一种旋转定位装置的制作方法

1.本发明涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种旋转定位装置。


背景技术：

2.现存在很多实现产品旋转定位的自动化设备，该自动化设备通常是采用旋转气缸和夹爪气缸联动的机械形式实现对产品的夹持和旋转定位。但是受限于旋转气缸和夹爪气缸的机构尺寸较大，从容导致产品的运动形成较长，且各气缸还存在速度较慢、定位精度较差以及寿命较短等缺陷，故在实际生产中，上述自动化设备越来越无法满足产品快速旋转定位的功能要求。
3.因此，如何提出一种结构紧凑，尺寸较小，能够实现产品快速旋转定位的旋转定位装置是现在亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种旋转定位装置，该旋转定位装置结构结构紧凑，占用空间较少，能够实现快速旋转定位。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种旋转定位装置，包括：壳体，所述壳体内部设置有安装架；直线输出机构，所述直线输出机构设置在所述安装架上，所述直线输出机构的输出端能够沿第一直线往复移动；连杆机构，所述连杆机构包括呈预设夹角连接的第一杆和第二杆，所述第一杆和所述第二杆的连接处转动连接在所述安装架上，所述连杆机构能够绕第一轴线旋转，所述第一杆的自由端与所述直线输出机构的输出端转动连接；滑块，所述滑块滑动设置在所述安装架上，并能够沿第二直线往复移动，所述第二杆的自由端转动连接在所述滑块上；齿轮，所述齿轮转动连接在所述滑块上，并能够绕第二轴线转动；齿条，所述齿条固定设置在所述安装架上，所述齿条与所述齿轮啮合；输送钳，所述输送钳的一端固定设置在所述齿轮上，另一端用于夹持产品，所述输送钳能够在第一平面内随所述齿轮同步转动和移动，所述第一平面与所述第二轴线垂直。
7.作为优选，所述直线输出机构为驱动气缸，所述驱动气缸的缸体固定在所述安装架上，所述驱动气缸的气缸杆上设置有连接块，所述第一杆的自由端转动连接在所述连接块上。
8.作为优选，所述直线输出机构为直线电机，所述第一杆的自由端转动连接在所述直线电机的输出端。
9.作为优选，所述第一杆和所述第二杆之间的预设夹角为锐角。
10.作为优选，所述第一杆的长度小于所述第二杆的长度。
11.作为优选，所述安装架上设置有滑轨，所述滑轨沿所述第二直线延伸设置，所述滑块滑动连接在所述滑轨上。
12.作为优选，所述第一直线与所述第二直线垂直。
为两个不同的位置。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.本实施例提供了一种旋转定位装置，如图1和图2所示，该旋转定位装置包括壳体、直线输出机构2、连杆机构3、滑块4、齿轮5、齿条6和输送钳7。壳体内部设置有安装架1。直线输出机构2设置在安装架1上，直线输出机构2的输出端能够沿第一直线往复移动。连杆机构3包括呈预设夹角连接的第一杆301和第二杆302，第一杆301和第二杆302的连接处转动连接在安装架1上，转动轴线为第一轴线，连杆机构3能够绕第一轴线旋转，第一杆301的自由端与直线输出机构2的输出端转动连接。第二杆302的自由端转动连接在滑块4上，滑块4滑动设置在安装架1上，并能够沿第二直线往复移动。齿轮5转动连接在滑块4上，并能够绕第二轴线转动，齿条6固定设置在安装架1上，齿条6与齿轮5啮合。输送钳7的一端固定设置在齿轮5上，另一端用于夹持产品，输送钳7能够在第一平面内随齿轮5同步转动和移动，第一平面与第二轴线垂直。
33.该旋转定位装置通过利用输送钳7能够实现对产品的夹持，且夹持稳定性较高。该旋转定位装置通过利用连杆机构3和滑块4，能够将直线输出机构2沿某一方向的直线运动转化为滑块4沿另一方向上的直线运动；且该旋转定位装置通过利用齿轮5和齿条6，能够使滑块4沿另一方向的直线运动转化为输送钳7沿某一平面内的任意角度的旋转运动和另一方向上的直线运动。也就是说，上述旋转定位装置的各机构配合作业能够将动力部件沿某一方向的单向直线运动转化为产品在某一平面内的旋转运动和另一方向上的直线运动，从而实现了对产品的快速旋转定位，使产品能够从初始位置快速到达目标位置，不仅输送速度快，且定位精度较高。
34.具体地，壳体是该旋转定位装置的安装和容纳部件。具体地，壳体包括外壳(图中未示出)和安装架1，外壳为由多个板件拼接形成的盒状结构，外壳的内壁面围设形成容纳腔，安装架1置于容纳腔内。直线输出机构2、连杆机构3、滑块4、齿轮5和齿条6均位于容纳腔内，且直线输出机构2、连杆机构3、齿条6等机构均安装在安装架1上，输送钳7的部分结构位于容纳腔内，部分位于外壳的外部。
35.直线输出机构2是该装置的动力部件。如图1所示，安装架1的左下角设置有开口向下的安装槽，直线输出机构2的固定部件安装在安装槽内，直线输出机构2的输出端位于固定部件的下端。当直线输出机构2启动后，直线输出机构2的输出端能够沿第一直线进行往复移动。在本实施例中，第一直线为沿竖直方向延伸的直线，即，直线输出机构2启动后，直线输出机构2的输出端可沿竖直方向向上或者向上移动。
36.可选地，直线输出机构2可以为驱动气缸，驱动气缸包括缸体和气缸杆。驱动气缸的缸体固定在安装架1的安装槽上，驱动气缸的气缸杆上设置有连接块，第一杆301的自由端转动连接在连接块上。
37.当驱动气缸的气缸杆沿竖直方向向下移动时，连接块同步竖直向下移动。第一杆301在连接块的驱动下，沿图1中所示的逆时针方向旋转，从而使与第一杆301一体成型的第
二杆302同步逆时针旋转。由于第二杆302的自由端与滑块4转动连接，因此在第二杆302的驱动下，滑块4能够沿第二直线进行移动。可选地，如图1所示，在本实施例中，第二直线与第一直线垂直，第二直线为沿水平方向延伸的直线，故当第二杆302逆时针旋转时，滑块4沿图1所示的水平方向向左移动。反之，当气缸杆沿竖直方向向上移动时，滑块4能够沿水平方向向右移动。如此即可将气缸杆沿竖直方向的移动转化为滑块4沿水平方向的移动。当然在其他实施例中，第一直线和第二直线也可以根据需求设置为沿其他方向延伸的直线。
38.在其他实施例中，直线输出机构2还可以为直线电机，第一杆301的自由端转动连接直线电机的输出端上。此外，其他能够实现直线运动的机构也可以作为本实施例中的直线输出机构2，在此不做一一列举。
39.此外，为了实现直线输出机构2的输出端的快速复位，还可以在直线输出机构2的输出端和固定端之间设置弹性件，弹性件可以为弹簧。当直线输出机构2的输出端沿第一直线向背离固定端的一侧移动时，弹性件被拉长从而积聚弹性势能，当输出端需要沿第一直线向靠近固定端的一侧移动时，弹性件的弹性势能释放，如此能够加速输出端的移动速度，从而实现输出端的快速复位，有利于提高该旋转定位机构的工作效率。
40.可选地，第一杆301和第二杆302之间的预设夹角为锐角，从而使连杆机构3呈“7”字型。进一步可选地，第一杆301的杆长小于第二杆302的杆长，从而使滑块4能够位于直线输出机构2的右上方，如此排布占用空间小，有利于实现旋转定位装置的小型化。
41.为了进一步提高该旋转定位装置的结构紧凑性，在连接块上设置有旋转槽，旋转槽包括弧形段，弧形段包括两个相对设置的圆弧内壁面，两个圆弧内壁面具有同一个圆心。在第一杆301的自由端沿宽度方向上的两个侧壁上分别设置有一圆弧块，两个圆弧块具有同一个圆心。两个圆弧块置于弧形段内，且圆弧块的外壁面的弧度与弧形段的圆弧内壁面的弧度相适配，圆弧块的圆心与圆弧内壁面的圆心重合。当第一杆301绕第一轴线转动时，圆弧块能够沿圆弧内壁面移动，从而实现了第一杆301与连接块的转动连接。相较于现有技术中利用转轴连接，上述连接方法有利于提高第一杆301和连接块的连接紧凑性，减少组装第一杆301和直线输出机构2所需的空间。
42.进一步地，上述旋转槽还包括设置在弧形段两侧的避让段，每一个避让段均呈喇叭状，且避让段的小开口端与弧形段连通。沿第一杆301的长度方向，第一杆301在弧形块的两侧均具有一部分杆件，两个避让段分别用于容置位于弧形块两侧的杆件。将避让段设置为喇叭状，能够保证第一杆301绕第一轴线转动上不会被连接块干涉。第二杆302和滑块4处的转动连接方法相同，在此不做赘述。
43.进一步地，为了提高滑块4沿第二直线移动的精度，在安装架1上设置有滑轨，滑轨沿第二直线延伸设置，即在本实施例中，滑轨沿水平方向延伸设置，滑块4滑动连接在滑轨上。除了滑轨外，还可以在安装架1上设置沿水平方向延伸的滑槽，将滑块4置于滑槽内，同样能够实现滑块4沿水平方向的精确移动。为了降低滑块4在滑槽或者滑轨上的移动难度，还可以在滑块4上设置滑轮，利用滑轮与滑槽或者滑轨抵接，从而将两者之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，降低摩擦阻力。
44.继续参照图1所示，齿轮5转动连接在滑块4的顶部，具体可采用转轴实现转动连接，即在滑块4的顶部凸设一转轴，齿轮5套设在转轴上。齿条6沿水平方向固定在安装架1上，继续参照图1所示，齿条6位于齿轮5的后方，当滑块4沿水平方向移动时，齿轮5在绕第二
轴线转动的同时沿水平方向移动。在本实施例中，第二轴线与第一轴线垂直，第一轴线沿水平方向延伸设置，第二轴线沿竖直方向延伸设置。
45.输送钳7设置在齿轮5的顶部，输送钳7的一端与齿轮5固定连接，连接点可以与第二轴线重合，也可以错位，在本实施例中，选择重合，从而使输送钳7和齿轮5能够同轴旋转。固定连接的方法可以为螺钉连接、粘接或者焊接等。当齿轮5绕第二轴线转动的同时沿水平方向移动时，输送钳7同步沿水平方向移动，并同步在第一平面内转动，在本实施例中，第一平面为水平面。
46.进一步地，输送钳7在第一平面内的转动角度为0
‑
360
°
，例如可以为90
°
、180
°
、270
°
或者360
°
等。根据输送钳7在第一平面内需要进行旋转的角度，可将齿轮5设置为全齿轮或者半齿轮，例如，当输送钳7需要在第一平面内转动90
°
时，可以将齿轮5上的轮齿对应的圆心角设置为90
°
；当输送钳7需要在第一平面内转动180
°
时，可以将齿轮5上的轮齿对应的圆心角设置为180
°
，如此可进一步提高定位精度。
47.需要注意的是，为了保证输送钳7能够实现在第一平面内的旋转，在安装架1和外壳上需要设置避让输送钳7的避让槽，避让槽的大小根据输送钳7的转动角度确定。
48.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。