一种物料分装装置

本发明属于分装装置，具体为一种物料分装装置。

背景技术：

1、随着工业社会的迅速发展，广泛应用于自动化产线的机械夹爪大大改进了人们的工作形式，不仅代替了人的机械操作，还大大提高了生产效率。然而，在机械夹爪夹取物料时，往往会因为随传送带输送的物料对夹爪产生冲击而降低机械结构的稳定性和使用寿命。目前，传统的普通圆齿轮被广泛应用于上述夹取物料结构中。随着现代工业和科技的发展，传统齿轮传动因其固定传动比的限制已经不能满足特殊运动形式的需求。现有的分拣装置无法满足不同生产环境下对多种运动形式的追求，往往会伴随结构复杂、多动力源驱动、操作繁琐、稳定性差、不便于控制等问题。

技术实现思路

1、发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明目的是提供一种结构紧凑、稳定性好、启动力矩小、刚性好、容易实现动平衡、变传动比传动的物料分装装置。

2、技术方案：本发明所述的一种物料分装装置，包括磁吸头，磁吸头通过曲柄滑块组件与电机组件相连，曲柄滑块组件用于控制磁吸头定角度往复运动；电机组件通过齿轮传动组件与输送带驱动组件相连；齿轮传动组件包括输入轴、从动椭圆齿轮一、主动椭圆齿轮、从动椭圆齿轮二，输入轴与主动椭圆齿轮相连，主动椭圆齿轮分别与从动椭圆齿轮一、从动椭圆齿轮二啮合，进行变传动比运动。

3、进一步地，主动椭圆齿轮、从动椭圆齿轮一与从动椭圆齿轮二的形状大小完全相同，其长轴短轴比为1.1：1。

4、进一步地，曲柄滑块组件包括曲柄、连杆、滑台、滑块、滚子轴承、机械臂和滑杆，电机组件通过联轴器与曲柄相连，曲柄与连杆铰接，连杆与滑块铰接并能够推动滑块沿滑杆滑动，滑杆的两端设置滑台，滑块通过滚子轴承与机械臂相连，机械臂与磁吸头相连。机械臂为z形。滚子轴承在做往复直线运动时推动机械臂在特定角度内绕固定轴往复转动。

5、进一步地，电机组件包括电机、电机支座，电机与电机支座固定连接，电机支座与安装支架固定连接。电机通过安全联轴器将动力传输到齿轮传动组件中的输入轴上。

6、进一步地，主动椭圆齿轮通过轴承和圆螺母进行轴向定位。主动椭圆齿轮与其余两从动椭圆齿轮啮合，实现变传动比传动。与从动椭圆齿轮同轴转动的有标准圆柱直齿轮，将从动椭圆齿轮的运动形式传递到输送带驱动组件。

7、进一步地，输送带驱动组件包括标准圆柱直齿轮组、输出轴、锥齿轮组，输出轴分别与标准圆柱直齿轮组、锥齿轮组相连，标准圆柱直齿轮组与从动椭圆齿轮一或从动椭圆齿轮二相连。输送带驱动组件还包括大带轮、v型带和小带轮，锥齿轮组通过键连接与大带轮同步转动，大带轮通过v型带与小带轮相连。从动锥齿轮与大带轮同轴转动；大带轮通过v型带带动小带轮传动，从而驱动输送带运动。

8、工作原理：通过椭圆齿轮传动与对心曲柄滑块传动的有机结合，对输送带和机械爪两者运动状态的一体化控制，形成了一种特殊的运动形式，主动椭圆齿轮做角速度大小不变的圆周运动，当从动椭圆齿轮一与从动椭圆齿轮二的角速度分别达到最小时，磁吸头的角速度为0，对输送带上的物料进行抓取，从而降低了工作过程中因物料的运动而产生的冲击。主动椭圆齿轮做角速度大小不变的圆周运动，当从动椭圆齿轮一与从动椭圆齿轮二的角速度分别达到最小时，磁吸头的角速度为0，对输送带上的物料进行抓取，从而降低了工作过程中因物料的运动而产生的冲击。

9、使用方法：电机通过安全联轴器将动力传输到输入轴上，输入轴带动主动椭圆齿轮与曲柄的做角速度大小不变的圆周运动，主动椭圆齿轮分别与从动椭圆齿轮一和从动椭圆齿轮二啮合，从动椭圆齿轮一与从动椭圆齿轮二通过圆柱直齿轮组将动力传输到锥齿轮组上，实现了输送带的运动，曲柄的运动带动了连杆推动滑块沿滑杆在滑台上滑动，滑块的滑动带动了滑块底部滚子轴承随滑块往复直线运动，滚子轴承在做往复直线运动时推动z形的机械臂在特定角度内绕固定轴往复转动机械臂上的磁吸头对物料进行拣拾，从动椭圆齿轮一和从动椭圆齿轮二的运动曲线形状一致，相位上相差180°，即当从动椭圆齿轮一、从动椭圆齿轮二与主动椭圆齿轮远端啮合时角速度最大，当从动椭圆齿轮一、从动椭圆齿轮二的角速度达到了最小值时磁吸头的角速度为零，并且其时间一一对应，使得物料被磁吸头拣拾的瞬间冲击力达到最小，降低了冲击的影响。

10、有益效果：本发明和现有技术相比，具有如下显著性特点：

11、1、能够满足不同生产环境下切换多种不同的运动形式，利用单电机驱动的形式实现对整个物料输送系统的动力输入，其简易的空间结构、多样的机械传动和紧凑的结构设计等优势有利于提高工厂产线空间利用率，便于后续操作和控制；

12、2、设置对心曲柄滑块机构和滑块摇杆机构，实现z形机械臂在特定角度内往复摆动；对心曲柄滑块机构和滑块摇杆机构均能够避免执行机构的急回特性，因此z形机械臂可在相同时间内完成一来一回的运动形式，从而也避免了z形机械臂自身运动带来的额外冲击；

13、3、设计三个椭圆齿轮啮合传动的配合形式，具有启动力矩小、结构紧凑、刚性好、容易实现动平衡等优点，实现运动过程中的变传动比传动；这种变传动比的运动形式可实现输送带的变速运动，从而实现在物料与磁吸头接近时达到最小速度，有效缓解物料输送过程中对整个运动系统机械结构的冲击；

14、4、通过多种形式的配合传动将z形机械臂的运动形式与输送带的运行规律有机协调，实现对整个系统的结构优化，缓解运行过程中造成的冲击损伤，提高机械结构运行稳定性和使用寿命；装置利用安全联轴器和皮带传动来避免运行故障等造成的结构变形和电机损毁。

技术特征：

1.一种物料分装装置，其特征在于：包括磁吸头(1)，所述磁吸头(1)通过曲柄滑块组件(2)与电机组件(3)相连，所述曲柄滑块组件(2)用于控制磁吸头(1)定角度往复运动；所述电机组件(3)通过齿轮传动组件(4)与输送带驱动组件(5)相连；所述齿轮传动组件(4)包括输入轴(41)、从动椭圆齿轮一(42)、主动椭圆齿轮(43)、从动椭圆齿轮二(44)，所述输入轴(41)与主动椭圆齿轮(43)相连，所述主动椭圆齿轮(43)分别与从动椭圆齿轮一(42)、从动椭圆齿轮二(44)啮合，进行变传动比运动。

2.根据权利要求1所述的一种物料分装装置，其特征在于：所述主动椭圆齿轮(43)、从动椭圆齿轮一(42)与从动椭圆齿轮二(44)的形状大小完全相同，其长轴短轴比为1.1：1。

3.根据权利要求1所述的一种物料分装装置，其特征在于：所述曲柄滑块组件(2)包括曲柄(21)、连杆(22)、滑台(23)、滑块(24)、滚子轴承(25)、机械臂(26)和滑杆(27)，所述电机组件(3)通过联轴器(6)与曲柄(21)相连，所述曲柄(21)与连杆(22)铰接，所述连杆(22)与滑块(24)铰接并能够推动滑块(24)沿滑杆(27)滑动，所述滑杆(27)的两端设置滑台(23)，所述滑块(24)通过滚子轴承(25)与机械臂(26)相连，所述机械臂(26)与磁吸头(1)相连。

4.根据权利要求3所述的一种物料分装装置，其特征在于：所述机械臂(26)为z形。

5.根据权利要求3所述的一种物料分装装置，其特征在于：所述滚子轴承(25)在做往复直线运动时推动机械臂(26)在特定角度内绕固定轴往复转动。

6.根据权利要求1所述的一种物料分装装置，其特征在于：所述电机组件(3)包括电机(31)、电机支座(32)，所述电机(31)与电机支座(32)固定连接，所述电机支座(32)与安装支架(10)固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种物料分装装置，其特征在于：所述电机(31)通过安全联轴器(7)将动力传输到齿轮传动组件(4)中的输入轴(41)上。

8.根据权利要求1所述的一种物料分装装置，其特征在于：所述主动椭圆齿轮(43)与输入轴(41)之间通过键连接，所述主动椭圆齿轮(43)的两侧安装有轴承(8)，轴承(8)与主动椭圆齿轮(43)之间安装有轴套，所述圆螺母(9)安装于输入轴(41)的末端，所述圆螺母(9)与轴承(8)之间安装有止动垫圈，所述主动椭圆齿轮(43)通过轴承(8)和圆螺母(9)进行轴向定位。

9.根据权利要求1所述的一种物料分装装置，其特征在于：所述输送带驱动组件(5)包括标准圆柱直齿轮组(51)、输出轴(52)、锥齿轮组(53)，所述输出轴(52)分别与标准圆柱直齿轮组(51)、锥齿轮组(53)相连，所述标准圆柱直齿轮组(51)与从动椭圆齿轮一(42)或从动椭圆齿轮二(44)相连。

10.根据权利要求9所述的一种物料分装装置，其特征在于：所述输送带驱动组件(5)还包括大带轮(54)、v型带(55)和小带轮(56)，所述锥齿轮组(53)通过键连接与大带轮(54)同步转动，所述大带轮(54)通过v型带(55)与小带轮(56)相连。

技术总结
本发明公开了一种物料分装装置，包括磁吸头，磁吸头通过曲柄滑块组件与电机组件相连，曲柄滑块组件用于控制磁吸头定角度往复运动；电机组件通过齿轮传动组件与输送带驱动组件相连；齿轮传动组件包括输入轴、从动椭圆齿轮一、主动椭圆齿轮、从动椭圆齿轮二，输入轴与主动椭圆齿轮相连，主动椭圆齿轮分别与从动椭圆齿轮一、从动椭圆齿轮二啮合，进行变传动比运动。本发明能够满足不同生产环境下切换多种不同的运动形式，利用单电机驱动的形式实现对整个物料输送系统的动力输入，其简易的空间结构、多样的机械传动和紧凑的结构设计等优势有利于提高工厂产线空间利用率，便于后续操作和控制，启动力矩小、结构紧凑、刚性好、容易实现动平衡。

技术研发人员：王后连,贾稳哲,田桂中,褚加辉,刘志强,陈霖
受保护的技术使用者：江苏科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17