一种手轮离合机构及物品传送机构
技术领域
本发明涉及一种机械装置，尤其涉及一种手轮离合机构及物品传送机构。
背景技术
大多数的机械设备上设置有手轮传动机构，为人工调试带来方便，但是在设备正常运转过程中手轮依然会随着手轮传动机构高速运转，存在一定的安全隐患，并且增加了对机械设备中手轮传动机构的磨损。
现有技术中的一些电动执行器安装有手轮离合器，将手轮推入时为手动状态，可以用手轮驱动传动轴转动实现人工调试，将手轮拉出时为电动状态。例如，在物品出售前，需要对其进行封装打包，封装打包的过程中，物品的传送一般需要借助传送机构，传送机构包括传送带，传送带可以借助传输链被置于运动中，传输链的转动可以通过电机驱动，也可以通过手轮驱动，此时电动状态与手动状态的切换需要借助手轮离合器得以实现。
现有的手轮离合结构较为复杂，有的在“离”或“合”两个位置其手轮定位不可靠、不稳定，容易发生自动变位，有的容易被错误操作，在不经意间推一下手轮，就会使手轮随传动轴转动，存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种手轮离合机构及物品传送机构，以解决上述技术背景中提出的问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种手轮离合机构及物品传送机构，包括：
手轮离合机构，包括手轮、手轮轴、负载轴、第一固定座和定位机构，所述手轮轴的第一端与所述手轮固定连接，所述手轮轴的第二端穿过所述第一固定座轴向上的安装孔与所述负载轴的一端相对设置，所述定位机构用于将所述手轮轴定位于第一位置或第二位置；所述手轮轴位于第一位置时，所述手轮轴的第二端与所述负载轴的一端相联，所述手轮轴位于第二位置时，所述手轮轴的第二端与所述负载轴的一端脱离；
物品传送机构，包括两个形状大小一致、竖直设置的环形链条，即第一链条和第二链条，所述第一链条和所述第二链条所在的水平面相互平行；所述第一链条和第二链条在驱动机构的驱动下同步运动，所述第一链条和第二链条还与所述手轮离合机构的负载轴传动连接。
优选地，所述定位机构包括：
第一环形凹槽和第二环形凹槽，开设于所述手轮轴的径向方向，所述第一环形凹槽位于所述第二环形凹槽与所述手轮轴的第一端之间；以及
定位孔，设于所述第一固定座上，所述定位孔内设有分别与第一环形凹槽、第二环形凹槽锁定接合的弹簧和定位珠；
其中，所述手轮轴位于第一位置时，所述定位珠进入第一环形凹槽中，所述手轮轴位于第二位置时，所述定位珠进入第二环形凹槽中。
更优选地，所述手轮轴位于所述第一位置时，所述定位珠部分位于所述第一环形凹槽内；所述手轮轴位于所述第二位置时，所述定位珠部分位于所述第二环形凹槽内。
更优选地，所述定位珠的直径与所述第一环形凹槽、所述第二环形凹槽的直径相同，所述弹簧的直径小于所述定位珠的直径。
优选地，所述手轮轴与所述负载轴的轴线共线。
优选地，所述手轮轴与所述手轮通过销钉或销轴固定连接。
优选地，所述负载轴穿设于第二固定座内，所述负载轴伸出第二固定座的一端的端面与所述手柄轴的第二端的端面正对。
优选地，所述负载轴朝向所述手轮轴的端面上设有凸台，所述手柄轴的第一端的端面上设有凹槽，所述凸台可嵌入所述凹槽内并与所述凹槽耦合连接。
更优选地，所述手轮轴位于第一位置时，所述凸台与所述凹槽耦合连接。
更优选地，所述凸台为十字形凸台，所述凹槽为十字形凹槽。
更优选地，所述负载轴与所述凸台制成一体。
优选地，所述第一固定座上设有用于检测所述手柄轴位置的接近开关，所述接近开关与控制器电连接。
更优选地，所述手柄轴上设有环形凸起，所述环形凸起位于所述手柄轴的第二端与所述第二环形凹槽之间，所述手柄轴位于所述第二位置时，所述接近开关的检测头正对所述环形凸起；所述环形凸起位于所述接近开关的检测区域内，所述接近开关发送第一控制信号至所述控制器，所述控制器控制所述驱动机构停止运行；所述环形凸起位于所述接近开关的检测区域外，所述接近开关发送第二控制信号至所述控制器，所述控制器控制所述驱动机构运行。
优选地，所述第一链条与所述第二链条为错位设置。具体地，所述第一链条、所述第二链条沿长度方向分别设有第一端和第二端，所述第一链条的第一端与所述第二链条的第一端在水平方向上错开一设定距离，从而使所述第一链条的第二端与所述第二链条的第二端在水平方向上也错开所述设定距离。
更优选地，所述物品传送机构还包括至少一个连接于所述第一链条与所述第二链条之间的连接机构，所述连接机构包括：
第一圆柱销，设于所述第一链条上、且向所述第二链条一侧延伸；
第二圆柱销，设于所述第二链条上、且向所述第一链条一侧延伸；
推料手安装板，呈条状、且水平设置，其两端各设有一连接杆，分别为第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆和第二连接杆沿所述推料手安装板长度方向的两侧错位设置，所述第一连接杆的自由端通过一连接块与所述第一圆柱销连接，所述第二连接杆的自由端通过另一连接块与所述第二圆柱销连接；
推料手，设置于所述推料手安装板上，并与所述推料手安装板相垂直。
更优选地，所述推料手为L形挡板，所述L形挡板的一侧边固定连接于所述推料手安装板上，另一侧边与所述推料手安装板相垂直。
更优选地，所述第一圆柱销和所述第二圆柱销构成圆柱销组，所述第一链条和第二链条上包括有多个所述圆柱销组，多个所述圆柱销组均匀分布在所述第一链条和所述第二链条上。
优选地，所述第一链条和所述第二链条呈跑道状，上下两侧为直边，左右两端为半圆弧形。
优选地，所述第一链条的两端各设有至少一个第一链轮，所述第一链条套设于所述第一链轮上，所述第二链条的两端各设有至少一个第二链轮，所述第二链条套设于所述第二链轮上，所述第一链轮与所述第二链轮通过同步联动机构连接于驱动电机的动力输出端。
更优选地，所述第一链条的两端各设有一个第一链轮，所述第一链条套设于两个所述第一链轮上，所述第二链条的两端各设有一个第二链轮，所述第二链条套设于两个所述第二链轮上。
更优选地，所述第一链条和第二链条均为方形环，所述第一链条的四角各设有一个第一链轮，所述第一链条套设于四个所述第一链轮上，所述第二链条的四角各设有一个第二链轮，所述第二链条套设于四个所述第二链轮上。
在一种优选实施例中，所述同步联动机构包括：
转轴，与驱动电机的动力输出轴相连接；
第一主动齿轮，套设在所述转轴上，并以所述转轴为中心作旋转；
第二主动齿轮，套设在所述转轴上，并以所述转轴为中心作旋转；
第一从动齿轮，套设于第一链轮的轴上并与其固定连接，第一从动齿轮与第一主动齿轮相啮合；
第二从动齿轮，套设于第二链轮的轴上并与其固定连接，第二从动齿轮与第二主动齿轮相啮合；
其中，所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮位于所述转轴轴向方向的两侧。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
1)本申请提供的手轮离合机构结构简单，定位准确，操作方便，安全可靠，减少了机械设备在正常运转过程中对手轮传动机构的磨损，延长了机械设备的使用寿命。
2)本申请通过调节手轮轴与负载轴的脱离和联合，进而方便地切换电动与手动状态，为调节人员提供了操作安全的工作环境。
3)指定位置设置接近开关，可以监测手柄轴的位置，手柄轴的第二环形凹槽被定位珠锁定时，手轮轴的第二端与负载轴脱离，控制器可控制设备在电动状态，而当手柄轴的第二环形凹槽未被定位珠锁定时，说明手柄被操作，控制器可控制机械设备停止电动状态。设置接近开关可避免因控制错误或设备故障导致的检测事故及设备损坏。
4)本申请提供的物品传送机构，通过错开设置的两组完全相同的闭环的链条，以及两个链条之间的连接机构，使得连接机构的推料手随着两条链条的同步传动随之移动，在平行方向与链条同向运动，在竖直方向则上升或下降，从而实现推料手绕链条的环向往复运动，便于物品的传送，且推料手在移动过程中能够始终保持竖直向上，不会发生倾翻现象。
附图说明
构成本申请的一部分附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本发明的一种手柄离合机构的手轮结构示意图；
图2是图1中沿A-A方向的剖面图，其中手柄轴位于第一位置；
图3是图1中沿A-A方向的剖面图，其中手柄轴位于第二位置；
图4是本发明优选实施例中的物品传送机构的侧视图；
图5是本发明优选实施例中的物品传送机构的俯视图；
图6是本发明优选实施例中的物品传送机构的主视图；
图7是本发明一种优选实施例的带有手轮离合机构的物品传送机构的俯视图示意图；
图8是本发明一种优选实施例的带有手轮离合机构的物品传送机构的主视图示意图。
图例说明：
1、手柄；2、手柄轴；3、第一固定座；4、第一环形凹槽；5、第二环形凹槽；6、定位孔；7、弹簧；8、定位珠；9、环形凸起；10、负载轴；11、凸台；12、第二固定座；13、接近开关；
14、物品传送机构；1401、第一链条；1402、第二链条；1403、推料手安装板；1404、推料手；1451、第一连接杆；1452、第二连接杆；1461、第一连接块；1462、第二连接块；1471、第一圆柱销；1472、第二圆柱销；1481、第一主动齿轮；1482、第二主动齿轮；1491、第一从动齿轮；1492、第二从动齿轮；
15、转轴；16、驱动电机；17、第一侧板；18、第二侧板；19、手柄离合机构安装板。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
本申请提供了一种手轮离合机构及物品传送机构，包括：手轮离合机构和物品传送机构。
其中，手轮离合机构，包括手轮、手轮轴、负载轴、第一固定座和定位机构，所述手轮轴的第一端与所述手轮固定连接，所述手轮轴的第二端穿过所述第一固定座轴向上的安装孔与所述负载轴的一端相对设置，所述定位机构用于将所述手轮轴定位于第一位置或第二位置；所述手轮轴位于第一位置时，所述手轮轴的第二端与所述负载轴的一端相联；所述手轮轴位于第二位置时，所述手轮轴的第二端与所述负载轴的一端脱离。
其中，物品传送机构，包括两个形状大小一致、竖直设置的环形链条，即第一链条和第二链条，所述第一链条和所述第二链条所在的水平面相互平行；所述第一链条和第二链条在驱动机构的驱动下同步运动，所述第一链条和第二链条还与所述手轮离合机构的负载轴传动连接。
参阅图1～图3所示，一种手轮离合机构，包括手轮1、手轮轴2、负载轴10、第一固定座3和第二固定座12。其中，所述手轮轴2与所述负载轴10的轴线共线，所述手轮轴2的第一端与所述手轮1固定连接，所述手轮轴2的第二端穿过所述第一固定座3轴向上的安装孔与所述负载轴10的一端相对设置，所述负载轴10穿设于第二固定座12内，所述负载轴10伸出第二固定座12的一端的端面与所述手柄轴2的第二端的端面正对。所述手轮轴2上设有径向的第一环形凹槽4和第二环形凹槽5，所述第一环形凹槽4位于所述第二环形凹槽5与所述手轮轴2的第一端之间。所述第一固定座3上设有定位孔6，所述定位孔6内设有分别与第一环形凹槽4、第二环形凹槽5锁定接合的弹簧7和定位珠8。所述弹簧7的一端安装在定位孔6内，所述弹簧7的另一端连接定位珠8，所述定位珠8的直径可以与所述第一环形凹4槽、第二环形凹槽5的直径相同，所述弹簧7的直径小于所述定位珠8的直径。所述负载轴10朝向所述手轮轴2的端面上还设有凸台11，所述手柄轴2的第一端的端面上设有凹槽(图中未示出)，所述凸台11可深入所述凹槽内并与所述凹槽配合连接。在一种优选实施例中，所述负载轴10与所述凸台11制成一体，所述凸台11优选为十字形凸台，所述凹槽优选为十字形凹槽。
所述手轮轴2可在所述第一固定座3里做左右水平移动，具有沿手轮轴2的轴向方向运动的第一位置和第二位置。如图2所示，所述手轮轴2向左移动、位于第一位置时，所述定位珠8部分落入第一环形凹槽4中，所述负载轴10的凸台11与所述手柄轴2的第二端端面的凹槽耦合连接，可以通过摇动手轮1去驱动负载轴10旋转。如图3所示，所述手轮轴2向右移动、位于第二位置时，所述定位珠8落入第二环形凹槽5中，所述负载轴10的凸台11与所述手柄轴2的第二端端面的凹槽处脱离，即所述手柄轴2与所述负载轴10脱离，这样当机械设备正常运转过程中，手轮1就不会随机械设备运转，完成了手轮离合机构的动作。即通过对手轮1的压力，实现手轮轴2在第一固定座3的轴向方向滑动，可实现两个环形凹槽的切换，从而实现不同的定位。
在一种优选实施例中，所述第一固定座3上还设有用于检测所述手柄轴2位置的接近开关13，所述接近开关13与控制器(图中未示出)电连接。具体地，所述手柄轴2朝向所述负载轴10的第二端上设有环形凸起9，所述环形凸起9位于所述负载轴10的第二端与所述第二环形凹槽5之间，所述手柄轴2位于所述第二位置时，所述接近开关13的检测头正对所述环形凸起9。所述环形凸起9位于所述接近开关13的检测区域内，所述接近开关13发送第一控制信号至控制器，所述控制器控制所述驱动机构停止运行；所述环形凸起9位于所述接近开关13的检测区域外，所述接近开关13发送第二控制信号至控制器，所述控制器控制所述驱动机构运行。即手柄轴2的第二环形凹槽5被定位珠8锁定时，手轮轴2的第二端与负载轴10脱离，第一固定座3上的接近开关13的检测头正对所述手柄轴2的环形凸起9，控制器接收到所述接近开关13发送的第一控制信号，进而控制机械设备运行在电动状态；而当手柄轴2的第二环形凹槽5未被定位珠8锁定时，说明手柄1被操作，第一固定座3上的接近开关13的检测头不再正对所述手柄轴2的环形凸起9，控制器接收到所述接近开关13发送的第二控制信号，进而控制机械设备停止电动状态，切换至手动状态。因此，通过设置接近开关13来监测手柄轴2的位置，可实现在手柄轴2位于不同位置时通过控制器控制电动执行器的工作或停止，从而避免因控制错误或设备故障导致的检测事故及设备损坏。
基于以上所述，本申请的手轮离合机构在手柄轴上设置有两个环形凹槽，通过对手轮的压力，手轮轴可在第一固定座的轴向方向滑动，实现两个环形凹槽的切换，进而调节手轮轴与负载轴的脱离和联合，从而方便地切换机械设备的电动状态与手动状态。本申请通过在指定位置设置接近开关来监测手柄轴的位置，可自动控制机械设备是处于电动状态还是手动状态，从而避免因控制错误或设备故障导致的检测事故及设备损坏。此外，本申请提供的手轮离合机构结构简单，定位准确，操作方便，安全可靠，减少了机械设备在正常运转过程中对手轮传动机构的磨损，延长了机械设备的使用寿命。
如图4～图6所示，在一种优选实施例中，物品传送机构14包括两个环形传动链条，它们大小相等，竖直设置，且形状一致，呈跑道状，上下两侧为直边，左右两端为半圆弧形，两个环形传动链条在驱动机构的驱动下同步运动。如图4所示，两个环形传动链条所在的水平面相互平行，自左向右依次为第一链条1401、第二链条1402，相互之间留有间距，且所述第一链条1401、第二链条1402左右错开一设定距离。所述第一链条1401上设有向所述第二链条1402一侧延伸的第一圆柱销1471，所述第二链条1402上设有向所述第一链条1401一侧延伸的第二圆柱销1472，所述第一圆柱销1471和所述第二圆柱销1472构成圆柱销组。当然，所述圆柱销组的数量可以设置为多个，即所述第一链条1401上均匀分布多个第一圆柱销1471，第二链条1402上也均匀分布多个第二圆柱销1472，如图5所示。所述第一链条1401与所述第二链条1402之间跨接有连接机构，所述连接机构包括条状的推料手安装板1403、两个连接杆、两个连接块和推料手1404。所述推料手安装板1403水平设置，其长度方向与所述第一链条1401、第二链条1402的上、下侧平行，其两端各设有一连接杆，分别为第一连接杆1451和第二连接杆1452，所述第一连接杆1451和第二连接杆1452沿所述推料手安装板1403长度方向的两侧错位设置；所述第一连接杆1451的另一端通过第一连接块1461与所述第一圆柱销1471连接，所述第二连接杆1452的另一端通过第二连接块1462与所述第二圆柱销1472连接。所述推料手1404为L形挡板，所述L形挡板的一侧边固定连接于所述推料手安装板1403上，另一侧边与所述推料手安装板1403相垂直。
作为本申请的一种优选方案，所述第一链条1401的两端各设置一个第一链轮，所述第一链条1401套设于第一链轮上，所述第二链条1402的两端各设置一个第二链轮，所述第二链条1402套设于第二链轮上，所述第一链轮与所述第二链轮通过联动轴连接于驱动电机的动力输出端。
作为本申请的另一种优选方案，所述第一链条1401和第二链条1402也可以均为方形环，所述第一链条1401的四角各设有一个第一链轮，所述第一链条1401套设于四个所述第一链轮上，所述第二链条1402的四角各设有一个第二链轮，所述第二链条1402套设于四个所述第二链轮上，其中一个所述第一链轮与一个所述第二链轮通过同步联动机构连接于驱动电机的动力输出端。
作为本申请的一种优选方案，所述物品传送机构14还包括机架，所述第一链条1401和所述第二链条1402分别设置在所述机架相对的两侧。所述机架上的两侧分别设有一个链条保护罩，所述链条保护罩设置为薄壳体，其外形可以与所述第一链条1401、第二链条1402的布置形状相一致。在每个链条保护罩的内侧固定安装有链条导向块，每个所述链条导向块用于支撑和限定第一链条1401或第二链条1402在其链条保护罩内的位置，所述链条保护罩的边缘与所述链条导向块之间设有用于第一链条1401或第二链条1402滑动的轨道滑槽。
本申请的物品传送机构14的工作原理：全等、环状的第一链条1401、第二链条1402通过驱动机构带动链轮实现同步旋转，构成运动轨迹。随着第一链条1401、第二链条1402的同步传送，推料手1404随之移动，在平行方向与第一链条1401、第二链条1402同向运动，推动其运动前方的物品至指定位置，在竖直方向则下降或上升，从而实现绕环向往复移动。
基于以上所述，本申请的物品传送机构，通过全等的第一链条和第二链条构成运动轨迹，第一链条和第二链条的高度位置相同，左右方向错开设置，且安装有推料手的推料手安装板的两侧错位设置一连接杆，分别与第一链条、第二链条的圆柱销连接，使推料手可以沿着第一链条和第二链条的运动轨迹进行运动。第一链条、第二链条的错位设计及连接机构的结构设计的作用是限制推料手的左右自由旋转，从而实现整个环形运动中，推料手不倾翻，始终稳定地保持竖直状态。
参阅图7～图8，为一种带有手轮离合机构的物品传送机构的整体结构示意图。第一链条1401和第二链条1402为方形环，所述第一链条1401的四角各设有一个第一链轮，所述第一链条1401套设于四个所述第一链轮上，所述第二链条1402的四角各设有一个第二链轮，所述第二链条1402套设于四个所述第二链轮上。所述第一链轮与所述第二链轮通过同步联动机构连接于驱动电机16的动力输出端。第一链条1401和第二链条1402安装在平行设置的第一侧板17和第二侧板18内侧，第二侧板18的外侧还设有用于安装手轮离合机构的手轮离合机构安装板19。其中，驱动电机16安装在第一侧板17的外侧，驱动电机16的动力输出端连接有转轴15，转轴15依次穿过第一侧板17、第二侧板18，并与手轮离合机构的负载轴10通过传动装置相连。该传动装置为链轮传动结构，包括主动链轮、被动链轮和链条，其中，手轮离合机构的负载轴10作为主动轴，转轴15的一端作为被动轴，负载轴10上安装有主动链轮，转轴15上安装有被动链轮，链条套设在主动链轮和被动链轮上，负载轴10的转动通过主动链轮和链条，带动被动链轮的转动，实现传动，从而使转轴15转动。在一种优选实施例中，所述同步联动机构包括：与驱动电机16的动力输出轴相连的转轴15，套设在所述转轴15上、并以此转轴15为中心作旋转的第一主动齿轮1481，套设在所述转轴15上、并以此转轴15为中心作旋转的第二主动齿轮1482，套设于第一链轮的轴上并与其固定连接的第一从动齿轮1491，第一从动齿轮1491与第一主动齿轮1481相啮合，以及套设于第二链轮的轴上并与其固定连接的第二从动齿轮1492，第二从动齿轮1492与第二主动齿轮1482相啮合；其中，所述第一从动齿轮1491和所述第二从动齿轮1492位于所述转轴15轴向方向的两侧。转轴15的转动会同时驱动第一主动齿轮1481和第二主动齿轮1482转动，进而带动第一从动齿轮1491和第二从动齿轮1492转动，进而带动第一链轮和第二链轮同步转动，从而实现第一链条1401和第二链条1402转动的同步性。
综上所述，本申请的手轮离合机构及物品传送机构，通过调节手轮轴与负载轴的脱离和联合，进而方便地切换电动与手动状态，且通过物品传送机构的双链条错位设计，实现了推料手在移动过程中能够始终保持竖直向上，不会发生倾翻现象。本申请具有设计简易、易于制造，便于维护的优点，适合推广使用。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
