本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)線中的往復(fù)移動平臺，屬于機(jī)械設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在工業(yè)自動化裝配生產(chǎn)線中，如食品包裝、醫(yī)藥包裝等領(lǐng)域，移動式機(jī)械手應(yīng)用愈加廣泛，在提高生產(chǎn)效率、保障裝配精度及降低操作者的勞動強(qiáng)度等方面都發(fā)揮了重要作用。移動式機(jī)械手主要包括機(jī)械手和移動平臺，移動平臺的運動精度直接決定了機(jī)械手的動作精度。另外，在自動化裝配生產(chǎn)線中，往復(fù)移動平臺能夠?qū)崿F(xiàn)在兩個工位之間進(jìn)行物料傳輸或上下料等工藝。因此，往復(fù)移動式平臺是生產(chǎn)線中常用的一種結(jié)構(gòu)。目前，往復(fù)移動式平臺的結(jié)構(gòu)形式為電機(jī)驅(qū)動與同步齒形帶傳動，通過PLC或單片機(jī)等對電機(jī)控制來實現(xiàn)平臺的往復(fù)和平臺的間歇運動，控制過程較復(fù)雜；而且控制精度受電信號的影響，穩(wěn)定性不高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明的一種生產(chǎn)線中的往復(fù)移動平臺主要由底座、旋轉(zhuǎn)軸、圓柱凸輪體、移動板、四個滾子、直線導(dǎo)軌、滑塊、軸承座和軸承等組成。

所述的底座左右兩端固連有兩個軸承座，旋轉(zhuǎn)軸每端通過兩個軸承支承在軸承座上；圓柱凸輪體通過鍵連接固連在旋轉(zhuǎn)軸上；所述的底座前后兩側(cè)通過多個螺釘固連有兩個直線導(dǎo)軌，每個直線導(dǎo)軌上設(shè)有一個滑塊，滑塊可以沿直線導(dǎo)軌自由移動，滑塊與直線導(dǎo)軌之間的滾動體可以是滾珠，也可以是滾柱；兩個滑塊上表面均與移動板固連，即兩個滑塊支承著移動板，并使移動板和滑塊一起沿直線導(dǎo)軌滑動。

所述的底座左側(cè)的軸承座內(nèi)，背對背地安裝有兩個角接觸球軸承，對旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行軸向定位，并設(shè)有圓螺母，通過圓螺母和旋轉(zhuǎn)軸的軸肩對軸承內(nèi)圈定位，設(shè)有軸承端蓋對角接觸球軸承的外圈定位；在底座右側(cè)的軸承座內(nèi)，設(shè)有兩個深溝球軸承，支承旋轉(zhuǎn)軸的右側(cè)，并設(shè)有圓螺母，通過圓螺母和旋轉(zhuǎn)軸的軸肩對深溝球軸承的內(nèi)圈定位；右側(cè)軸承座內(nèi)還設(shè)有一個調(diào)整套筒，調(diào)整套筒通過螺紋連接對軸承外圈進(jìn)行軸向定位，并調(diào)整軸承和旋轉(zhuǎn)軸的軸向位置。

所述圓柱凸輪體固連在旋轉(zhuǎn)軸上，一端靠旋轉(zhuǎn)軸的軸肩定位，一端設(shè)有圓螺母進(jìn)行軸向定位。所述的移動板的中間對稱面內(nèi)，固連有四個圓柱滾子，四個滾子排列成直線，從右往左依次為滾子Ⅰ、滾子Ⅱ、滾子Ⅲ和滾子Ⅳ，所有滾子軸線垂直于移動板底面，且四個滾子軸線之間的距離相等，設(shè)定相鄰滾子軸線之間的距離為。所述圓柱凸輪體上，加工有多段溝槽，有的溝槽形狀為螺旋溝槽，有的溝槽形狀為圓環(huán)形。移動板上的滾子與圓柱凸輪體上的溝槽廓面嚙合，螺旋溝槽廓面將推動滾子，使移動板和滑塊一起沿直線導(dǎo)軌前進(jìn)或后退；圓環(huán)溝槽廓面與滾子嚙合時，移動板則靜止不動，此時移動板上的生產(chǎn)線機(jī)械手可以完成抓料或放料等工藝動作。

所述的圓柱凸輪體旋轉(zhuǎn)一周過程中，滾子與所有溝槽廓面的嚙合過程依次分為四個階段：前停歇期——推程期——后停歇期——回程期。前停歇期和后停歇期中的溝槽只包括一段圓環(huán)溝槽，但前停歇期的圓環(huán)溝槽和后停歇期的圓環(huán)溝槽分別位于圓柱凸輪體的兩端，且兩個圓環(huán)溝槽對稱面之間的距離等于移動板上相鄰滾子軸線之間的距離；推程期包括四段螺旋溝槽，這四段螺旋溝槽的旋向是一致的，可以左旋，也可以右旋；回程期也包括四段螺旋溝槽，這四段螺旋溝槽的旋向是一致的，可以左旋，也可以右旋，但推程期四段螺旋溝槽的旋向和回程期的四段溝槽旋向相反。當(dāng)圓柱凸輪旋轉(zhuǎn)處于推程期時，溝槽廓面推動滾子，使移動板往右或往后移動；當(dāng)凸輪旋轉(zhuǎn)處于回程時，溝槽廓面推動滾子，使移動板往左或往前移動；兩個停歇期的溝槽輪廓為圓環(huán)面，凸輪旋轉(zhuǎn)時，溝槽輪廓使移動板停止運動。每兩個運動期之間有一個停歇期，從而實現(xiàn)移動板的往復(fù)間歇移動，也實現(xiàn)了雙停留運動規(guī)律，滿足生產(chǎn)線的工藝要求。

所述的圓柱凸輪與滾子嚙合處于前停歇期時，只有滾子Ⅰ與圓柱凸輪左側(cè)的圓環(huán)溝槽廓面嚙合，圓柱凸輪轉(zhuǎn)動，但滾子靜止不動，進(jìn)而移動板也靜止不動。圓柱凸輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)進(jìn)入推程期，推程期的四段螺旋溝槽廓面先后推動滾子Ⅰ、滾子Ⅱ、滾子Ⅲ和滾子Ⅳ，使移動板和滑塊沿直線導(dǎo)軌連續(xù)向右或向后移動，移動總距離為。凸輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，溝槽與滾子的嚙合進(jìn)入后停歇期，此時只有滾子Ⅳ與圓柱凸輪右側(cè)的圓環(huán)溝槽廓面嚙合，圓柱凸輪轉(zhuǎn)動，但滾子靜止不動，進(jìn)而移動板也靜止不動。圓柱凸輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)進(jìn)入回程期，回程期的四段螺旋溝槽廓面先后推動滾子Ⅳ、滾子Ⅲ、滾子Ⅱ和滾子Ⅰ，使移動板和滑塊沿直線導(dǎo)軌連續(xù)向左或向前移動，移動總距離為。此后凸輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，滾子Ⅰ又與圓柱凸輪左側(cè)的圓環(huán)溝槽廓面嚙合，進(jìn)入前停歇期，從而完成了一個工作循環(huán)，開始重復(fù)上述過程，進(jìn)行下一個工作循環(huán)。

所述凸輪體旋轉(zhuǎn)一周過程中，移動平臺實現(xiàn)了停留、后退、停留和前進(jìn)四個階段組成的雙停留運動規(guī)律，前進(jìn)或后退的距離均等于滾子軸線間距的四倍，從而實現(xiàn)了行程較大的直線往復(fù)間歇移動。

本發(fā)明的有益效果是：移動平臺能夠?qū)崿F(xiàn)雙停留運動規(guī)律，且移動行程較大，通過自身結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了直線往復(fù)間歇移動，不需要額外的控制系統(tǒng)，就能滿足生產(chǎn)線中的上料、下料或抓料、放料等工藝要求。

附圖說明

圖1為一種生產(chǎn)線中的往復(fù)移動平臺結(jié)構(gòu)示意圖的主視圖。

圖2為一種生產(chǎn)線中的往復(fù)移動平臺結(jié)構(gòu)示意圖的俯視圖。

圖3為一種生產(chǎn)線中的往復(fù)移動平臺結(jié)構(gòu)示意圖的左視圖。

圖4為圓柱凸輪溝槽與滾子嚙合處于前停歇期時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為圓柱凸輪溝槽與滾子嚙合處于推程期時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為圓柱凸輪溝槽與滾子嚙合處于后停歇期時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為圓柱凸輪溝槽與滾子嚙合處于回程期時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為圓柱凸輪溝槽廓面的展開剖視示意圖。

具體實施方式

為了進(jìn)一步解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。

參看圖1、圖2和圖3，本發(fā)明的一種生產(chǎn)線中的往復(fù)移動平臺主要由底座1、旋轉(zhuǎn)軸2、圓柱凸輪體3、移動板4、四個滾子、兩個直線導(dǎo)軌5、兩個滑塊6、軸承座和軸承等組成。

參看圖1、圖2和圖3，所述的底座1的左側(cè)固連有左軸承座7，旋轉(zhuǎn)軸2左端通過兩個角接觸球軸承9支承在左軸承座7內(nèi)，且旋轉(zhuǎn)軸2伸出左軸承座7外，與驅(qū)動電機(jī)連接；底座1的右側(cè)固連有右軸承座8，旋轉(zhuǎn)軸2的右端通過兩個深溝球軸承12支承在右軸承座8內(nèi)；圓柱凸輪體3通過鍵連接固連在旋轉(zhuǎn)軸2上；所述的底座1的前后兩側(cè)通過多個螺釘固連有兩個直線導(dǎo)軌5，每個直線導(dǎo)軌上設(shè)有一個滑塊6，滑塊可以沿直線導(dǎo)軌自由移動，滑塊與直線導(dǎo)軌之間的滾動體可以是滾珠，也可以是滾柱；兩個滑塊6上表面均與移動板4固連，即兩個滑塊6支承著移動板4，移動板4和滑塊6可以沿直線導(dǎo)軌5滑動。

參看圖1和圖2，在左軸承座7內(nèi)，兩個角接觸球軸承9背對背地安裝，對旋轉(zhuǎn)軸2進(jìn)行軸向定位，并設(shè)有圓螺母10，通過圓螺母10和旋轉(zhuǎn)軸2的軸肩對軸承內(nèi)圈定位，設(shè)有軸承端蓋11對角接觸球軸承的外圈定位；在右軸承座8內(nèi)，通過圓螺母13和旋轉(zhuǎn)軸2的軸肩對深溝球軸承12的內(nèi)圈定位，并設(shè)有一個調(diào)整套筒14，調(diào)整套筒14通過螺紋連接對深溝球軸承12的外圈進(jìn)行軸向定位，并調(diào)整軸承和旋轉(zhuǎn)軸2的軸向位置。

參看圖1和圖2，所述圓柱凸輪體3固連在旋轉(zhuǎn)軸2上，一端靠旋轉(zhuǎn)軸2的軸肩定位，一端設(shè)有圓螺母15進(jìn)行軸向定位。所述的移動板4的中間對稱面內(nèi)，固連有四個圓柱滾子，四個滾子排列成直線，從右往左依次為滾子Ⅰ16、滾子Ⅱ17、滾子Ⅲ18和滾子Ⅳ19，所有滾子軸線垂直于移動板底面，且四個滾子軸線之間的距離相等，設(shè)定相鄰滾子軸線之間的距離為。所述圓柱凸輪體上，加工有多段溝槽，有的溝槽形狀為螺旋溝槽，有的溝槽形狀為圓環(huán)形。移動板上的滾子與圓柱凸輪體上的溝槽廓面嚙合，螺旋溝槽廓面將推動滾子，使移動板前進(jìn)或后退；圓環(huán)溝槽廓面與滾子嚙合時，移動板則靜止不動，此時移動板上的生產(chǎn)線機(jī)械手可以完成抓料或放料等工藝動作。

參看圖8，所述的圓柱凸輪體旋轉(zhuǎn)一周過程中，滾子與所有溝槽廓面的嚙合過程分為四個階段：前停歇期20——推程期21——后停歇期22——回程期23。前停歇期20和后停歇期22中的溝槽只包括一段圓環(huán)溝槽，但前停歇期20的圓環(huán)溝槽位于圓柱凸輪體3的左側(cè)，而后停歇期22的圓環(huán)溝槽位于圓柱凸輪體3的右側(cè)，且兩個圓環(huán)溝槽對稱面之間的距離等于移動板上相鄰滾子軸線之間的距離；推程期21包括四段螺旋溝槽，這四段螺旋溝槽的旋向均為右旋；回程期23也包括四段螺旋溝槽，這四段螺旋溝槽的旋向均為左旋。當(dāng)圓柱凸輪旋轉(zhuǎn)處于推程期時，溝槽廓面推動滾子，使移動板往右移動；當(dāng)凸輪旋轉(zhuǎn)處于回程時，溝槽廓面推動滾子，使移動板往左移動；兩個停歇期的溝槽輪廓為圓環(huán)面，凸輪旋轉(zhuǎn)時，溝槽輪廓使移動板停止運動。每兩個運動期之間有一個停歇期，從而實現(xiàn)移動板的往復(fù)間歇移動，也實現(xiàn)了雙停留運動規(guī)律，滿足生產(chǎn)線的工藝要求。

參看圖4，所述的圓柱凸輪與滾子嚙合處于前停歇期20時，只有滾子Ⅰ16與圓柱凸輪左側(cè)的圓環(huán)溝槽的兩側(cè)廓面嚙合，圓柱凸輪轉(zhuǎn)動，但滾子靜止不動，進(jìn)而移動板也靜止不動。參看圖5，圓柱凸輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)進(jìn)入推程期21，推程期的第一段螺旋溝槽211首先推動滾子Ⅰ16，使移動板和兩個滑塊6沿兩個直線導(dǎo)軌5開始向右移動；隨后滾子Ⅱ17進(jìn)入第二段螺旋溝槽212發(fā)生嚙合，這樣第二段螺旋溝槽212就推動滾子Ⅱ17，使移動板繼續(xù)向右移動，而滾子Ⅰ16逐漸退出螺旋溝槽211，從而退出嚙合；隨后滾子Ⅲ18進(jìn)入第三段螺旋溝槽213發(fā)生嚙合，這樣第三段螺旋溝槽213就推動滾子Ⅲ18，使移動板繼續(xù)向右移動，而滾子Ⅱ17逐漸退出螺旋溝槽212，從而退出嚙合；最后滾子Ⅳ19進(jìn)入第四段螺旋溝槽214發(fā)生嚙合，這樣第四段螺旋溝槽214就推動滾子Ⅳ19，使移動板繼續(xù)向右移動，而滾子Ⅲ18逐漸退出螺旋溝槽213，從而退出嚙合；當(dāng)滾子Ⅳ19進(jìn)入到后停歇期22對應(yīng)的圓環(huán)溝槽時，推程期21結(jié)束，這一階段移動板一共向右移動的距離為。

參看圖6，當(dāng)滾子Ⅳ19與圓柱凸輪右側(cè)的圓環(huán)溝槽嚙合時，嚙合進(jìn)入后停歇期，此時由于只有滾子Ⅳ19與圓環(huán)溝槽廓面嚙合，圓柱凸輪轉(zhuǎn)動，但滾子靜止不動，進(jìn)而移動板也靜止不動。參看圖7，圓柱凸輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)進(jìn)入回程期23，回程期第一段螺旋溝槽廓面231先推動滾子Ⅳ19，使移動板和兩個滑塊6沿兩個直線導(dǎo)軌5開始向左移動，隨后先后由第二段螺旋溝槽廓面232先推動滾子Ⅲ18、第三段螺旋溝槽廓面233先推動滾子Ⅱ17、第四段螺旋溝槽廓面234先推動滾子Ⅰ16使移動板繼續(xù)向左移動，移動總距離為。此后凸輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，滾子Ⅰ16又與圓柱凸輪左側(cè)的圓環(huán)溝槽廓面嚙合，回程期結(jié)束，又進(jìn)入前停歇期，從而完成了一個工作循環(huán)，開始重復(fù)上述過程，進(jìn)行下一個工作循環(huán)。

所述圓柱凸輪3旋轉(zhuǎn)一周過程中，移動板4先停留一段時間，然后往右移動距離，再停留一段時間后，又往左移動距離，完成一個工作循環(huán)。