一种双凸轮升降式夹紧机构

本发明涉及自动化流水线生产制造，具体涉及一种双凸轮升降式夹紧机构。

背景技术：

1、在生产制造过程中，流水线上加工的工件有时并不能都满足生产要求，此时，需要对不合格工件作夹紧移走处理，现有的夹紧移走机构存在以下问题：机构设计不合理，往往需要两个动力源实现夹紧和移走两个动作，导致结构复杂，空间占用面积较大，生产效率较低，不能满足流水线低空间占用率的要求。

2、有鉴于此，有必要开发一种仅需一个动力源就能实现夹紧及升降工件双重动作的双凸轮升降式夹紧机构，用以解决上述问题。

技术实现思路

1、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双凸轮升降式夹紧机构。能够用一个电机驱动使机构夹紧不合格工件后并将工件抬离流水线，无需两个单独机构实现以上动作。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双凸轮升降式夹紧机构，包括电机、机架、升降机构、夹紧机构、联轴器，所述升降机构由升降凸轮、滚子a、上下摆杆、滚子b、滑板、纵向导轨、滑块a、升降力锁合装置组成，所述夹紧机构由夹紧凸轮、滚子c、左右摆杆、凸轮槽连板、滚子d、左夹板、左连接板、下齿条、齿轮轴、上齿条、右夹板、右连接板、横向导轨、滑块b、滑块c、夹紧力锁合装置组成，所述电机通过螺栓固定在机架后端，所述联轴器圆孔端固定在电机的轴上，联轴器另一端通过螺栓固定在升降凸轮上，所述滚子a一端安装在上下摆杆的左端，另一端与升降凸轮锁合，所述上下摆杆的中部通过连接销安装在机架上，所述滚子b一端安装在上下摆杆的右端，另一端安装在滑板槽孔内，所述纵向导轨通过螺栓固定在机架上，所述滑块a安装在纵向导轨上，所述滑板通过螺栓固定在滑块a上，从而滑板同滑块a沿纵向导轨上下移动，所述夹紧凸轮与升降凸轮之间通过圆柱销连接固定，所述滚子c一端安装在左右摆杆的上端，另一端与夹紧凸轮锁合，所述左右摆杆的中部通过连接销安装在机架上，所述滚子d一端安装在左右摆杆的下端，另一端安装在凸轮槽连板的槽孔内，所述凸轮槽连板右端通过螺栓固定在左夹板左端，所述左夹板通过螺栓连接固定在滑块b上，所述右夹板通过螺栓连接固定在滑块c上，所述滑块b和滑块c安装在横向导轨上，从而左夹板和右夹板同滑块b和滑块c沿横向导轨左右移动，所述横向导轨通过螺栓固定在滑板上，所述左连接板的下端通过螺栓固定在左夹板上端，左连接板的上端通过螺栓固定在下齿轮条上，所述齿轮轴安装在滑板上，所述下齿轮条与齿轮轴啮合并置于齿轮轴下部，所述上齿轮条与齿轮轴的啮合并置于齿轮轴上部，所述右连接板的上端通过螺栓固定在上齿轮条上，右连接板的下端通过螺栓固定在右夹板上端。

3、所述升降力锁合装置包括竖基座、吊环螺钉a、拉簧a和螺丝a，所述竖基座通过螺栓连接固定在机架上，所述吊环螺钉a安装在竖基座上，所述螺丝a固定安装在上下摆杆的中间偏上处，所述拉簧a一端套在螺丝a上端，一端套在吊环螺钉a的吊环处。

4、所述夹紧力锁合装置包括螺丝b、拉簧b、吊环螺钉b和横基座，所述横基座通过螺栓连接固定在滑板上端，所述吊环螺钉b安装在横基座上，所述螺丝b固定安装在左右摆杆的中间偏左处，所述拉簧b一端套在螺丝b上端，一端套在吊环螺钉b的吊环处。

5、作为优选，所述电机选用步进电机。

6、作为优选，所述联轴器选用法兰联轴器。

7、作为优选，所述圆柱销选用内螺纹圆柱销。

8、作为优选，所述螺丝a和螺丝b选用半螺纹螺丝。

9、所述机架的左上部设置有电机轴伸出孔，机架的左下部和右上部分别设有一个销孔，机架右侧设置有机架凹槽，机架的右上侧设置有两个竖基座安装孔，所述电机轴伸出孔的四角设置有四个电机安装孔，所述机架凹槽均匀分布有与纵向导轨相对应的五个纵向导轨安装孔。

10、所述升降凸轮的基圆周围沿圆周方向均匀设置有四个联轴器安装孔，所述联轴器安装孔的两边对称设置有两个内螺纹圆柱销孔。

11、所述滑板的下部设置有滑板凹槽，所述滑板凹槽均匀分布有与横向导轨相对应的五个横向导轨安装孔，所述滑板的中部设置有齿轮轴孔，所述滑板的右中部设置有与滑块a相对应的四个滑块安装孔，所述滑板的上部设置有槽孔，所述槽孔的宽度与安装在此槽孔内滚子b一端的直径大小一致。

12、所述夹紧凸轮的基圆的两边对称设置有两个内螺纹圆柱销孔。

13、所述凸轮槽连板设置有槽孔，所述槽孔的宽度与安装在此槽孔内滚子d一端的直径大小一致，所述连块右端设置有两个安装孔。

14、所述左夹板左端设置有两个安装孔，所述左夹板上端设置有两个安装孔，所述左夹板中部设置有与滑块b相对应的四个滑块安装孔。

15、所述右夹板上端设置有两个安装孔，所述右夹板中部设置有与滑块c相对应的四个滑块安装孔。

16、本发明的有益之处是：由一个电机原动件控制两个凸轮联动可以机械地对工件自动夹紧，工件被夹紧后完成升降动作，省去了两个动作的各自机构的设计，因此节省了夹紧动作和上下料动作对生产节拍的损失，将凸轮机构的优势充分地应用到自动化生产线中，降低了生产成本，提高了生产效率。

技术特征：

1.一种双凸轮升降式夹紧机构，包括电机（1）、机架（2）、升降机构（3）、夹紧机构（4）、联轴器（5），所述升降机构（3）由升降凸轮（301）、滚子（302）a、上下摆杆（303）、滚子b（305）、滑板（304）、纵向导轨（306）、滑块a（308）、升降力锁合装置（307）组成，所述夹紧机构（4）由夹紧凸轮（401）、滚子c（402）、左右摆杆（403）、凸轮槽连板（404）、滚子d（405）、左夹板（406）、左连接板（407）、滑块b（408）、下齿条（413）、齿轮轴（414）、上齿条（415）、右夹板（409）、右连接板（412）、横向导轨（411）、滑块c（410）、夹紧力锁合装置（416）组成，所述电机（1）通过螺栓固定在机架（2）后端，所述联轴器（5）圆孔端固定在电机（1）的轴上，联轴器（5）另一端通过螺栓固定在升降凸轮（301）上，所述滚子a（302）一端安装在上下摆杆（303）的左端，另一端与升降凸轮（301）锁合，所述上下摆杆（303）的中部通过连接销安装在机架（2）上，所述滚子b（305）一端安装在上下摆杆（303）的右端，另一端安装在滑板（304）槽孔内，所述纵向导轨（306）通过螺栓固定在机架（2）上，所述滑块a（308）安装在纵向导轨（306）上，所述滑板（304）通过螺栓固定在滑块a（308）上，从而滑板（304）同滑块a（308）沿纵向导轨（306）上下移动，所述夹紧凸轮（401）与升降凸轮（301）之间通过圆柱销连接固定，所述滚子c（402）一端安装在左右摆杆（403）的上端，另一端与夹紧凸轮（401）锁合，所述左右摆杆（403）的中部通过连接销安装在机架（2）上，所述滚子d（405）一端安装在左右摆杆（403）的下端，另一端安装在凸轮槽连板（404）的槽孔内，所述凸轮槽连板（404）右端通过螺栓固定在左夹板（406）左端，所述左夹板（406）通过螺栓连接固定在滑块b（408）上，所述右夹板（409）通过螺栓连接固定在滑块c（410）上，所述滑块b（408）和滑块c（410）安装在横向导轨（411）上，从而左夹板（406）和右夹板（409）同滑块b（408）和滑块c（410）沿横向导轨（411）左右移动，所述横向导轨（411）通过螺栓固定在滑板（304）上，所述左连接板（407）的下端通过螺栓固定在左夹板（406）上端，左连接板（407）的上端通过螺栓固定在下齿条（413）上，所述齿轮轴（414）安装在滑板（304）上，所述下齿条（413）与齿轮轴（414）啮合并置于齿轮轴（414）下部，所述上齿条（415）与齿轮轴（414）啮合并置于齿轮轴（414）上部，所述右连接板（412）的上端通过螺栓固定在上齿条（415）上，右连接板（412）的下端通过螺栓固定在右夹板（409）上端。

2.如权利要求1所述的一种双凸轮升降式夹紧机构，其特征在于：所述升降力锁合装置（307）包括竖基座（3071）、吊环螺钉a（3072）、拉簧a（3073）、螺丝a（3074），所述竖基座（3071）通过螺栓连接固定在机架（2）上，所述吊环螺钉a（3072）安装在竖基座（3071）上，所述螺丝a（3074）固定安装在上下摆杆（303）的中间偏上处，所述拉簧a（3073）一端套在螺丝a（3074）上端，一端套在吊环螺钉a（3072）的吊环处。

3.如权利要求1所述的一种双凸轮升降式夹紧机构，其特征在于：所述夹紧力锁合装置（416）包括螺丝b（4161）、拉簧b（4162）、吊环螺钉b（4163）和横基座（4164），所述横基座（4164）通过螺栓连接固定在滑板（304）上端，所述吊环螺钉b（4163）安装在横基座（4164）上，所述螺丝b（4161）固定安装在左右摆杆（403）上，所述拉簧b（4162）一端套在螺丝b（4161）上端，一端套在吊环螺钉b（4163）的吊环处。

4.如权利要求1所述的一种双凸轮升降式夹紧机构，其特征在于：所述机架（2）的左上部设置有电机轴伸出孔（201），机架（2）的左下部和右上部分别设有一个销孔（203）、（206），机架（2）右侧设置有机架凹槽（204），机架（2）的右上侧设置有两个竖基座安装孔（207），所述电机轴伸出孔（201）的四角设置有四个电机安装孔（202），所述机架凹槽（204）均匀分布有与纵向导轨（306）相对应的五个纵向导轨安装孔（205）。

5.如权利要求1所述的一种双凸轮升降式夹紧机构，其特征在于：所述升降凸轮（301）的基圆周围沿圆周方向均匀设置有四个联轴器安装孔（3011），所述联轴器安装孔（3011）的两端对称设置有两个内螺纹圆柱销孔（3012）。

6.如权利要求1所述的一种双凸轮升降式夹紧机构，其特征在于：所述滑板（304）的下部设置有滑板凹槽（3041），所述滑板凹槽（3041）均匀分布有与横向导轨（411）相对应的五个横向导轨安装孔（3042），所述滑板（304）的中部设置有齿轮轴孔（3043），所述滑板（304）的右中部设置有与滑块a（308）相对应的四个滑块a安装孔（3044），所述滑板（304）的上部设置有滑板槽孔（3045），所述槽孔（3045）的宽度与安装在此槽孔内滚子b（305）一端的直径大小一致。

7.如权利要求1所述的一种双凸轮升降式夹紧机构，其特征在于：所述夹紧凸轮（401）的基圆的两边对称设置有两个销孔（4011）。

8.如权利要求1所述的一种双凸轮升降式夹紧机构，其特征在于：所述凸轮槽连板（404）设置有凸轮槽连板槽孔（4041），所述槽孔（4041）的宽度与安装在此槽孔内滚子d（405）一端的直径大小一致，所述凸轮槽连块（404）右端设置有两个凸轮槽连板安装孔（4042）。

9.如权利要求1所述的一种双凸轮升降式夹紧机构，其特征在于：所述左夹板（406）左端设置有两个凸轮槽连板安装孔（4062），所述左夹板（406）上端设置有两个左连接板下安装孔（4061），所述左夹板（406）中部设置有与滑块b（408）相对应的四个滑块b安装孔（4063）。

10.如权利要求1所述的一种双凸轮升降式夹紧机构，其特征在于：所述右夹板(409)上端设置有两个安装孔（4092），所述右夹板（409）中部设置有与滑块c（410）相对应的四个滑块安装孔（4091）。

技术总结
一种双凸轮升降式夹紧机构，属于自动化流水线生产制造技术领域。是由电机、机架、升降机构、夹紧机构、联轴器组成的，电机驱动带动升降凸轮和夹紧凸轮一起转动，根据两个凸轮设计好的运动时序，夹紧机构夹住流水线上不合格工件的同时，升降机构正好带着夹紧机构整体向上移动，待到达指定位置后，升降机构带着夹紧机构整体下降，此时夹紧机构工作松开工件，以上动作实现对不合格工件进行移离流水线操作，仅用一个动力源完成对夹紧和升降双重动作的控制，有效提高生产效率，满足流水线低空间占有率的要求。

技术研发人员：任秀华,李潇倩,潘守广,陈清奎,高英豪,张清德,郭梦男
受保护的技术使用者：山东建筑大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16