运动转换组件以及运动转换装置的制作方法

1.本发明涉及传动装置技术领域，具体为运动转换组件以及运动转换装置。


背景技术：

2.现有的运动转换组件的多采用曲柄转动臂机构，但曲柄转动臂机构无法精准控制旋转的角度，而且曲柄转动臂机构的设计比较复杂，生产成本较高。
3.在许多设备中，旋转运动主要由旋转气缸来实现旋转，但旋转气缸无法适应高速旋转运动，在高速旋转运动过程中，旋转气缸的旋转头绕通过转轴进行转动，旋转头在转动停止和转动开始时，转轴会受到很大的扭矩，，因此，高速的旋转运动会导致旋转气缸的转轴损坏，旋转气缸的使用寿命较低，需要经常更换，增加经济成本。另外，旋转气缸在竖直方向上占用的空间较大，不适于竖直方向空间较小的安装空间使用。


技术实现要素：

4.本发明的一个优势在于提供运动转换组件，转动构件能够将移动部的直线运动转换为连接构件绕转动轴转动，其中限位件能够调整活动部绕转动轴转动的角度。
5.本发明的一个优势在于提供运动转换组件，其中限位件能够缓冲移动部运动的冲击力，能够避免转动轴受到移动部在移动过程中的冲击力，使得运动转换组件能够适应高速旋转运动。
6.为达到本发明以上至少一个优势，本发明提供一种运动转换组件，用于连接于一直线驱动单元的一移动部，所述运动转换组件包括：
7.一基座；
8.一转动臂，所述转动臂形成一受力端部和一带转端部，其中受力端部用于与所述移动部连接；
9.一旋转轴，所述旋转轴被可转动地设置于所述基座，并且以能够在所述受力端部受到所述移动部驱动时，被所述受力端部带动而旋转的方式固定连接于所述带转端部，其中所述旋转轴的轴向垂直于所述转动臂转动方向所在的平面；和
10.一限位构件，所述限位构件位于所述转动臂的运动路径，并且以能够限制所述转动臂转动角度的方式设置于所述基座。
11.根据本发明一实施例，所述运动转换构件还包括一连接构件，所述连接构件包括一枢转轴，所述枢转轴与所述移动部转动连接。
12.根据本发明一实施例，所述连接构件包括一连接滑块，用于连接所述移动部，所述转动臂的所述受力端部通过所述枢转轴被可转动地连接于所述连接滑块。
13.根据本发明一实施例，所述基座在所述型块的移动路径开设有至少一限位直轨，所述连接滑块至少部分在所述限位直轨。
14.根据本发明一实施例，所述基座包括至少一轴承，所述轴承被设置转动连接所述旋转轴和所述基座。
15.根据本发明一实施例，所述限位构件包括一固定件和一末端限位件，所述固定件被设置于所述基座，所述固定件位于所述转动臂的旋转路径，所述末端限位件被可调节地设置于所述固定件。
16.根据本发明一实施例，所述限位构件还包括一起始限位件，所述起始限位件开设有一阻挡槽，其中所述阻挡槽的内径大于所述移动部，所述阻挡槽的内径小于所述连接滑块，以使所述起始限位件能够限制所述移动部返程的位置。
17.根据本发明一实施例，所述起始限位件沿所述移动部的运动方向被可调节地设置于所述基座。
18.根据本发明一实施例，所述安装部可调节相对所述旋转轴角度地设置于所述旋转轴。
19.根据本发明一实施例，所述安装部可调节相对所述旋转轴角度地设置于所述旋转轴。
20.为达到本发明以上至少一个优势，本发明提供运动转换装置，其特征在于，所述运动转换装置包括：
21.一直线驱动单元，所述直线驱动单元具有一移动部；
22.一执行构件；和
23.如上述任一实施例所述运动转换组件，所述移动部与所述运动转换组件的转动臂传动连接，所述执行构件被设置于所述运动转换组件的安装部。
24.为达到以上至少一个优势，本发明还提供一种运动转换组件的工作方法，其中所述运动转换组件的工作方法包括：
25.通过直线运动的所述直线驱动单元的移动部推动所述转动臂的所述受力端部沿着与所述旋转轴轴向垂直的平面转动；
26.所述转动臂的所述带状端部带动固定连接于所述转动臂的所述带状端部的所述旋转轴旋转。
27.根据本发明一实施例，所述运动转换组件的工作方法还包括：
28.调整位于所述转动臂转动路径上的所述限位构件相对于所述转动臂的距离，以调整所述转动臂转动的角度。
29.根据本发明一实施例，所述步骤：调整位于所述转动臂转动路径上的所述限位构件相对于所述转动臂的距离，以调整所述转动臂转动的角度包括：
30.通过调整所述末端限位件相对于所述转动臂的距离，以调整所述转动臂朝着一个方向转动的角度。
31.根据本发明一实施例，所述步骤：调整位于所述转动臂转动路径上的所述限位构件相对于所述转动臂的距离，以调整所述转动臂转动的角度包括：
32.通过调整所述起始限位件相对于所述转动臂的距离，以调整所述转动臂朝着另一个方向转动的角度。
附图说明
33.图1示出了本发明所述运动转换组件的结构示意图。
34.图2示出了本发明所述运动转换组件的局部结构示意图。
35.图3示出了本发明所述运动转换组件去除基座的结构示意图。
36.图4示出了本发明所述运动转换组件的俯视图。
具体实施方式
37.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
38.本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
39.可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
40.参考图1至图4，依本发明一较佳实施例的运动转换组件将在以下被详细地阐述。所述运动转换组件能够将往复的直线运动转换为往复的旋转运动，并且能够精准地控制旋转运动的角度。所述运动转换组件被传动连接于一直线驱动单元800包括的一移动部810，所述移动部810能够被驱动做往复直线运动，以使所述移动部810能够驱动连接于所述移动部810的所述运动转换组件将所述移动部810的移动转换为预定部位的转动。
41.所述运动转换组件包括一基座10、一旋转轴20、一转动臂30和一限位构件40。
42.所述转动臂30具有一受力端部31和一带转端部32，其中所述受力端部31被连接于所述移动部810。
43.所述旋转轴20被可转动地设置于所述基座10，所述转动臂30的所述带转端部32与所述旋转轴20固定，其中所述转动臂30以在所述受力端部31受力后能够在与所述旋转轴20轴向垂直的平面内转动的方式安装于所述基座20。
44.这样一来，在所述受力端部31受到所述移动部810驱动时，所述转动臂30将在与所述旋转轴20轴向垂直的平面内转动，进而使得所述旋转轴20被所述带转端部32带动而旋转。
45.所述限位构件40位于所述转动臂30的转动路径，并且在所述转动臂30旋转至预定位置时，阻挡所述转动臂20进一步转动，从而限制所述旋转轴20旋转的角度。也就是说，所述限位构件40以能够限制所述转动臂20转动角度的方式设置于所述基座10。
46.由于所述转动臂30和所述旋转轴20固定连接，当所述移动部810以直线运动驱动所述转动臂30的受力端部31时，所述受力端部31相应的移动，被固定于所述带转端部32的所述旋转轴20将相对于所述基座10做旋转运动，并带动所述旋转轴20同步转动。
47.进一步地，所述旋转轴20被安装于所述基座10后，所述旋转轴20的端部进一步延伸而远离所述基座10的部分形成一安装部610，供安装至少一执行构件900。
48.这样一来，在所述旋转轴20转动时，所述安装部610同步转动，从而使得安装在所
述安装部610的所述执行构件900同步转动，因此，通过所述移动部810的直线驱动，能够使所述执行构件900做旋转运动，由于所述限位构件40位于所述转动臂30的运动路径，即当所述转动臂30运动到与所述限位构件40接触时，所述旋转轴20停止旋转，通过所述限位构件40限制所述旋转轴20带动所述执行构件900旋转的角度，实现精准控制所述执行构件900旋转的角度。
49.可以理解的是，在所述转动臂30运动至与所述限位构件40接触时，即所述转动臂30在运动过程中会碰撞所述限位构件40，因此，所述限位构件40能够吸收所述移动部810推动所述转动臂30旋转的冲击力，能够降低所述旋转轴20高速转动时的受力，从而提高所述旋转轴20的使用寿命。因此，所述运动转换组件能够适应长时间且快速的运动状态，稳定地将直线运动转换为旋转预定角度的旋转运动。
50.具体地，所述运动转换组件还包括一连接构件50。
51.在一个实施例中，所述连接构件50包括一枢转轴51，所述枢转轴51与所述移动部810转动连接。所述枢转轴51转动的轴线平行于所述旋转轴20的轴线。
52.在一个变形实施例中，所述连接构件50还包括一连接滑块52，用于连接所述移动部810，以在所述移动部810移动时，所述连接滑块52能够随着所述移动部810的移动一同移动。所述转动臂30的所述受力端部31通过所述枢转轴51被可转动地连接于所述连接滑块52。
53.所述基座10形成一限位直轨11，其中所述限位直轨11被设置与所述连接滑块52的移动路径平行，用于限位所述连接滑块52做直线移动，从而保证所述连接滑块52沿着直线移动。更重要的是，由于所述连接滑块52的移动被所述限位直轨11限位，因此，所述连接滑块52的移动过程中不会晃动，从而保证后续被驱动旋转的所述旋转轴20能够稳定地转动。
54.具体地，所述限位直轨11被设置为至少一直槽，用于容纳所述连接滑块52。作为可变形的，所述限位直轨11也可以被设置为至少一凸轨。
55.所述运动转换组件包括至少一轴承500，所述轴承500被设置转动连接所述旋转轴20和所述基座10，使得所述旋转轴20能够以较小的摩擦力于所述基座10上转动，保证所述旋转轴20稳定地在所述基座10上转动。具体地，所述轴承20的数量被实施为两个，两个所述轴承500对应被套设于所述旋转轴20的两端，使得所述旋转轴20在所述基座10上稳定转动。
56.优选地，所述限位直轨11被设置为直槽。所述连接滑块52至少部分在所述限位直轨11内，在所述连接滑块52移动过程中，所述限位直轨11能够引导所述连接滑块52沿直线方向移动，保证所述连接滑块52平稳移动。
57.优选地，所述基座10上开设有两个所述限位直轨11，所述连接滑块52的两端均延伸至所述限位直轨11内，所述连接滑块52被两个所述限位直轨11引导移动，进一步地保证所述连接滑块52平稳移动。
58.具体地，所述连接滑块52连接所述受力端部31的一端形成一c型口5201，所述受力端部31被容纳于所述c型口5201，且所述受力端部31通过所述枢转轴51被连接于所述连接滑块52。此外所述连接滑块52上形成所述c型口5201的上下两部分至少分别部分被容纳于所述直槽中。
59.更优选地，所述转动臂30的所述受力端部31和所述带转端部32之间形成一腰槽301，其中所述枢转轴51穿过所述腰槽301。
60.可以理解的是，由于在所述转动臂30上设置有所述腰槽301，因此，在所述移动部810快速移动时，所述枢转轴51能够沿着所述腰槽301移动预定的距离，从而可以达到减缓所述转动臂30转动速度的目的，这样一来，就可以避免所述转动臂30一开始快速地移动。
61.进一步地，所述限位构件40包括一固定件41和一末端限位件42，所述固定件41被形成于所述基座10，所述固定件41位于所述转动臂30的旋转路径，所述末端限位件42被设置相对于所述转动臂30距离可调地设置于所述固定件41。
62.在所述移动部810推出的过程中，所述转动臂30旋转预定角度后，所述转动臂30能够与所述末端限位件42接触，从而使所述转动臂30继续旋转受到限制，进而限制所述旋转轴20的旋转角度，进而达到限制所述执行构件900旋转的角度。
63.具体地，所述末端限位件42被实施为螺栓或螺钉，对应地，所述固定件41开设有一螺纹孔，所述螺栓螺纹连接于所述螺纹孔内。所述螺栓具有一螺栓头和一螺杆，其中螺杆于螺纹连接于所述螺纹孔，所述螺栓头用于和所述转动臂30接触。对所述螺杆进行旋动，能够改变所述螺栓头相对所述固定件41的位置，从而改变所述螺栓头和所述转动臂30的接触位置，进而能够改变所述转动臂30可旋转的位移。
64.采用螺纹的方式来调节所述转动臂30与所述末端限位件42的接触位置，能够保证所述末端限位件42稳定地抵挡所述转动臂30，并且由于所述末端限位件42需要承受所述转动臂30受到所述移动部810推动的冲击力，采用螺纹连接能够保证所述末端限位件42稳定地固定在所述固定件41上，能够很好地承受所述转动臂30的撞击，并且采用螺纹的方式调节所述末端限位件42的位置，还能够保证所述末端限位件42调节后的稳定性。
65.所述限位构件40还包括一起始限位件43，所述起始限位件43开设一阻挡槽4301，其中所述阻挡槽4301可供所述移动部810通过，所述阻挡槽4301的内径小于所述连接滑块52，所述起始限位件43被设置于所述基座10，并位于所述连接滑块52和所述直线驱动单元800之间，且所述阻挡槽4301朝向所述基座10，所述起始限位件43能够阻挡所述连接滑块52朝所述直线驱动单元800移动，即所述起始限位件43能够限制所述移动部810返程后的位置，保证所述转动臂30在往复旋转后能够回到一个固定位置，进而限定所述旋转轴20回旋的角度。
66.所述起始限位件43沿所述移动部810的运动方向被可调节地设置于所述基座10。
67.具体地，所述起始限位件43被实施为u型件，所述u型件形成所述阻挡槽4301，所述u型件通过螺栓固定于所述基座10，所述基座10沿所述移动部810的移动方向开设有多个螺纹孔，通过改变螺栓和螺纹孔配合的位置，从而能够改变所述u型件安装在所述基座10上的位置，达到调整所述移动部810返回位置的目的。
68.所述限位构件40中的末端限位件42用于限制所述转动臂30到达的位置，所述起始限位件43用于限制所述转动臂30起始的位置，以能够起到调整所述旋转轴20旋转的幅度，进而能够控制所述执行构件900旋转幅度。
69.另外，所述末端限位件42在所述固定件41的位置能够调节，进而能够调节所述执行构件900最终达到的位置。所述起始限位件43在所述基座10上的位置可调节，能够调节所述执行构件900起始旋转的位置，从而能够精准地调节所述执行构件900可旋转的角度，提高所述执行构件900旋转的精度。
70.所述运动转换组件还包括一对接构件600，其中所述对接构件具有一安装部610，
所述安装部610可调节角度地设置于所述旋转轴20。具体地，所述安装部610上开设有一多边形孔6101，所述旋转轴20的下端部或上端部与所述多边形孔6101相适配，使得所述旋转轴20能够垂直插入所述安装部610，并且所述安装部610无法相对所述旋转轴20转动。由于所述安装部610上开设有多边形孔6101，能够对所述安装部610进行旋转，达到改变所述安装部610相对所述旋转轴20的角度，实现调节所述安装部610角度的目的。
71.具体地，所述多边形孔6101被实施为六边形孔，所述安装部610调节的角度以六十度为基础，即所述安装部610与所述旋转轴20每次可调节的最小角度为六十度，从而实现可调节角度地设置于所述旋转轴20。另外，所述多边形孔6101还可被实施为八边形、十边形或十二边形，以使所述旋转轴20能够以更小的角度调节其与所述旋转轴20的角度。
72.具体地，所述运动转换组件能够将直线运动转换为九十度的旋转运动，使得所述安装部610能够绕所述旋转轴20旋转九十度，从而带动安装在所述安装部610上的所述执行构件900同步旋转九十度。另外，由于所述限位构件40的设置，其中末端限位件42和起始限位件43能够限制所述执行构件900旋转的角度，保证所述执行构件900精准地旋转九十度。
73.值得一提的是，所述执行构件900被安装于所述对接构件600。
74.根据本发明的另一个方面，本发明提供一种运动转换装置，所述运动转换装置包括一直线驱动单元800、一执行构件900和所述运动转换组件，所述直线驱动单元800具有所述移动部810，所述移动部810能够被驱动做往复直线运动，所述执行构件900被设置于所述安装部610，使得所述执行构件900跟随所述安装部610同步运动。
75.具体地，所述执行构件900被实施为气动夹爪或液压夹爪，所述直线驱动单元800被实施为气动推杆或液压推杆。在所述气动推杆的推动下，所述转动臂30和所述旋转轴20驱动所述气动夹爪旋转，使得气动夹爪能够将一个地方的物品夹持并旋转移动后放置在另一个地方，能够实现物品的运输，由于所述运动转换组件能够精准地控制所述气动夹爪的转动角度，因此，使得所述气动夹爪能够适应高精度位移的场合。
76.所述运动转换装置还包括一竖直驱动单元700，所述竖直驱动单元700具有一竖直移动部710，所述竖直移动部710能够被驱动竖直移动，所述基座10被设置于所述竖直移动部710，使得所述基座10能够相对所述竖直驱动单元700进行移动，从而能够调节所述直线驱动单元800在竖直方向上的位置，改变所述执行构件900在竖直方向上的位置，使得所述执行构件900能够进行更加复杂的运动。
77.如图1所示，所述运动转换组件将水平方向的直线运动转换为绕竖直轴线的旋转运动，所述运动转换组件仅在水平直线方向上占用过多的空间，在竖直方向上占用的空间仅为所述旋转轴20的长度，因此，所述运动转换组件在竖直方向上占用的空间较小，使得所述运动转换组件能够适应竖直空间较小的场景。
78.根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种运动转换组件的工作方法，其中所述运动转换组件的工作方法包括：
79.s1001，通过直线运动的所述直线驱动单元800的移动部810推动所述转动臂30的所述受力端部31沿着与所述旋转轴20轴向垂直的平面转动；
80.s1002，所述转动臂30的所述带状端部32带动固定连接于所述转动臂30的所述带状端部32的所述旋转轴20旋转。
81.优选地，所述运动转换组件的工作方法还包括：
82.s1003，调整位于所述转动臂30转动路径上的所述限位构件40相对于所述转动臂30的距离，以调整所述转动臂30转动的角度。
83.具体地，所述步骤s1003包括：
84.s10031，通过调整所述末端限位件42相对于所述转动臂30的距离，以调整所述转动臂30朝着一个方向转动的角度。
85.更具体地，所述步骤s1003包括：
86.s10031，通过调整所述起始限位件43相对于所述转动臂30的距离，以调整所述转动臂30朝着另一个方向转动的角度。
87.本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的优势已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。