[發明專利]一種精確定位的旋轉升降式懸臂坩堝移送機構

有效

• 申請號: 201911089423.4
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN110790188B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 王強;王鵬;高強;劉兆會;張朋飛
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B66F7/18
• 分類號: B66F7/18;B66F7/28
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 許姣

本發明提供一種精確定位的旋轉升降式懸臂坩堝移送機構，能夠將坩堝移送至各檢測工位并精確取、放置于坩堝托盤，減少因傳動間隙導致的定位誤差。該坩堝移送機構將旋臂主軸分為上半軸和下半軸，其中上半軸由空心軸和與空心軸配套的芯軸組合而成。芯軸外表面與空心軸內表面緊密動配合，使當空心軸做旋轉運動時能夠帶動芯軸同步轉動，當空心軸沿做升降運動時，芯軸不動，使空心軸相對芯軸做升降運動。芯軸的上端伸出空心軸后通過聯軸器與所述編碼器相連，由此通過懸臂的旋轉與升降組合運動，實現精確的移送和取、放置坩堝動作，使因定位偏差導致的碰撞以及由此而引發的機械損壞、電機燒毀等次生故障概率大為減少，提高了整個檢測儀器的可靠性。

技術領域

本發明涉及一種坩堝移送機構，具體涉及一種精確定位的旋轉升降式懸臂坩堝移送機構。

背景技術

懸臂坩堝移送機構由一個可以垂直升降的旋轉主軸和固定在該軸上的單側懸臂組成，懸臂前端為一帶有豁口的圓環形坩堝托架，該托架可托起倒梯形帶沿坩堝，并在到達各工位正上方時通過下降動作將坩堝放置于該工位坩堝托盤之上(托盤直徑小于圓環坩堝托架內徑)，托架下降至托盤頸部時，通過托架豁口旋出并上升至運送層面；同理，通過逆向動作，可將坩堝由托盤上托起并移送到下一個工位。上述過程涉及取、放坩堝的升降、旋轉組合動作和移送坩堝的旋轉動作。其中，升降動作一般由氣缸或電動絲杠副完成，旋轉動作由電機通過齒帶或齒輪傳動完成，定位由安裝在旋轉動力電機主軸上的編碼器(如圖1所示的改造前編碼器安裝位置16)完成。

坩堝移送機構常被用于自動檢測某種物性的儀器，應用該機構，將盛有試樣的坩堝(或容器)移送到各檢測工位，執行相應的檢測環節。

在實際使用過程中，由于齒帶或齒輪傳動不能避免較大的傳動間隙，而電機主軸上的編碼器所定的位置通過傳動間隙產生的誤差再被懸臂放大后，經常導致懸臂托架與固定托盤之間的碰撞乃至引發機械損壞和電機燒損等更嚴重的次生故障；而且，隨著運行時間的延長，由于磨損、疲勞等使傳動間隙逐漸加大，發生這種故障的概率會明顯增加，嚴重影響了該類設備的可靠性和使用壽命。

要解決這一問題，最好是將定位用的編碼器連接到旋臂主軸上，從而避免由于傳動間隙導致的定位誤差。但是，旋臂主軸的下方，負責升降動作的氣缸或電動絲杠副占據了安裝位置；同時，旋臂主軸的上方又因為升降的原因無法與編碼器固連。所以，解決這一難題的關鍵是旋轉主軸上半部與編碼器之間的“可升降、微偏差”的“準剛性”連接。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種精確定位的旋轉升降式懸臂坩堝移送機構，能夠將坩堝移送至各檢測工位并精確取、放置于坩堝托盤，減少因傳動間隙導致的定位誤差而發生的懸臂與各工位坩堝托盤之間碰撞以及更嚴重的故障。

所述的精確定位的旋轉升降式懸臂坩堝移送機構，包括：編碼器、旋臂主軸、懸臂、坩堝、旋轉驅動部件和升降驅動部件；

其特征在于：所述旋臂主軸包括：同軸固接的上半軸和下半軸，所述上半軸包括空心軸和同軸套裝在空心軸內部的芯軸，所述芯軸與所述空心軸之間的配合方式保證：當所述空心軸繞其軸線旋轉運動時能夠帶動所述芯軸同步轉動，當所述空心軸沿其軸線做升降運動時，所述芯軸不動，使所述空心軸相對芯軸做升降運動；

所述芯軸的上端伸出所述空心軸后通過聯軸器與所述編碼器相連；所述懸臂的一端與所述下半軸或空心軸固接，另一端用于放置坩堝；所述旋轉驅動部件用于驅動所述下半軸做旋轉運動，所述升降驅動部件用于驅動所述下半軸做升降運動。

所述空心軸的內孔為內六角孔，所述芯軸為與空心軸的內六角孔配合的六角棒材。

所述編碼器的固定部分通過編碼器底座安裝在上固定板上，所述編碼器底座通過軸承支撐在所述芯軸上，與所述上固定板固接的上軸套套裝在所述空心軸外，上軸套在空心軸旋轉時起軸瓦作用，在空心軸下降時起限位作用。

有益效果：