角度调整机构及工件转运装置的制作方法

1.本实用新型涉及机械自动化技术领域，特别涉及一种角度调整机构及工件转运装置。


背景技术：

2.在工件在转移、搬运过程中，常需要对工件的摆放角度进行调整。目前，常见的方式是通过设置电机及转轴，并由电机带动转轴进行旋转以实现角度调整。但是，电机的转速极快，瞬间即可旋转数周，而角度调整的范围一般都在90度以内。因此，为了保证角度调节的顺利实现，一般还需要匹配相应的减速机、齿轮等机构。如此，将会导致角度调整机构中零件颇多、结构复杂。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对上述问题，提供一种结构简单的角度调整机构及工件转运装置。
4.一种角度调整机构(100)，包括：
5.安装座(110)；
6.圆柱凸轮(120)，设于所述安装座(110)，所述圆柱凸轮(120)为两端开口的中空结构，且侧壁开设有相对于所述圆柱凸轮(120)的轴线倾斜的斜槽(201)；
7.转轴(130)，可转动地穿设于所述圆柱凸轮(120)，所述转轴(130)设有凸轮随动器(131)，且所述凸轮随动器(131)与所述斜槽(201)配合；及
8.驱动件(140)，设于所述安装座(110)，所述驱动件(140)与所述转轴(130)传动连接，并可驱使所述转轴(130)沿轴向伸缩。
9.在其中一个实施例中，所述圆柱凸轮(120)的侧壁还开设有沿所述圆柱凸轮(120)的轴线延伸的竖槽(202)，所述竖槽(202)位于所述斜槽(201)的两端并与所述斜槽(201)连通。
10.在其中一个实施例中，所述安装座(110)呈长条形，多个所述圆柱凸轮(120)及分别穿设于多个所述圆柱凸轮(120)的多个所述转轴(130)沿所述安装座(110)的长度方向间隔设置。
11.在其中一个实施例中，多个所述转轴(130)与同一个所述驱动件(140)传动连接。
12.在其中一个实施例中，多个所述转轴(130)与多个所述驱动件(140)一一对应的传动连接。
13.在其中一个实施例中，所述转轴(130)的末端设有用于抓取工件的抓取件(150)。
14.在其中一个实施例中，所述抓取件(150)为吸盘，所述转轴(130)内形成有沿轴向延伸的气道(301)，且所述气道(301)与所述吸盘连通。
15.在其中一个实施例中，还包括设于所述驱动件(140)的驱动端的传动板(160)，所述转轴(130)可转动地穿设于所述传动板(160)，且在所述转轴(130)的轴向上所述传动板
(160)相对于所述转轴(130)固定。
16.在其中一个实施例中，还包括滚动轴承(170)，所述滚动轴承(170)套设于所述转轴(130)并固定于所述传动板(160)。
17.一种工件转运装置(10)，包括：
18.搬运机构(200)；
19.如上述优选实施例中任一项所述的角度调整机构(100)，所述角度调整机构(100)设于所述搬运机构(200)的活动端。
20.上述角度调整机构及工件转运装置，驱动件驱使转轴伸缩时，凸轮随动器将沿着斜槽移动，从而带动转轴沿斜槽的延伸方向转动，实现角度调整。圆柱凸轮通过凸轮随动器与转轴配合，可将转轴的直线运动转化成旋转，且旋转的角度可通过转轴的伸缩量进行精确的控制。而且，转轴进行直线伸缩的速度可控，无需额外设置减速机构，故上述角度调整机构及工件转运装置的结构简单。
附图说明
21.为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型较佳实施例中工件转运装置的使用场景示意图；
23.图2为图1所示工件转运装置中角度调整机构的主视图；
24.图3为图2所示角度调整机构的左侧视图；
25.图4为图2所示角度调整机构沿a
‑
a的剖视图。
具体实施方式
26.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
27.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
28.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
31.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
32.请参阅图1，本实用新型提供了一种工件转运装置10及角度调整机构100。其中，工件转运装置10包括角度调整机构100及搬运机构200。
33.搬运机构200可带动工件由第一位置转移至指定的第二位置。如，由第一料盘20到第二料盘30。具体的，搬运机构可以采用机械手。角度调整机构100设于搬运机构200的活动端，可随搬运机构200移动。而且，角度调整机构100可带动工件转运装置10上的工件调整角度。
34.请一并参阅图2及图3，本实用新型较佳实施例中的角度调整机构100包括安装座110、圆柱凸轮120、转轴130及驱动件140。
35.安装座110起支撑作用，一般为金属板状结构。具体的，安装座110与搬运机构200的活动端实现安装。
36.圆柱凸轮120设于安装座110。具体的，圆柱凸轮120可通过螺纹紧固、焊接等方式与安装座110连接，从而相对于安装座110保持固定。圆柱凸轮120为两端开口的中空结构。而且，圆柱凸轮120的侧壁开设有斜槽201，斜槽210相对于圆柱凸轮120的轴线倾斜。
37.转轴130可转动地穿设于圆柱凸轮120。转轴130一般呈圆柱形且与圆柱凸轮120同轴设置，其外径小于圆柱凸轮120的内径。转轴130设有凸轮随动器131，且凸轮随动器131与斜槽201配合。凸轮随动器131一般包括杆部(图未示)及头部，头部可以是表面光滑的球形凸起或滚轮。对应的，凸轮随动器131可沿斜槽201滑动或滚动。
38.当凸轮随动器131沿斜槽201滑动或滚动时，可带动转轴130在圆柱凸轮120内转动。转轴130可与工件转运装置10上用于抓取工件的机构传动连接，从而带动工件调整角度；此外，工也可由转轴130直接抓取工件。譬如：
39.在本实施例中，转轴130的末端设有用于抓取工件的抓取件150。因此，转轴130转动时，便可带动位于其末端的工件调整角度。
40.进一步的，请一并参阅图4，在本实施例中，抓取件150为吸盘，转轴130内形成有沿轴向延伸的气道301，且气道301与吸盘连通。
41.吸盘可与真空泵等抽真空装置连通，抽真空后便可在其吸附面上形成负压，从而通过吸附作用抓取工件。而通过气道301能将吸盘与外接的抽真空装置实现连通，从而采用气道301可替代传统的管路，故无需设置额外的管路，还可使得角度调整机构100的结构更紧凑。
42.驱动件140设于安装座110，驱动件140与转轴130传动连接，并可驱使转轴130沿轴向伸缩。驱动件140可以是气缸或电缸，可实现直线进给且结构简单。当然，驱动件140也可采用电机螺纹丝杆副机构。
43.需要指出的是，驱动件140在驱动转轴130沿其轴向进行直线的伸缩时，驱动件140不能对转轴130的转动造成影响。因此，在本实施例中，角度调整机构100还包括设于驱动件140的驱动端的传动板160，转轴130可转动地穿设于传动板160，且在转轴130的轴向上传动板160相对于转轴(130)固定。
44.传动板160相对于转轴130在其轴向固定，即传动板160无法沿转轴130滑动。也就是说，传动板160与转轴130沿转轴130的轴向形成限位，而周向不形成限位。因此，当驱动件140驱使传动板160升降时，传动板160可带动转轴130伸缩，且不影响转轴130转动。
45.进一步的，在本实施例中，角度调整机构100还包括滚动轴承170，滚动轴承170套设于转轴130并固定于传动板160。
46.滚动轴承170能够对转轴130提供滚动支撑，可使转轴130相对于转动板160转动时更顺畅。同样的，滚动轴承170相对于转轴130在轴向上固定。即，滚动轴承170无法沿转轴130滑动。具体的，滚动轴承170通过套筒180固设于转轴130上。另外，传动板160上形成有凹槽(图未示)，滚动轴承170的两端面卡入该凹槽内。
47.驱动件140驱使转轴130伸缩时，凸轮随动器131将沿着斜槽201移动，从而带动转轴130沿斜槽201的延伸方向转动。因此，可将转轴130的直线运动转化成旋转，从而实现对工件的角度调整。圆柱凸轮120通过凸轮随动器131与转轴130配合，转轴130在伸缩的同时便可实现旋转，故实现角度调整的速度较快。
48.此外，转轴130旋转的角度可通过转轴130的伸缩量进行精确的控制。而且，转轴130进行直线伸缩的速度可控，故无需额外设置减速机构，角度调整机构100的结构简单。
49.请再次参阅图2，在本实施例中，圆柱凸轮120的侧壁还开设有沿圆柱凸轮120的轴线延伸的竖槽202，竖槽202位于斜槽201的两端并与斜槽201连通。
50.具体的，两个竖槽202分别与斜槽201的两端连通，凸轮随动器131可在两个竖槽202及斜槽201内来回移动。驱动件140驱使转轴130伸缩，且凸轮随动器131移动至竖槽202内时，转轴130将无法继续旋转，从而对转轴130起到自锁的作用。
51.在本实施例中，安装座110呈长条形，多个圆柱凸轮120及分别穿设于多个圆柱凸轮120的多个转轴130沿安装座110的长度方向间隔设置。
52.如此，角度调整机构100便可同时对多个元件进行角度调整，从而提升工作效率。如图1所示，安装座110上并列设置有七个圆柱凸轮120及对应的转轴130。因此，角度调整机构100能同时对七个工件的角度进行调整。
53.进一步的，在本实施例中，多个转轴130与多个驱动件140一一对应的传动连接。也就是说，驱动件140的数量与转轴130的数量相同，每个转轴130均由独立的驱动件140进行驱动。因此，在对多个工件进行角度调整时，相互之间不会发生干涉。
54.此外，在另一个实施例中，多个转轴130与同一个驱动件140传动连接。因此，多个转轴130可由同一个驱动件140进行驱动。如此，在提升工作效率的同时还能够减少驱动件140的数量，从而保证角度调整机构100的结构紧凑。
55.下面结合附图1至图4，对工件转运装置10的应用场景进行简单描述：
56.工件转运装置10用于将工件从第一料盘20转移至第二料盘30，工件在第一料盘20中按照五行七列的方式布局，而第二料盘30中的工件则需要按照九行(当然，也可为其他行数)七列的方式进行布局；
57.通过搬运机构200带动角度调整机构100移动至第一料盘20上方，并吸附第一料盘20中的一行中的七个工件；接着，驱动件140动作，并驱使转轴130转动90度，从而将所吸附的工件调整90度；
58.搬运机构200动作，并将所吸附的七个工件横向放置第二料盘30中。经过多次重复，便可将第一料盘20中的所有元件转移至第二料盘30内。
59.上述角度调整机构100及工件转运装置10，驱动件140驱使转轴130伸缩时，凸轮随动器131将沿着斜槽201移动，从而带动转轴130沿斜槽201的延伸方向转动，实现角度调整。圆柱凸轮120通过凸轮随动器131与转轴130配合，可将转轴130的直线运动转化成旋转，且旋转的角度可通过转轴130的伸缩量进行精确的控制。而且，转轴130进行直线伸缩的速度可控，无需额外设置减速机构，故上述角度调整机构100及工件转运装置10的结构简单。
60.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
61.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。