一种增加机械手多方向运动执行端设备的制作方法

1.本发明涉及自动化设备技术领域，特别涉及一种增加机械手多方向运动执行端设备。


背景技术：

2.在注塑行业，自动化设备被更多、更广泛的应用，其中注塑末端产品流转也被作为成型业的重要组成部分，尤其是在标准机械手成型之后，对于机械手多种运动方式更是倍加依赖；但是目前注塑末端的标准机械手运动方向单一，对于一些模内多次多角度运动无能为力，因此本发明研制了一种增加机械手多方向运动执行端设备，以解决现有技术中存在的问题，经检索，未发现与本发明相同或相似的技术方案。


技术实现要素：

3.本发明目的是：提供一种增加机械手多方向运动执行端设备，以解决现有技术中注塑末端的标准机械手运动方向单一，对于一些模内多次多角度运动无能为力的问题。
4.本发明的技术方案是：一种增加机械手多方向运动执行端设备，包括中轴线垂直设置的第一轴及第二轴，第一驱动件及第二驱动件，以及润滑机构；所述第一驱动件与第一轴传动连接，驱动第一轴转动，并带动第二轴沿第一轴的中轴线转动；所述第二驱动件与第二轴传动连接，驱动第二轴沿自身中轴线转动；所述润滑机构设置于第一轴内，用以润滑第二驱动件末端。
5.优选的，所述第一轴呈中空状，外侧壁具有法兰盘；所述第二轴包括内轴及外轴，所述外轴与法兰盘固定连接，所述内轴通过轴承与外轴连接，端部延伸至第一轴内部；所述第一驱动件末端与第一轴端部固定连接，所述第二驱动件末端设置于第一轴内，并与内轴连接。
6.优选的，所述第一驱动件包括第一伺服电机、第一同步轮、第一同步带及减速机，所述第一伺服电机和减速机分别与两个第一同步轮连接，所述减速机的传动端与第一轴端部固定连接；所述第二驱动件包括第二伺服电机、第二同步轮、第二同步带、传动轴，锥齿轮a及锥齿轮b；所述第二伺服电机和传动轴分别与两个第二同步轮连接，且所述传动轴与第一轴同轴设置，端部延伸至第一轴内部；所述锥齿轮a和锥齿轮b分别与传动轴及内轴固定连接，并相啮合。
7.优选的，所述传动轴外侧套设有固定安装的套轴，且传动轴与套轴内壁之间采用轴承连接；所述第一轴远离减速机的一端呈开口状，插设在套轴外侧，并与套轴外壁之间采用轴承连接。
8.优选的，所述润滑机构包括转轴，以及安装于转轴端部的锥齿轮c；所述转轴通过轴承与第一轴外壁连接，并向第一轴内部延伸；所述锥齿轮c固定于转轴内侧端部，并与锥齿轮a啮合，内部具有油槽，所述油槽向部分齿顶面处延伸。
9.优选的，连通有油槽的所述锥齿轮c的单齿中，具有内凹形成的嵌槽及油腔，所述
嵌槽内嵌套配合有毛毡，所述油腔与油槽连通。
10.优选的，所述毛毡均布于锥齿轮c上，设定相邻两个毛毡之间的齿数为m，设定锥齿轮a的齿数为n，则m与n之间的关系需满足：m+1不能被n整除。
11.优选的，所述毛毡端面凸出锥齿轮c的齿顶面。
12.优选的，所述第一驱动件及第二驱动件均安装在骨架上，并分设在骨架不同侧；所述第一伺服电机与第二伺服电机均朝向骨架内部安装，并错位放置。
13.与现有技术相比，本发明的优点是：
14.(1)本发明主要针对注塑末端的机械手取件问题进行设计，增加机械手的模内动作方向，改变现有机械手单一的动作方式，代替人工，减少安全风险，提高企业效率。
15.(2)驱动方式简单，整体结构设计简单且紧凑，通过第一驱动件和第二驱动件的驱动，即能实现第二轴沿两个轴线方向的转动，角度变化范围广，进而实现与固定板连接的部件执行动作更灵活。
16.(3)第二轴自转或绕第一轴中轴线转动的过程中，锥齿轮a与锥齿轮b均会发生相对转动，因此两者之间的高效啮合十分重要，需时刻保证其润滑度，本发明通过增设润滑机构，在锥齿轮a发生转动时，由于传动作用及齿数的设计，能够保证锥齿轮a的每一个齿间均能与毛毡接触实现润滑，并在锥齿轮a与锥齿轮b传动过程中实现锥齿轮b的进一步润滑；同时毛毡不仅在啮合传动过程中能够向锥齿轮a传递润滑油，同时也能吸附住润滑油，防止润滑油在第一轴内滴落，润滑效果优良。
附图说明
17.下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
18.图1为本发明所述的一种增加机械手多方向运动执行端设备的结构示意图，其中骨架为爆炸结构；
19.图2为本发明所述的一种增加机械手多方向运动执行端设备进行局部剖的结构主视图；
20.图3为本发明所述第一轴的结构示意图；
21.图4为本发明所述锥齿轮a、锥齿轮b、锥齿轮c啮合时的剖视图；
22.图5为本发明所述锥齿轮c的剖视图；
23.图6为本发明所述锥齿轮c的结构示意图；
24.图7为本发明所述锥齿轮c中连通有油槽的单齿的结构示意图；
25.图8为本发明所述锥齿轮a与锥齿轮c啮合转动润滑时的原理图。
26.其中：1、骨架；
27.11、上支架，12、下支架，13、罩壳，14、前面板，15、后面板；
28.2、第一轴；
29.21、法兰盘；
30.3、第二轴；
31.31、内轴，32、外轴，33、固定板；
32.4、第一驱动件；
33.41、第一伺服电机，42、第一同步轮，43、第一同步带，44、减速机；
34.5、第二驱动件；
35.51、第二伺服电机，52、第二同步轮，53、第二同步带，54、传动轴，55、套轴，56、锥齿轮a、57、锥齿轮b；
36.6、润滑机构，61、转轴，62、锥齿轮c，63、油槽，64、毛毡，65、嵌槽，66、油腔。
具体实施方式
37.下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：
38.如图1、图2所示，一种增加机械手多方向运动执行端设备，包括骨架1，中轴线垂直设置的第一轴2及第二轴3，第一驱动件4及第二驱动件5，以及润滑机构6；简单的，第一驱动件4及第二驱动件5均安装在骨架1上，并分设在骨架1不同侧；第一驱动件4与第一轴2传动连接，驱动第一轴2转动，并带动第二轴3沿第一轴2的中轴线转动；第二驱动件5与第二轴3传动连接，驱动第二轴3沿自身中轴线转动；润滑机构6设置于第一轴2内，用以润滑第二驱动件5末端。
39.具体的，如图1所示，骨架1包括上支架11、下支架12、设置在两侧的罩壳13、安装于前后两侧的前面板14及后面板15；上支架11沿垂直于前面板14/后面板15端面的截面呈n型，并形成上腔室；下支架12固定在上支架11下方，沿平行于前面板14/后面板15端面的截面呈n型，并形成下腔室；罩壳13固定在上支架11与下支架12两侧，前面板14及后面板15分别固定在上支架11前后两侧。
40.如图2、图3所示，第一轴2设置于下腔室内，用于与第一驱动件4的末端固定连接，进而受第一驱动件4的驱动执行动作；其结构呈中空状，内壁围成一柱形，外侧壁具有呈一体结构设置的法兰盘21，沿中轴线方向的一侧呈封闭状，另一侧呈开口状。
41.如图2所示，第二轴3包括内轴31及外轴32，外轴32与法兰盘21固定连接，内轴31通过轴承与外轴32连接，一侧端部延伸至第一轴2内部，另一侧端部安装有固定板33，该固定板33处于外轴32外侧端，用于安装治具，便于从注塑机内部取料；需要注意的是，内轴31/外轴32并非一体成型的结构，可采用多个零部件固定组合而成。
42.结合图2所示，第一驱动件4包括第一伺服电机41、第一同步轮42、第一同步带43及减速机44，第一伺服电机41和减速机44分别与两个第一同步轮42(主动轮、从动轮之分)连接；第一伺服电机41安装于上腔室内，第一同步轮42及第一同步带43安装于罩壳13内，减速机44安装于下腔室内，并与第一轴2同轴设置，且减速机44的传动端与第一轴2呈封闭状的端部固定连接，进而通过第一伺服电机41的驱动，能够实现第一轴2的转动，并带动第二轴3沿第一轴2的中轴线转动。
43.如图2所示，第二驱动件5包括第二伺服电机51、第二同步轮52、第二同步带53、传动轴54，锥齿轮a56及锥齿轮b57；第二伺服电机51和传动轴54分别与两个第二同步轮52(主动轮、从动轮之分)连接；第二伺服电机51安装于上腔室内，并与第一伺服电机41错开设置，保证空间布局的合理性；第二同步轮52及第二同步带53安装于另一侧罩壳13内；传动轴54与第一轴2同轴设置，外侧套设有固定安装的套轴55，端部延伸至第一轴2内部；锥齿轮a56和锥齿轮b57分别与传动轴54及内轴31固定连接，并相啮合，进而通过第二伺服电机51的驱动，能够实现第二轴3沿自身中轴线转动。
44.如图4-6所示，润滑机构6包括转轴61，以及安装于转轴61端部的锥齿轮c62；转轴
61通过轴承与第一轴外壁连接，并向第一轴内部延伸；锥齿轮c62固定于转轴61内侧端部，并与锥齿轮a56啮合，内部具有油槽63，油槽63向部分齿顶面处延伸，如图7所示，连通有油槽63的锥齿轮c62的单齿中，具有内凹形成的嵌槽65及油腔66，嵌槽65内嵌套配合有毛毡64，毛毡64密封油腔66，并使油腔66仅与油槽63连通；毛毡64端面凸出锥齿轮c62的齿顶面，当锥齿轮c62与锥齿轮a56啮合转动时，使毛毡64挤压，部分润滑油传递至锥齿轮a56上，同时由于毛毡64也具有吸附性，保证润滑油不会出现滴落现象。
45.毛毡64均布于锥齿轮c62上，设定相邻两个毛毡64之间的齿数为m，设定锥齿轮a56的齿数为n，则m与n之间的关系需满足：m+1不能被n整除，即m除以m+1具有余数；具体的：
46.如图8所示，设定锥齿轮a56的齿数n＝20，设定锥齿轮c62的齿数为9，相邻两个毛毡64之间的齿数m＝2，即任意三个相邻的齿之间就具有一个毛毡64；当锥齿轮c62与锥齿轮a56啮合转动过程中，锥齿轮c62滚动第一圈时，图中第一圈上对应黑点连线上的齿间被润滑，即编号
①④⑦⑩
当锥齿轮c62滚动第二圈是，图中第二圈上对应的黑点连线上的齿间被润滑，即编号
②⑤⑧
当锥齿轮c62滚动第三圈时，图中第三圈上对应的黑点连线上的齿间被润滑，即编号
③⑥⑨
此时所有锥齿轮a56上的齿间均实现与毛毡64接触润滑；而当锥齿轮a56与锥齿轮b57传动过程中也实现锥齿轮b57的进一步润滑。
47.关于套轴55，其固定在下支架12上，内壁与传动轴54之间采用轴承连接，外壁与第一轴2开口状的一端采用轴承连接，保证第一轴2在转动时的稳定性。
48.关于第二轴3沿第一轴2的中轴线转动：采用第一驱动件4进行驱动，第一伺服电机41启动，通过第一同步轮42、第一同步带43及减速机44的传动，实现第一轴2的转动，进而带动第二轴3转动，与之连接的固定板33发生转动；此时与内轴31连接的锥齿轮b57也会相对锥齿轮a56发生转动。
49.关于第二轴3沿自身中轴线转动：采用第二驱动件5进行驱动，第二伺服电机51启动，通过第二同步轮52、第二同步带53、传动轴54，锥齿轮a56及锥齿轮b57的传动，实现内轴31的转动，与之连接的固定板33发生转动。
50.关于润滑机构6的润滑，当锥齿轮a56转动过程中，会带动锥齿轮b57及锥齿轮c62转动，由于传动作用及齿数的设计，能够保证锥齿轮a56的每一个齿间均能与毛毡64接触实现润滑，并在锥齿轮a56与锥齿轮b57传动过程中实现锥齿轮b57的进一步润滑；同时毛毡64不仅在啮合传动过程中能够向锥齿轮a56传递润滑油，同时也能吸附住润滑油，防止润滑油在第一轴内滴落，润滑效果优良。
51.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明，因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。