CN207791380U - 直线旋转联动装置和工业设备 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及直线旋转联动装置和工业设备。该直线旋转联动装置包括：驱动轴，适于围绕由驱动轴限定的第一轴线旋转；直线导轨，沿垂直于第一轴线的延伸方向延伸；滑块，被布置在直线导轨上方并且能够沿直线导轨的延伸方向移动；导向销支座，被固定在直线导轨沿延伸方向的旁侧；导向销，其一端被耦合至导向销支座并且适于围绕由导向销支座限定的第二轴线旋转，第二轴线与第一轴线平行；以及连杆，其一端被耦合至驱动轴并且另一端经过导向销被耦合至滑块；其中响应于驱动轴围绕第一轴线旋转，导向销围绕第二轴线旋转，并使滑块在直线导轨上移动。

Description

直线旋转联动装置和工业设备

技术领域

本公开的各个实施例涉及直线旋转联动装置和工业设备。

背景技术

随着工业设备的发展，在许多行业中都使用工业设备以取代人工。然而，在一些对人工需求依赖性高的领域中，例如产品包装领域中，仍然缺少相应的自动化产品，导致难以提高产量和稳定性。

例如在方便面生产过程中，目前在将多个独立包装的方便面整体封装到一个共同包装中的工作几乎完全靠人工完成，这导致生产过程低效。

实用新型内容

本公开的实施例提供了一种直线旋转联动装置以及一种工业设备。

在本公开的第一方面，提供了一种直线旋转联动装置。该直线旋转联动装置包括：驱动轴，适于围绕由驱动轴限定的第一轴线旋转；直线导轨，沿垂直于第一轴线的延伸方向延伸；滑块，被布置在直线导轨上方并且能够沿直线导轨的延伸方向移动；导向销支座，被固定在直线导轨沿延伸方向的旁侧；导向销，其一端被耦合至导向销支座并且适于围绕由导向销支座限定的第二轴线旋转，第二轴线与第一轴线平行；以及连杆，其一端被耦合至驱动轴并且另一端经过导向销被耦合至滑块；其中响应于驱动轴围绕第一轴线旋转，导向销围绕第二轴线旋转，并使滑块在直线导轨上移动。

在一些实施例中，直线旋转联动装置还包括：定位块，被布置在导向销与滑块之间，并且适于与滑块一起沿直线导轨移动；以及第一定位器和第二定位器，分别被布置在直线导轨的两端。

在一些实施例中，第一定位器和第二定位器包括用于接触滑块的缓冲部。

在一些实施例中，导向销的另一端经过支架被耦合至机器抓手。

在一些实施例中，连杆的另一端与定位块和滑块位于共同的轴线上。

在一些实施例中，连杆的另一端与支架位于共同的轴线上。

在一些实施例中，机器抓手适于响应于驱动轴围绕第一轴线从一个驱动轴位置旋转至另一驱动轴位置而沿直线平移同时旋转一定角度。

在一些实施例中，机器抓手适于响应于驱动轴围绕第一轴线从第一驱动轴位置旋转至第二驱动轴位置而旋转90度。

在本公开的第二方面，提供了一种工业设备。该工业设备包括根据本公开第一方面的直线旋转联动装置，以及用于驱动直线旋转联动装置的机器人手臂。

在一些实施例中，工业设备包括两组直线旋转联动装置，两组旋转联动装置被对称地布置并且共用一个旋转轴。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中在本公开示例性实施例中，相同的附图标记通常表示相同的部件。

图1示出了具有根据本公开的实施例的直线旋转联动装置的工业设备的立体图；

图2示出了具有根据本公开的实施例的直线旋转联动装置的工业设备的局部放大图；

图3示出了具有根据本公开的实施例的直线旋转联动装置的工业设备的侧视图；

图4示出了具有根据本公开的实施例的直线旋转联动装置的工业设备的俯视图；

图5示出了具有根据本公开的实施例的直线旋转联动装置的工业设备的侧视图；以及

图6示出了具有根据本公开的实施例的直线旋转联动装置的工业设备的侧视图。

具体实施方式

以下结合一些实施例更详细地阐释本公开的技术方案。应当理解，这些实施例仅是为了更好地说明和理解本公开，而不是对本公开的限制。本领域技术人员在以下给出的实施例的基础上，可以对实施例的特征进行任意的组合和调整，这些都应当属于本公开的保护范围。

在本公开中，术语“包括”及其各种变体应理解为开放式术语，其表示“包括但不限于”。术语“基于”应理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”应理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应理解为“至少一个其它实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同的或相同的对象。下文中还可能包括对其他术语的明确或隐含的定义。除非另有说明，术语的含义在本公开的上下文中是一致的。

图1示出了具有根据本公开的实施例的直线旋转联动装置的工业设备100的立体图。图2示出了具有根据本公开的实施例的直线旋转联动装置的工业设备的局部放大图。图3示出了具有根据本公开的实施例的直线旋转联动装置的工业设备100的侧视图。在图示的示例中，工业设备100包括两组对称布置的直线旋转联动装置，这两组直线旋转联动装置共用一个旋转轴。以下为简明起见仅对一组直线旋转联动装置进行描述，而另一组直线旋转联动装置具有相应的结构。应当理解，图示中的示例仅仅是示意性的，根据本公开的工业设备100也可以被构造为仅具有一组或更多组的直线旋转联动装置。

如图1至图3所示，根据本公开的实施例的直线旋转联动装置包括位于机架13中间位置的驱动轴1，该驱动轴1被构造为例如可以通过电机驱动而围绕竖直的第一轴线Z₁在第一驱动轴位置与第二驱动轴位置之间做往复地转动。

在机架13的两端分别水平安装有直线导轨3，该直线导轨3的延伸方向X指向驱动轴1。在直线导轨3上布置有滑块4，该滑块4能够沿直线导轨3的延伸方向X移动。

在机架13上，在直线导轨3的延伸方向X的外侧固定有导向销支座5。如图2所示，导向销支座5例如被构造为U型，并且其U型开口朝向直线导轨3。

在导向销支座5的上端连接有导向销6。该导向销6被设置为能够以其与导向销支座5的连接端而围绕竖直的第二轴线Z₂转动。

连杆2的一端被耦合至驱动轴1，而另一端被耦合至轴14。轴14穿过轴承15以及导向销6而连接至滑块4，从而使得连杆2与滑块4耦合。

当驱动轴1受到外部驱动而围绕第一轴线Z₁旋转时，将会带动连杆2一起运动。连杆2将驱动轴1的旋转力转换成对轴14的拉力或推力，进而带动与轴14连接的滑块4在直线导轨3上沿直线导轨3的延伸方向X做直线运动。同时，由于轴承15、导向销6和导向销支座5之间的连接关系，使得导向销6能够随着驱动轴1的旋转而围绕第二轴线Z₂做旋转运动。

如图2所示，直线旋转联动装置还包括定位块7。定位块7被布置在导向销6与滑块4之间并且能够与滑块4一起沿直线导轨3运动。相应地，在直线导轨3的两端分别布置有第一定位器8和第二定位器9。当驱动轴1从第一驱动轴位置旋转到第二驱动轴位置时，定位块7和滑块4相应地从第一定位器8处移动至第二定位器9处。通过这种方式，能够限定滑块4在直线导轨3上的直线运动，从而间接地限定导向销6旋转的角度。

如图2所示，第一定位器8和第二定位器9包括用于接触滑块4的缓冲部10。缓冲部10例如可以通过弹性材料构成。通过这种方式，能够防止定位块7刚性撞击定位器8、9而造成损坏。

如图1和图3所示，导向销6的另一端连接支架11，进而耦合至机器抓手12。通过这种方式，在驱动轴1转动并带动导向销6围绕第二轴线Z₂转动时，导向销6能够使得机器抓手12进行相应地直线旋转运动。其中，机器抓手12的旋转角度可以通过驱动轴1的旋转角度来限定，例如当驱动轴1从第一驱动轴位置旋转到第二驱动轴位置时，机器抓手12旋转90度。

再次参考图2，连杆2的一端被耦合至轴14。该轴14还穿过轴承15、定位块7和滑块4，从而使得连杆2的连接端与定位块7和滑块4位于同一轴线上。通过这种方式，使得在驱动轴1的旋转角度一定的情况下，滑块4在直线导轨3上的直线运动距离最大化。

在某些实施例中，连杆2的一端直接被耦合至支架11，从而使得连杆2的该端与支架的纵向延伸方向位于同一轴线。通过这种方式，能够缩短机器抓手12经由支架11而作用到连杆2上的转矩。

图4至图6示出了具有根据本公开的实施例的直线旋转联动装置的工业设备100的俯视图。以下结合图4至图6介绍直线旋转联动装置的工作进程。

如图4所示，驱动轴4位于其第一驱动轴位置。此时，工业设备100的两个机器抓手12处于第一工作状态。两个机器抓手的中心点之间的间距，即，连杆2与轴14的连接位置之间的间距被标记为A。

此时，驱动轴4受到例如由机器人手臂(未示出)提供的外力驱动而向第二驱动轴位置旋转，在图4的示例中为逆时针旋转，从而通过连杆2带动导向销6围绕导向销支座5限定的轴线转动同时使滑块4沿直线导轨3平移，进而驱使机器抓手12进行直线和旋转的联动，如图5所示。

当驱动轴4转至第二驱动轴位置处时，工业设备100的两个机器抓手12进入第二工作状态，如图6所示。此时，两个机器抓手12相对于图4所示的第一工作状态分别旋转了90度。同时，两个机器抓手的中心点之间的间距缩短为B。

通过根据本公开的实施例的直线旋转联动装置及相应的工业设备100能够在一个驱动力的作用下，同时实现直线和旋转的联动，从而提高设备的工作效率。这样的工业设备100适合用于商品包装、例如方便面包装的应用中，从而提高工作效率并节省人工成本。

例如根据在附图中给出的实施例，五个机器抓手12能够抓取五个独立包装的产品，并将其装入共同的包装中。由此能够取代目前的人工操作，从而显著提高产量。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种直线旋转联动装置，其特征在于，包括：

驱动轴(1)，适于围绕由所述驱动轴(1)限定的第一轴线(Z₁)旋转；

直线导轨(3)，沿垂直于所述第一轴线(Z₁)的延伸方向(X)延伸；

滑块(4)，被布置在所述直线导轨(3)上方并且能够沿所述直线导轨(3)的所述延伸方向(X)移动；

导向销支座(5)，被固定在所述直线导轨(3)沿所述延伸方向(X)的旁侧；

导向销(6)，其一端被耦合至所述导向销支座(5)并且适于围绕由所述导向销支座(5)限定的第二轴线(Z₂)旋转，所述第二轴线(Z₂)与所述第一轴线(Z₁)平行；以及

连杆(2)，其一端被耦合至所述驱动轴(1)并且另一端经过所述导向销(6)被耦合至所述滑块(4)；

其中响应于所述驱动轴(1)围绕所述第一轴线(Z₁)旋转，所述导向销(6)在围绕所述第二轴线(Z₂)旋转，并使所述滑块(4)在所述直线导轨(3)上移动。

2.根据权利要求1所述的直线旋转联动装置，其特征在于，还包括：

定位块(7)，被布置在所述导向销(6)与所述滑块(4)之间，并且适于与所述滑块(4)一起沿所述直线导轨(3)移动；以及

第一定位器(8)和第二定位器(9)，分别被布置在所述直线导轨(3)的两端。

3.根据权利要求2所述的直线旋转联动装置，其特征在于，所述第一定位器(8)和所述第二定位器(9)包括用于接触所述滑块(4)的缓冲部(10)。

4.根据权利要求1所述的直线旋转联动装置，其特征在于，所述导向销(6)的另一端经过支架(11)被耦合至机器抓手(12)。

5.根据权利要求2所述的直线旋转联动装置，其特征在于，所述连杆(2)的所述另一端与所述定位块(7)和所述滑块(4)位于共同的轴线上。

6.根据权利要求4所述的直线旋转联动装置，其特征在于，所述连杆(2)的所述另一端与所述支架(11)位于共同的轴线上。

7.根据权利要求4所述的直线旋转联动装置，其特征在于，所述机器抓手(12)适于响应于所述驱动轴(1)围绕所述第一轴线(Z₁)从一个驱动轴位置旋转至另一驱动轴位置而沿直线平移同时旋转一定角度。

8.根据权利要求7所述的直线旋转联动装置，其特征在于，所述机器抓手(12)适于响应于所述驱动轴(1)围绕所述第一轴线(Z₁)从第一驱动轴位置旋转至第二驱动轴位置而旋转90度。

9.一种工业设备(100)，其特征在于，包括：

权利要求1至8中任一项所述的直线旋转联动装置；以及

机器人手臂，以用于驱动所述直线旋转联动装置。

10.根据权利要求9所述的工业设备(100)，其特征在于，所述工业设备(100)包括两组所述直线旋转联动装置，两组旋转联动装置被对称地布置并且共用一个旋转轴。