一种被动闭合式变拓扑包装机器人机构的驱动装置的制作方法

本发明涉及一种机械设计领域，特别是一种被动闭合式变拓扑包装机器人机构的驱动装置。

背景技术：

近年来，随着社会的不断发展，机器人已经逐渐进入了各行各业，而生产产品往往离不开包装，因此，包装机器人也逐渐成为了人们研究的热点，中国专利zl201210218278.7公布了一种变拓扑包装机器人机构，该包装机器人机构能够变拓扑，一次完成包装作业任务，结构简单，成型稳定可靠，大大减少多工作站、多模块包装机械作业的程序，在提高包装作业效率的同时，满足人们对食品包装形式多变的需求，但是该包装机器人机构尚未设计出顶部闭合驱动装置，因而使得机构顶部无法闭合，因此有必要设计一种结构简单，控制灵活且不会和机构本身发生干涉的顶部开闭驱动装置。

目前尚未见有一种结构简单、控制灵活、被动闭合、便于维护且能适合该包装机器人机构的顶部开闭驱动装置的创新发明设计。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种被动闭合式变拓扑包装机器人机构的驱动装置，它拥有结构简单、控制灵活和便于维护等优点，能完成中国专利zl201210218278.7公布的一种变拓扑包装机器人机构的顶部开闭。

本发明通过以下技术方案实现上述目的：一种被动闭合式变拓扑包装机器人机构的驱动装置，包括直变胞杆、拉绳、侧杆、三角变胞杆、板簧、第一伸缩杆总成、第二伸缩杆总成、转动总成、销轴、转盘、中心轴、滑动杆、转板、第一连杆、第二连杆、第二粗伸缩杆、第二细伸缩杆、第二滑块、第三连杆、第一粗伸缩杆、第一细伸缩杆、第一滑块、连接板、第一支撑板和第二支撑板，具体结构和连接关系为：

所述中心轴上安装有可绕中心轴转动的转盘，拉绳一端与转盘相连，另一端与板簧相连，拉绳中间穿过第一支撑板和第二支撑板上的绳槽，转动总成由第一连杆、滑动杆和转板组成，第一连杆一端与转板焊接，另一端通过销轴与连接板相连，第一连杆可绕销轴转动，滑动杆安装于转板上的长槽内，滑动杆可沿着长槽移动，板簧一端与第一连杆相连，另一端与侧杆相连，第二伸缩杆总成由第二连杆、第二粗伸缩杆、第二细伸缩杆和第二滑块组成，第二粗伸缩杆一端焊接于第二连杆上，另一端与第二细伸缩杆以圆柱副的方式相连，第二细伸缩杆底部以球副的连接方式与第二滑块相连，第二连杆以球副的连接方式与滑动杆相连，第二滑块安装在直变胞杆上的滑槽内，第二滑块可沿滑槽移动，第一伸缩杆总成由第三连杆、第一粗伸缩杆、第一细伸缩杆和第一滑块组成，第一粗伸缩杆一端焊接于第三连杆上，另一端与第一细伸缩杆以圆柱副的方式相连，第一细伸缩杆底部以球副的连接方式与第一滑块相连，第三连杆以球副的连接方式与滑动杆相连，第一滑块安装在三角变胞杆上的滑槽内，第一滑块可沿滑槽移动。

所述板簧在机构顶部张开时处于自然状态，无弹性势能。

本发明的突出优点在于：

1、该开闭驱动装置结构简单，易于控制，只用旋转转盘就可以将包装机器人机构的顶部同步拉闭，张开时是用板簧的弹力使顶部同步张开，在一定程度上具有节能的效果。

2、该开闭驱动装置结构采用柔性的拉绳来传递力，拉绳本身是柔性的，因此防止了与包装机器人机构本身发生干涉，具有较强的可靠性。

附图说明

图1是本发明所述的驱动装置在变拓扑包装机器人机构处于半闭合状态时的示意图。

图2是本发明所述的驱动装置在变拓扑包装机器人机构处于完全展开状态时的示意图。

图3是本发明所述的驱动装置在变拓扑包装机器人机构处于完全闭合状态时的示意图。

图4是本发明所述的驱动装置的转动总成示意图。

图5是本发明所述的驱动装置的第一伸缩杆总成示意图。

图6是本发明所述的驱动装置的第二伸缩杆总成示意图。

图7是本发明所述的驱动装置的第一支撑板、第二支撑板和连接板在原包装机器人侧杆上的安装示意图。

图8是本发明所述的三角变胞杆示意图。

图9是本发明所述的直变胞杆示意图。

图中标记为：1.直变胞杆；2.拉绳；3.侧杆；4.三角变胞杆；5.板簧；6.第一伸缩杆总成；7.第二伸缩杆总成；8.转动总成；9.销轴；10.转盘；11.中心轴；12.滑动杆；13.转板；14.第一连杆；15.第二连杆；16.第二粗伸缩杆；17.第二细伸缩杆；18.第二滑块；19.第三连杆；20.第一粗伸缩杆；21.第一细伸缩杆；22.第一滑块；23.连接板；24.第一支撑板；25.第二支撑板。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的描述。

如图1、图2、图4、图5、图6和图7所示，本发明所述的被动闭合式变拓扑包装机器人机构的驱动装置，包括直变胞杆1、拉绳2、侧杆3、三角变胞杆4、板簧5、第一伸缩杆总成6、第二伸缩杆总成7、转动总成8、销轴9、转盘10、中心轴11、滑动杆12、转板13、第一连杆14、第二连杆15、第二粗伸缩杆116、第二细伸缩杆17、第二滑块18、第三连杆19、第一粗伸缩杆20、第一细伸缩杆21、第一滑块22、连接板23、第一支撑板和24第二支撑板25，具体结构和连接关系为：

所述中心轴11上安装有可绕中心轴转动的转盘10，拉绳2一端与转盘10相连，另一端与板簧5相连，拉绳2中间穿过第一支撑板24和第二支撑板25上的绳槽，转动总成8由第一连杆14、滑动杆12和转板13组成，第一连杆14一端与转板13焊接，另一端通过销轴9与连接板23相连，第一连杆14并可绕销轴9转动，滑动杆12安装于转板13上的长槽内，滑动杆12可沿着长槽移动，板簧5一端与第一连杆14相连，另一端与侧杆3相连，第二伸缩杆总成7由第二连杆15、第二粗伸缩杆16、第二细伸缩杆17和第二滑块18组成，第二粗伸缩杆16一端焊接于第二连杆15上，另一端与第二细伸缩杆17以圆柱副的方式相连，第二细伸缩杆17底部以球副的连接方式与第二滑块18相连，第二连杆15以球副的连接方式与滑动杆12相连，第二滑块18安装在直变胞杆1上的滑槽内，第二滑块18可沿滑槽移动，第一伸缩杆总成6由第三连杆19、第一粗伸缩杆20、第一细伸缩杆21和第一滑块22组成，第一粗伸缩杆20一端焊接于第三连杆19上，另一端与第一细伸缩杆21以圆柱副的方式相连，第一细伸缩杆21底部以球副的连接方式与第一滑块22相连，第三连杆19以球副的连接方式与滑动杆12相连，第一滑块22安装在三角变胞杆4上的滑槽内，第一滑块22可沿滑槽移动。

本发明的工作原理是：

当变拓扑包装机器人机构处于如图1所示状态时，板簧5处于初始状态，板簧的弹性势能为0，若要使变拓扑包装机器人机构顶部闭合，达到图3的状态，首先逆时针旋转转盘10，转盘10拉动拉绳2转动，拉绳2将板簧5逐渐拉闭，板簧5被拉闭的过程中逐渐带动第一连杆14绕着销轴9逆时针转动，第一连杆14带动转板13转动，转板13带动第一伸缩杆总成6和第二伸缩杆总成7转动，从而拉闭直变胞杆1和三角变胞杆4，当第一连杆14逆时针转动90°时，达到图3所示的完全闭合状态；在第一连杆14逆时针转动的过程中板簧5逐渐储备了弹性势能，当变拓扑包装机器人机构需要从图3状态转变成图1状态时，只需将转盘10顺时针旋转，第一连杆14在板簧5的弹力作用下也顺时针旋转，从而带动转板13顺时针旋转，转板13带动第一伸缩杆总成6和第二伸缩杆总成7顺时针旋转，从而将直变胞杆1和三角变胞杆4张开，最终达到图1所示状态；当包装机器人需要从半闭合状态达到完全展开状态时，由于拉绳2具有柔性，侧杆3转动的过程中不会受到拉绳2的影响，所以侧杆3在向完全展开状态旋转时，转盘10也微微顺时针转动将拉绳拉紧即可。