搬运机构及搬运设备的制作方法

本实用新型涉及搬运机构技术领域，具体而言，涉及一种搬运机构及搬运设备。

背景技术：

随着科学技术的发展，先进的生产技术衍生出多种自动化生产设备以提高生产效率。自动化生产设备不仅降低人力资源投入，还提高了产品的生产质量以及生产效率。

相关技术中，包括裁切机、包装机、折弯机、电荷耦合元件(charge-coupleddevice，ccd)检查仪等设备，在进行电3c电子件或汽车电子件的搬运过程中，常采用气缸或者马达驱动移动平台或者丝杠模组，其中，3c电子件或汽车电子件等工件包括电路板、排线等。搬运上述工件的机构占用空间大，成本较高。

技术实现要素：

有鉴于此,本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的问题，提供一种搬运机构及具有该搬运机构的搬运设备，缩小搬运机构占用的空间，降低成本。

根据本实用新型的第一方面，提供一种搬运机构，适用于裁切机、包装机、折弯机、ccd视觉检查仪等搬运设备中，降低设备中搬运机构的占用空间、降低成本。

本实用新型的第一方面通过如下方案实现：一种搬运机构，包括：固定架；动力部，固定在固定架上；凸轮传动部，与动力部传动连接，设置在固定架上，凸轮传动部设置有曲线轨道槽；工件拾取部，与凸轮传动部活动连接，设置在固定架上与凸轮传动部相同的一侧；动力部带动凸轮传动部沿曲线轨道槽往复运动，搬运工件拾取部拾取的工件。

优选的是，动力部包括伺服电机，伺服电机的输出轴与凸轮传动部连接，输出轴带动凸轮传动部沿曲线轨道槽往复运动。

上述任一方案中优选的是，工件拾取部包括：定位座，与凸轮传动部转动连接；吸嘴固定杆，可拆卸固定在定位座上；吸嘴，固定在吸嘴固定杆朝向待搬运的工件的一端。

上述任一方案中优选的是，搬运机构还包括导向轨道，导向轨道包括相互垂直的第一轨道与第二轨道，第一轨道固定在固定架上，第二轨道与第一轨道滑动连接，定位座与第二轨道滑动连接。

上述任一方案中优选的是，工件拾取部还包括定位连板，定位连板与凸轮传动部连接，在定位连板上可拆卸固定有至少两个定位座，定位连板与第一轨道滑动连接。

上述任一方案中优选的是，在定位连板上沿定位连板长度方向间隔设置有定位孔，定位座通过定位孔固定在定位连板上。

上述任一方案中优选的是，在凸轮传动部包括轴承，定位连板与凸轮传动部通过轴承连接，轴承的外圈与定位连板固定连接。

上述任一方案中优选的是，凸轮传动部还包括连杆，连杆设置在固定架与工件拾取部相同的一侧，连杆的一端固定在输出轴上，另一端与轴承的内圈固定连接。

上述任一方案中优选的是，凸轮传动部包括轨道槽面板，轨道槽面板固定在固定架上，在轨道槽面板上设置有曲线轨道槽。

上述任一方案中优选的是，在固定架上设置有与轨道槽面板外形匹配的限位槽，轨道槽面板置于限位槽内。

根据本实用新型的第二方面，提供一种设置有上述第一方面及各实施例任意一项的搬运机构。

基于上述本实用新型提供的搬运机构及具有该搬运机构的搬运设备，通过采用伺服电机等体积较小的动力部，驱动凸轮传动部，从而带动工件拾取部搬运工件，有效改善了搬运机构的占用空间，扩大了搬运机构的适用范围。安装有上述搬运机构的搬运设备，降低了搬运设备的生产成本。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1为本实用新型搬运机构一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型搬运机构的工件拾取部的结构示意图；

图3为本实用新型搬运机构另一实施例的部分结构示意图；

图4为本实用新型搬运机构再一实施例的结构示意图；

图5为本实用新型搬运机构图4所示实施例的爆炸结构示意图。

附图标记：1-固定架；11-限位槽；2-动力部；21-输出轴；3-凸轮传动部；31-曲线轨道槽；32-轴承；33-连杆；34-轨道槽面板；4-工件拾取部；41-定位座；42-吸嘴固定杆；43-吸嘴；44-定位连板；441-定位孔；5-导向轨道；51-第一轨道；52-第二轨道。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则在说明书的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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，除非另有明确的限定。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。

相关技术中，在3c电子行业、汽车电子行业以及其他电子行业内，为提高产品的生产质量以及生产效率，各个生产厂商可能会根据自身发展需求配置一些非标设备，其中包括运行过程中需要搬运工件的搬运设备，例如裁切机、包装机、折弯机、电荷耦合元件检查仪等。非标搬运设备通过设置在设备上的搬运机构进行工件的搬运。

相关的搬运机构常用气缸，这种搬运机构只能用于没有特别要求的设备。对搬运要求高、比较稳定的电子产品，常用kk模组和丝杠模组作为搬运机构。但是kk模组的安装需要很大的空间，而且需要很高的费用。气缸搬运模组由于气压的不稳定性，气缸在运行过程中惯性比较大、噪音大、气缸占用的空间大，对于设计有要求的电子零件往往不被采纳。kk模组与丝杠模组比较更精密一些，但是成本比较高、占用的空间也比较大。前述kk模组又称工业机械人，是由马达确定的移动平台，由滚珠螺杆和u型线性滑轨导引构成，其滑座同时为滚珠螺杆的驱动螺帽及线性滑轨的导引滑块。

为解决上述相关技术中存在的技术问题，本实用新型实施例的第一方面提供一种搬运机构。图1为本实用新型搬运机构一实施例的结构示意图，如图1所示，该搬运机构包括固定架1、动力部2、凸轮传动部3、工件拾取部4，其中，动力部2固定在固定架1上；凸轮传动部3与动力部2传动连接，设置在固定架1上，凸轮传动部3设置有曲线轨道槽31；工件拾取部4与凸轮传动部3活动连接，设置在固定架1上与凸轮传动部3相同的一侧；动力部2带动凸轮传动部3沿曲线轨道槽31往复运动，凸轮传动部3搬运工件拾取部4拾取的工件。

本实施例中固定架1可以是搬运机构单独设置用来固定动力部2与凸轮传动部3；还可以是搬运设备上的部分结构，通过在搬运设备上开设固定孔与紧固件配合，将动力部2与凸轮传动部3固定在搬运设备上。动力部2为搬运机构整体提供动力，可以是电机之类的动力装置。在一例中，动力部2可以是电机，电机相对于燃油发动机减少了燃油储存室以及燃烧室等结构，可以有效减小动力部2所占用的空间。凸轮传动部3结构简单、紧凑、设计方便。做出适当的凸轮轮廓，可以使从动杆得到任意预定的运动规律。

通过曲线轨道槽31可以限定工件拾取部4的活动范围。本实施例的曲线轨道槽31可以根据具体的搬运设备的需求来更换，以适应不同工件及不同的搬运设备。在一例中，曲线轨道槽31可以是半径为10厘米的圆中的部分圆弧形的圆弧槽；在另一例中，曲线轨道槽可以是半径为15厘米的圆中的部分圆弧形的圆弧槽。其余具体使用例在此不再一一赘述。在具体使用本实施例的搬运机构时，启动动力部2。动力部2可以通过凸轮传动部3带动工件吸取部4，按照曲线轨道槽31的形状进行往复运动，实现搬运工件。

本实施例通过使用凸轮传动部3可以使得工件在使用一个搬运机构，对工件进行两个方向进行搬运。相对于丝杠模组以及kk模组，实现工件两个方向上的搬运需要两个搬运机构按照时序要求进行搬运。本实施例的搬运机构通过凸轮传动部3可以实现对工件进行两个方向的搬运，结构简单，减少了结构数量，不仅可以保障工件搬运精度，还降低了搬运机构的占用空间以及工件的搬运成本。

在一些实施例中，动力部2包括伺服电机，伺服电机的输出轴21与凸轮传动部3连接，输出轴21带动凸轮传动部3沿曲线轨道槽31往复运动。

伺服电机(servomotor)是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。伺服电机不仅反应灵敏、精度较高，并且伺服电机占用空间较小，尤其适用于3c电子行业和汽车电子行业内的各种非标搬运设备中提供工件搬运所需的动力源。

本实施例中，凸轮传动部3可以包括轨道槽面板34，轨道槽面板34固定在固定架1上，在轨道槽面板34上设置有曲线轨道槽31。伺服电机与凸轮传动部3连接，通过对伺服电机进行程序控制，伺服电机的输出轴21带动凸轮传动部3沿着曲线轨道槽31的弧形槽进行往复运动，从而实现工件的搬运。采用伺服电机作为动力源驱动凸轮传动部3，可以对凸轮传动部3进行高精度控制，确保工件搬运的准确性，还可以减少在搬运设备上安装搬运机构的空间，为搬运设备安装其他机构或者工件搬运预留出更多的空间，避免工件搬运过程中与搬运机构或者搬运设备的其他机构碰撞，对工件造成结构损伤。

在一些实施例中，图2为本实用新型搬运机构的工件拾取部4的结构示意图，如图1与图2所示，工件拾取部4包括定位座41、吸嘴固定杆42、吸嘴43，其中，定位座41与凸轮传动部3转动连接；吸嘴固定杆42可拆卸固定在定位座41上；吸嘴43固定在吸嘴固定杆42朝向待搬运的工件的一端，吸嘴43用于吸附固定工件。

定位座41通过凸轮传动部3带动，沿着曲线轨道槽31的弧形槽进行往复运动。当凸轮传动部3转动至弧形槽的最低端时，与吸嘴固定杆42连接的吸嘴43可以插入电路板上的通孔将电路板卡住，或者可以通过真空吸附的方式将排线吸附。在一例中，吸嘴43可以是弹性塑胶制成的卡接件，卡接件从靠近电路板的一端开始半径逐渐增大，到达设定值后半径减小至电路板上通孔相同的直径，一定长度后半径增大至大于电路板上通孔的直径。在另一例中，吸嘴43可以是靠近排线的一端开口的中空弹性塑胶吸附件，吸嘴43的开口接触排线后继续朝向排线压缩空腔内的气体至一定距离后，远离上述排线，这样，排线可以被吸嘴43吸附，进而对排线进行搬运。

本实施例的定位座41可以是与凸轮传动部3可拆卸连接，并且吸嘴固定杆42与定位座41可拆卸连接，这样，同一搬运机构可以通过更换不同的定位座41或者不同的吸嘴固定杆42以适应不同的工件搬运工作。在一例中，可以通过在凸轮传动部3上更换定位座41的方式将卡接件吸嘴43更换为吸附件吸嘴43；在另一例中，还可以保持凸轮传动部3与定位座41的连接保持不变，在定位座41上更换吸嘴连接杆42即可实现卡接件吸嘴43更换为吸附件吸嘴43。本实施例的工件拾取部4可以扩大本实施例的搬运机构的适用范围，进而降低了工件搬运的成本。

在一些实施例中，搬运机构还包括导向轨道5，导向轨道5包括相互垂直的第一轨道51与第二轨道52，第一轨道51固定在固定架1上，第二轨道52与第一轨道51滑动连接，定位座41与第二轨道52滑动连接。

本实施例中，第一轨道51可以是平行固定在凸轮传动部3上的两轨道，曲线轨道槽31设置于两轨道之间。第二轨道52可以是通过卡接固定件可滑动连接在第一轨道51上的一根杆。本实施例的第一轨道51与第二轨道2可以相互垂直，第二轨道52可以绕凸轮传动部3的一端转动，以适应曲线轨道槽31。卡接固定件与第一轨道51可滑动卡接，即卡接固定件可以在第一轨道51上沿第一轨道51长度方向滑动，且不会从第一轨道51上脱落。第二轨道52固定在卡接固定件上，凸轮传动部3带动定位座41在第二轨道52上左右滑动；第二轨道52在第一轨道51上做上下滑动；最终形成凸轮转动部3带动定位座41做与曲线轨道槽31形状匹配的轨迹的往复运动。

通过设置第一轨道51与第二轨道52可以限定工件搬运过程中两个方向的最大位移量，同时为凸轮传动部3转动过程中提供支撑作用，保障本实施例的搬运机构运行过程中的结构稳定性。

上述实施例中，第一轨道51或者第二轨道52可以是类似于列车轨道式的凸出凸轮传动部3表面的工字型轨道，也可以是内腔两侧有卡挡的槽。本市实施例对第一轨道51或者第二轨道52的具体形式不做限定，满足可以定向滑动即可。

在一些实施例中，图3为本实用新型搬运机构另一实施例的部分结构示意图；图4为本实用新型搬运机构再一实施例的结构示意图；图5为本实用新型搬运机构图4所示实施例的爆炸结构示意图，如图3至图5所示，工件拾取部4还包括定位连板44，定位连板44与凸轮传动部3连接，在定位连板44上可拆卸固定有至少两个定位座41，定位连板44与第一轨道51滑动连接。本实施例中，凸轮传动部3未与工件拾取部44直接连接，而是在凸轮传动部3上连接以定位连板44。本实施例的定位连板44上可以可拆卸安装1个或者2个或者多个定位座41。

定位座41与定位连板44的连接方式可以是：在定位连板44上沿定位连板44长度方向间隔设置有定位孔441，定位座41通过定位孔441固定在定位连板44上。在定位连板44上等间距开设定位孔441，通过定位孔441与销轴或者螺杆配合将定位座41固定在定位连板44上。可以通过同一搬运机构一次性搬运1个或者2个或者多个工件；或者通过在同一定位连板44上固定2个或者多个定位座41来实现通过同一搬运机构搬运长度较大的工件。

本实施例，通过在凸轮传动部3安装定位连板44，可以提高搬运机构一次搬运行程可以搬运的工件数量，或者多个定位座41配合搬运较长工件的稳定性，提高了工件搬运的效率，保障工件的结构安全性。

在一些实施例中，继续参照图3至图5，在凸轮传动部3包括轴承32，定位连板44与凸轮传动部3通过轴承32连接，轴承32的外圈与定位连板44固定连接。凸轮传动部3固定一个定位座41时，将轴承32的外圈与定位座41固定连接，将轴承32的内圈与凸轮传动部3固定连接，这样，在凸轮传动部3传动过程中，定位座41可以不跟随凸轮传动部3的转动而转动，只在设定的两个方向上运动，保障工件搬运的准确性。

本实施例中凸轮传动部3安装轴承32的结构可以是凸出凸轮传动部3表面的杆，该杆可以与轴承32内圈过盈配合连接；也可以是在该杆上设置沿该杆长度方向的条形凸起，在轴承32的内圈设置与上述条形凸起的凹槽。条形凸起与条形凹槽配合限制轴承32的内圈与该杆沿轴承32周向产生相对移动，影响工件搬运效果。

在一些实施例中，凸轮传动部3还包括连杆33，连杆33设置在固定架1的与工件拾取部4相同的一侧，连杆33的一端固定在输出轴21上，另一端与轴承32的内圈固定连接。本实施例中，用于输出动力部2动力的输出轴21与连杆33的一端固定连接，带动连杆33绕输出轴21转动，连杆33带动定位座41沿曲线轨道槽31运动。本实施例可以通过更换不同长度的连杆33以及曲线轨道槽31从而实现工件搬运过程中的运动轨迹，降低了搬运结构的成本。

在一些实施例中，在固定架1上设置有与轨道槽面板34外形匹配的限位槽11，轨道槽面板34置于限位槽11内。本实施例中，同一搬运机构上轨道槽面板34的尺寸可以是固定的，在轨道槽面板34上开设的曲线轨道槽31可以根据实际搬运的工件设定。本实施例通过在固定架上设置限定轨道槽面板34的限位槽11，可以避免凸轮传动部3整体由于受到动力部2的动力传输而产生偏移的现象，提高了搬运机构整体的结构稳定性。

根据本实用新型实施例的第二方面，提供一种搬运设备。本实施例的搬运设备设置有如上述本实用新型实施例第一方面及各个实施例所涉及的搬运机构。本实施例的搬运设备可以是裁切机、包装机、折弯机、电荷耦合元件检查仪等设备。本实施例通过在搬运设备上设置与搬运设备匹配的上述搬运机构，实现了由旋转运动实现了两种直线运动保障工件搬运准确性，降低了搬运设备的设计成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。