一种柔性制造生产线快速推送机构的制作方法
【专利摘要】本发明揭示了一种柔性制造生产线快速推送机构，包括导向机构，圆弧齿轮，柔性齿条，齿条箱，所述导向机构设于所述齿条箱端部，所述圆弧齿轮安装在所述齿条箱内，所述柔性齿条包括首端及啮合部，所述首端与所述导向机构固定连接，所述啮合部卷放在所述齿条箱内，且与所述圆弧齿轮相啮合。本发明揭示的一种柔性制造生产线快速推送机构，可以快速准确的将待加工的工件推送到指定位置，且其运动空间小，重复定位精度高，由于采取托举方式，故而对工件外形不存在限定，且不会造成工件变形，同时设备制造成本低。
【专利说明】一种柔性制造生产线快速推送机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种生产线加工辅助装置，尤其涉及一种柔性制造生产线快速推送机构。
【背景技术】
[0002]在柔性制造生产线上，经常需要将待加工工件搬运到指定加工点进行机械加工，然而现有的柔性制造生产线，大部分通过机械手来实现空间抓放，从而达到待加工工件的运送，这种机械手适用于各种生产品种的中小批量自动化生产，其由PLC控制，是一种按预先设定的程序进行工件传送加工的自动化装置，虽然这种机械手可以实现工件的运送，但其存在一定的缺陷，如机械手的运行对空间的大小存在要求，一些小空间的生产线就无法使用；机械手是通过类似手指的机构进行货物的夹取，其在夹取货物时需要依靠拉杆的拉力进行夹取，这就对被夹取的物体外形具有一定限制，同时对物体的刚度也存在要求，刚度较小的就会导致物体变形；重复定位精度低，多关节的机械手成本比较高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种可以快递，准确的将待加工工件推送至指定位置，且所需空间小，重复定位精度高的柔性制造生产线快速推送机构。
[0004]为实现上述目的，本发明提出如下技术方案:
一种柔性制造生产线快速推送机构，包括导向机构，圆弧齿轮，柔性齿条，齿条箱，所述导向机构设于所述齿条箱端部，所述圆弧齿轮安装在所述齿条箱内，所述柔性齿条包括首端及啮合部，所述柔性齿条的首端与所述导向机构固定连接，所述柔性齿条的啮合部卷放在所述齿条箱内，且与所述圆弧齿轮相啮合。
[0005]所述首端包括齿节板、销轴、轴套、双排滚轮及拉伸弹簧，所述齿节板首尾之间通过榫头定位连接，所述双排滚轮安装在所述轴套上，通过销轴与所述齿节板连接，所述拉伸弹簧卡设在前后双排滚轮之间的轴套上。
[0006]所述齿条啮合部包括内齿节板，外齿节板，滚轮，销轴及轴套，所述滚轮套设在所述轴套上，所述内齿节板设在所述滚轮两侧，所述外齿节板设在所述内齿节板外部，所述销轴穿过所述外齿节板，内齿节板及轴套，连接所述滚轮，内齿节板及外齿节板。
[0007]所述导向机构包括第一臂架，套设在所述第一臂架内的第二臂架及套设在所述第二臂架内的第三臂架，所述第一臂架、第二臂架的内壁设有内滑轨及定滑轮，所述第二臂架及所述第三臂架外壁设有与所述内滑轨相配合的滑轮及与定滑轮相配合的外滑轨。
[0008]所述齿条箱内设有螺旋状轨槽。
[0009]本发明中的柔性制造生产线快速推动机构，由圆弧形齿轮驱动柔性齿条做直线送料运动，在柔性齿条首端安装工件安放装置，当圆弧形齿轮正转时，柔性齿条首部快速伸出，准确将待加工的工件推送到指定位置，工件在机床上定位夹紧后，圆弧形齿轮反转，将柔性齿条收回，卷放在齿条箱内，准备下一次送料。[0010]与现有技术相比，本发明揭示的一种柔性制造生产线快速推送机构，可以快速准确的将待加工的工件推送到指定位置，且其运动空间小，重复定位精度高，由于采取托举方式，故而对工件外形不存在限定，且不会造成工件变形，同时设备制造成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明所述推送机构的结构示意图；
图2是本发明所述的导向机构结构示意图；
图3a是本发明所述的柔性齿条首端侧视图；
图3b是本发明所述的柔性齿条首端俯视图；
图4是本发明所述的柔性齿条啮合部结构示意图；
图5是本发明所述的圆弧齿轮与柔性齿条啮合示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
[0013]如图1所示，本发明所揭示的一种柔性制造生产线快速推送机构，包括导向机构1，圆弧齿轮2，柔性齿条3，齿条箱4，所述导向机构I设于所述齿条箱4端部，所述圆弧齿轮2安装在所述齿条箱4内，所述柔性齿条3卷放在所述齿条箱4内，其包括首端31及啮合部32，所述首端31与所述导向机构I连接，运动时能保持直线状态，所述首端31不参与圆弧齿轮2啮合，所述啮合部32与所述圆弧齿轮2相啮合。
[0014]具体说来:如图2所示，所述导向机构I包括呈中空结构的第一臂架11，第二臂架12及第三臂架13，所述第一臂架11及第二臂架12内壁设有内滑轨14及定滑轮16，所述第二臂架12及第三臂架13外壁设有滑轮15及外滑轨17，所述第二臂架12套设在所述第一臂架11内部，通过所述第一臂架11上的内滑轨14与所述第二臂架12上的滑轮15、所述第一臂架11上的定滑轮16与所述第二臂架12上的外滑轨17的配合，实现第二臂架12的伸出与缩回，所述第三臂架13套设在所述第二臂架12的内部，通过所述第二臂架12上的内滑轨14与所述第三臂架13上的滑轮15、所述第二臂架11上的定滑轮16与所述第三臂架12上的外滑轨17的配合，实现第三臂架13的伸出与缩回。
[0015]所述柔性齿条3的首端31与所述第三臂架13固定连接，当柔性齿条3伸出时，首端31带动第三臂架13伸出，当第三臂架13完全伸出后，带动第二臂架12伸出，确保了柔性齿条3准确的实现直线运动，且所述第一臂架11，第二臂架12及第三臂架13的长度可根据工件送达距离进行设定。
[0016]如图3a及3b所示，所述首端31包括齿节板311、销轴312、轴套313、双排滚轮314及拉伸弹簧315，所述轴套313固定在所述双排滚轮314内，所述双排滚轮314通过销轴312及轴套313配合活动固定在前后两个齿节板311之间，所述齿节板311具有前端及后端，所述前端设有榫头316，所述后端设有与所述榫头316相榫接合的榫孔317，相邻的两齿节板311之间采用榫接合的方式进行连接，所述拉伸弹簧315卡设在相邻的双排滚轮314的之间的轴套313上，将相邻两齿节板311拉紧，以保证榫头316与榫孔317有良好的接触，且首端311呈直线状，所述齿节板311的前端318与销轴312、齿节板311的后端319与轴套313均为过盈配合，所述销轴312与轴套313、双排滚轮314与轴套313均为间隙配合。[0017]如图4所示，所述啮合部32与首端31连接，其包括滚轮321，轴套313，内齿节板323，外齿节板324及销轴312，所述滚轮321装在所述轴套313上，相邻两个滚轮321之间通过内齿节板323连接形成啮合组，相邻两个啮合组之间通过外齿节板324及销轴312连接形成铰链式啮合部，所述外齿节板324，内齿节板323及轴套313通过所述销轴312连接，所述内齿节板323与轴套313之间，所述外齿节板324与销轴312之间均为过盈配合，所述滚轮321与轴套313之间，所述轴套313与销轴312之间均为间隙配合。
[0018]所述圆弧齿轮2的轮齿为“圆弧-圆弧”形齿廓，所述圆弧齿轮2与所述齿条啮合部32啮合时，所述滚轮321啮合在轮齿内，所述圆弧齿轮2在电动机的驱动下转动。
[0019]若齿条较长，所述齿条箱4内设置圆弧状轨道槽，柔性齿条3收回时可卷放在圆弧状轨道槽内，所述齿条箱4具有圆弧外挡板41，所述圆弧外挡板41与导向机构一起构成齿条的滚道，以供齿条上的滚轮作滚动运动，以减小运动阻力。
[0020]本发明所揭示的柔性制造生产线快速推送机构，其工作原理为:当需要推送工件时，启动电动机带动圆弧齿轮2正转，此时轮齿推动滚轮321从而带动啮合部32前移，所述首端31在所述啮合部32的推动下伸出，通过设在前方的工件安放装置将待加工的工件送至指定位置，完成后电动机带动圆弧齿轮2反转，从而将柔性齿条3收回。
[0021 ] 为了保证柔性齿条3在齿条箱4内运行流畅，除具有良好的润滑条件外，还要确保滚轮321半径略小于轮齿圆弧半径，圆弧外挡板41的半径大于圆弧齿轮2与滚轮321的半径和，否则圆弧齿轮2，柔性齿条3及圆弧外挡板41之间会卡住。
[0022]如图5所示，在实际啮合中，柔性齿条上的滚轮受到圆弧齿轮向外的推力，又由于柔性齿条的运行速度较高，故而产生的离心力也较大，二力都迫使滚轮贴在圆弧外挡板上运动，由于圆弧齿轮、滚轮及圆弧外挡板三者之间的间隙影响，迫使滚轮中心的运动轨迹外移了一个s的距离，致使这种圆弧齿轮及柔性齿条的传动在一定程度上偏离理想运动轨迹，此时，滚轮中心实际运动轨迹的半径为
Jf0,滚轮的理论运动轨迹应该与齿轮的分度圆重合，故理论运动轨迹半径为圆弧齿轮分度
圆半径/P，故而d = f，然而通过对圆弧齿轮的轮齿半径，滚轮半径及圆弧外挡板半径的
调节设置，可以缩小运动轨迹的外移距离S，从而实现这种快速精确的推送。
[0023]发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种柔性制造生产线快速推送机构，其特征在于:包括导向机构，圆弧齿轮，柔性齿条，齿条箱，所述导向机构设于所述齿条箱端部，所述圆弧齿轮安装在所述齿条箱内，所述柔性齿条包括首端及啮合部，所述柔性齿条的首端与所述导向机构固定连接，所述柔性齿条的啮合部卷放在所述齿条箱内，且与所述圆弧齿轮相啮合。
2.根据权利要求1所述的一种柔性制造生产线快速推送机构，其特征在于:所述首端包括齿节板、销轴、轴套、双排滚轮及拉伸弹簧，所述齿节板首尾之间通过榫头定位连接，所述双排滚轮安装在所述轴套上，通过销轴与所述齿节板连接，所述拉伸弹簧卡设在前后双排滚轮之间的轴套上。
3.根据权利要求1所述的一种柔性制造生产线快速推送机构，其特征在于:所述齿条啮合部包括内齿节板，外齿节板，滚轮，销轴及轴套，所述滚轮套设在所述轴套上，所述内齿节板设在所述滚轮两侧，所述外齿节板设在所述内齿节板外部，所述销轴穿过所述外齿节板，内齿节板及轴套，连接所述滚轮，内齿节板及外齿节板。
4.根据权利要求1所述的一种柔性制造生产线快速推送机构，其特征在于:所述导向机构包括第一臂架，套设在所述第一臂架内的第二臂架及套设在所述第二臂架内的第三臂架，所述第一臂架、第二臂架的内壁设有内滑轨及定滑轮，所述第二臂架及所述第三臂架外壁设有与所述内滑轨相配合的滑轮及与定滑轮相配合的外滑轨。
5.根据权利要求1所述的一种柔性制造生产线快速推送机构，其特征在于:所述齿条箱内设有圆弧状轨槽。
【文档编号】B23Q7/06GK103949933SQ201410188507
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日
【发明者】张丽萍 申请人:南通职业大学