内槽轮间歇旋转工作台的制作方法

本发明属于工业用间歇旋转工作台，它有几个均匀分布的工位，在内槽轮传动机构的带动下完成启动、加速、减速、制动和定位，在转盘的停顿期间进行各种工序的操作。

背景技术：

与本发明较为接近的间歇旋转工作台是传统的内槽轮间歇运动机构。它常被用来将主动件的连续转动转换成从动件的带有停歇的单向周期性转动。但它们存在着定位精度差的问题。本发明的目的是要提供一种定位精度高，磨损小，寿命长的内槽轮间歇旋转工作台。

技术实现要素：

间歇旋转工作台，其特征是：主动轴通过驱动臂上的主动轴安装孔带动驱动臂做旋转运动，驱动臂上有一个驱动轮，这个驱动轮与间歇旋转转盘的沟槽相互作用，带动间歇旋转转盘实现启动、加速、减速和停止；驱动臂上还有2个定位轮，从主动轴的上方看，当驱动轮位于主动轴的正上方时，2个定位轮分别位于主动轴的左右两侧；当驱动轮位于空转角度时，这2个定位轮抱住间歇旋转转盘上的定位凸台上的定位圆弧面，使得间歇旋转转盘不能转动，起到精确定位作用；间歇旋转转盘的沟槽由间歇旋转转盘的中心向边上呈放射形均匀分布，沟槽的数目最少3个，最多不限；间歇旋转转盘上沟槽的数目也是工位的数目；主动轴每转1周，间歇旋转盘转动一个工位；主动轴和间歇旋转转盘的转动中心有一个偏心距，工位的数量和偏心距的大小决定了驱动轮空转角度的大小和开始驱动的起点位置，驱动轮有一个空转角度，在这个空转角度内，主动轴转，间歇旋转转盘不转；间歇旋转转盘上有凸起的定位凸台，定位凸台上有定位圆弧面，定位圆弧面在加工和装配时有位置度要求，当定位圆弧面被定位轮抱住时，定位圆弧面的圆心与主动轴同轴；间歇旋转转盘上的凸起的定位圆弧面的数量由工位数量决定，有几个工位，就有几对凸起的定位圆弧面，每对定位圆弧面分别位于间歇旋转转盘转动方向的前后方向，定位圆弧面的长短以不影响驱动并能使驱动轮与定位轮平稳交接为准；

由于内槽轮传动的特性，在主动轴的转矩不太大的情况下，能使间歇旋转转盘启动力矩大、加速快、运动平稳、制动快；

两定位轮到主动轴安装孔中心的距离可以调节，通过调节两定位轮到主动轴安装孔中心的距离消除加工误差和磨损产生的间隙，提高定位精度。

调节两定位轮到主动轴安装孔中心的距离，可以采用偏心的定位轮轴，通过转动定位轮轴，使得安装在偏心的定位轮轴上的定位轮到主动轴安装孔中心的距离发生改变。

驱动轮，定位轮均可采用滚动轴承，间歇旋转转盘的支撑轮和定心轮均可采用滚动轴承，力的传动均通过滚动轴承，可以减少摩擦力，节约能量，减少磨损，保持高精度。

间歇旋转转盘上凸起的定位凸台，可以采用镶嵌的方法安装在间歇旋转转盘上，其中一种方案是采用圆柱铣刀在间歇旋转转盘上铣出圆弧形槽，再把相对应的圆弧形定位凸台镶嵌到槽内。

本发明的有益效果是：与传统的内槽轮机构驱动的间歇旋转工作台相比，由于本发明采用了2个定位轮抱住间歇旋转转盘上的定位凸台上的定位圆弧面，提高了定位精度，定位受力更加合理；相对运动部分均采用了滚动轴承，磨损减少，寿命增加。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是一个3工位的内槽轮间歇旋转工作台的总体图。

图2是内槽轮间歇旋转工作台的驱动部分及支撑部分。

图3是内槽轮间歇旋转工作台的顶部视图。

图4是图3的A-A剖面。

图5是图4的局部A的放大图。

图6是从斜下方看到的间歇旋转转盘的立体图。

图7是从下方看到的间歇旋转工作台平面图。

图8是图7的B-B剖面。

图9到图12是驱动臂、驱动轮轴及驱动轮、定位轮轴及定位轮的视图。

图13是图10的局部B的放大图。

图14是内槽轮间歇旋转工作台底部朝上图。

图15是内槽轮间歇旋转工作台电机、减速机、驱动臂、间歇旋转转盘位置图。

图16是内槽轮间歇旋转工作台驱动臂、驱动轮、定位轮、间歇旋转转盘位置图。

图17是内槽轮间歇旋转工作台驱动臂处于0°时的位置图。

图18是内槽轮间歇旋转工作台驱动臂处于30°时的位置图。

图19是内槽轮间歇旋转工作台驱动臂处于90°时的位置图。

图20是内槽轮间歇旋转工作台驱动臂处于180°时的位置图。

图21是内槽轮间歇旋转工作台驱动臂处于270°时的位置图。

图22到图25是内槽轮间歇旋转工作台驱动臂由300°到15°时的位置图。

图26是封闭式5工位内槽轮间歇旋转工作台。

图27是取掉外壳后从斜下方看到的5工位内槽轮间歇旋转工作台内部结构。

图28是具有不同沟槽形状的转盘的平面图。

图29是具有不同沟槽形状的转盘的立体图。

图中：

1.间歇旋转转盘；2.底座；3.安装平台；3M.调节螺钉孔；4.轴承安装架；5.定心轴承座；6.定心轮；6c.定心轮套；7.支撑轮；8.支撑轴承座；9.支撑块；10.电动机；11.主动轴；12.驱动臂；12c.定位轮轴安装面；13.驱动轮；14.定位轮；14c.定位轮轴与定位轮的安装面；15.减速机；16.沟槽直线面；17.沟槽圆弧面；18.定位凸台；19.定位圆弧面；20.定位面中心；21.间歇旋转转盘中心；22.间歇旋转转盘外圆；23.转盘限位边缘；24.定位轮轴；25.驱动轮轴；26.主动轴安装孔；27.下磨具；28. 5工位内槽轮间歇旋转工作台；29.转盘外壳；30.具有不同沟槽形状的转盘；

具体实施方式

图1是一个3工位的内槽轮间歇旋转工作台的总体图。它由间歇旋转转盘1和底座2组成，底座2是固定的，间歇旋转转盘1可以相对底座2做间歇旋转运动。在底座2上安装有电动机10和减速机15，其主动轴11带动驱动臂12转动，主动轴11不在间歇旋转转盘1的旋转中心上，有一个偏心距；在驱动臂12上有一个驱动轮13，它在间歇旋转转盘1的沟槽内运动，沟槽由数个沟槽直线面16和沟槽圆弧面17形成，驱动轮13以主动轴11为中心做圆周运动，它与沟槽上的直线面16和沟槽圆弧面17相互作用形成间歇旋转转盘1的间歇转动，当驱动轮13在直线面16内运动时，驱动轮13带动间歇旋转转盘1转动，当驱动轮13出了直线面16运动时，驱动轮13不能带动间歇旋转转盘1转动；在驱动臂12上有2个定位轮14，定位轮14伸出来的高度低于驱动轮13，它们不进入间歇旋转转盘1的沟槽内，它们与间歇旋转转盘1的定位凸台18上的定位圆弧面19相互配合，起到定位作用；当驱动轮13出了直线面16运动时，驱动轮13不再控制间歇旋转转盘1的位置，这时定位轮14开始与间歇旋转转盘1的定位圆弧面19啮合，抱住间歇旋转转盘1的定位凸台18上的定位圆弧面19；在设计和装配时，要求间歇旋转转盘1的定位凸台18上的定位圆弧面19与主动轴11同轴，2个定位轮14对称于主动轴11；即使主动轴11还在转动，间歇旋转转盘1仍不能转动；从外径向中心看，当驱动轮13位于主动轴11的正前方时，2个定位轮14分别位于主动轴11 的左方和右方；间歇旋转转盘1的定位凸台18上的定位圆弧面19也是左右对称的，当被2个定位轮14分别从左方和右方抱住时，间歇旋转转盘1既不能左转又不能右转，受力方向也较为合理，平行于间歇旋转转盘1转动的切线方向；2个定位轮14与间歇旋转转盘1的定位圆弧面19之间的松紧可调，可以消除加工、装配以及磨损后产生的间隙；当主动轴11带着驱动臂12和驱动轮13继续转动到间歇旋转转盘1的沟槽内的直线面16的入口处附近时，驱动臂12上的定位轮14开始与间歇旋转转盘1的定位圆弧面19脱离啮合，允许驱动轮13带动间歇旋转转盘1转动。

在3工位的间歇旋转工作台上，间歇旋转转盘1的沟槽由3对夹角为120度的直线面16和沟槽圆弧面17组成，主动轴11转一周，间歇旋转转盘1转120度；在主动轴11转过的一周中有60度的角度是不带动间歇旋转转盘1转动的。在这个期间可以进行各种操作。而我们的定位轮14和定位圆弧面19有效的提高了定位精度。如果需要更长的停留时间，可以控制主动轴11有规律的启动和停止，使主动轴11停顿于当定位轮14与间歇旋转转盘1的定位圆弧面19处于啮合状态的位置，由于定位圆弧面19在加工和装配时有较为严格的位置度要求，定位时，定位轮14相当于在一个同心圆上滚动，同时定位轮14与定位圆弧面19的间隙很小，甚至于没有间隙，如果主动轴11的间隙很小，刚度很大，间歇旋转转盘1支撑轮和定心轮调整的合适，就可以达到很高的定位精度。

图2是内槽轮间歇旋转工作台的驱动部分及支撑部分。底座2有焊接在一起的框架，其上有安装平台3，减速机15也安装在底座2上；电动机10安装在减速机上；减速机15通过主动轴11带动驱动臂12转动；驱动臂12上有驱动轮13和2个定位轮14：轴承安装架4安装在安装平台3上，调节螺钉孔3M用于调节轴承安装架4的前后位置，从而调节间歇旋转转盘1的中心及定心轮6的压紧力量；定心轴承座5可以在轴承安装架4上下滑动，使得定心轮6的下面能够压住间歇旋转转盘1上的转盘限位边缘23；支撑轮7用于支撑住间歇旋转转盘1及其上安装的磨具、工件的重量，并调节间歇旋转转盘1的水平和高度；支撑轴承座8下面有支撑块9；支撑块9可以是弹性材料，通过调节支撑轴承座8上安装螺钉的拧紧程度调节支撑轮7的高度和预紧力；

图3是内槽轮间歇旋转工作台的顶部视图。

图4是图3的A-A剖面。

图5是图4的局部A的放大图。定心轮6既能承受径向载荷又能承受轴向载荷，定心轮套6c采用了较软的材料，使磨损和变形发生在定心轮套6c上，减少了间歇旋转转盘1上的外圆及转盘限位边缘23的磨损，保持定位精度，提高使用寿命。

图6是从斜下方看到的间歇旋转转盘1的立体图。在间歇旋转转盘1的下面开有沟槽，沟槽由3对直线面16和3个圆弧面17组成，两个相对的直线面16之间的距离略大于驱动轮13的直径，3对直线面16的走向是由间歇旋转转盘1的中心向外呈放射状均匀分布；相邻的直线面16之间有圆弧面17衔接；圆弧面17与直线面16相切并与同工位的定位凸台18上的定位圆弧面19同轴；当正常工作时，当定位轮14抱住定位圆弧面19时，从理论上，定位圆弧面19又与主动轴11同心；间歇旋转转盘1每个工位均有一对定位凸台18及定位圆弧面19，每对定位圆弧面19分别位于间歇旋转转盘1转动方向的前后方向，定位圆弧面19的长短以不影响驱动并能使驱动轮13与定位轮14平稳交接为准；17的形状不是唯一的，只要不影响驱动轮13的运动就行；定位凸台18高出间歇旋转转盘1的底面一个距离H1，其外圆有定位圆弧面19，为了加工方便，定位凸台18镶入间歇旋转转盘1内，在间歇旋转转盘1的对应位置铣出来圆弧槽，然后压入定位凸台18并固定；

间歇旋转转盘1的底面靠近外边缘有完整的环形平面，支撑轮7就顶在这个区域；间歇旋转转盘外圆22由定心轮6由外向内顶紧并调节间歇旋转转盘1的旋转中心；间歇旋转转盘中心21为工艺孔，为加工和装配提供参考基准，它与间歇旋转转盘外圆22同轴；转盘限位边缘23的上面的台阶被定心轮6或定心轮套6c的下端面压住，使得间歇旋转转盘1不能向上移动；定位面中心20为工艺孔，为加工和装配提供参考基准，当驱动臂12上的2个定位轮14抱住定位凸台18上的定位圆弧面19时，它应该与主动轴11同轴；以便与驱动臂12上的2个定位轮14啮合；定位圆弧面19与定位面中心20同轴；驱动臂12上的驱动轮13可以在沟槽内运动，与沟槽的侧面相互作用，实现间歇旋转；在本实施例中间歇旋转转盘1上有3个工位，沟槽的形状呈现等分的3对向外辐射的直线面16和沟槽圆弧面17相互连接，当驱动轮13在直线面16上运动时，驱动轮13带动间歇旋转转盘1转动，当驱动轮13不在直线面16上运动时，驱动轮13不带动间歇旋转转盘1转动，当驱动轮13出了直线面16时，驱动臂12上的2个定位轮14开始与定位圆弧面19啮合，抱住间歇旋转转盘1上的定位凸台18，使得间歇旋转转盘1不能转动，间歇旋转转盘1上的定位面中心20与主动轴11同轴，主动轴11转，间歇旋转转盘1不转动，这时，可以进行各个工序的操作；当在主动轴11的带动下，驱动臂12上的驱动轮13将要进入相邻的直线面16时，驱动臂12上的2个定位轮14开始与定位圆弧面19脱离，放开间歇旋转转盘1上的定位凸台18，使得间歇旋转转盘1能够转动；当驱动臂12上的驱动轮13再次进入沟槽的直线面16时，又带动间歇旋转转盘1转动；主动轴11每转1周，间歇旋转转盘1转动一个工位，其中有停顿时间，间歇旋转转盘1实现了间歇旋转运动；以上是我们的一个3工位的内槽轮间歇旋转工作台的工作原理。

图7是从下方看到的间歇旋转工作台平面图。

图8是图7的B-B剖面。

图9到图12是驱动臂12、驱动轮轴25及驱动轮13、定位轮轴24及定位轮14的多视图。

从立体图12中可以看到，在驱动臂12上有一个主动轴安装孔26，主动轴11将安装在主动轴安装孔26内并带动驱动臂12旋转；在主动轴安装孔26的上方安装有驱动轮轴25及驱动轮13；在主动轴安装孔26的左右两侧对称安装有定位轮轴24和定位轮14；定位轮14与驱动轮13不在同一个平面上，驱动轮13伸出来更长一些，因为它要伸入到间歇旋转转盘1上的沟槽里面；

图13是图10的局部B的放大图。定位轮轴24安装在驱动臂12上的定位轮轴安装面12c里，定位轮14安装在定位轮轴24上的定位轮轴与定位轮的安装面14c上，定位轮轴与定位轮的安装面14c与定位轮轴安装面12c并不同轴，有意设计了一个偏心距e，通过旋转定位轮轴24改变偏心距e的位置，改变定位轮14到主动轴安装孔26中心的距离；它可以用来消除加工、装配误差，消除磨损间隙，调节定位轮14抱紧间歇旋转转盘1上定位凸台18上的定位圆弧面19的松紧程度；

图14是内槽轮间歇旋转工作台底部朝上图。

电动机10和减速机15安装在一起，又安装在底座2上；在本实施例中采用了电动机10和减速机15通过主动轴11带动驱动臂12旋转，但也可以采用液压马达驱动；主动轴11也可以有安装轴承定位，采用联轴器连接主动轴11和减速机15或液压马达。

图15是内槽轮间歇旋转工作台电动机10、减速机15、驱动臂12、间歇旋转转盘1的位置图。

图16是内槽轮间歇旋转工作台驱动臂12、驱动轮13、定位轮14、间歇旋转转盘1的位置图。主动轴11将安装在驱动臂12的主动轴安装孔26内，并带动驱动臂12旋转；在图示位置，驱动轮13位于间歇旋转转盘1的沟槽内的沟槽圆弧面17上，驱动臂12上的另外2个定位轮14已经抱住间歇旋转转盘1上的定位凸台18，与定位圆弧面19处于啮合状态，这时，间歇旋转转盘1上的被定位轮14抱住的定位圆弧面19与主动轴安装孔26同轴；在这个位置，主动轴11转，但间歇旋转转盘1不转；

图17是内槽轮间歇旋转工作台驱动臂12处于0°时的位置图。

图18是内槽轮间歇旋转工作台驱动臂12处于30°时的位置图。这时，驱动轮13开始进入间歇旋转转盘1上的沟槽的直线面16上，开始带动间歇旋转转盘1转动，与此同时，定位轮14也随着驱动臂12转动了30度，脱离了定位圆弧面19，允许间歇旋转转盘1在驱动轮13带动下转动。

图19是内槽轮间歇旋转工作台驱动臂12处于90°时的位置图。这时，驱动轮13已经进入间歇旋转转盘1上的沟槽的直线面16内，并已经带动间歇旋转转盘1转动了一个角度a。

图20是内槽轮间歇旋转工作台驱动臂12处于180°时的位置图。这时，驱动轮13已经进入间歇旋转转盘1上的沟槽的直线面16内，并已经带动间歇旋转转盘1转动了60度。在图示位置，定位轮14与定位凸台18并不干涉，它们之间还有几毫米的间隙。

图21是内槽轮间歇旋转工作台驱动臂12处于270°时的位置图。

图22到图25是内槽轮间歇旋转工作台驱动臂12由300°到15°时的位置图。当驱动轮13在沟槽的直线面16内运动时，槽与驱动轮的间隙不大，间歇旋转转盘的角度位置与驱动轮13的位置有关，当驱动臂12位于图23的位置时，驱动轮13已经到了直线面16的出口，其运动轨迹与直线面16平行，间歇旋转转盘1已经停止转动，定位轮14即将与间歇旋转转盘1上的定位凸台18接触，即将抱住定位圆弧面19。在图24和图25中，定位轮14已经抱住了定位凸台18上的定位圆弧面19，在此期间，间歇旋转转盘1不能转动。

驱动轮13可以采用滚动轴承，安装在驱动轮轴25上，以减少摩擦力，也便于维护；同样，定位轮14也可以采用滚动轴承。驱动轮13在沟槽直线面16中运动时，也是滚动摩擦，驱动轮13与沟槽直线面16的间隙不大，尤其是在直线面16的起始点，间隙要小，以减少间歇旋转转盘的震动，保证停止稳定。沟槽圆弧面17与沟槽直线面16相切，与对应位定位置圆弧面19同轴，当驱动轮13从沟槽直线面16出来后，2个定位轮14很快抱住定位圆弧面19，使得定位的精度和刚度都得到了改进。沟槽圆弧面17也起到一定的导引作用，使得驱动轮13与定位轮14的工作交接更为平滑可靠。

图26是封闭式5工位内槽轮间歇旋转工作台。5工位内槽轮间歇旋转工作台28安装在转盘外壳29上，可以相对于转盘外壳29转动，转盘外壳29是固定的。

图27是取掉外壳后从斜下方看到的5工位内槽轮间歇旋转工作台内部结构。减速机或液压马达15安装在转盘外壳29上，它带动驱动臂12转动，其上的驱动轮13与5工位内槽轮间歇旋转工作台28上的沟槽相互作用，产生间歇旋转运动；驱动臂12上的定位轮14与定位凸台18上的定位圆弧面19配合，使得5工位内槽轮间歇旋转工作台28能够准确停止在工作位置上。

图28是具有不同沟槽形状的转盘30的平面图。具有不同沟槽形状的转盘30采用了不同曲面组合的沟槽改善了运动特性，通过改变沟槽的轮廓面，改变了驱动时转盘的角度、角速度和角加速度，也改变了驱动轮13与沟槽侧面的受力方向和受力大小，也改变了主动轴11的力矩大小和功率输出，使得启动、运转、制动更加平稳，主动轴11的受力更小，消耗的功率更小、。

在图28中，具有不同沟槽形状的转盘30具有3个均匀分布的工位，其上有3个由内向外的沟槽和3对定位凸台18，定位圆弧面19的外径为340毫米；沟槽的轮廓是由以下几段组成：圆弧面17的半径为160毫米，它与对应的定位圆弧面19同轴，与它连接的是半径340毫米的外圆弧面，之后是35毫米长的直线面，之后是半径510毫米的内圆弧面，之后是24.264毫米长的直线面，之后是半径40毫米的内圆弧面，全部的连接处均为切线连接，平滑过渡。

图29是具有不同沟槽形状的转盘30的立体图。

本发明并不限于上述实施方式，采用与本发明上述实施例相同或近似的结构，而得到的其他结构设计，均在本发明的保护范围之内。