凸轮驱动装置及自动化设备的制作方法

本申请属于驱动设备技术领域，尤其涉及一种凸轮驱动装置及自动化设备。

背景技术：

在自动化设备中，通常都设置有运动机构通过摆动或直线运动以输出不同大小的力矩。而现有的运动机构通常完全由伺服电机或气缸等驱动装置控制，成本较高，且对使用环境的要求也较高，而使用凸轮进行控制的运动机构往往只能由一种特定的凸轮确定一种特定的运动方式，调整运动方式时需要拆卸、更换、调试凸轮，所花费的时间成本较高。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种凸轮驱动装置及自动化设备，旨在解决现有技术中的自动化设备的运动机构的实现和调试成本高的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：一种凸轮驱动装置，包括支撑架体、若干具有不同外形轮廓的凸轮、若干摆动件和切换传动机构，所述支撑架体具有第一安装侧和相对设置的第二安装侧，各所述凸轮均转动设置于所述第一安装侧并能够在外部的驱动机构的驱动下转动，各所述摆动件均转动设置于所述第二安装侧，所述切换传动机构和各所述摆动件传动连接，并用于驱动指定的所述摆动件和对应的所述凸轮相抵接，以使得指定的所述摆动件在所述凸轮的驱动下摆动。

可选地，所述摆动件包括转动盘和搭接触手，所述转动盘转动设置于所述第二安装侧并和所述切换传动机构传动连接，所述搭接触手设置于所述转动盘的上端边缘并用于和对应的所述凸轮活动抵接。

可选地，所述切换传动机构包括若干切换杆，所述转动盘开设有弧形槽，所述弧形槽的一侧槽壁上依序开设有若干间隔设置的容置凹槽，相邻的两个所述容置凹槽之间形成限位凸起，各所述切换杆依序穿过各所述弧形槽设置，且分别部分容置于对应的所述容置凹槽内，各所述切换杆上沿其长度方向均开设有若干用于避空对应的所述限位凸起的避空凹槽，相邻的两个所述避空凹槽的开口交错，前一个所述切换杆的避空凹槽的宽度和所述限位凸起的宽度一致，并为后一个所述切换杆的避空凹槽的一半，且后一个所述切换杆的所述避空凹槽对应前一个所述切换杆的相邻两个所述避空凹槽设置。

可选地，所述切换传动机构还包括传动组件，所述传动组件和各所述转动盘传动连接，并用于在其中一个所述转动盘转动时，连同该所述转动盘摆动，以向外界设备输出摆动力矩。

可选地，所述传动组件包括第一转动轴、传动摆杆和传动杆，所述第一转动轴转动设置于所述支撑架体的第二安装侧，各所述转动盘均穿设于所述第一转动轴上，所述传动摆杆和所述第一转动轴伸出所述支撑架体的第一端相连接，所述转动盘上开设有第一避空弧槽，所述传动杆穿过所述第一避空弧槽，并活动抵接于所述第一避空弧槽的上端，所述传动杆和所述传动摆杆相连接，并能够在所述转动盘的驱动下，绕所述第一转动轴的轴线沿所述第一避空弧槽转动。

可选地，所述支撑架体的第二安装侧的相对两侧壁均开设有用于避空所述传动杆的第二避空弧槽。

可选地，所述凸轮驱动装置还包括第二转动轴，所述第二转动轴转动设置于所述支撑架体的第一安装侧，并和所述驱动机构传动连接，各所述凸轮均穿设于所述第二转动轴上。

本申请的有益效果：本申请的凸轮驱动装置，工作时，各凸轮转动，切换传动机构则可通过切换不同的摆动件，以解除对指定的摆动件的限位，使得指定的某一个摆动件能够和与之相对应的凸轮相抵接，进而在该凸轮的带动下实现摆动，而由于各凸轮的外形轮廓各不同相同，这样不同的摆动件在对应的凸轮的驱动下，所产生的摆动幅度也不同。如此，通过切换传动机构驱动不同的摆动件随对应的凸轮的转动而摆动，这样便实现了凸轮驱动装置的摆动件和不同外形轮廓的凸轮相配合时具有不同的摆动角度，以实现不同的摆动规律的输出，而上述运动过程通过凸轮和摆动件的配合即可完成，且无需更换和调试凸轮，进而显著降低了实现和运行成本，且显著缩短了调试耗时，提升了运行效率。

本申请采用的另一技术方案是：一种自动化设备，包括有上述的凸轮驱动装置。

可选地，所述自动化设备还包括基板和设置于所述基板上的摆动机构，所述凸轮驱动装置的数量为多个，多个所述凸轮驱动装置并联设置于所述基板上，并均通过闸线装置和所述摆动机构相连接。

本申请实施例提供自动化设备，由于包括有上述的凸轮驱动装置，而上述的凸轮驱动装置能够显著降低实现和运行成本，且调整耗时较短，这样便也降低了自动化设备的制造和运行成本，同时也提升自动化设备的运行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的凸轮驱动装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的凸轮驱动装置的爆炸结构示意图；

图3为本申请实施例提供的凸轮驱动装置的切换杆的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的凸轮驱动装置的凸轮和摆动件相配合的示意图；

图5为本申请实施例提供的凸轮驱动装置并联装配时的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的自动化设备的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10—凸轮驱动装置11—支撑架体12—凸轮

13—摆动件14—切换传动机构15—传动组件

20—自动化设备21—摆动机构22—基板

30—驱动机构31—齿轮40—闸线装置

111—第二避空弧槽112—第二转动轴131—转动盘

132—搭接触手133—弧形槽134—容置凹槽

135—限位凸起136—第一避空弧槽137—接触部

141—切换杆142—避空凹槽151—第一转动轴

152—传动摆杆153—传动杆。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，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1～6描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

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。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，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申请中的具体含义。

如图1～3和图5所示，本申请实施例提供了一种凸轮驱动装置10，包括支撑架体11、若干具有不同外形轮廓的凸轮12、若干摆动件13、驱动机构30和切换传动机构14，支撑架体11具有第一安装侧和相对设置的第二安装侧，各凸轮12均转动设置于第一安装侧，驱动机构30设置于第一安装侧并和各凸轮12传动连接，以驱动各凸轮12转动，各摆动件13均转动设置于第二安装侧，切换传动机构14和各摆动件13传动连接，并用于驱动指定的摆动件13和对应的凸轮12相抵接，以使得指定的摆动件13在凸轮12的驱动下摆动。

可选地，各个凸轮12均具有相同的停留角，且该停留角所对应的凸轮12弧边为凸轮12轮廓曲线的最大半径，各个凸轮12的最大半径均相同，而各个摆杆与凸轮12相接触部137位的初始位置均能够在切换传动机构14的限位下和各凸轮12转动至最大半径时凸轮12轮廓曲线活动抵接或脱离接触，这样其他非指定的摆动件13即可在切换传动机构14的限位下不和对应的凸轮12相干涉，进而也就不能在凸轮12的带动下摆动。

以下对本申请实施例提供的凸轮驱动装置10作进一步说明：本申请实施例提供的凸轮驱动装置10，工作时，外部的驱动机构30可通过齿轮31等传动件驱动各凸轮12转动，切换传动机构14则可通过切换不同的摆动件13，以解除对指定的摆动件13的限位，使得指定的某一个摆动件13能够和与之相对应的凸轮12相抵接，进而在该凸轮12的带动下实现摆动，而由于各凸轮12的外形轮廓各不同相同，这样不同的摆动件13在对应的凸轮12的驱动下，所产生的摆动规律也不同。如此，通过切换传动机构14驱动不同的摆动件13随对应的凸轮12的转动而摆动，这样便实现了凸轮驱动装置10的摆动件13和不同外形轮廓的凸轮12相配合时具有不同的摆动角度，以实现不同的摆动规律的输出，而上述运动过程通过凸轮12和摆动件13的配合即可完成，且无需更换和调试凸轮12，进而显著降低了实现和运行成本，且显著缩短了调试耗时，提升了运行效率。

在本申请的另一些实施例中，如图所示，摆动件13包括转动盘131和搭接触手132，转动盘131转动设置于第二安装侧并和切换传动机构14传动连接，搭接触手132设置于转动盘131的上端边缘并用于和对应的凸轮12活动抵接。具体地，搭接触手132朝向对应的凸轮12延伸设置，且搭接触手132的前端弯折形成有接触部137，这样一方面能够使得搭接触手132和凸轮12活动抵接，另一方面也限制了搭接触手132和凸轮12的接触部137位，使得搭接触手132不干涉凸轮12的正常转动。

在本申请的另一些实施例中，如图2～4所示，切换传动机构14包括若干切换杆141，转动盘131开设有弧形槽133，弧形槽133的一侧槽壁上依序开设有若干间隔设置的容置凹槽134，相邻的两个容置凹槽134之间形成限位凸起135，各切换杆141依序穿过各弧形槽133设置，且分别部分容置于对应的容置凹槽134内，各切换杆141上沿其长度方向均开设有若干用于避空对应的限位凸起135的避空凹槽142，相邻的两个避空凹槽142的开口方向相反，前一个切换杆141的避空凹槽142的宽度和限位凸起135的宽度一致，并为后一个切换杆141的避空凹槽142的一半，且后一个切换杆141的避空凹槽142对应前一个切换杆141的相邻两个避空凹槽142设置。具体地，切换传动机构14在工作时，通过转动部分设置于各容置凹槽134内的切换杆141，其避空凹槽142即可对应限位凸起135，或者和限位凸起135错开，当各转动杆的避空凹槽142均对应限位凸起135时，此时转动盘131在转动过程中，便不会受到各切换杆141的限位作用，实现自由转动，而当某一个切换杆141的避空凹槽142和限位凸起135不对应时，转动盘131即可受到该切换杆141的限位而无法转动。

以两个切换杆141为例进行说明，而通过使得前一个切换杆141的避空凹槽142的宽度和限位凸起135的宽度一致，并为后一个切换杆141的避空凹槽142的一半，且后一个切换杆141的避空凹槽142对应前一个切换杆141的相邻两避空凹槽142设置。这样前一个切换杆141转动时，即可实现对两个转动盘131的有效限位，后一个切换杆141转动时，即可弥补前一个切换杆141的不足，在对上述两个转动盘131进行限位的同时，也能够实现对另外两个转动盘131的有效限位，这样两个切换杆141即可实现对四个转动盘131的限位。通过转动两个切换杆141，即可实现对四个转动盘131中的其中一个解除限位。依此类推，当切换杆141的数量为n时，转动盘131的数量均为2ⁿ个，每个转动盘131内的容置凹槽134的数量为n个，相应地摆动件13和凸轮12的数量为2ⁿ个。

可选地，由于切换杆141上的相邻两避空凹槽142的开口方向交错，那么可将切换杆141上的避空凹槽142根据开口方向分为两组。即切换杆141上某一避空凹槽142与对应的摆转动盘131上的限位凸起135相匹配时，该切换杆141上与其同组的其他凹槽均与其各自对应的转动盘131上的限位凸起135相匹配，同时另外一组避空凹槽142均不与其各自对应的转动盘131上的限位凸起135相匹配。

那么，当且仅当n个切换杆141上对应指定的转动盘131的避空凹槽142均与该转动盘131上的限位凸起135相匹配时，该转动盘131方可转动。通过分组，当某一个转动盘131内的n个限位凸起135均与n个切换杆141对应位置上的避空凹槽142相匹配时，其他2ⁿ-1个转动盘131内的n个限位凸起135均至少有一个不与切换杆141对应位置上的避空凹槽142相匹配，即当某一个转动盘131处于可以转动的状态时，其他2ⁿ-1个转动盘131均不能转动。

在本申请的另一些实施例中，如图2所示，切换传动机构14还包括传动组件15，传动组件15和各转动盘131传动连接，并用于在其中一个转动盘131转动时，随同该转动盘131转动，以实现输出不同的摆动规律。具体地，通过设置传动组件15，这样传动组件15即可在切换杆141驱动某一转动盘131转动时，随同该转动盘131的转动而摆动，以实现输出不同的摆动规律。

在本申请的另一些实施例中，如图2所示，传动组件15包括第一转动轴151、传动摆杆152和传动杆153，第一转动轴151转动设置于支撑架体11的第二安装侧，各转动盘131均穿设于第一转动轴151上，传动摆杆152和第一转动轴151伸出支撑架体11的第一端相连接，转动盘131上开设有第一避空弧槽136，传动杆153穿设过第一避空弧槽136，并活动抵接于第一避空弧槽136的上端，传动杆153和传动摆杆152相连接，并能够转动盘131的驱动下，绕第一转动轴151的轴线沿第一避空弧槽136转动。

具体地，传动组件15在具体工作时，某一转动盘131转动时，第一避空弧槽136的上端侧壁即可压触传动杆153，使得传动杆153跟随该转动盘131的转动而发生位移，而由于传动杆153和传动摆杆152相连接，这样传动杆153在转动盘131的驱动下沿第一避空弧槽136位移时，即可带动传动摆杆152以其和第一转动轴151的连接处为中心转动，进而可输出传动摆杆152的不同摆动规律，而传动摆杆152也可通过闸线装置40和外界设备弹性连接，以保证传动摆杆152能够在闸线的拉动下，处于初始位置时，带动传动杆153抵接于第一避空弧槽136的上端壁面。

在本申请的另一些实施例中，传动组件15还包括固定件(图未示)，第一转动轴151的第二端和传动杆153的第一端通过固定件相连接。具体地，通过设置固定件，这样第一转动轴151的第二端和传动杆153的第一端既可通过固定件相连接，这样进一步提升了传动杆153的运动稳定性。

在本申请的另一些实施例中，如图2所示，支撑架体11的第二安装侧的相对两侧壁均开设有用于避空传动杆153的第二避空弧槽111。具体地，通过在支撑架体11的两侧开设第二避空弧槽111，这样传动杆153的第一端和第二端既可穿过两第二避空弧槽111，以伸出支撑架体11外，这样可避免支撑架体11侧壁对传动杆153的运动产生干涉。

在本申请的另一些实施例中，如图1和图2所示，传动摆杆152形状不做唯一限定，其可选为弯折杆，当传动摆杆52为弯折杆时，其弯折处和第一转动轴151的第一端相连接。具体地，通过将传动摆杆152设置为弯折杆，这样可便于其闸线装置40的闸线相连接，在本实施例中，弯折杆和闸线相连接的杆段可适当较长，以将传动摆杆52的小幅度转动放大输出。

在本申请的另一些实施例中，如图2所示，凸轮驱动装置10还包括第二转动轴112，第二转动轴112转动设置于支撑架体11的第一安装侧，并和驱动机构30传动连接，各凸轮12均穿设于第二转动轴112上。具体地，通过将各凸轮12均穿设于第二转动轴112上，这样各凸轮12即可在驱动机构30的驱动下，通过第二转动轴112带动以实现转动。

如图5和图6所示，本申请实施例还提供了一种自动化设备20，包括有上述的凸轮驱动装置10。具体地，自动化设备还包括基板22和设置于基板22上的摆动机构21，凸轮驱动装置10的数量可以为多个，多个凸轮驱动装置10可并联设置于基板22上，并均通过闸线装置40和摆动机构21相连接，以通过闸线装置40向摆动机构21输出更多的不同大小的驱动力。当多个凸轮驱动装置10并联时，可共用一套驱动机构30。

本申请实施例提供自动化设备20，由于包括有上述的凸轮驱动装置10，而上述的凸轮驱动装置10能够显著降低实现和运行成本，且调整耗时较短，这样便也降低了自动化设备20的制造和运行成本，同时也提升自动化设备20的运行效率。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。