一种凸轮传动装置及其伺服切边机的制作方法

1.本实用新型涉及切削成型机械领域，具体涉及一种凸轮传动装置及其伺服切边机。


背景技术：

2.金属、塑料或其他材质的盖、盒等类产品，在经过拉伸或冲压工艺成型后，产品边缘都带有余料，需要进行切边、修整。一般是通过液压机、普通机床来完成切边工序，在拉伸件或冲压件形状不规则的情况下，则需要分数次进行切边，这种切边工序存在的问题是：重复工序，效率低，生产成本高；另外，由于操作普通冲床反复工作主要依靠人工操作，劳动强度非常大。
3.现有的切边修整工艺，大部分方法都是采用一个内模和一个外模按四个方向，在冲床上分四次切边，该方式工序复杂、工作效率低且模具易损坏，且现有旋切机的工作台板驱动方式为由液压装置或普通电机带动主动轮，主动轮带动中心轮，再由中心轮带动四个凸轮机构旋转，进而带动工作台工作，该方式存在较多的缺陷，例如：
4.1、采用液压装置或普通电机，其性能不稳定，压力波动大，发热量及噪声大，无法智能化控制，无法实现人机交互；
5.2、参考图2，现有的凸轮副轴一般都是包括开设有通孔的凸轮t1和穿过通孔与凸轮t1卡合固定的凸轮中心轴t2，当其作为传动装置带动工作台工作时，凸轮中心轴带动凸轮转动，凸轮再带动工作台转动，其中，该凸轮中心轴的中心点与凸轮的凸点之间的距离越大，即其凸轮壁越厚，其传动的扭力越小，反之扭力越大，为了达到较好的切割效果，就需要减小凸轮壁的厚度以保证切割扭力足够，但是在扭力较大的情况下凸轮壁薄就容易爆开，无法同时满足高稳定性、高效率的工作。
6.因此，设计一种工作性能稳定、工作效率高且智能化控制程度高的凸轮传动装置及其伺服切边机对本领域来说是至关重要的。


技术实现要素：

7.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种凸轮传动装置及其伺服切边机，克服了现有技术中无法同时满足高稳定性、高效率且智能化控制程度低的缺陷。
8.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种凸轮传动装置，其优选方案在于：所述凸轮传动装置包括凸轮单元和凸轮袖套，所述凸轮单元包括带有凸块的凸轮以及与凸轮一体式设置的凸轮轴，所述凸轮轴与凸轮一同旋转可带动凸块相对于凸轮袖套运动，以通过凸块推动凸轮袖套往凸块朝向移动。
9.其中，较佳方案为：所述凸轮袖套上设置有用于容纳凸轮的通孔以及设置在通孔内壁用于容纳凸块的凹槽，所述凸轮设置在通孔中且其凸块可收纳于凹槽内，所述凸轮旋转可带动凸块脱离凹槽并抵靠至通孔内壁，以通过凸块推动凸轮袖套往凸块朝向移动。
10.其中，较佳方案为：所述凸轮的凸块收纳于凹槽内，且其与凸块相对的侧面与通孔内壁之间设置有偏心距。
11.为解决现有技术存在的问题，本实用新型还提供一种伺服切边机，其优选方案在于：所述伺服切边机包括设置有如上所述的凸轮传动装置的传动单元、机架、设置在机架上用于驱动传动单元运动的第一驱动装置、与传动单元连接的工作台、设置在工作台上的下旋切模组件、设置在机架上与下旋切模组件配合以实现旋切的上旋切模组件、用于安装上旋切模组件的上模板组件以及用于控制上模板组件上下运动的第二驱动单元。
12.其中，较佳方案为：所述传动单元还包括与第一驱动装置连接的主动轴、设置在主动轴上的主动轴齿轮、与主动轴齿轮啮合的中心轴齿轮、与中心轴齿轮连接的中心轴、与中心轴齿轮啮合的凸轮副轴齿轮以及与凸轮副轴齿轮连接的凸轮单元，所述凸轮袖套套设在凸轮单元上并与工作台固定连接，其中，所述第一驱动装置驱动主动轴旋转，并依次带动主动轴齿轮、中心轴齿轮和凸轮副轴齿轮旋转，并带动凸轮传动装置运动，以带动工作台旋转。
13.其中，较佳方案为：所述传动单元还包括用于容纳主动轴齿轮、中心轴齿轮以及凸轮副轴齿轮的底座以及用于固定主动轴、中心轴以及凸轮单元的固定板，所述固定板设置在底座上表面并与底座形成内腔，以将主动轴齿轮、中心轴齿轮以及凸轮副轴齿轮收纳在内腔中。
14.其中，较佳方案为：所述机架上设置有用于感应凸轮传动装置复位的原点感应器，所述原点感应器与所述凸轮传动装置信号连接。
15.其中，较佳方案为：所述伺服切边机还包括用于检测工作台是否复位的复位检测单元。
16.其中，较佳方案为：所述第一驱动装置包括控制电箱、与控制电箱连接以实现人机交互的伺服电机以及用于转速匹配以增大扭力的减速机，所述减速机设置在伺服电机与传动单元之间。
17.其中，较佳方案为：所述第二驱动单元包括用于带动上模单元上下移动的快速油缸，用作驱动的液压总成以及油管，所述快速油缸通过油管与液压总成连接，所述液压总成与控制电箱连接以实现驱动控制。
18.本实用新型的有益效果在于，与现有技术相比，本实用新型通过设计一种凸轮传动装置及其伺服切边机，不仅实现了高传动效率，还有效提高了工作性能的稳定性；其中，通过设计一种凸轮和凸轮轴为一体式的凸轮传动装置，其无需在凸轮中心开设通孔来安装凸轮轴，其不受凸轮壁的厚度限制，不仅有效提高了装置的稳定性，还有效增加了装置的传动扭力，进一步提高了装置的传动效率。
附图说明
19.下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
20.图1是本实用新型中的一种凸轮传动装置的结构示意图一；
21.图2是现有技术中的凸轮副轴的结构示意图；
22.图3是现有技术中的凸轮的结构示意图；
23.图4是本实用新型中的一种凸轮传动装置的原位状态参考图；
24.图5是本实用新型中的一种凸轮传动装置的运动状态参考图一；
25.图6是本实用新型中的一种凸轮传动装置的运动状态参考图二；
26.图7是本实用新型中的一种凸轮传动装置的运动状态参考图三；
27.图8是本实用新型中的一种凸轮传动装置的结构示意图二；
28.图9是本实用新型中的伺服切边机的结构示意图；
29.图10是本实用新型中的传动单元的结构示意图一；
30.图11是本实用新型中的传动单元的结构示意图二。
具体实施方式
31.现结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。
32.如图1所示，本实用新型提供一种凸轮传动装置的最佳实施例。
33.一种凸轮传动装置，参考图1，所述凸轮传动装置包括凸轮单元11和凸轮袖套12，所述凸轮单元11包括带有凸块1111的凸轮111以及与凸轮111 一体式设置的凸轮轴112，所述凸轮轴112与凸轮111一同旋转可带动凸块 1111相对于凸轮袖套12移动，以通过凸块1111推动凸轮袖套12往凸块1111 的朝向移动。
34.具体的，现有的凸轮副轴一般都是包括一个开设有通孔的凸轮、穿过通孔与凸轮固定的凸轮轴以及套设在凸轮上的凸轮袖套，通过将凸轮轴与外部驱动连接可以带动凸轮相对于凸轮袖套旋转，凸轮上的凸块将会推动凸轮袖套往对应的方向移动，该方式存在很多缺陷，其凸轮跟凸轮轴是分体式设计，具体是将凸轮开设一个六角状通孔，将凸轮轴与凸轮连接处设置为六角状，并将凸轮轴穿过凸轮安装固定，当凸轮轴带动凸轮相对于凸轮袖套旋转时，在扭力较大的情况下，如果凸轮壁太薄，凸轮就容易爆开，而如果要避免凸轮爆开，只能将凸轮壁的厚度增大，这样一来，凸块上的凸点与凸块的中心点的距离就会变大(参考图3，其中，a为中心点，b为凸点，h1为中心点与凸点之间的距离， h2为凸轮壁厚度)，会使得该凸轮传动的扭力变小而达不到切割所需的扭力要求，从而造成凸轮传动装置的传动能力、传动效率以及工作稳定性下降；在本实施例中，采用实心的一体式设计，无需在凸轮中心开设通孔，这样一来，就可以避免因凸轮壁厚度不够所造成的爆裂，有效提高了其工作稳定性，以实现其在具有高传动效率的前提下还具有高稳定性。
35.进一步地，参考图4
‑
图7，所述凸轮袖套12上设置有用于容纳凸轮111 的通孔121以及设置在通孔121内壁用于容纳凸块1111的凹槽122，所述凸轮111设置在通孔121中且凸块1111可对应收纳于凹槽122内，所述凸轮111 旋转可带动凸块1111脱离凹槽122并抵靠至通孔121内壁，以通过凸块1111 推动凸轮袖套12往凸块1111的朝向移动，且所述凸块1111相对于凸轮袖套12旋转一周后复位至凹槽122内。
36.具体的，参考图4，当所述凸轮111处于原位状态时，所述凸块1111对应收纳在凹槽122内，参考图5，当所述凸轮111顺时针旋转90度时，所述凸块1111脱离凹槽122并抵靠在通孔121的下侧内壁，以推动凸轮袖套12 往其下方移动，参考图6，当所述凸轮111顺时针旋转180度时，所述凸块1111 抵靠在通孔121的左侧内壁，以推动凸轮袖套12从其下方位置往其左方移动，参考图7，当所述凸轮111顺时针旋转270度时，所述凸块1111抵靠在通孔 121的上侧内壁，以推动凸轮袖套12从其左方往其上方移动，当所述凸轮111 顺时针旋转360度时，所述凸块复位至凹槽122内，以回复原位状态，此时，所述凸轮袖套12也绕该凸轮111作
圆周运动一周。
37.进一步地，并参考图8，所述凸轮111的凸块1111收纳于凹槽122内，且其与凸块1111相对的侧面与通孔121的内壁之间设置有偏心距h。
38.如图9所述，本实用新型提供一种伺服切边机的最佳实施例。
39.参考图9，本实用新型还提供一种伺服切边机，所述伺服切边机包括设置有如上所述的凸轮传动装置的传动单元2、机架3、设置在机架3上用于驱动传动单元运动的第一驱动装置、与传动单元2连接的工作台5、设置在工作台 5上的下旋切模组件6、设置在机架3上与下旋切模组件6配合以实现旋切的上旋切模组件7、用于安装上旋切模组件7的上模板组件8以及用于控制上模板组件8上下运动的第二驱动单元。
40.具体的，所述第一驱动装置包括控制电箱41、与控制电箱41连接以实现人机交互的伺服电机42以及用于转速匹配以增大扭力的减速机43，所述减速机43设置在伺服电机42与传动单元2之间；所述第二驱动单元包括用于带动上模单元上下移动的快速油缸91，用作驱动的液压总成92，以及油管93，所述快速油缸91通过油管93与液压总成92连接，所述液压总成92与控制电箱 41连接以实现驱动控制；其中，所述控制电箱41上还设置有用于输入控制指令的控制面板411，当对产品进行旋切操作时，先通过控制面板411输入控制指令，控制电箱41根据控制指令控制第二驱动单元驱动上模板组件8往工作台5移动，并带动上旋切模组件7往工作台5移动，进一步地，控制电箱41 控制伺服电机42转动，并通过减速机43进行转速匹配以增大扭力后，将动力传输至传动单元2，并依次带动传动单元2中的凸轮传动装置和工作台5转动，以带动下旋切模组件6相对于上旋切模组件7旋转一周，以完成旋切操作。
41.进一步地，为保证旋切的精准度以及旋切质量，本伺服切边机还包括设置在所述机架3上设置有与凸轮传动装置信号连接的原点感应器，以感应旋转一周后的凸轮传动装置上的凸块是否准确复位至凹槽内，其中，凸块旋转一周并复位可带动工作台绕其做圆周运动一周并复位，以实现精准高效的旋切。
42.如图10
‑
图11所示，本实用新型提供传动单元的最佳实施例。
43.参考图10，所述传动单元2包括凸轮传动装置，其还包括与第一驱动装置连接的主动轴21、设置在主动轴21上的主动轴齿轮22、与主动轴齿轮22 啮合的中心轴齿轮23、与中心轴齿轮23连接的中心轴24、与中心轴齿轮23 啮合的凸轮副轴齿轮25以及与凸轮副轴齿轮25连接的凸轮单元11，所述凸轮袖套12套设在凸轮单元11上并与工作台5固定连接，其中，所述第一驱动装置驱动主动轴21旋转，并依次带动主动轴齿轮22、中心轴齿轮23和凸轮副轴齿轮25旋转，并通过凸轮传动装置配合运动，以带动工作台5旋转。
44.具体的，所述主动力轴21作为整个传动单元的驱动，其与减速机43连接以利用减速机43的动力带动主动力齿轮22转动，所述主动力齿轮22与中心齿轮23啮合以带动中心齿轮23转动，所述中心齿轮23与凸轮副轴齿轮25 啮合以带动凸轮副轴齿轮25转动，并带动凸轮传动装置运动，以带动工作台 5旋转，所述凸轮传动装置自开始运动至复位可带动工作台旋转一周并复位，以实现对待旋切产品进行旋切一周；需要说明的是，在本实施例中，所述传动单元2包括4个凸轮副轴齿轮25、4个凸轮单元11以及4个凸轮袖套12。
45.其中，凸轮传动装置配合运动，以带动工作台5旋转的具体实现方式为：将凸轮单元11与凸轮副轴齿轮25轴连接，再将凸轮袖套12与所述工作台5 固定连接，所述凸轮副轴
齿轮25旋转，可带动凸轮单元11相对于凸轮袖套 12旋转，凸轮单元11上的凸块沿凸轮袖套12通孔内壁旋转可推动凸轮袖套以凸轮单元11为中心做圆周运动，并带动工作台5转动，且所述凸轮单元11 相对于凸轮袖套12旋转一周并复位可带动所述工作台5旋转一周并复位，以实现旋切操作。
46.进一步地，参考图11，所述传动单元2还包括用于容纳主动轴齿轮22、中心轴齿轮23以及凸轮副轴齿轮25的底座26以及用于固定主动轴21、中心轴24以及凸轮单元11的固定板27，所述固定板27设置在底座26上表面并与底座26形成内腔，以将主动轴齿轮22、中心轴齿轮23以及凸轮副轴齿轮 25收纳在内腔中。
47.其中，通过采用一体式安装底座26，将主动轴齿轮22、中心轴齿轮23 以及凸轮副轴齿轮25收纳在底座26内腔，不仅可以有效防止漏油，并且，在进行旋切过程中，可以将润滑油倒入内腔中，以将主动轴齿轮22、中心轴齿轮23以及凸轮副轴齿轮25浸泡在润滑油中，有效提高了驱动轮的润滑效果，使得工作性能更加稳定。
48.以上所述者，仅为本实用新型最佳实施例而已，并非用于限制本实用新型的范围，凡依本实用新型申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本实用新型所涵盖。