CN103640894B - 精密往复移送装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及精密往复移送装置，由凸轮摆杆机构和凸轮升降机构、传动机构、吸嘴构件、工作台和轴架组件构成；主轴顺时针旋转，带动摆动机构中摆杆凸轮旋转，摆杆凸轮辊子贴合凸轮运动，摆杆按照摆杆凸轮轨迹曲线沿摆杆转轴做往复间歇式摆动，摆杆上的十字铰链凸轮辊子拨动十字铰链做往复间歇摆动，主轴顺时针旋转，带动升降机构中升降凸轮旋转，升降凸轮辊子贴合在升降凸轮凹槽内运动，主轴旋转，同时带动摆杆凸轮和升降凸轮旋转，凸轮摆杆机构与凸轮升降机构交替运动，带动平移杆依次完成垂直向下、垂直向上、水平左移、垂直向下、垂直向上、水平右移复位的往复运动，降低了***的控制难度；运送轨迹依靠机械结构，有效降低了对驱动电机的精度要求。

Description

精密往复移送装置

技术领域

本发明涉及到自动化加工设备技术领域，特别涉及一种精密往复移送装置，

应用于电元器件、连接器制造行业产品检测、组装过程，实现产品的精密往复移送。

背景技术

目前电子制造行业，尤其在电子元器件、连接器产品的自动化组装过程中，自动搬运的速度及稳定性尤为重要。传统的多轴机械手成本高，精度差；专机的高精密往复移送机构存在如下问题：

1.往复移送需要电机往复转动，电机减速停止再启动过程比较繁琐，控制难度大，成本高。

2.往复移送装置的停止、换向靠驱动电机的换向来实现，由于受到惯性影响。机构瞬时冲击大，稳定性差。

3.电机旋转精度直接影响移送位置精度，移送可靠性差。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明的目的就是针对上述难题，提供一种新型结构的精密往复移送装置的结构设计方案，从结构上区别于现有移送装置，通过凸轮组机构和摆杆机构组合，实现将电机的单向旋转，转变为执行机构的循环往复运动，实现在电子元器件、连接器产品的自动化组装过程中，提高自动搬运的速度及稳定性，克服传统的多轴机械手成本高，精度差的缺陷及专机的高精密往复移送机构存在的问题。

本发明是通过这样的技术方案实现的：精密往复移送装置，其特征在于，由凸轮摆杆机构和凸轮升降机构、传动机构、吸嘴构件、工作台和轴架组件构成；

所述凸轮摆杆机构包括摆杆凸轮、摆杆、摆杆固定块、摆杆凸轮辊子、主轴、十字铰链凸轮辊子、十字铰链、摆杆转轴；

摆杆凸轮固定在主轴上；

摆杆为丁字形结构，横臂上加工有一个支点轴孔和一个摆杆凸轮轴孔；支点轴孔与摆杆转轴的细轴一端配合；

摆杆固定块上加工轴孔，轴孔内嵌装轴套，轴套和摆杆转轴的中段配合，摆杆固定块固定在轴架组件的前侧板上；摆杆凸轮轴孔与摆杆凸轮辊子细轴一端配合，摆杆凸轮辊子与摆杆凸轮周线摩擦接触；在摆杆凸轮的顶推作用下，摆杆以摆杆转轴为轴心左右摆动；

摆杆竖臂下端有一个与十字铰链凸轮辊子轴端配合的轴孔，用于轴孔安装十字铰链凸轮辊子，十字铰链凸轮辊子的辊轴和十字铰链配合；

所述凸轮升降机构包括升降凸轮、升降滑轨、平移杆固定座、平移杆、平移杆固定块、升降凸轮辊子跟随架、升降凸轮辊子；升降凸轮固定在主轴上，两个升降滑座从上至下顺序固定在后侧板上，升降滑轨与两个升降滑座滑动配合，升降滑轨与升降凸轮辊子跟随架固定，升降凸轮辊子跟随架上有一个与升降凸轮辊子轴端配合的轴孔，用于安装升降凸轮辊子；升降凸轮辊子与升降凸轮内侧曲线摩擦接触；

平移杆固定座固定在升降滑轨上；在平移杆固定座上固定两个平移杆固定块，两个平移杆固定块设有内凹滑槽，平移杆卧放在滑槽内，两者滑动配合；

所述传动机构包括马达、主动轮、传动皮带、从动轮和轴承；从动轮固定在主轴上；

所述吸嘴构件包括吸嘴固定座、吸嘴滑座和吸嘴；若干个吸嘴固定座间隔固定在平移杆上，每个吸嘴固定座上固定有吸嘴滑座，吸嘴滑座上安装吸嘴；

所述工作台由两侧的下支撑板、固定板和下板组成；

所述轴架组件由前侧板、后侧板和上盖板组成；前侧板、后侧板设有对称的轴孔，轴孔内嵌装轴承，作为主轴支撑体；挡光板安装在主轴位于前侧板一侧的轴端，光电开关安装在前侧板上，与挡光板配合；

主轴顺时针旋转，带动凸轮摆杆机构中摆杆凸轮旋转，摆杆凸轮辊子贴合摆杆凸轮运动，摆杆按照摆杆凸轮轨迹曲线沿摆杆转轴做往复间歇式摆动，摆杆上的十字铰链凸轮辊子拨动十字铰链做往复间歇摆动，平移杆固定块限制平移杆只有水平“X”方向自由度，平移杆只能做水平“X”方向间歇摆动；

主轴顺时针旋转，带动凸轮升降机构中升降凸轮旋转，升降凸轮辊子贴合在升降凸轮凹槽内运动，升降凸轮辊子跟随架和升降滑轨被升降滑座限制在“Y”方向做往复间歇垂直运动，平移杆固定座和平移杆固定块跟随升降滑轨在垂直“Y”方向做往复间歇运动；

装置凸轮摆杆机构和凸轮升降机构被长方体外框包裹支撑。

本发明的有益效果是：1.解决在产品移送过程中电机实现单向转动，有效降低了控制***的控制难度；2.运送轨迹依靠机械结构保证，有效降低了对驱动电机的精度要求。

本发明应用于电子制造行业，尤其是连接器制造行业中产品元器件的高精度搬运。解决了以电机为驱动的，电机用单向旋转实现执行机构的垂直向下—垂直向上—水平左移—垂直向下—垂直向上—水平右移复位为一个循环的循环往复运动。本发明的特点是简化了此类机构的控制程序，提高此类设备的运行稳定性。

附图说明

图1、为本发明结构***图；

图2、为本发明凸轮摆杆机构示意图；

图3、为本发明凸轮升降机构示意图；

图4、为本发明装配图；

图5、为摆杆结构图A；

图6、为摆杆结构图B；

图7、为传动机构***图；

图8、为升降滑轨局部结构图；

图9、为平移杆局部结构图；

图10、轴架组件结构图。

图中：1.凸轮摆杆机构，2.凸轮升降机构，3.传动机构，4.吸嘴构件，5.工作台,6.轴架组件；7.挡光板，8.光电开关；11.摆杆凸轮，12.摆杆，13.摆杆固定块，14.摆杆凸轮辊子，15.主轴，16.十字铰链凸轮辊子；17．十字铰链，131．摆杆转轴，132．轴套；121．支点轴孔，122．摆杆凸轮轴孔；21.升降凸轮，22.升降滑轨，23.平移杆固定座，24.平移杆，25.平移杆固定块，221.升降凸轮辊子跟随架；222．升降凸轮辊子，223．两个升降滑座；31.马达，32.主动轮，33.传动皮带，34.从动轮，35.轴承；41.吸嘴固定座，42.吸嘴滑座，43.吸嘴；51.下支撑板，52.固定板，53.下板；61.前侧板，62.后侧板，63.上盖板。

具体实施方式

为了更清楚的理解本发明，结合附图和实施例详细描述本发明：

如图1至图10所示，精密往复移送装置由凸轮摆杆机构1和凸轮升降机构2、传动机构3、吸嘴构件4、工作台5和轴架组件6构成；

所述凸轮摆杆机构1包括摆杆凸轮11、摆杆12、摆杆固定块13、摆杆凸轮辊子14、主轴15、十字铰链凸轮辊子16、十字铰链17、摆杆转轴131；

摆杆凸轮11固定在主轴15上；

摆杆12为丁字形结构，横臂上加工有一个支点轴孔121和一个摆杆凸轮轴孔122；支点轴孔121与摆杆转轴131的细轴一端配合；

摆杆固定块13上加工轴孔，轴孔内嵌装轴套132，轴套132和摆杆转轴131的中段配合，摆杆固定块13固定在轴架组件6的前侧板61上；摆杆凸轮轴孔122与摆杆凸轮辊子14细轴一端配合，摆杆凸轮辊子14与摆杆凸轮11周线摩擦接触；在摆杆凸轮11的顶推作用下，摆杆12以摆杆转轴131为轴心左右摆动；

摆杆12竖臂下有一个与十字铰链凸轮辊子16轴端配合的轴孔，用于轴孔安装十字铰链凸轮辊子16，十字铰链凸轮辊子16的辊轴和十字铰链17配合；

所述凸轮升降机构2包括升降凸轮21、升降滑轨22、平移杆固定座23、平移杆24、平移杆固定块25、升降凸轮辊子跟随架221、升降凸轮辊子222，两个升降滑座223，

升降凸轮21固定在主轴15上;两个升降滑座223从上至下顺序固定在后侧板62上，升降滑轨22与两个升降滑座223滑动配合，升降滑轨22与升降凸轮辊子跟随架221固定，升降凸轮辊子跟随架221上有一个与升降凸轮辊子222轴端配合的轴孔，用于安装升降凸轮辊子222；升降凸轮辊子222与升降凸轮21内侧曲线摩擦接触；在升降凸轮21的顶推作用下，升降滑轨22沿着两个升降滑座223在“Y”方向往复运动；

平移杆固定座23固定在升降滑轨22上；在平移杆固定座23上固定两个平移杆固定块25，两个平移杆固定块25设有内凹滑槽，平移杆24卧放在滑槽内，两者滑动配合；

传动机构3包括马达31、主动轮32、传动皮带33、从动轮34：轴承35；从动轮34固定在主轴15上；

吸嘴构件4包括吸嘴固定座41、吸嘴滑座42、吸嘴43；若干个吸嘴固定座41间隔固定在平移杆24上，每个吸嘴固定座41上固定有吸嘴滑座42，吸嘴滑座42上安装吸嘴43；

工作台5由下两侧的下支撑板51、固定板52和下板53组成；

轴架组件6由前侧板61、后侧板62和上盖板63组成；前侧板61、后侧板62设有对称的轴孔，轴孔内嵌装轴承，作为主轴15支撑体；挡光板7安装在主轴15位于前侧板61一侧的轴端，光电开关8安装在前侧板61上，与挡光板7配合；

凸轮摆杆机构1如图2所示：

主轴15顺时针旋转，带动凸轮摆杆机构1中摆杆凸轮11旋转，摆杆凸轮辊子14贴合摆杆凸轮11运动，摆杆12按照摆杆凸轮11轨迹曲线沿摆杆转轴131做往复间歇式摆动，摆杆12上的十字铰链凸轮辊子16拨动十字铰链17做往复间歇摆动，平移杆固定块25限制平移杆24只有水平“X”方向自由度，平移杆24只能做水平“X”方向间歇摆动

凸轮升降机构2如图3所示：

主轴15顺时针旋转，带动凸轮升降机构2中升降凸轮21旋转，升降凸轮辊子222贴合在升降凸轮21凹槽内运动，升降凸轮辊子跟随架221和升降滑轨22被升降滑座223限制在“Y”方向做往复间歇垂直运动，平移杆固定座23和平移杆固定块25跟随升降滑轨22在垂直“Y”方向做往复间歇运动；

主轴15旋转，同时带动摆杆凸轮11和升降凸轮21旋转，凸轮摆杆机构1与凸轮升降机构交替运动，最终带动平移杆24实现：垂直向下—垂直向上—水平左移—垂直向下—垂直向上—水平右移复位，为一个循环的循环往复运动。

根据上述说明，结合本领域技术可实现本发明的方案。

Claims (2)

1.精密往复移送装置，其特征在于，由凸轮摆杆机构（1）和凸轮升降机构（2）、传动机构（3）、吸嘴构件（4）、工作台（5）和轴架组件（6）构成；

所述凸轮摆杆机构（1）包括摆杆凸轮（11）、摆杆（12）、摆杆固定块（13）、摆杆凸轮辊子（14）、主轴（15）、十字铰链凸轮辊子（16）、十字铰链（17）、摆杆转轴（131）；

摆杆凸轮（11）固定在主轴（15）上；

摆杆（12）为丁字形结构，横臂上加工有一个支点轴孔（121）和一个摆杆凸轮轴孔（122）；支点轴孔（121）与摆杆转轴（131）的细轴一端配合；

摆杆固定块（13）上加工轴孔，轴孔内嵌装轴套（132），轴套（132）和摆杆转轴（131）的中段配合，摆杆固定块（13）固定在轴架组件（6）的前侧板（61）上；摆杆凸轮轴孔（122）与摆杆凸轮辊子（14）细轴一端配合，摆杆凸轮辊子（14）与摆杆凸轮（11）周线摩擦接触；在摆杆凸轮（11）的顶推作用下，摆杆（12）以摆杆转轴（131）为轴心左右摆动；

摆杆（12）竖臂下有一个与十字铰链凸轮辊子（16）轴端配合的轴孔，用于轴孔安装十字铰链凸轮辊子（16），十字铰链凸轮辊子（16）的辊轴和十字铰链（17）配合；

所述凸轮升降机构（2）包括升降凸轮（21）、升降滑轨（22）、平移杆固定座（23）、平移杆（24）、平移杆固定块（25）、升降凸轮辊子跟随架（221）、升降凸轮辊子（222）；升降凸轮（21）固定在主轴（15）上，两个升降滑座（223）从上至下顺序固定在后侧板（62）上，升降滑轨（22）与两个升降滑座（223）滑动配合，升降滑轨（22）与升降凸轮辊子跟随架（221）固定，升降凸轮辊子跟随架（221）上有一个与升降凸轮辊子（222）轴端配合的轴孔，用于安装升降凸轮辊子（222）；升降凸轮辊子（222）与升降凸轮（21）内侧曲线摩擦接触；

平移杆固定座（23）固定在升降滑轨（22）上；在平移杆固定座（23）上固定两个平移杆固定块（25），两个平移杆固定块（25）设有内凹滑槽，平移杆（24）卧放在滑槽内，两者滑动配合；

所述传动机构（3）包括马达（31）、主动轮（32）、传动皮带（33）、从动轮（34）和轴承（35）；从动轮（34）固定在主轴（15）上；

所述吸嘴构件（4）包括吸嘴固定座（41）、吸嘴滑座（42）和吸嘴（43）；若干个吸嘴固定座（41）间隔固定在平移杆（24）上，每个吸嘴固定座（41）上固定有吸嘴滑座（42），吸嘴滑座（42）上安装吸嘴（43）；

所述工作台（5）由下两侧的下支撑板（51）、固定板（52）和下板（53）组成；

所述轴架组件（6）由前侧板（61）、后侧板（62）和上盖板（63）组成；前侧板（61）、后侧板（62）设有对称的轴孔，轴孔内嵌装轴承，作为主轴（15）支撑体；挡光板（7）安装在主轴（15）位于前侧板（61）一侧的轴端，光电开关（8）安装在前侧板（61）上，与挡光板（7）配合；

主轴（15）顺时针旋转，带动凸轮摆杆机构（1）中摆杆凸轮（11）旋转，摆杆凸轮辊子（14）贴合摆杆凸轮（11）运动，摆杆（12）按照摆杆凸轮（11）轨迹曲线沿摆杆转轴（131）做往复间歇式摆动，摆杆（12）上的十字铰链凸轮辊子（16）拨动十字铰链（17）做往复间歇摆动，平移杆固定块（25）限制平移杆（24）只有水平“X”方向自由度，平移杆（24）只能做水平“X”方向间歇摆动；

主轴（15）顺时针旋转，带动凸轮升降机构（2）中升降凸轮（21）旋转，升降凸轮辊子（222）贴合在升降凸轮（21）凹槽内运动，升降凸轮辊子跟随架（221）和升降滑轨（22）被升降滑座（223）限制在“Y”方向做往复间歇垂直运动，平移杆固定座（23）和平移杆固定块（25）跟随升降滑轨（22）在垂直“Y”方向做往复间歇运动；

主轴（15）旋转，同时带动摆杆凸轮（11）和升降凸轮（21）旋转，凸轮摆杆机构（1）与凸轮升降机构交替运动，最终带动平移杆（24）实现：垂直向下—垂直向上—水平左移—垂直向下—垂直向上—水平右移即复位，为一个循环的循环往复运动。

2.如权利要求1所述的精密往复移送装置，其特征在于，装置的凸轮摆杆机构（1）和凸轮升降机构（2）被长方体外框包裹支撑。