本发明专利技术提供了一种多倍程伸缩装置，其包括：安装平台；驱动机构，其为伸缩机构，其包括固定端和伸缩端，固定端固定设置在安装平台上；行程输入机构，其包括齿轮轴、第一齿条、第一齿轮；第一齿轮与第一齿条啮合；第一齿轮套在齿轮轴上；驱动机构的伸缩端驱动齿轮轴或者第一齿条进给，相应地，相对于安装平台，第一齿条位置不变或者齿轮轴位置不变；行程输出机构，其包括第二齿轮、第二齿条；齿轮轴贯穿第一齿轮和第二齿轮的圆心，第二齿条与第二齿轮啮合；第二齿轮的分度圆直径大于第一齿轮。本发明专利技术同时提供了采用上述多倍程伸缩装置的双向多倍程取料机械手。本发明专利技术的多倍程伸缩装置可缩小占用空间；双向多倍程机械手占用空间小，作业节拍高，消除了旋转偏心及空旋转耗能。消除了旋转偏心及空旋转耗能。消除了旋转偏心及空旋转耗能。
【技术实现步骤摘要】
多倍程伸缩装置及应用其的双向多倍程机械手
[0001]本专利技术涉及一种多倍程伸缩装置、以及应用该多倍程伸缩装置的双向多倍程机械手。
技术介绍
[0002]汽车风挡玻璃涂胶作业时，需要风挡玻璃凹面向上；而向车身安装时需要凸面向上，故需要进行玻璃翻转。传统的翻转机构占用空间尺寸、作业节拍慢，旋转时存在重心偏置，负载惯量对电机、减速机、联轴器扭矩要求高；同时，节拍低、耗能高、体型笨重。
[0003]例如，行程500mm的气缸带动取料吸盘伸出取玻璃。吸盘吸附完成后，气缸缩回，旋转电机旋转180度，完成玻璃翻转；然后气缸伸出，将玻璃移交给装车治具；然后气缸缩回，旋转电机空旋转180度，进行下一循环的作业。由于是单向单行程结构，占用空间大、作业时间长、能源浪费，不满足产线节拍及节能降耗需求。
[0004]中国专利201821609608.4公开了一种倍行程装置。该倍行程装置包括：机架、导引齿条、从动齿条、气缸、免键直齿轮以及齿轮滚筒轴机构；其中，导引齿条装设在机架的一侧，从动齿条装设在机架的一侧，并且从动齿条可在机架上滑动；导引齿条有齿的一面朝向从动齿条有齿的一面；气缸装设在机架上；免键直齿轮与齿轮滚筒轴机构组装，并且免键直齿轮与导引齿条以及从动齿条啮合；齿轮滚筒轴机构还与气缸组装；在导引齿条的引导下，气缸驱动免键直齿轮转动，免键直齿轮转动时带动从动齿条运动。
[0005]中国专利201920640025.6公开了一种往复式牵引机构，用于牵引设备领域，包括运动部件、齿轮、齿条和驱动部件，运动部件上设有挂接结构，运动部件通过齿轮与齿条的啮合传动实现运动，齿轮包括第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮沿齿条的长度方向分布，齿条与第一齿轮和/或第二齿轮啮合传动，驱动部件能够驱动第一齿轮和第二齿轮同步转动。运动部件通过齿轮和齿条的啮合传动实现运动，结合运动部件上的挂接结构实现夹具等零部件的牵引，其中，齿轮包括第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮、第二齿轮和齿条形成多点啮合传动机构，从而实现更长行程的牵引。
[0006]上述技术方案的缺陷在于，结构不够紧凑，节拍低、耗能高、体型笨重。
技术实现思路
[0007]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种多倍程伸缩装置及应用其的双向多倍程机械手，其不仅占用空间小，作业节拍高，而且消除了旋转偏心及空旋转耗能。
[0008]为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供了一种多倍程伸缩装置，其包括：
[0009]安装平台；
[0010]驱动机构，其为伸缩机构，其包括固定端和伸缩端，固定端固定设置在安装平台上；
[0011]行程输入机构，其包括齿轮轴、第一齿条、第一齿轮；第一齿轮与第一齿条啮合；第
一齿轮套在齿轮轴上；驱动机构的伸缩端驱动齿轮轴或者第一齿条进给，相应地，相对于安装平台，第一齿条位置不变或者齿轮轴位置不变；
[0012]行程输出机构，其包括第二齿轮、第二齿条；齿轮轴贯穿第一齿轮和第二齿轮的圆心，第二齿条与第二齿轮啮合；第二齿轮的分度圆直径大于第一齿轮。
[0013]本专利技术中，第二齿轮和第一齿轮共轴，由于第二齿轮的分度圆直径大于第一齿轮，因而驱动机构的伸缩行程被放大。
[0014]本专利技术中，驱动机构输入直线行程，其优选为气缸；行程输出机构将输入的直线行程放大并输出。行程放大的倍数为第二齿轮与第一齿轮的分度圆直径比。
[0015]根据本专利技术的设计理念，具体至少可以有齿条不动齿轮进给、以及齿轮不动齿条进给两种方案。需要注意的是，这里的“齿条不动”是指第一齿条不动，第二齿条作为行程输出的部件，其一定不是固定不动的；这里的“齿轮不动”是指齿轮轴的位置不变，并不是齿轮不转动。这两种方案在下文详细叙述。
[0016]根据本专利技术另一具体实施方式，驱动机构为驱动气缸，固定端为缸体，伸缩端为活塞。
[0017]根据本专利技术另一具体实施方式，伸缩端驱动齿轮轴进给，第一齿条固定设置于安装平台上(齿条不动)。根据本专利技术另一具体实施方式，第一齿条和第二齿条分别位于齿轮轴的两侧。根据本专利技术另一具体实施方式，多倍程伸缩装置进一步包括齿轮箱，齿轮箱包括横板、左侧板、右侧板，左侧板和右侧板分别固定于连接横板的左右两侧，齿轮轴的两端分别安装于左侧板和右侧板上；伸缩端固定连接横板。本方案中，横板、左侧板、右侧板三者形成一容纳空间，齿轮轴、第一齿轮、第二齿轮均位于该容纳空间中；伸缩端固定连接横板，伸缩端通过推动横板进给，进而推动齿轮轴进给。
[0018]本方案中，第一齿条不动，在驱动机构的驱动下，第一齿轮沿着第一齿条进给，从而带动齿轮轴和第二齿轮进给。由于第二齿轮与第二齿条啮合，因而第二齿条也同步进给。另外由于第二齿轮的分度圆直径大于第一齿轮，因而第二齿条的进给行程大于驱动机构的输出行程，具体而言，第二齿条的进给行程与驱动机构的输出行程之比，等于第二齿轮和第一齿轮的分度圆直径之比。
[0019]例如，第一齿条不动，驱动机构带动齿轮轴升降，驱动机构的行程为100mm，齿轮轴也行进100mm；第一齿轮和第二齿轮也行进100mm。第一齿条的作用是通过啮合关系确保第一齿轮进给时旋转，第一齿轮的转动通过齿轮轴带动第二齿轮旋转；第一齿轮与第二齿轮同轴，分度圆直径比为1:3，通过传动比转换，带动第二齿条行进300mm；最终行程100mm的驱动机构，实现400mm的总行程。本方案中，多倍程伸缩装置的行程为驱动气缸的行程和第二齿条的行程之和；例如，驱动气缸的行程为100mm，第二齿条的行程为300mm，整个多倍程伸缩装置总的行程为400mm。
[0020]根据本专利技术另一具体实施方式，伸缩端驱动第一齿条进给，齿轮通过齿轮轴枢接于安装平台上(齿轮不动)。根据本专利技术另一具体实施方式，第一齿条和第二齿条分别位于齿轮轴的同侧。
[0021]本方案中，驱动机构输入的直线行程，带动第一齿条进给；第一齿条的进给带动第一齿轮转动；由于第一齿轮与第二齿轮同轴，第一齿轮的转动带动第二齿轮的转动；由于第二齿轮与第二齿条啮合，因而第二齿轮的转动带动第二齿条的进给；由于第二齿轮的直径
大于第一齿轮，因而第二齿条的进给行程大于第一齿条的进给行程；具体而言，第二齿条与第一齿条的进给行程之比，等于第二齿轮与第一齿轮的分度圆直径之比。
[0022]例如，驱动机构带动第一齿条升降，驱动机构的行程为100mm，第一齿条也行进100mm；第一齿条运动时，带动第一齿轮旋转；第一齿轮与第二齿轮同轴，分度圆直径比为1:3，通过传动比转换，带动第二齿条行进300mm；最终行程100mm的驱动机构，实现300mm的总行程。
[0023]本方案中，多倍程伸缩装置的行程仅仅为第二齿条的行程；例如，驱动气缸的行程为100mm，第二齿条的行程为300mm，整个多倍程伸缩装置总的行程为300mm。
[0024]比较上述两个方案可以看出，齿条不动齿轮移动的方案，总行程为气缸行程的4倍；齿轮不同齿条移动的方案，总行程为气缸行程的3倍。因此，齿条不动齿轮移本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多倍程伸缩装置，其特征在于，所述多倍程伸缩装置包括：安装平台；驱动机构，其为伸缩机构，其包括固定端和伸缩端，所述固定端固定设置在所述安装平台上；行程输入机构，其包括齿轮轴、第一齿条、第一齿轮；所述第一齿轮与所述第一齿条啮合；所述第一齿轮套在所述齿轮轴上；所述伸缩端驱动所述齿轮轴或者所述第一齿条进给，相应地，相对于所述安装平台，所述第一齿条位置不变或者所述齿轮轴位置不变；行程输出机构，其包括第二齿轮、第二齿条；所述齿轮轴贯穿所述第一齿轮和所述第二齿轮的圆心，所述第二齿条与所述第二齿轮啮合；所述第二齿轮的分度圆直径大于所述第一齿轮。2.如权利要求1所述的多倍程伸缩装置，其特征在于，所述驱动机构为驱动气缸，所述固定端为缸体，所述伸缩端为活塞。3.如权利要求2所述的多倍程伸缩装置，其特征在于，所述伸缩端驱动所述齿轮轴进给，所述第一齿条固定设置于所述安装平台上。4.如权利要求3所述的双向多倍程机械手，其特征在于，所述多倍程伸缩装置进一步包括齿轮箱，所述齿轮箱包括横板、左侧板、右侧板，所述左侧板和所述右侧板分别固定于连接所述横板的左右两侧，所述齿...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋伟，
申请(专利权)人：东风汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：
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