块状物料送料设备及系统的制作方法

本发明涉及自动化生产设备技术领域，更确切地说涉及一种块状物料送料设备及系统。

背景技术：

传统的产品在自动化加工、装配、包装、贴标过程中，通常都是以直线型间歇传送的，这种传送方式会受生产场地的限制。另一方面，目前以折线型间歇传送物料的输送设备往往结构复杂且价格昂贵，不利于成本控制，不适合小生产厂家应用。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，提供一种块状物料送料设备，能完成对块状物料的折线型路径输运，自动化程度高，实用性强，送料准确，结构简单，节省成本。

本发明的技术解决方案是，提供一种块状物料送料设备，包括主传动机构、第一送料机构、第二送料机构、间歇送料机构、折线型滑道，所述的主传动机构同时驱动所述的第一送料机构、第二送料机构、间歇送料机构，所述的第一送料机构在所述折线型滑道入口对应的滑道上滑动，所述的第二送料机构在所述折线型滑道出口对应的滑道上滑动，所述的间歇送料机构间歇性地与所述折线型滑道的出口对接。

与现有技术相比，本发明的块状物料送料设备有以下优点：

1、各传动机构采用模块化设计，降低了块状物料送料设备设计与制造的难度和复杂度；

2、采用单一动力源输入，由不同的传动机构组合完成折线型间歇传送物料的过程，实现对每一步骤的精准控制，也便于后期故障排除与检修。

优选的，所述的第一送料机构包括凸轮、凸轮摇杆，所述的凸轮受所述的主传动机构驱动而转动，所述凸轮摇杆的一端被铰接固定，所述凸轮摇杆的中部与所述凸轮的型面抵触连接，所述的凸轮摇杆上还设置有限位回复装置，所述凸轮摇杆的另一端设置有拨叉，所述的拨叉伸入所述折线型滑道入口对应的滑道内。采用此结构，凸轮转动推动所述的凸轮摇杆离开其初始位置并绕其铰接固定点转动，同时所述的限位回复装置又对凸轮摇杆作用而使凸轮摇杆回归其初始位置并绕其铰接固定点反方向转动。如此，凸轮摇杆受所述的凸轮和限位回复装置的共同作用而来回摆动，可带动所述的拨叉在所述折线型滑道入口对应的滑道内来回移动。

优选的，所述的第一送料机构还包括第一推杆，所述的第一支杆设置在所述折线型滑道入口对应的滑道内，所述的第一推杆上表面设置有凹槽，所述的拨叉被限位在所述的凹槽内。采用此结构，所述的凸轮摇杆带动拨叉来回移动时，拨叉同时带动第一推杆在所述折线型滑道入口对应的滑道内来回滑动。如此，第一推杆的端部可推动块状物料在所述折线型滑道入口对应的滑道内平稳移动。

优选的，所述的第一送料机构还包括第一支杆，所述第一支杆的底部安装在所述凸轮摇杆上远离其铰接固定点的位置，所述的拨叉安装在所述第一支杆的顶部。采用此结构，第一支杆升高了拨杆的高度，使拨杆顺利伸入所述折线型滑道入口对应的滑道内。

优选的，所述的限位回复装置是弹簧，所述弹簧的一端连接在所述凸轮摇杆上远离其铰接固定点的位置，所述弹簧的另一端连接在与所述凸轮摇杆的铰接固定点相对静止的物体上。采用此结构，在凸轮转动推动所述的凸轮摇杆离开其初始位置并绕其铰接固定点转动的同时，弹簧会拉动凸轮摇杆而使凸轮摇杆回归其初始位置并绕其铰接固定点反方向转动，结构简单，方便实现。

优选的，所述的凸轮摇杆中部设置有凸轮滚子，所述的凸轮滚子与所述凸轮的型面抵触连接。采用此结构，可以减小凸轮型面的摩擦力，减轻对凸轮型面的磨损，延长凸轮的使用寿命，同时也使凸轮对凸轮摇杆传动平稳。

优选的，所述凸轮的型面上设置有滚子滑槽，所述的凸轮滚子被限位在所述的滚子滑槽内转动，所述的限位回复装置由所述的凸轮滚子与滚子滑槽构成。采用此结构，凸轮转动时，凸轮滚子因为与凸轮抵触，当两者的抵触点由凸轮小径向大径转变时，凸轮滚子边自转边带动凸轮摇杆离开其初始位置并绕其铰接固定点转动；同时凸轮滚子因为被限位在凸轮型面上的滚子滑槽内与凸轮抵触，当两者的抵触点由凸轮大径向小径转变时，凸轮滚子边自转边带动凸轮摇杆回复到其初始位置并绕其铰接固定点反方向转动。如此，凸轮对凸轮摇杆的传动效率高，两者的运动规律同步一致，方便实现精准控制。

优选的，所述的第一送料机构包括固定有从动齿轮的从动齿轮轴，所述的凸轮安装在所述的从动齿轮轴上，所述的主传动机构上安装有驱动齿轮，所述的驱动齿轮对所述的从动齿轮啮合传动。采用此结构，主传动机构对第一送料机构传动简单方便，控制精准，易维护。

优选的，所述的第二送料机构包括由曲柄、摇杆、第一连杆组成的曲柄摇杆机构，所述的曲柄受所述的主传动机构驱动而转动，所述摇杆的一端被铰接固定，所述的曲柄通过第一连杆带动所述的摇杆来回摆动，所述的摇杆上远离其铰接固定点的位置铰接有第二连杆，所述的第二连杆上还铰接有第二推杆，所述的第二推杆设置在所述折线型滑道出口对应的滑道内。采用此结构，所述的曲柄通过第一连杆带动所述的摇杆来回摆动时，所述的摇杆通过所述的第二连杆带动所述的第二推杆在所述折线型滑道出口对应的滑道内来回移动。

优选的，所述第二推杆的端部设置有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的另一端连接有缓冲块。采用此结构，所述的第二推杆推动块状物料在所述折线型滑道出口对应的滑道内移动时，块状物料仅与缓冲块接触，而与缓冲块连接的缓冲弹簧会吸收第二推杆移动时的冲击加速度，使块状物料移动平稳。

优选的，所述的第二送料机构包括固定有被动齿轮的被动齿轮轴，所述第一连杆的一端与所述的摇杆铰接，所述第一连杆的另一端通过销钉固定在所述的被动齿轮的端面上，所述的被动齿轮端面上位于所述的销钉与被动齿轮轴之间的径向部分构成了所述的曲柄，所述的主传动机构上安装有主动齿轮，所述的主动齿轮对所述的被动齿轮啮合传动。采用此结构，主传动机构对第二送料机构传动简单方便，控制精准，易维护，而由被动齿轮端面上位于所述的销钉与被动齿轮轴之间的径向部分构成的变形曲柄，则节省了零件，提高了传动效率。

优选的，所述的主动齿轮与被动齿轮均为直齿轮,实现平行轴的转动传动。

优选的，所述的间歇送料机构包括由槽轮拨盘、槽轮轴、槽轮组成的槽轮机构，所述的槽轮安装在所述的槽轮轴上，所述的槽轮拨盘受所述的主传动机构驱动而转动，所述的槽轮拨盘上设置有圆柱销，所述的槽轮上设置有径向槽，所述的圆柱销与径向槽转动配合，所述的槽轮轴上还安装有转台，所述的转台上设置有物料槽。采用此结构，当所述的槽轮拨盘带动所述的槽轮转动时，所述的槽轮轴同步转动，所述的槽轮轴同时又带动所述的转台转动，使所述的物料槽间歇性地与所述折线型滑道的出口对接。

优选的，所述的间歇送料机构包括固定有从动齿轮的从动齿轮轴，所述的槽轮拨盘安装在所述的从动齿轮轴上，所述的主传动机构上安装有驱动齿轮，所述的驱动齿轮对所述的从动齿轮啮合传动。采用此结构，主传动机构对间歇送料机构传动简单方便，控制精准，易维护。

优选的，所述的第一送料机构和间歇送料机构共用所述的从动齿轮和从动齿轮轴，所述的主传动机构通过所述的驱动齿轮与从动齿轮啮合同时传动给所述的第一送料机构和间歇送料机构。采用此结构，节省了零件，减低设计难度和复杂度，方便对传动机构间的配合实现精准控制。

优选的，所述的驱动齿轮与从动齿轮均为锥齿轮。采用此结构，改变了动力传输方向。

本发明要解决的另一个技术问题是，提供一种块状物料送料系统，该设备上装配了上述的块状物料送料设备，能完成对块状物料的折线型路径输运，自动化程度高，实用性强，送料准确，结构简单，节省成本。

本发明的技术解决方案是，提供一种块状物料送料系统，包括上述任意一项所述的块状物料送料设备、电机、主支架，所述的主支架内设置有第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板，所述的电机和主传动机构安装在所述的第一支撑板上，所述的电机驱动所述的主传动机构运转，所述的第一送料机构和间歇送料机构安装在所述的第二支撑板上，所述的折线型滑道安装在所述的第三支撑板上，所述的主支架底部还设置有支撑脚。

与现有技术相比，本发明的块状物料送料系统有以下优点：

1、设备整体能完成对块状物料的折线型路径输运，自动化程度高，实用性强，送料准确，结构简单，节省了成本；

2、电机和主传动机构统一安装在所述的第一支撑板上，第一送料机构和间歇送料机构安装在所述的第二支撑板上，折线型滑道安装在所述的第三支撑板上，既增加了块状物料送料系统的空间利用率，减少生产场地面积占用，同时也减少设备本身对块状物料送料路径的限制。

附图说明

图1为本发明的块状物料送料系统的结构示意图。

图2为本发明的块状物料送料设备的结构示意图。

图3为图2的俯视图。

图4为本发明的块状物料送料设备中一种凸轮摇杆机构的结构示意图。

图5为本发明的块状物料送料设备中另一种凸轮摇杆机构的结构示意图。

图6为本发明的块状物料送料设备的连杆机构中的一种推杆端部结构的示意图。

图7为本发明的块状物料送料设备的一个应用实施例的工作过程分析图。

图中所示：1-1、主支架，1-2、第一支撑板，1-3、第二支撑板，1-4、第三支撑板，1-5、支撑脚，2、电机，3-1、主动轮，3-2、从动轮，3-3、皮带，4、法兰轴承，5-1、主动轴，5-2、主动齿轮，5-3、驱动齿轮，6-1、被动齿轮轴，6-2、被动齿轮，6-3、销钉，6-4、第一连杆，6-5、摇杆，6-6、第二连杆，6-7、第二推杆，6-8、缓冲块，6-9、缓冲弹簧，6-10、固定铰座，7-1，从动齿轮轴，7-2、从动齿轮，7-3、凸轮，7-4、凸轮滚子，7-5、凸轮摇杆，7-6、第一支杆，7-7、拨叉，7-8、第一推杆，7-9、第二支杆，7-10、弹簧，7-11、滚子滑槽，8-1、槽轮轴，8-2、槽轮拨盘，8-3、槽轮，8-4、径向槽，8-5、转台，8-6、物料槽，9、折线型滑道，9-1、折线型滑道入口对应的滑道，9-2、折线型滑道出口对应的滑道，10、块状物料。

具体实施方式

为了更好得理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。

在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而非严格按比例绘制。

还应理解的是，用语“包含”“包括”、“具有”、“包含”、“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“…至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修改列表中的单独元件。

如图2至图4所示，本发明的块状物料送料设备包括主传动机构、第一送料机构、第二送料机构、间歇送料机构、折线型滑道。折线型滑道9包括折线型滑道入口对应的滑道9-1和折线型滑道出口对应的滑道9-2。主传动机构包括主动轴5-1，主动轴5-1上依次安装有主动齿轮5-2、驱动齿轮5-3，主动齿轮5-2是直齿轮，驱动齿轮5-3是锥齿轮。第一送料机构包括从动齿轮轴7-1、凸轮摇杆7-5、第一支杆7-6、第二支杆7-9、第一推杆7-8，从动齿轮轴轴7-1上依次安装有从动齿轮7-2、凸轮7-3，从动齿轮7-2是锥齿轮，凸轮摇杆7-5的一端套设在第二支杆7-9上，使凸轮摇杆7-5可以绕第二支杆7-9转动，凸轮摇杆7-5的中部设置有凸轮滚子7-4，凸轮7-3与凸轮滚子7-4抵触连接，第一支杆7-6竖直连接在凸轮摇杆7-5的另一端，第一支杆7-6的顶部设置有拨叉7-7，折线型滑道入口对应的滑道9-1内设置有第一推杆7-8，第一推杆7-8上表面设置有凹槽，拨叉7-7伸入第一推杆7-8的凹槽内，凸轮摇杆7-5上在凸轮滚子7-4的附近还设置有弹簧7-10。第二送料机构包括被动齿轮轴6-1、第一连杆6-4、摇杆6-5，被动齿轮轴6-1上安装有被动齿轮6-2，被动齿轮6-2是直齿轮，摇杆6-5的一端通过固定铰座6-10固定，第一连杆6-4的一端通过销钉6-3铰接在被动齿轮6-2的端面上，第一连杆6-4的另一端铰接在摇杆6-5的中部，被动齿轮6-2端面上位于所述的销钉6-3与被动齿轮轴6-1之间的径向部分构成的变形曲柄与第一连杆6-4、摇杆6-5构成了曲柄摇杆机构，摇杆6-5的顶端与第二连杆6-6的一端铰接，第二连杆6-6的另一端与第二推杆6-7铰接，第二推杆6-7设置在折线型滑道出口对应的滑道9-2内。间歇送料机构包括槽轮轴8-1、槽轮拨盘8-2、槽轮8-3、转台8-5，槽轮拨盘8-2安装在从动齿轮轴轴7-1上，与凸轮7-3同步转动，槽轮轴8-1上依次安装有槽轮8-3和转台8-5，槽轮拨盘8-2上设置有圆柱销(未图示)，槽轮8-3上设置有四个径向槽8-4，圆柱销与径向槽8-4可转动配合，转台8-5上设置有与径向槽8-4对应的四个物料槽8-6。主动齿轮5-2与被动齿轮6-2啮合传动，驱动齿轮5-3与从动齿轮7-2啮合传动，这两对啮合齿轮具有相同的传动比，被动齿轮6-2与从动齿轮7-2具有相同的转动速度，但转动方向相互垂直。在块状物料10的被推送过程中，将经历静止、加速、减速、静止四个过程(如从位置0到位置1)，在到达入料位置(位置1)时，需要平稳，尽量降低冲击力度。因此凸轮型线被分割成四段，分别是两个停止段，一个前进段、一个后退段。

如图6所示，第二送料机构还包括两条缓冲弹簧6-9和一个缓冲块6-8，两条缓冲弹簧6-9分别限位在第二推杆6-7与缓冲块6-8之间。本实施例中的曲柄摇杆机构在换向时存在冲击加速度，物料本身也存在移动的惯性，因此在第二推杆6-7的头部安装缓冲块6-8和缓冲弹簧6-9，可以降低块状物料10在进入转台8-5的物料槽8-6时的冲击度，提高入料的平稳性。

如图1所示，本发明的块状物料送料系统包括如图2至图4所示的块状物料送料设备，还包括主支架1-1和电机2，主支架1-1上设置有第一支撑板1-2、第二支撑板1-3、第三支撑板1-4；电机2、主传动机构中的主动轴5-1、第二送料机构中的被动齿轮轴6-1安装在第一支撑板1-2上，第二送料机构中的摇杆6-5的一端通过固定铰座6-10固定在主支架1-1的内底面上，第二送料机构中的电机2通过传动组件向主动轴5-1传动，传动组件包括安装在电机2的转轴上的主动轮3-1、安装在主动轴5-1上的从动轮3-2、连接主动轮3-1与从动轮3-2的皮带3-3；第一送料机构的从动齿轮轴轴7-1和间歇送料机构的槽轮轴8-1分别由法兰轴承4安装在第二支撑板1-3上，第一送料机构的第二支杆7-9上固定在第一支撑板1-2和第二支撑板1-3之间，凸轮摇杆7-5和凸轮7-3也位于第一支撑板1-2和第二支撑板1-3之间；折线型滑道9安装在第三支撑板1-4上，折线型滑道9的底部与物料槽8-6位于同一水平面；主支架1-1底部还设置有四个支撑脚1-5。电机2还可以通过链轮传动组件向主动轴5-1传动。

如图5所示是本发明的块状物料送料设备的另一个实施例，凸轮7-3的型面上设置有滚子滑槽7-11，凸轮滚子7-4被限位在滚子滑槽7-11内转动，凸轮滚子7-4与滚子滑槽7-11构成凸轮摇杆7-5的限位回复装置，使凸轮摇杆7-5上不设置弹簧，依然能达到使凸轮摇杆7-5达到来回摆动的效果。

本发明的块状物料送料设备对块状物料的传输过程如图7所示，图7中的凸轮机构是本发明中的第一送料机构的实施例；图7中的连杆机构是本发明中的第二送料机构的实施例；图7中的槽轮机构即本发明中的间歇送料机构的实施例；图7中的电机是本发明的块状物料送料设备中的电机2；图7中表征凸轮机构行程路径的折线图中，“位置0”、“位置1”分别对应第一推杆7-8运行至图3中所示的“位置0”、“位置1”处；图7中表征连杆机构行程路径的折线图中，“位置1”、“位置2”分别对应第二推杆6-7运行至图3中所示的“位置1”、“位置2”处。本发明的块状物料送料设备中各机构的具体工作过程描述如下：

1、通过电机驱动，主动轴5-1带动主动齿轮5-2和驱动齿轮5-3转动，驱动齿轮5-3向从动齿轮7-2啮合传动，从动齿轮轴7-1转动，带动凸轮7-3、槽轮拨盘8-2同步转动，推动凸轮滚子7-4带动凸轮摇杆7-5绕其在第二支杆7-9上的固定铰链点摆动，带动第一支杆7-6上的拨叉7-7在第一推杆7-8内拨动，进而推动第一推杆7-8向前推动块状物料10，使块状物料10从位置0到达位置1(图3所示)。移动速度的快慢通过凸轮7-3的形状确定。当凸轮7-3的小径与凸轮滚子7-4接触时，第一推杆7-8处于折线型滑道入口对应的滑道9-1的最后端(位置0)，并保持静止，等待块状物料10从此机构外侧到达位置0；当凸轮7-3的大径与凸轮滚子7-4接触时，第一推杆7-8处于折线型滑道入口对应的滑道9-1的最前端(位置1)，并保持静止，此时块状物料10到达位置1并保持静止。这样，凸轮转动一圈的过程中，第一推杆7-8先静止在最后端(位置0)，等待物料10被外部机构送到位置0，再向前推送到最前端(位置1)，物料停止在最前端并保持一段时间；凸轮继续转动，第一推杆7-8被拉回到最后端等待下一个物料送入位置0。

2、槽轮拨盘8-2转动，槽轮拨盘8-2上的圆柱销与径向槽8-4转动配合，带动槽轮8-3和转台8-5同步转动，槽轮拨盘8-2每转动一圈，槽轮8-3转动一格，转台8-5同步转动一格，使一个物料槽8-6对准折线型滑道出口对应的滑道9-2(位置2)。

3、主动齿轮5-2向被动齿轮6-2啮合传动，使被动齿轮6-2端面上位于所述的销钉6-3与被动齿轮轴6-1之间的径向部分构成的曲柄,绕被动齿轮轴6-1转动，此曲柄通过第一连杆6-4带动摇杆6-5摆动，摇杆6-5带动第二连杆6-6运动，进而推动第二推杆6-7在折线型滑道出口对应的滑道9-2内运动。被动齿轮6-2每转动一圈，摇杆6-5向前摆动一次，推动第二推杆6-7向前推送一次，推动块状物料从位置1到达位置2(图3所示)，并转移到对接的物料槽8-6内，然后回到初始位置等待下一个物料从位置0推到位置1。

设备开始运转后，主电机驱动凸轮机构、连杆机构、槽轮机构相互配合的过程是：块状物料进入位置0后，在位置0等待的凸轮机构的第一推杆7-8由静止开始运动，将块状物料推送到位置1；与此同时，连杆机构的第二推杆6-7也在向位置1推进，并在块状物料进入位置1之后进入位置1，继而开始将块状物料推送到位置2；槽轮机构在块状物料从位置0向位置1行进的过程中始终保持静止，而在块状物料从位置1向位置2行进的过程中开始转动，并在第二推杆6-7将块状物料推送到位置2之前使物料槽8-6与位置2对接，然后保持静止等待第二推杆6-7将块状物料推送到物料槽8-6中；在块状物料从位置1向位置2行进的过程同时，第一推杆7-8由位置1退回到位置0，并保持静止，等待块状物料再次进入位置0；第二推杆6-7在块状物料推送到物料槽8-6中后立刻回退至位置1接收下一个块状物料；槽轮机构在接收到物料后一直保持静止，直至在下一个块状物料从位置1向位置2行进的过程中开始转动，一边将物料槽8-6已接收到的物料输送出去，一边在第二推杆6-7将下一个块状物料推送到位置2之前使邻近的空物料槽8-6与位置2对接。