一种单驱动双动作连动结构及移栽机构的制作方法

1.本发明涉及自动化设备领域，尤其涉及一种单驱动双动作连动结构及移栽机构。


背景技术：

2.目前自动化设备设计过程中，常见有两个动作“连锁反应”：一个动作完成后，另一个动作紧接着完成。比如拆箱子机构、拆垛板机构、移栽机构当中的退料结构。退料机构将物料整体推出去后，执行同时要完成抬起动作，使物料与底面之间形成间隙，以便用叉车或其他转移机构能够插入，进而将物料转移走；或者在另外的情况下，物料由于带有粘性而与底面粘接在一起，不利于清洁及转移，此种情况下，也需要将物料抬升一定高度，使物料与底面之间形成间隙。这种结构的特点是：两个动作一前一后动作，是顺序不变的连锁动作，且大部分情况下行程固定无特殊性。
3.在现有的自动化设备中，最常见的解决方案是通过两个气缸来分别控制其中一个动作，最终完成联动。这种方案的缺点是：1、两个气缸需要两套控制体系，从结构上更加复杂，增加了硬件成本；2、两套控制体系之间需要精确调节先后顺序，以保证连锁反应的顺畅性，提高了控制的难度。
4.有鉴于此，需要提出一种新的技术方案来解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于解决上述现有技术中的问题，提供一种单驱动双动作连动结构及移栽机构，其具有结构简单、运行稳定、控制简单、适用性广的优点。
6.为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：
7.一种单驱动双动作连动结构，包括支架及安装在支架上的第一驱动元件、第一作动零件、第二作动零件及连动组件；
8.所述第一驱动元件连接所述第一作动零件，用于推动所述第一作动零件在第一方向来回移动；
9.所述第二作动零件活动地装设在所述第一作动零件上，并可相对所述第一作动零件在第二方向来回移动；
10.所述连动组件装设在所述第一作动零件、所述第二作动零件和所述支架三者之间，包括摇摆杆、转向拉簧及复位拉簧；
11.所述支架上设置有两个限位点，所述摇摆杆可上下摆动地枢接在所述支架上，且所述摇摆杆的枢接点与两个所述限位点不共线，两个所述限位点用于分别限定所述摇摆杆的上极限位置和下极限位置；
12.所述摇摆杆远离所述限位点的端部向下凸设有拨动凸点，所述转向拉簧的其中一端连接在所述拨动凸点上，另一端连接在靠上的所述限位点上；
13.所述复位拉簧的上端连接在所述第一作动零件上，另一端连接在所述第二作动零件上，所述复位拉簧用于提供一个使所述第二作动零件向上移动的拉力；
14.其中，所述第二作动零件靠近所述支架的一端设有拨动轮，所述拨动轮始终抵靠在所述摇摆杆的底边上。
15.作为进一步的改进，所述摇摆杆靠近所述限位点的一端向下弯折形成弯曲部，当摇摆杆位于上极限位置时，靠上的所述限位点恰收纳于所述弯曲部的凹陷部位，此时，所述转向拉簧的中线位于所述摇摆杆的旋转点下方。
16.作为进一步的改进，所述第一驱动元件包括气缸。
17.作为进一步的改进，还包括第一导向元件，所述第一作动零件可来回移动地安装在所述第一导向元件上。
18.作为进一步的改进，所述第一导向元件包括滑轨及滑块，所述滑轨固定安装在所述支架上，所述滑块可来回移动地安装在所述滑轨上；
19.所述第一作动零件固定连接在所述滑块上。
20.作为进一步的改进，所述支架包括底板及固定在底板两侧的两个竖板，两个所述竖板与所述底板之间形成活动空间；
21.所述第一作动零件包括承托部及位于所述承托部两边的行走部，所述承托部由矩形板材的中部下沉形成；
22.装配时，所述承托部位于所述活动空间内，所述行走部安装在对应的竖板顶部。
23.作为进一步的改进，所述第二作动零件呈板状，平行地装设在所述承托部的内部；所述第一作动零件与所述第二作动零件之间设有第二导向元件，所述第二导向元件用于确保第二作动零件在所述第二方向上来回移动。
24.作为进一步的改进，所述第一方向与所述第二方向相互垂直；
25.所述第二导向元件包括若干根垂直于所述承托部底壁的导向柱，所述第二作动零件开设有若干个导向孔，所述导向孔与所述导向柱一一对应。
26.作为进一步的改进，承托部的两个侧壁分别开设有一行程避让孔，所述第二作动零件的两端分别设有一所述拨动轮；所述拨动轮穿过对应的行程避让孔而与摇摆杆的下边抵接。
27.一种移栽机构，包括上述的单驱动双联动连动结构。
28.相比于现有技术，本发明带来以下技术效果：
29.本发明在工作时，第一驱动元件带动第一作动零件在第一方向移动，即可完成第一个动作；当第一个动作完成之时，通过连动组件的传动作用，使得摇摆杆从初始位置切换至完成位置，进而在复位拉簧的带动下驱动第二作动零件在第二方向移动，从而完成第二个动作；两个动作先后依次完成，运行顺畅、稳定；整个过程只使用了一个动力元件，相比于现有技术采用两个动力元件的方法，从结构和控制上更加简单，降低了硬件成本，极大地提高了本发明在自动化设备领域的适用性。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
31.图1示出了实施例一的单驱动双动作连动结构的立体结构图(由于结构对称，因此只截取其中一边予以图示)；
32.图2示出了实施例一的单驱动双动作连动结构的摇摆杆的结构图；
33.图3示出了实施例一的单驱动双动作连动结构的侧向视图。
34.主要元件符号说明：
35.1-支架；11-底板；12-竖板；2-第一驱动元件；21-活塞杆；3-第一作动零件；31-承托部；32-行走部；35-导向柱；36-行程避让孔；4-第二作动零件；41-拨动轮；51-滑轨；52-滑块；61-摇摆杆；611-拨动凸点；612-弯曲部；62-转向拉簧；63-复位拉簧；q1-上限位点；q2-下限位点；s-枢接点；a-凹陷部位；b-上凹部位；m-中线。
具体实施方式
36.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。
38.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
39.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
41.本发明提供一种单驱动双动作连动结构及移栽机构，其中，单驱动双动作连动结构应用在自动化设备中，比如拆箱子机构、拆垛板机构、移栽机构当中的退料结构，用于完成两个动作连锁反应：先将物料在一个方向移动到位后，再接着完成第二个动作，比如抬升，用于配合其他工序，比如切料。以下通过具体实施方式对本发明进行详细说明。
42.实施例一
43.请参阅图1至图3，本实施例揭示了一种单驱动双动作连动结构，应用在自动化设
备中，用于完成两个连锁动作。所述单驱动双动作连动结构包括支架1及安装在支架1上的第一驱动元件2、第一作动零件3、第二作动零件4及连动组件。
44.所述支架1包括底板11及固定在底板11两侧的两个竖板12，两个竖板12与底板11之间形成活动空间。
45.所述第一作动零件3由一矩形板材折弯加工而成，具体包括承托部31及位于承托部31两边的行走部32，所述承托部31由矩形板材的中部下沉形成，承托部31两边分别留有一段水平延伸的行走部32。
46.在装配时，所述承托部31位于所述活动空间内，所述行走部32安装在对应的竖板12顶部，装配完成的第一作动零件3可在活动空间内水平来回移动。
47.具体在本实施例中，所述第一驱动元件2为气缸，气缸的活塞杆21与第一作动零件3连接，气缸的缸体固定在支架1上，从而气缸可带动第一作动零件3在所述活动空间内作水平来回移动。
48.进一步的，第一驱动元件2与第一作动零件3之间还设置有第一导向元件，第一作动零件3可来回移动地安装在所述第一导向元件上。具体的，所述第一导向元件包括滑轨51及滑块52，所述滑轨51固定安装在所述支架1上，所述滑块52可来回移动地安装在所述滑轨51上；更具体的，在本实施例中，两个竖板12顶部均设置有一个所述第一导向元件，每个第一导向元件均包括一条滑轨51及两个滑块52，滑轨51固定在竖板12顶边上，滑轨51与竖板12的顶边延伸方向一致，第一作动零件3的行走部32固定连接在两个滑块52上；因此，当第一驱动元件2工作时，可带动第一作动零件3在活动空间内稳定地水平来回移动。
49.在本实施例中，所述第二作动零件4活动地装设在所述第一作动零件3上，并可相对所述第一作动零件3在第二方向来回移动，具体是：所述第二作动零件4呈板状，其平行地装设在所述承托部31的内部；所述第一作动零件3与所述第二作动零件4之间设有第二导向元件，所述第二导向元件用于确保第二作动零件4在所述第二方向上来回移动。
50.具体的在本实施例中，所述第一方向与第二方向相互垂直，具体为：第一方向为x向，第二方向为y向。所述第二导向元件包括若干根垂直于所述承托部31底壁的导向柱35，第二作动零件4开设有若干个导向孔(图中未标示)，导向孔与所述导向柱35一一对应。所述第二导向元件在导向柱35的限定下，可在y向上下移动。
51.更具体的，所述承托部31的两个侧壁分别开设有一行程避让孔36，所述第二作动零件4的两端分别设有一向外延伸的拨动轮41；装配时，拨动轮41穿过对应的行程避让孔36而延伸至第一作动零件3的内侧。
52.具体在本实施例中，所述连动组件装设在所述第一作动零件3、第二作动零件4和支架1三者之间，包括摇摆杆61、转向拉簧62及复位拉簧63。
53.具体的，在支架1的两侧均设置有一组连动组件，两组连动组件对称设置，以其中一侧为例说明如下：
54.其中一个竖板12内侧壁设置有一上一下两个限位点，分别是上限位点q1及下限位点q2，所述摇摆杆61具体为长条形杆件(如图2所示)，摇摆杆61可上下摆动地枢接在竖板12的内侧壁上，且所述摇摆杆61的枢接点s与两个限位点不共线，两个限位点用于分别限定摇摆杆61在摆动时的上极限位置和下极限位置。
55.具体的，所述摇摆杆61远离所述限位点的端部向下凸设有拨动凸点611，所述转向
拉簧62的其中一端连接在所述拨动凸点611上，另一端连接在上限位点q1上。
56.优选的，所述摇摆杆61靠近所述限位点的一端向下弯折形成弯曲部612，当摇摆杆61位于上极限位置时，上限位点q1恰收纳于所述弯曲部612的凹陷部位a处，此时，所述转向拉簧62的中线m位于所述摇摆杆61的旋转点下方。
57.所述复位拉簧63的上端连接在所述第一作动零件3上，另一端连接在所述第二作动零件4上，所述复位拉簧63用于提供一个使所述第二作动零件4向上移动的拉力。
58.需要说明的是，装配后，所述摇摆杆61和转向拉簧62位于第一作动零件3与竖板12之间，所述复位拉簧63位于承托部31的内部空间(如图1所示)；第二作动零件4的两个拨动轮41始终抵靠在所述摇摆杆61的底边上。
59.本实施例单驱动双动作连动结构的工作原理如下：
60.请参阅图3，摇摆杆61左端摆动到上限位点q1的位置时，整个结构处于初始位置。此时，所述第二作动零件4贴紧在所述承托部31的底壁上，所述复位拉簧63处于拉伸状态；第二作动零件4的拨动轮41位于摇摆杆61左端下方的上凹部位b处。
61.第一驱动元件2工作，带动第一作动零件3从左至右水平移动，在此过程中，第二作动零件4在导向柱35的横向限定作用下随着第一作动零件3一起从左向右水平移动，两个零件之间无相对运动；此时，摇摆杆61的位置保持不变，即处在初始位置，转向拉簧62的伸长量为l1，第二作动零件4的拨动轮41也同时沿着摇摆杆61的下边从左向右移动。
62.随着第一作动零件3和第二作动零件4一起向右移动，当拨动轮41移动到摇摆杆61的右端部，即位于拨动凸点611的位置时，拨动轮41开始向上挤推拨动凸点611，此时，整个结构完成第一个动作，即载着物料平移一段距离。
63.接着，拨动轮41继续挤推拨动凸点611，使得摇摆杆61右端向上摆动，摇摆杆61最终摆动到完成位置，此时摇摆杆61的左端位于下限位点q2的位置，转向拉簧62的伸长量为l3。需要说明的是，所述摇摆杆61从初始位置切换到完成位置时，需要经过一个中间位置，该中间位置对应的转向拉簧62的伸长量为l2，且l2>l1，l2>l3。意即，摇摆杆61从初始位置往完成位置切换过程中，需要克服中间位置的势能对转向拉簧62做功，如此才能越过该中间位置而达到完成位置。连动组件的这个设置确保整个结构在完成第一个动作之前，摇摆杆61不会切换到完成位置。
64.同时，在拨动轮41推动摇摆杆61的右端向上摆动的过程中，复位拉簧63收缩，提供一个向上的弹性驱动力，使得第二作动零件4相对第一作动零件3向上移动，进而完成第二个动作，即载着物料向上移动一段距离。
65.如上所述，本发明通过连动组件的巧妙设计，使得第一作动零件3和第二作动零件4发生连锁反应，两个零件共用一个动力元件即可完成两个动作，从结构及控制上相比现有技术更加简单，降低硬件成本；当第一个动作完成之时，通过连动组件的传动作用，使得摇摆杆61从初始位置切换至完成位置，进而在复位拉簧63的带动下驱动第二作动零件4在第二方向移动，从而完成第二个动作；两个动作先后依次完成，运行顺畅、稳定，极大地提高了本发明在自动化设备领域的适用性。
66.实施例二
67.本实施例揭示了一种包含实施例一单驱动双动作连动结构的移栽机构，该移栽机构应用在硅橡胶自动上下料设备中。
68.移栽机构的主要功能是将硅橡胶物料平移到切料工位，然后切料装置完成切料动作，在此过程中，移栽机构需要将物料抬起一定的高度，以确保硅橡胶不会与底面粘接在一起。
69.结合实施例一可知，将单驱动双动作连动结构装配在移栽机构上，可顺利完成上述功能，解决避免硅橡胶与底面粘接在一起的问题。
70.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
71.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。