伺服电机反向转动时即可实现两条同步带反向转动的目的。当两个伺服电机同向转动时可以调整连杆伸缩组件的工位。为使两条同步带以相反方向转动，可以用一个伺服电机驱动，第一同步带、第二同步带都安装在从动带轮上并展开，中间的笔直工作部分通过一个等速反向传动机构连接，伺服电机与等速方向传动机构连接，由此当伺服电机启动时两条同步带反向转动。同步带上笔直工作部分可提供线性驱动力，无论是推力还是拉力，都可以沿直线方向提供。

为实现第二种方式，所述第一同步带的笔直工作部分、第二同步带的笔直工作部分在同一直线方向上排列。在该技术方案中第一同步带由一个伺服电机驱动，第二同步带由另一个伺服电机驱动，两条同步带差速同向运动或者反向转动可实现连杆伸缩组件的伸缩动作；两条同步带同速同向运动可调整连杆伸缩组件的工作位置。

在空间有限且产品搬运距离较短的工作环境中，动力组件可以采用电动丝杠。这样可以使整个等距伸缩装置占用更少的空间。

为了提高连杆伸缩组件的运行可靠性，作为本实用新型的优选，所述等距伸缩装置还包括安装架，所述连杆伸缩组件活动安装在安装架上，所述动力组件固定安装在安装架上。安装架可以起到承重作用，使连杆伸缩组件在工作过程中仅负责提供等距工位，由此连杆伸缩组件的承重性能得到提高。

为提高工作效率，所述安装架上设有两组连杆伸缩组件。

本实用新型采用上述技术方案：等距伸缩装置在工作过程中始终能提供等距工位，通过控制动力输出过程实现等距伸缩装置平缓的进行展开动作、收缩动作，而且使等距伸缩装置能够停留在完全展开状态与完全收缩状态之间的状态。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步具体说明。

图1为现有技术中的等距伸缩装置的工作状态变化示意图；

图2为本实用新型一种等距伸缩装置第一种实施例的主视图；

图3为图2的左视图；

图4为图2的后视图；

图5为本实用新型一种等距伸缩装置第一种实施例的立体图；

图6为本实用新型一种等距伸缩装置第一种实施例的连杆伸缩组件的主视图；

图7为图6的右视图；

图8图6的后视图；

图9为本实用新型一种等距伸缩装置第一种实施例的连杆伸缩组件的工作示意图；

图10为本实用新型一种等距伸缩装置第一种实施例的动力组件的主视图；

图11为图10的俯视图；

图12为本实用新型一种等距伸缩装置第一种实施例的动力组件的立体图。

具体实施方式

本实用新型第一种实施例，如图2、3、4、5所示，等距伸缩装置包括安装架、动力组件和连杆伸缩组件。动力组件固定安装在安装架上，连杆伸缩组件与动力组件连接同时与安装架活动连接。

如图10、11、12所示，动力组件包括第一同步带1、第二同步带2、伺服电机3。安装架上固定安装有两个平行的转轴，在每根转轴上都设有两个相同规格的从动带轮，从动带轮通过轴承活动安装在转轴上，第一同步带1安装在其中位置相对的一对从动带轮上，第二同步带2安装在另一对位置相对的从动带轮上，第一同步带1和第二同步带2在从动带轮上拉伸展开，在从动带轮之间形成笔直工作部分。安装后第一同步带1处于平行于第二同步带2的位置关系且在安装架上呈上下分布的状态。伺服电机3固定安装在安装架上伺服电机3与第一同步带1、第二同步带2之间通过一个等速反向传动机构4连接。该等速反向传动机构4包括第一转轴、第二转轴，第一转轴、第二转轴都通过轴承活动安装在安装架上，在第一转轴、第二转轴的一端都设有规格相同的齿轮，两者之间通过齿轮啮合而连接在一起，第一转轴的另一端与伺服电机3的动力输出端固定连接。在第一转轴和第二转轴上都固定安装有规格相同的同步带轮，其中第一转轴上的同步带轮仅与第一同步带1啮合连接，第二转轴上的同步带轮仅与第二同步带2啮合连接，伺服电机3启动时第一转轴与第二转轴的主动方向相反，第一转轴带动第一同步带1运转，第二转轴带动第二同步带2运转，第一同步带1和第二同步带2以相同的速度反向转动。

如图2、3、4、5所示，安装架上安装有两组连杆伸缩组件，两组连杆伸缩组件在安装架上对称分布。

如图6、7、8、9所示，每组连杆伸缩组件都包括活动架、连接件8、导杆13，该活动架由第一连杆5和第二连杆6组成。第一连杆5与第二连杆6的长度及形状都相同，两者通过转轴连接在一起，连接后两者可自由转动。第一连杆5与第二连杆6的连接位置都位于各自的中间部位，第一连杆5与第二连杆6在连接部位形成第一活动节点10。相邻的活动架之间，一个活动架的第一连杆5的末端与另一个活动架的第二连杆6的末端通过转轴活动连接在一起，由此在连接部位形成第二活动连节点；一个活动架的第二连杆6的末端与另一个活动架的第一连杆5的末端通过转轴活动连接在一起，由此在连接部位形成第三活动连节点。活动架在第一活动节点10、第二活动节点11以及第三活动节点12处都安装有滑动轴承7，滑动轴承7上都设有通孔。每组伸缩组件两侧的活动架的向外的一侧的末端也设有带通孔的滑动轴承7。第一连杆5、第二连杆6的长度相同，第一活动节点10位于第一连杆5、第二连杆6的中间位置，使得第一活动节点10到第二活动节点11的距离以及第一活动节点10到第三活动节点12的距离相同，故第一连杆5、第二连杆6围绕第一活动节点10形成等力臂的结构，相邻活动架之间形成四连杆结构；整体上，第一活动节点10之间间隔排列并都分布在同一直线位置上，第二活动节点11之间也间隔排列并都分布在同一直线位置上，第三活动节点12之间也间隔排列并都分布在同一直线位置上。导杆113安装在安装架上，导杆13插入第一活动节点10处的滑动轴承7的通孔内，由此滑动轴承7与导杆13活动连接，滑动轴承7可以在导杆13上自由滑动。

连接件8为C形结构，凸出的两端之间设有导杆，第二活动节点11上的滑动轴承7与第三活动节点12上的滑动轴承7都安装在导杆上，滑动轴承7上的通孔与导杆对应，使得滑动轴承7能沿着导杆自由滑动。位于每组连杆伸缩组件两侧的活动架的第一连杆5的末端和第二连杆6的末端之间也通过滑动轴承7安装有连接件8，如此，每组连杆伸缩组件中活动架的数量比连接件8的数量少一个；这两个连接件8上与设有导杆的该面相背的一面设有压板9，该压板9通过螺钉固定在连接件8上，一个连接件8上的压板9靠近第一连杆5的末端、另一个连接件8上的压板9靠近第二连杆6的末端，通过压板9夹紧同步带，使得两个连接件8分别与第一同步带1的笔直工作部分、第二同步带2的笔直工作部分固定连接。在连接件8上与设有导杆的该面相背的一面设有滑槽，该滑槽与安装架上的导轨对应，连接件8通过导轨嵌入在滑槽内与安装架活动连接。

使用时可以在连接件8上安装吸盘或者抓手。工作时，伺服电机3转动，动力通过等速反向传动机构4传递至第一同步带1和第二同步带2上。第一同步带1和第二同步带2以相同速度、相反方向转动。由于第一同步带1的笔直工作部分、第二同步带2的笔直工作部分与连杆伸缩组件上的连接件8固定连接，连接件8被带动做直线运动，故使得连杆伸缩组件被拉伸展开。在拉伸展开的过程中，一侧的活动架被向一个方向拉动，另一侧的活动架被向相反方向拉动，由于两个活动架运动速度相同，故使得位于中间的活动架或者相连活动架的整体的中间部位处于位置静止的状态，这里就是整个连杆伸缩组件的原点部位。动力通过连接件8传递给活动架，动力作用在两侧的活动架上，使该处的第一连杆5和第二连杆6在沿动力作用方向上靠近，该活动架运动的同时带动其他活动架做相应的运动，这样第二活动节点11与第三活动节点12相互靠近，在连接件8上的滑动轴承7的间距缩小。相邻的第一活动节点10的间距、相邻的第二活动节点11的间距、相邻的第三活动节点12的间距都同时增大，且第一活动节点10仍呈等间距排列、第二活动节点11仍呈等间距排列、第三活动节点12仍呈等间距排列，连杆伸缩组件长度增加。

待连杆伸缩组件展开，各个连接件8之间以较大的间距排列时就可以使吸盘或者抓手伸入产品所在位置并与产品建立连接关系。获取产品后，伺服电机3反向转动，两侧的活动架受力向原点部位运动，在此过程中第一活动节点10仍呈等间距排列、第二活动节点11仍呈等间距排列、第三活动节点12仍呈等间距排列，连接件8始终保持等间距排列；而在连接件8上的滑动轴承7的间距增大，第二活动节点11与第三活动节点12相互远离。被搬运的产品始终保持等间距排列的状态，只是该间距逐渐缩小，直至符合装箱要求后伺服电机3停止运动。

等距伸缩装置在运动过程中连杆伸缩组件始终保持在原点部位所在的位置，因此安装架上的两组连杆伸缩组件之间不会相互干扰。位于第二活动节点11上的滑动轴承7和位于第三活动节点12上的滑动轴承7在工作过程中相对第一活动节点10上的滑动轴承7上下浮动。连杆伸缩组件的四连杆结构特点决定了各个活动节点的同步运动的特征，这使得该等距伸缩装置可以在伸缩过程中始终保持等距状态。

本实用新型第二种实施例，该实例与第一种实施例的不同之处在于第一同步带和第二同步带不共同安装在两根转轴上，而是第一同步带、第二同步带在直线方向上排列。第一同步带通过主动带轮和从动带轮安装在安装架上，主动带轮与安装在安装架上的伺服电机连接；第二同步带通过主动带轮和从动带轮安装在安装架上，主动带轮与安装在安装架上的另一个伺服电机连接。第一同步带、第二同步带可独立工作。安装架上只设有一组连杆伸缩组件，连杆伸缩组件一侧的活动架上的连接件与第一同步带连接，连杆伸缩组件另一侧的活动架上的连接件与第二同步带连接，这样两条同步带差速同向运动或者反向转动可实现连杆伸缩组件的伸缩动作；两条同步带同速同向运动可调整连杆伸缩组件的工作位置。在两条同步带同速反向运动时，分别与第一同步带、第二同步带连接的两个活动架之间的中点位置即为原点部位；在两条同步带差速反向运动时，原点部位偏离于两个活动架之间的中点位置。

本实用新型第三种实施例，该实例与第一种实施例的不同之处在于第一同步带和第二同步带不共同安装在两根转轴上，而是第一同步带、第二同步带在直线方向上排列。第一同步带通过主动带轮和从动带轮安装在安装架上，主动带轮与安装在安装架上的伺服电机连接；第二同步带通过主动带轮和从动带轮安装在安装架上，主动带轮与安装在安装架上的另一个伺服电机连接。第一同步带、第二同步带可独立工作。安装架上只设有两组连杆伸缩组件，其中一组连杆伸缩组件一侧的活动架上的连接件固定在安装架上，另一侧的活动架上的连接件与第一同步带固定连接；另一组连杆伸缩组件一侧的活动架上的连接件固定在安装架上，另一侧的活动架上的连接件与第二同步带固定连接。每组连杆伸缩组件与安装架固定连接的位置即为原点部位。每组连杆伸缩组件都由独立的伺服电机控制，故每组连杆伸缩组件都可以独立工作，可以是两组连杆伸缩组件同步同向运动，也可以是两组连杆伸缩组件异步同向运动，也可以是两组连杆伸缩组件同步异向运动，也可以是两组连杆伸缩组件异步异向运动。

本实用新型第四种实施例，该实施例与第一种实施例的不同之处在于动力组件为动力输出可控的电动丝杠。在安装架上设置两个电动丝杠，两个电动丝杠相向设置即活塞端相对的位置关系且两个电动丝杠上下分布，一个电动丝杠的活塞端通过延长杆分别与每组连杆伸缩组件的一侧的活动架上的连接件固定连接，该连接部位都位于连杆伸缩组件的同一侧；另一个电动丝杠的活塞端通过延长杆分别与每组连杆伸缩组件的另一侧的活动架上的连接件固定连接，该连接部位也都位于连杆伸缩组件的同一侧。工作时两个电动丝杠的活塞端同速反向运动，进而使连杆伸缩组件做展开动作和收缩动作。

本实用新型第五种实施例，该实施例与第一种实施例的不同之处在于动力组件为动力输出可控的电动丝杠。在安装架上设置一个电动丝杠，电动丝杠的活塞端通过延长杆分别与每组连杆伸缩组件的一侧的活动架上的连接件固定连接，该连接部位都位于连杆伸缩组件的同一侧；每组连杆伸缩组件的另一侧的活动架上的连接件都与安装架固定连接。工作时电动丝杠的活塞端伸缩运动就可使连杆伸缩组件做展开动作和收缩动作。

Claims (9)

1.一种等距伸缩装置，其特征在于：该等距伸缩装置包括连杆伸缩组件、动力组件，所述连杆伸缩组件上设有等间距排列的活动节点，所述动力组件的动力输出部位与活动节点固定连接，所述连杆伸缩组件上设有位置固定的原点部位，所述连杆伸缩组件设有活动架，所述活动架包括第一连杆(5)和第二连杆(6)，所述第一连杆(5)与第二连杆(6)活动连接，所述第一连杆(5)与第二连杆(6)在连接部位形成第一活动节点(10)，任意活动架的第一连杆(5)与相邻活动架的第二连杆(6)活动连接，相邻活动架之间活动连接并在一个活动架的第一连杆(5)与另一个活动架的第二连杆(6)的连接部位形成第二活动节点(11)、在一个活动架的第二连杆(6)与另一个活动架的第一连杆(5)的连接部位形成第三活动节点(12)，所述第一活动节点(10)到第二活动节点(11)的距离等于第一活动节点(10)到第三活动节点(12)的距离。

2.根据权利要求1所述等距伸缩装置，其特征在于：所述连杆伸缩组件还包括连接件(8)，所述连接件(8)活动连接在第二活动节点(11)和第三活动节点(12)上，所述动力组件的动力输出部位至多与两个连接件(8)固定连接。

3.根据权利要求1所述等距伸缩装置，其特征在于：所述连杆伸缩组件还包括导杆，所述活动架在第一活动节点(10)处与导杆活动连接。

4.根据权利要求1所述等距伸缩装置，其特征在于：所述动力组件为同步带机构，所述同步带机构包括第一同步带(1)、第二同步带(2)和伺服电机(3)，所述第一同步带(1)和第二同步带(2)都与伺服电机(3)连接并由伺服电机(3)驱动，所述第一同步带(1)、第二同步带(2)上都设有笔直工作部分，所述活动节点固定在第一同步带(1)、第二同步带(2)的笔直工作部分处。

5.根据权利要求4所述等距伸缩装置，其特征在于：所述第一同步带(1)的笔直工作部分与第二同步带(2)的笔直工作部分呈上下分布的位置关系，并且所述第一同步带(1)的笔直工作部分平行于第二同步带(2)的笔直工作部分，所述第一同步带(1)的笔直工作部分的工作方向与第二同步带(2)的笔直工作部分的工作方向相反。

6.根据权利要求4所述等距伸缩装置，其特征在于：所述第一同步带(1)的笔直工作部分、第二同步带(2)的笔直工作部分在同一直线方向上排列。

7.根据权利要求1所述等距伸缩装置，其特征在于：所述动力组件为电动丝杠。

8.根据权利要求1所述等距伸缩装置，其特征在于：所述等距伸缩装置还包括安装架，所述连杆伸缩组件活动安装在安装架上，所述动力组件固定安装在安装架上。

9.根据权利要求8所述等距伸缩装置，其特征在于：所述安装架上设有两组连杆伸缩组件。

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