用于带动凸轮传动的动力输出系统的制作方法

本发明涉及自动化装配设备领域，具体涉及动力传动系统，特别涉及用于带动凸轮传动的动力输出系统。

背景技术：

在自动化加工或者装配设备中，为满足大批量生产的需求，大部分智能装配平台均可实现流水线作业，而流水线作业的智能装配平台中，动力传动系统是必不可少的，动力传动系统用于给智能装配平台提供所有传动力，从而带动整套加工或者装配设备所需要的所有动作传动，如机械手、检测机构、升降机构、传输机构等。

现有技术中的动力传动系统还存在以下缺陷：1）电子元件的线路及由电子元件控制的机械结构较为复杂，导致机械结构部分占用的空间较大；2）电子元件控制的机械部件的故障率较高，而且不能够实现同步动作，影响工件装配的工作效率；3）需要通过一个控制器控制多个电机或者其他的驱动设备实现同步，由于存在多个驱动设备，对于传动机构的精度要求很高，否则，误差较大，将会导致整台设备无法工作。

技术实现要素：

本发明的目的是解决以上缺陷，提供用于带动凸轮传动的动力输出系统，其可实现同步动作，且能耗低。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

用于带动凸轮传动的动力输出系统，包括主轴传动机构、托盘定位机构、升降检测机构和机械手机构，托盘定位机构、升降检测机构及机械手机构均与主轴传动机构进行啮合连接，由主轴传动机构带动托盘定位机构、升降检测机构及机械手机构进行同步动作，主轴传动机构包括主轴电机、主传动轴和轴承座，主轴电机与主传动轴之间通过电机安装座进行连接，轴承座共设有两个，分别安装于主传动轴的首尾两端，主传动轴上设有若干个大小相等的主齿轮，所述托盘定位机构由托盘定位组件和第一凸轮传动组件构成，由第一凸轮传动组件带动托盘定位组件动作，升降检测机构由升降检测组件和第二凸轮传动组件构成，由第二凸轮传动组件带动升降检测组件动作，机械手机构由两轴传动机械手和第三凸轮传动组件构成，由第三凸轮传动组件带动两轴传动机械手动作，两轴传动机械手包括立式主板、导轨组件、水平支架和同步传动组件，同步传动组件用于与主齿轮进行啮合，导轨组件包括横向导轨和纵向导轨，纵向导轨共设有一组，分别竖向安装在立式主板的前后两端，并在纵向导轨的滑块上设有主支架，使主支架可沿纵向导轨进行上下滑动，水平支架固定安装在横向导轨的前端，横向导轨的滑块安装在主支架的一侧面，使水平支架与横向导轨共同进行水平滑动；第三凸轮传动组件包括凸轮传动组件一和凸轮传动组件二，凸轮传动组件一位于立式主板的左侧，凸轮传动组件一用于带动水平支架进行水平方向移动，凸轮传动组件二位于立式主板的右侧，凸轮传动组件二用于带动水平支架进行竖直方向移动，凸轮传动组件一由水平凸轮和摇杆一构成，凸轮传动组件二由竖直凸轮和摇杆二构成，水平凸轮与竖直凸轮均平行于立式主板，水平凸轮与竖直凸轮通过横向穿过立式主板的同步轴进行连接，同步轴由同步传动组件带动，使水平凸轮与竖直凸轮共同由同步传动组件带动实现同步转动；摇杆一的底部可转动地安装在立式主板的左侧底端，摇杆一的中部设有水平推动滚轮，水平推动滚轮紧贴着水平凸轮的外侧面，且可沿水平凸轮的外侧面滚动，摇杆一的顶部设有滑动滚轮一，水平支架的后端设有竖直滑板，滑动滚轮一紧贴着竖直滑板的侧面，且可沿竖直滑板的侧面滚动，当水平凸轮转动时，带动摇杆一摆动，从而推动水平支架进行水平方向移动；摇杆二的底部可转动地安装在立式主板的右侧底端，摇杆二的中部设有竖直推动滚轮，竖直推动滚轮紧贴着竖直凸轮的外侧面，且可沿竖直凸轮的外侧面滚动，摇杆二的顶部设有滑动滚轮二，主支架的右侧面设有水平滑板，滑动滚轮二可沿水平滑板滚动，当竖直凸轮转动时，带动摇杆二摆动，从而推动主支架进行竖直方向移动；第一凸轮传动组件、第二凸轮传动组件及第三凸轮传动组件分别独立与其中一个主齿轮进行啮合，由主齿轮带动第一凸轮传动组件、第二凸轮传动组件及第三凸轮传动组件进行同步动作。

上述说明中，作为优选的方案，所述第一凸轮传动组件及第二凸轮传动组件均位于主传动轴的下方，且与主齿轮的底部进行啮合，第三凸轮传动组件位于主传动轴的上方，且与主齿轮的顶部进行啮合。

上述说明中，作为优选的方案，所述托盘定位组件包括传送底座、升降部件和牵引部件，传送底座的顶部设有水平滑轨，并在水平滑轨上设有可沿水平滑轨进行水平滑动的托盘，托盘的左侧设有第一水平滑槽，托盘的右侧设有第二水平滑槽，第一水平滑槽与第二水平滑槽均用于配对卡入水平滑轨内，在第二水平滑槽的内底面设有夹紧定位柱，夹紧定位柱的上方设有抓取定位柱，抓取定位柱位于第二水平滑槽的顶面；升降部件及牵引部件均设置于传送底座的右侧，且牵引部件安装于升降部件的顶部，升降部件包括升降主板、水平导轨和若干块定位板，水平导轨横向安装于升降主板的顶端，若干块定位板整齐排列固定于升降主板的顶部，定位板的前端设有向下延伸的定位爪，定位爪延伸进入第二水平滑槽内，且位于夹紧定位柱的上方，定位爪用于配对压紧托盘的夹紧定位柱，升降主板的左侧面与传送底座的右侧面之间通过竖直导轨进行连接，升降主板的右侧设有随动器托板，随动器托板与第一凸轮传动组件进行接触；牵引部件包括电力推杆、牵引主板和牵引销板，牵引主板安装在电力推杆的伸缩杆上，且牵引主板与水平导轨的滑块进行连接，使牵引主板沿水平导轨进行水平方向运动，牵引销板横向安装在牵引主板的顶部，牵引销板的顶面设有若干根整齐排列的销柱，牵引销板的前端延伸进入第二水平滑槽内，使销柱位于抓取定位柱的下方，销柱用于配对卡入托盘的抓取定位柱内；当第一凸轮传动组件动作时带动升降主板沿竖直导轨进行上升，使销柱配对卡入托盘的抓取定位柱内，然后电力推杆的伸缩杆伸长带动托盘向前运动，托盘运动到位后第一凸轮传动组件复位，升降主板下降，使定位爪配对压紧托盘的夹紧定位柱，此时牵引主板复位，从而完成对托盘的传送及精准定位。

上述说明中，作为优选的方案，所述夹紧定位柱横向设置于第二水平滑槽内，夹紧定位柱为圆柱体，夹紧定位柱的顶部为便于定位爪配对滑入从而进行夹紧定位的凸起弧面，定位爪由两根结构相同的滑柱构成，滑柱的底端设有用于辅助滑入的夹紧斜面，夹紧斜面与凸起弧面配对接触后便于使夹紧定位柱滑入两根滑柱之间。

上述说明中，作为优选的方案，所述第一凸轮传动组件及第二凸轮传动组件均包括齿轮座、齿轮轴、凸轮和第一摇杆，齿轮轴与主齿轮进行啮合，由主齿轮带动齿轮轴转动，凸轮与齿轮轴进行连接，凸轮与齿轮轴均安装在齿轮座的前端，第一摇杆的中部可转动地安装在齿轮座的后端，第一摇杆的前端与凸轮接触，由凸轮带动，第一摇杆的后端设有第一滚轮，第一滚轮分别可沿托盘定位组件及升降检测组件进行滚动，当齿轮轴转动时带动凸轮转动，第一摇杆的前端由凸轮带动进行摆动，同时第一摇杆的后端进行上下翘动，从而同步带动托盘定位组件及升降检测组件进行运动。

上述说明中，作为优选的方案，所述升降检测组件包括左升降座、右升降座和检测杆，检测杆连接于左升降座及右升降座之间，左升降座与右升降座为结构相同的左右对称结构，检测杆由左竖直杆、右竖直杆和横向连杆组合构成，横向连杆的左右两端分别与左竖直杆及右竖直杆的顶部进行连接，左竖直杆安装在左升降座上，右竖直杆安装在右升降座上，左升降座与右升降座均由第二凸轮传动组件带动，从而带动检测杆进行同步升降。

上述说明中，作为优选的方案，所述主传动轴的外围套装有主轴安全罩，主轴安全罩的首尾两端锁紧在两个轴承座上，主轴安全罩上设有若干个与主齿轮位置配对的透孔。

本发明所产生的有益效果如下：

1）由主轴传动机构带动托盘定位机构、升降检测机构及机械手机构进行同步动作，主传动轴上设有若干个大小相等的主齿轮，且第一凸轮传动组件、第二凸轮传动组件及第三凸轮传动组件分别独立与其中一个主齿轮进行啮合，由主齿轮带动第一凸轮传动组件、第二凸轮传动组件及第三凸轮传动组件进行同步动作，整体传动系统由主轴电机分别共同带动三组凸轮传动结构进行同步动作，采用凸轮传动结构的精度高，可实现精确的同步动作，凸轮传动结构不会产生太大的惯性，即使是在高速运行状态下还能够保证精度，另外，凸轮传动结构的整体结构简单，结构稳定，不会产生任何震动，以保证传动的稳定性，驱动方式简易，占用的空间极小，不需要采用任何电子控制元件，不需要连接任何复杂的线路，制造成本低，特别适用于对精度要求高的自动化传动，从而能够提高工作效率；

2）水平凸轮与竖直凸轮共同由同步传动组件带动实现同步转动，水平凸轮及竖直凸轮均只需同步传动组件即可带动同步转动，结构简单，驱动方式简易，不需要采用任何电子控制元件，不需要连接任何复杂的线路，制造成本低，水平凸轮及竖直凸轮的结构小巧，均为薄片结构，分别由摇杆一和摇杆二共同配合实现水平和竖直方向驱动，因此，整个机械手可制作成扁平状的小型化结构，所占用的空间极小，并且可将多组机械手并排组合使用；

3）凸轮传动组件一与凸轮传动组件二共同组合可带动水平支架实现弧形的运动轨迹，并能够通过弧形轨迹精确运动到任何一个点位，确保机械手整体运行平稳，不会产生任何震动，以保证装配的稳定性，采用凸轮传动结构的精度高，凸轮传动结构不会产生太大的惯性，即使是在高速运行状态下还能够保证精度，特别适用于对精度要求高的自动化加工或者装配。

附图说明

图1为本发明实施例的立体结构示意图；

图2为图1的局部放大示意图；

图3为本发明实施例的结构分解示意图；

图4为本发明实施例中托盘定位组件的结构分解示意图；

图5为本发明实施例中主轴传动机构的结构分解示意图；

图6为本发明实施例中升降检测组件的立体结构示意图；

图7为本发明实施例中两轴传动机械手的内部结构示意图；

图8为本发明实施例中两轴传动机械手另一角度的内部结构示意图；

图中，1为主轴传动机构，2为托盘定位机构，3为升降检测机构，4为机械手机构，101为主轴电机，102为主传动轴，103为轴承座，104为主齿轮，105为主轴安全罩，106为电机安装座，201为传送底座，202为升降部件，203为牵引部件，204为托盘，205为第一凸轮传动组件，206为定位爪，207为定位板，208为抓取定位柱，209为销柱，301为左升降座，302为右升降座，303为第二凸轮传动组件，304为左竖直杆，305为右竖直杆，306为横向连杆,401为立式主板，402为水平支架，403为横向导轨，404为纵向导轨，405为主支架，406为水平凸轮，407为摇杆一，408为竖直凸轮，409为摇杆二，410为滑动滚轮一，411为竖直滑板，412为水平滑板，413为滑动滚轮二，414为同步传动组件。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

本实施例，参照图1～8，其具体实施的用于带动凸轮传动的动力输出系统包括主轴传动机构1、托盘定位机构2、升降检测机构3和机械手机构4，托盘定位机构2、升降检测机构3及机械手机构4均与主轴传动机构1进行啮合连接，由主轴传动机构1带动托盘定位机构2、升降检测机构3及机械手机构4进行同步动作。

如图5所示，主轴传动机构1包括主轴电机101、主传动轴102和轴承座103，主轴电机101与主传动轴102之间通过电机安装座106进行连接，轴承座103共设有两个，分别安装于主传动轴102的首尾两端，主传动轴102上设有若干个大小相等的主齿轮104。主传动轴102的外围套装有主轴安全罩105，主轴安全罩105的首尾两端锁紧在两个轴承座103上，主轴安全罩105上设有若干个与主齿轮104位置配对的透孔。

如图2和图4所示，托盘定位机构2由托盘定位组件和第一凸轮传动组件205构成，由第一凸轮传动组件205带动托盘定位组件动作，托盘定位组件包括传送底座201、升降部件202和牵引部件203，传送底座201的顶部设有水平滑轨，并在水平滑轨上设有可沿水平滑轨进行水平滑动的托盘204，托盘204的左侧设有第一水平滑槽，托盘204的右侧设有第二水平滑槽，第一水平滑槽与第二水平滑槽均用于配对卡入水平滑轨内，在第二水平滑槽的内底面设有夹紧定位柱，夹紧定位柱的上方设有抓取定位柱208，抓取定位柱208位于第二水平滑槽的顶面。

如图2和图4所示，升降部件202及牵引部件203均设置于传送底座201的右侧，且牵引部件203安装于升降部件202的顶部，升降部件202包括升降主板、水平导轨和若干块定位板207，水平导轨横向安装于升降主板的顶端，若干块定位板207整齐排列固定于升降主板的顶部，定位板207的前端设有向下延伸的定位爪206，定位爪206延伸进入第二水平滑槽内，且位于夹紧定位柱的上方，定位爪206用于配对压紧托盘204的夹紧定位柱，升降主板的左侧面与传送底座201的右侧面之间通过竖直导轨进行连接，升降主板的右侧设有随动器托板，随动器托板与第一凸轮传动组件205进行接触。

如图2和图4所示，牵引部件203包括电力推杆、牵引主板和牵引销板，牵引主板安装在电力推杆的伸缩杆上，且牵引主板与水平导轨的滑块进行连接，使牵引主板沿水平导轨进行水平方向运动，牵引销板横向安装在牵引主板的顶部，牵引销板的顶面设有若干根整齐排列的销柱209，牵引销板的前端延伸进入第二水平滑槽内，使销柱209位于抓取定位柱208的下方，销柱209用于配对卡入托盘204的抓取定位柱208内。

夹紧定位柱横向设置于第二水平滑槽内，夹紧定位柱为圆柱体，夹紧定位柱的顶部为便于定位爪206配对滑入从而进行夹紧定位的凸起弧面，定位爪206由两根结构相同的滑柱构成，滑柱的底端设有用于辅助滑入的夹紧斜面，夹紧斜面与凸起弧面配对接触后便于使夹紧定位柱滑入两根滑柱之间。当第一凸轮传动组件205动作时带动升降主板沿竖直导轨进行上升，使销柱209配对卡入托盘204的抓取定位柱208内，然后电力推杆的伸缩杆伸长带动托盘204向前运动，托盘204运动到位后第一凸轮传动组件205复位，升降主板下降，使定位爪206配对压紧托盘204的夹紧定位柱，此时牵引主板复位，从而完成对托盘204的传送及精准定位。

升降检测机构3由升降检测组件和第二凸轮传动组件303构成，由第二凸轮传动组件303带动升降检测组件动作，机械手机构4由两轴传动机械手和第三凸轮传动组件构成，由第三凸轮传动组件带动两轴传动机械手动作，第一凸轮传动组件205、第二凸轮传动组件303及第三凸轮传动组件分别独立与其中一个主齿轮104进行啮合，由主齿轮104带动第一凸轮传动组件205、第二凸轮传动组件303及第三凸轮传动组件进行同步动作。第一凸轮传动组件205及第二凸轮传动组件303均位于主传动轴102的下方，且与主齿轮104的底部进行啮合，第三凸轮传动组件位于主传动轴102的上方，且与主齿轮104的顶部进行啮合。

如图7和图8所示，两轴传动机械手的外部设有保护外壳，两轴传动机械手包括立式主板401、导轨组件、水平支架402和同步传动组件414，同步传动组件414用于与主齿轮进行啮合，导轨组件包括横向导轨403和纵向导轨404，纵向导轨404共设有一组，分别竖向安装在立式主板401的前后两端，并在纵向导轨404的滑块上设有主支架405，使主支架405可沿纵向导轨404进行上下滑动，水平支架402固定安装在横向导轨403的前端，横向导轨403的滑块安装在主支架405的一侧面，使水平支架402与横向导轨403共同进行水平滑动；第三凸轮传动组件包括凸轮传动组件一和凸轮传动组件二，凸轮传动组件一位于立式主板的左侧，凸轮传动组件一用于带动水平支架402进行水平方向移动，凸轮传动组件二位于立式主板的右侧，凸轮传动组件二用于带动水平支架402进行竖直方向移动，凸轮传动组件一由水平凸轮406和摇杆一407构成，凸轮传动组件二由竖直凸轮408和摇杆二409构成，水平凸轮406与竖直凸轮408均平行于立式主板401，水平凸轮406与竖直凸轮408通过横向穿过立式主板401的同步轴进行连接，同步轴由同步传动组件414带动，使水平凸轮406与竖直凸轮408共同由同步传动组件414带动实现同步转动；摇杆一407的底部可转动地安装在立式主板401的左侧底端，摇杆一407的中部设有水平推动滚轮，水平推动滚轮紧贴着水平凸轮406的外侧面，且可沿水平凸轮406的外侧面滚动，摇杆一407的顶部设有滑动滚轮一410，水平支架402的后端设有竖直滑板411，滑动滚轮一410紧贴着竖直滑板411的侧面，且可沿竖直滑板411的侧面滚动，当水平凸轮406转动时，带动摇杆一407摆动，从而推动水平支架402进行水平方向移动；摇杆二409的底部可转动地安装在立式主板401的右侧底端，摇杆二409的中部设有竖直推动滚轮，竖直推动滚轮紧贴着竖直凸轮408的外侧面，且可沿竖直凸轮408的外侧面滚动，摇杆二409的顶部设有滑动滚轮二413，主支架405的右侧面设有水平滑板412，滑动滚轮二413可沿水平滑板412滚动，当竖直凸轮408转动时，带动摇杆二409摆动，从而推动主支架405进行竖直方向移动。

第一凸轮传动组件205及第二凸轮传动组件303均包括齿轮座、齿轮轴、凸轮和第一摇杆，齿轮轴与主齿轮104进行啮合，由主齿轮104带动齿轮轴转动，凸轮与齿轮轴进行连接，凸轮与齿轮轴均安装在齿轮座的前端，第一摇杆的中部可转动地安装在齿轮座的后端，第一摇杆的前端与凸轮接触，由凸轮带动，第一摇杆的后端设有第一滚轮，第一滚轮分别可沿托盘定位组件及升降检测组件进行滚动，当齿轮轴转动时带动凸轮转动，第一摇杆的前端由凸轮带动进行摆动，同时第一摇杆的后端进行上下翘动，从而同步带动托盘定位组件及升降检测组件进行运动。

如图6所示，升降检测组件包括左升降座301、右升降座302和检测杆，检测杆连接于左升降座301及右升降座302之间，左升降座301与右升降座302为结构相同的左右对称结构，检测杆由左竖直杆304、右竖直杆305和横向连杆306组合构成，横向连杆306的左右两端分别与左竖直杆304及右竖直杆305的顶部进行连接，左竖直杆304安装在左升降座301上，右竖直杆305安装在右升降座302上，左升降座301与右升降座302均由第二凸轮传动组件303带动，从而带动检测杆进行同步升降。

以上内容是结合具体的优选实施例对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应视为本发明的保护范围。