CN109822609B - 一种偏心转动式多工位切换转动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种偏心转动式多工位切换转动装置，包括：偏心轮同步转动驱动机构；与所述偏心轮同步转动驱动机构偏心转动连接的吸取释放机构；以及设于所述吸取释放机构旁侧的升降切换机构，其中，所述吸取释放机构包括：固定设置的安装板；以及与安装板转动且滑动连接的至少两组吸取组件，所述吸取组件包括：与安装板转动且滑动连接的升降轴；以及固接于升降轴底端的吸盘。根据本发明，其摒弃了传统的布置多个升降驱动器及多个转动驱动器的驱动方式，仅采用一个升降驱动器及一个偏心轮驱动，不仅降低了设备成本，还提高了同步率，能够根据需求，通过控制磁铁选择性与升降轴相吸附，能够实现同一单位时间内驱动一组或多组吸取释放机构升降，能够按需配置，提高了适配性。

Description

一种偏心转动式多工位切换转动装置

技术领域

本发明涉及非标自动化领域，特别涉及一种偏心转动式多工位切换转动装置。

背景技术

在非标自动化装配流水线上，往往需要用到转动装置，以对需要装配的零部件进行在水平面内的偏转，进而实时调整零部件的水平姿态，以提高装配精度，现有的转动装置存在以下几个问题：现有的转动驱动机构大多用转动电机驱动，当需要对多个零部件进行同步转动驱动时，就需要采用多个转动电机，这不仅增加了设备成本，而且同步率低，无法完成对多个零部件转动同一偏转角度的需求；现有的吸取释放装置大多用升降驱动器来驱动吸头往复升降，使得吸头能够下降到适宜的高度吸取零部件，当需要对多个零部件进行同步吸取时，就需要采用多个升降驱动器驱动多个吸头升降来实现，这不仅增加了设备成本，而且同步率低，无法完成对多个零部件的同步吸取。

有鉴于此，实有必要开发一种偏心转动式多工位切换转动装置，用以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种偏心转动式多工位切换转动装置，其摒弃了传统的布置多个升降驱动器及多个转动驱动器的驱动方式，不仅降低了设备成本，还提高了同步率，能够根据需求对多个或单个零部件进行实时同步吸取转移，提高了吸取效率。

为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种偏心转动式多工位切换转动装置，包括：

偏心轮同步转动驱动机构；

与所述偏心轮同步转动驱动机构偏心转动连接的吸取释放机构；以及

设于所述吸取释放机构旁侧的升降切换机构，

其中，所述吸取释放机构包括：

固定设置的安装板；以及

与安装板转动且滑动连接的至少两组吸取组件，所述吸取组件包括：

与安装板转动且滑动连接的升降轴；以及固接于升降轴底端的吸盘。

优选的是，升降轴的旁侧设有与之平行且间隔设置的转动轴，所述升降轴与转动轴之间固接有连接杆。

优选的是，所述偏心轮同步转动驱动机构

包括：偏心轮；以及

与所述偏心轮偏心转动连接的传动板，

其中，所述转动轴与所述传动板转动且滑动连接。

优选的是，所述连接杆设有两根，分别为位于所述传动板上方的上连接杆以及位于所述传动板下方的下连接杆。

优选的是，所述升降轴包括从上至下依次相接的传动段与升降段，其中，所述传动

段的横截面积小于所述升降段的横截面积，所述升降段与所述传动段的长度之比为3:1～6:1。

优选的是，两两所述升降轴之间平行且间隔设置，传动板沿水平方向延伸，所述转动轴及所述升降轴均沿竖直方向延伸。

优选的是，传动板的正上方或者正下方设有偏心转动导向组件，其中，所述偏心转动导向组件固定设置且与传动板偏心传动连接。

优选的是，所述偏心转动导向组件包括：

固定设置的导向安装板；以及

设于所述传动板与所述导向安装板之间的摇臂，

其中，所述摇臂的一端与所述导向安装板转动连接，另一端与所述传动板转动连接。

优选的是，所述传动板的上方设有上偏移位置传感器，所述传动板的下方设有下偏移位置传感器，所述传动板的上下两面设有分别与所述上偏移位置传感器及所述下偏移位置传感器相对应的上感应片及下感应片。

优选的是，所述安装板的一侧从上至下间隔地固接有上卡接板及下卡接板，所述升降轴卡接于所述上卡接板与下卡接板之中，以使得所述升降轴可绕Z轴作旋转运动及沿Z轴作竖直往复升降运动。

优选的是，所述上卡接板及下卡接板中分别形成有用于卡接所述升降轴的上卡接槽及下卡接槽。

优选的是，所述上卡接板及下卡接板的外侧分别可拆卸地连接有上卡接套及下卡接套，所述上卡接套及下卡接套的内侧均与升降轴的外侧壁相适应，从而当所述上卡接套及下卡接套分别与所述上卡接板及下卡接板相合时，能够将所述升降轴限制于所述上卡接槽及下卡接槽之中。

优选的是，所述升降轴上间隔地套设有上回复环及下回复环，且所述上回复环与下回复环位于所述上卡接套与下卡接套之间，其中，所述上回复环与升降轴相固接，所述下回复环与升降轴滑动连接，所述升降轴上套设有位于所述上回复环与下回复环之间的回复弹簧。

优选的是，所述升降切换机构包括：

沿水平方向延伸的升降安装板；

设于所述升降安装板上的至少两组切换组件，

其中，所述升降安装板的两端分别连接有升降导轨及升降驱动器，所述升降导轨固定设置，所述升降安装板与所述升降导轨滑动连接，所述升降安装板与所述升降驱动器传动连接，从而使得所述升降安装板在所述升降驱动器的驱动下沿着所述升降导轨在竖直平面内往复升降。

优选的是，所述吸取释放机构设置于由所述升降导轨、升降安装板及升降驱动器围绕而成的空间内，且所述升降安装板与所述吸取释放机构间隔设置。优选的是，所述连接杆由铁磁性材料制成，当所述升降安装板位于所述升降导轨的顶端时，所述连接杆与所述切换组件相齐平。

优选的是，所述切换组件包括：

与所述升降安装板相固接的切换支架；以及

固定设置于所述切换支架上的直线驱动器，

其中，所述直线驱动器的动力输出端朝向所述连接杆，且所述直线驱动器的动力输出端上连接有磁铁，所述磁铁在所述直线驱动器的驱动下选择性地靠近或远离所述连接杆。

优选的是，所述直线驱动器与所述连接杆间设有导向座，所述导向座中开设有贯穿其前后的导向孔，所述磁铁可在所述直线驱动器的驱动下在所述导向孔中往复穿梭，其中，所述导向孔的内壁与所述磁铁的外壁紧密贴合。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：其摒弃了传统的布置多个升降驱动器及多个转动驱动器的驱动方式，仅采用一个升降驱动器及一个偏心轮驱动，不仅降低了设备成本，还提高了同步率，能够根据需求，通过控制磁铁选择性与升降轴相吸附，能够实现同一单位时间内驱动一组或多组吸取释放机构升降，能够按需配置，提高了适配性。

附图说明

图1为根据本发明所述的偏心转动式多工位切换转动装置的三维结构视图；

图2为根据本发明所述的偏心转动式多工位切换转动装置的俯视图；图3为根据本发明所述的偏心转动式多工位切换转动装置的正视图；

图4为根据本发明所述的偏心转动式多工位切换转动装置中偏心轮同步转动驱动机构与升降轴相配合的三维结构视图；

图5为根据本发明所述的偏心转动式多工位切换转动装置中偏心轮同步转动驱动机构与升降轴相配合时在另一视角下的三维结构视图；

图6为根据本发明所述的偏心转动式多工位切换转动装置中偏心轮同步转动驱动机构与升降轴相配合的正视图；

图7为根据本发明所述的偏心转动式多工位切换转动装置中偏心轮同步转动驱动机构的三维结构视图；

图8为根据本发明所述的偏心转动式多工位切换转动装置中偏心轮同步转动驱动机构的爆炸视图；

图9为根据本发明所述的偏心转动式多工位切换转动装置中偏心轮同步转动驱动机构与吸取释放机构相配合的三维结构视图；

图10为根据本发明所述的偏心转动式多工位切换转动装置中吸取释放机构的三维结构视图；

图11为根据本发明所述的偏心转动式多工位切换转动装置中吸取释放机构的爆炸视图；

图12为根据本发明所述的偏心转动式多工位切换转动装置中吸取释放机构的左视图；

图13为根据本发明所述的偏心转动式多工位切换转动装置中吸取释放机构与升降切换机构相配合的三维结构视图；

图14为根据本发明所述的偏心转动式多工位切换转动装置中吸取释放机构与升降切换机构相配合的单工位三维结构视图；

图15为根据本发明所述的偏心转动式多工位切换转动装置中吸取释放机构与升降切换机构相配合的单工位左视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词为基于附图所示的方位或位置关系。特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在需要具体取向。涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。

参照图1～图9，偏心转动式多工位切换转动装置包括：

偏心轮同步转动驱动机构1；

与所述偏心轮同步转动驱动机构1偏心转动连接的吸取释放机构3；以及

设于所述吸取释放机构3旁侧的升降切换机构2，

其中，所述吸取释放机构3包括：

固定设置的安装板31；以及

与安装板31转动且滑动连接的至少两组吸取组件，所述吸取组件包括：

与安装板31转动且滑动连接的升降轴33；以及

固接于升降轴33底端的吸盘32。在优选的实施方式中，所述吸取组件并排且平行间隔地设有4组。

参照图9，升降轴33的旁侧设有与之平行且间隔设置的转动轴332，所述升降轴33与转动轴332之间固接有连接杆。

参照图1～图3，所述偏心轮同步转动驱动机构1包括：

驱动电机12，驱动电机12的动力输出端传动连接有偏心轮13；以及

与所述偏心轮13偏心转动连接的传动板14，

其中，所述转动轴332与所述传动板14转动且滑动连接。在优选的实施方式中，驱动电机12固定安装于固定板11的一侧，同时，固定板11上还安装有位于吸取释放机构3旁侧的CCD相机18。

在优选的实施方式中，所述连接杆设有两根，分别为位于所述传动板14上方的上连接杆333以及位于所述传动板14下方的下连接杆331。

参照图10～图12，所述升降轴33包括从上至下依次相接的传动段与升降段，其中，所述传动段的横截面积小于所述升降段的横截面积，其中，下连接杆331固接于升降段336与传动段335相接之处，从而使得下连接杆331与升降轴33固接得更为紧密，防止长时间传动运动后两者发生松脱，所述升降段与所述传动段的长度之比为3:1～6:1。在优选的实施方式中，升降段336与传动段335的长度之比为3:1。

进一步地，两两所述升降轴33之间平行且间隔设置，传动板14沿水平方向延伸，所述转动轴332及所述升降轴33均沿竖直方向延伸。

参照图4～图8，传动板14的正上方或者正下方设有偏心转动导向组件16，其中，所述偏心转动导向组件16固定设置且与传动板14偏心传动连接。

进一步地，所述偏心转动导向组件16包括：

固定设置的导向安装板161；以及

设于所述传动板14与所述导向安装板161之间的摇臂162，

其中，所述摇臂162的一端与所述导向安装板161转动连接，另一端与所述传动板14转动连接。图5中传动板14沿X轴方向延伸，导向安装板161固定设置于传动板14的正下方，摇臂162的两根连接轴分别与所述传动板14及所述导向安装板161相垂直，从而使得所述传动板14在偏心轮13的驱动下以及在摇臂162的限位下能够在水平面内做复合运动，进而使得所述传动板14驱动转动轴151在水平面内做圆周运动，并最终驱动升降轴152在水平面内转动。

参照图7及图8，所述传动板14的上方设有上偏移位置传感器111，所述传动板14的下方设有下偏移位置传感器112，所述传动板14的上下两面设有分别与所述上偏移位置传感器111及所述下偏移位置传感器112相对应的上感应片141及下感应片142。

参照图10～图12，所述安装板31的一侧从上至下间隔地固接有上卡接板311及下卡接板312，所述升降轴33卡接于所述上卡接板311与下卡接板312之中，以使得所述升降轴33可绕Z轴作旋转运动及沿Z轴作竖直往复升降运动。

进一步地，所述上卡接板311及下卡接板312中分别形成有用于卡接所述升降轴33的上卡接槽3111及下卡接槽3121。

进一步地，所述上卡接板311及下卡接板312的外侧分别可拆卸地连接有上卡接套313及下卡接套314，所述上卡接套313及下卡接套314的内侧均与升降轴33的外侧壁相适应，从而当所述上卡接套313及下卡接套314分别与所述上卡接板311及下卡接板312相合时，能够将所述升降轴33限制于所述上卡接槽3111及下卡接槽3121之中。

进一步的，所述升降轴33上间隔地套设有上回复环及下回复环334，且所述上回复环与下回复环334位于所述上卡接套313与下卡接套314之间，其中，所述上回复环与升降轴33相固接，所述下回复环334与升降轴33滑动连接，所述升降轴33上套设有位于所述上回复环与下回复环334之间的回复弹簧34。在优选的实施方式中，上卡接套313的底部及下卡接套314的顶部与安装板31固接有上辅助固定板315及下辅助固定板316。上辅助固定板315及下辅助固定板316的设置能够使得上卡接套313及下卡接套314与上卡接板311及下卡接板312配合得跟稳固。

参照图13～图15，所述升降切换机构2包括：

沿水平方向延伸的升降安装板23；

设于所述升降安装板23上的至少两组切换组件24，

其中，所述升降安装板23的两端分别连接有升降导轨22及升降驱动器21，所述升降导轨22固定设置，所述升降安装板23与所述升降导轨22滑动连接，所述升降安装板23与所述升降驱动器21传动连接，从而使得所述升降安装板23在所述升降驱动器21的驱动下沿着所述升降导轨22在竖直平面内往复升降。

进一步地，所述吸取释放机构3设置于由所述升降导轨22、升降安装板23及升降驱动器21围绕而成的空间内，且所述升降安装板23与所述吸取释放机构3间隔设置。

进一步地，所述连接杆由铁磁性材料制成，当所述升降安装板23位于所述升降导轨22的顶端时，所述连接杆与所述切换组件24相齐平。

进一步地，所述切换组件24包括：

与所述升降安装板23相固接的切换支架241；以及

固定设置于所述切换支架241上的直线驱动器242，

其中，所述直线驱动器242的动力输出端朝向所述连接杆，且所述直线驱动器242的动力输出端上连接有磁铁243，所述磁铁243在所述直线驱动器242的驱动下选择性地靠近或远离所述连接杆。

在优选的实施方式中，所述直线驱动器242与所述连接杆间设有导向座244，所述导向座244中开设有贯穿其前后的导向孔，所述磁铁243可在所述直线驱动器242的驱动下在所述导向孔中往复穿梭，其中，所述导向孔的内壁与所述磁铁243的外壁紧密贴合。

在优选的实施方式中，所述升降驱动器21的旁侧从上至下依次设有用于感应所述升降驱动器21的动力输出端升降位置的第一位置传感器211、第一位置传感器212及第一位置传感器213。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (13)

1.一种偏心转动式多工位切换转动装置，其特征在于，包括：偏心轮同步转动驱动机构(1)；与所述偏心轮同步转动驱动机构(1)偏心转动连接的吸取释放机构(3)；以及设于所述吸取释放机构(3)旁侧的升降切换机构(2)；

其中，所述吸取释放机构(3)包括：固定设置的安装板(31)；以及与所述安装板(31)转动且滑动连接的至少两组吸取组件，所述吸取组件包括：与所述安装板(31)转动且滑动连接的升降轴(33)；以及固接于升降轴(33)底端的吸盘(32)；升降轴的(23)的旁侧设有与之平行且间隔设置的转动轴(332)，所述升降轴(33)与转动轴(332)之间固接有连接杆，所述连接杆为磁性材料；

其中，所述偏心轮同步转动驱动机构(1)包括：

偏心轮(13)；以及与所述偏心轮(13)偏心转动连接的传动板(14)，其中，所述转动轴(332)与所述传动板(14)转动且滑动连接，所述传动板(14)的正上方或者正下方设有偏心转动导向组件(16)，所述偏心转动导向组件(16)固定设置且与传动板(14)偏心传动连接；

所述偏心转动导向组件(16)包括：固定设置的导向安装板(161)；以及设于所述传动板(14)与所述导向安装板(161)之间的摇臂(162)，其中，所述摇臂(162)的一端与所述导向安装板(161)转动连接，另一端与所述传动板(14)转动连接；

其中，所述升降切换机构(2)包括：沿水平方向延伸并在竖直平面内往复升降的升降安装板(23)；设于所述升降安装板(23)上的至少两组切换组件(24)；

所述切换组件(24)包括：与所述升降安装板(23)相固接的切换支架(241)；以及固定设置于所述切换支架(241)上的直线驱动器(242)，其中，所述直线驱动器(242)的动力输出端朝向所述连接杆，且所述直线驱动器(242)的动力输出端上连接有磁铁(243)，所述磁铁(243)在所述直线驱动器(242)的驱动下选择性地靠近或远离所述连接杆。

2.如权利要求1所述的偏心转动式多工位切换转动装置，其特征在于，所述连接杆设有两根，分别为位于所述传动板(14)上方的上连接杆(333)以及位于所述传动板(14)下方的下连接杆(331)。

3.如权利要求2所述的偏心转动式多工位切换转动装置，其特征在于，所述升降轴(33)包括从上至下依次相接的传动段与升降段，其中，所述传动段的横截面积小于所述升降段的横截面积，所述升降段与所述传动段的长度之比为3:1～6:1。

4.如权利要求1所述的偏心转动式多工位切换转动装置，其特征在于，两两所述升降轴(33)之间平行且间隔设置，传动板(14)沿水平方向延伸，所述转动轴(332)及所述升降轴(33)均沿竖直方向延伸。

5.如权利要求1所述的偏心转动式多工位切换转动装置，其特征在于，所述传动板(14)的上方设有上偏移位置传感器(111)，所述传动板(14)的下方设有下偏移位置传感器(112)，所述传动板(14)的上下两面设有分别与所述上偏移位置传感器(111)及所述下偏移位置传感器(112)相对应的上感应片(141)及下感应片(142)。

6.如权利要求1所述的偏心转动式多工位切换转动装置，其特征在于，所述安装板(31)的一侧从上至下间隔地固接有上卡接板(311)及下卡接板(312)，所述升降轴(33)卡接于所述上卡接板(311)与下卡接板(312)之中，以使得所述升降轴(33)可绕Z轴作旋转运动及沿Z轴作竖直往复升降运动。

7.如权利要求6所述的偏心转动式多工位切换转动装置，其特征在于，所述上卡接板(311)及下卡接板(312)中分别形成有用于卡接所述升降轴(33)的上卡接槽(3111)及下卡接槽(3121)。

8.如权利要求7所述的偏心转动式多工位切换转动装置，其特征在于，所述上卡接板(311)及下卡接板(312)的外侧分别可拆卸地连接有上卡接套(313)及下卡接套(314)，所述上卡接套(313)及下卡接套(314)的内侧均与升降轴(33)的外侧壁相适应，从而当所述上卡接套(313)及下卡接套(314)分别与所述上卡接板(311)及下卡接板(312)相合时，能够将所述升降轴(33)限制于所述上卡接槽(3111)及下卡接槽(3121)之中。

9.如权利要求8所述的偏心转动式多工位切换转动装置，其特征在于，所述升降轴(33)上间隔地套设有上回复环及下回复环(334)，且所述上回复环与所述下回复环(334)位于所述上卡接套(313)与所述下卡接套(314)之间，其中，所述上回复环与所述升降轴(33)相固接，所述下回复环(334)与所述升降轴(33)滑动连接，所述升降轴(33)上套设有位于所述上回复环与所述下回复环(334)之间的回复弹簧(34)。

10.如权利要求1所述的偏心转动式多工位切换转动装置，其特征在于，所述升降安装板(23)的两端分别连接有升降导轨(22)及升降驱动器(21)，所述升降导轨(22)固定设置，所述升降安装板(23)与所述升降导轨(22)滑动连接，所述升降安装板(23)与所述升降驱动器(21)传动连接，从而使得所述升降安装板(23)在所述升降驱动器(21)的驱动下沿着所述升降导轨(22)在竖直平面内往复升降。

11.如权利要求10所述的偏心转动式多工位切换转动装置，其特征在于，所述吸取释放机构(3)设置于由所述升降导轨(22)、所述升降安装板(23)及所述升降驱动器(21)围绕而成的空间内，且所述升降安装板(23)与所述吸取释放机构(3)间隔设置。

12.如权利要求10所述的偏心转动式多工位切换转动装置，其特征在于，当所述升降安装板(23)位于所述升降导轨(22)的顶端时，所述连接杆与所述切换组件(24)相齐平。

13.如权利要求1所述的偏心转动式多工位切换转动装置，其特征在于，所述直线驱动器(242)与所述连接杆间设有导向座(244)，所述导向座(244)中开设有贯穿其前后的导向孔，所述磁铁(243)可在所述直线驱动器(242)的驱动下在所述导向孔中往复穿梭，其中，所述导向孔的内壁与所述磁铁(243)的外壁紧密贴合。