一种圆盘分度定位装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种圆盘分度定位装置，该圆盘分度定位装置包括主工作台、工作台定位机构和接近开关传感器；所述主工作台包括变频电机、蜗轮蜗杆减速器、连接减速器和圆盘的旋转主轴，其特征在于该装置还包括工作台定位机构和接近开关传感器；所述主工作台还包括带2-10个等弧度排列的半圆形缺口的圆盘，带2-10个等弧度排列的半圆形缺口的圆盘位于旋转主轴的上方，旋转主轴支撑并带动圆盘转动，圆盘上的半圆形缺口数与主工作台的分度次数相等；所述工作台定位机构包括驱动气缸以及旋转连杆，所述驱动气缸为带磁环的双作用气缸，驱动气缸的前端通过旋转副与机架相连。
【专利说明】一种圆盘分度定位装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械加工制造领域，更具体地说，涉及一种圆盘分度定位装置。
【背景技术】
[0002]圆盘分度定位装置是一种回转类多工位装置。工作时，工件通过夹具安装在工作台台面上，实现回转分度定位，从而使装置各工位的加工部件稳定、准确地完成工件各个面的加工工序。工作台回转一周，即可完成工件在设备上的不同加工工序。圆盘分度装置的应用，具有生产效率高、自动化程度高、节省装卸时间、节省人工、占地面积小等优点，广泛应用于工业企业的机床和生产线。
[0003]目前的分度盘及其定位多是采用蜗轮蜗杆以及齿轮传动，结构复杂，加工困难，成本较高。
[0004]专利号为201220375672.7的中国专利公开了一种分度回转工作台，其不足之处在于该工作台通过齿盘啮合从而实现分度功能，而齿盘制造、装配工艺复杂、难度大，齿形一致性要求很高，而且每次分度定位时动作复杂，下齿盘的抬起落下造成分度周期延长。对于小型件的加工，即负载较小时，应用此类设备投入相对过高。
[0005]又如中国专利201320124041.2公开了一种回转式分度工作台，该工作台采用蜗轮蜗杆传动，可以任意手动调节角度，但是在大量加工固定角度等分的工件时，每次旋转工作台时均需要根据刻度仔细进行手动调节来使工作台旋转到所需位置，造成不便，且效率较低。
实用新型内容
[0006]针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种圆盘分度定位装置。该装置适于低负载小型件多工位同时加工和需要大量加工固定角度等分的工件，机械结构简单，加工制造和装配工艺相对易操作，是一套机电结合的分度定位装置，采用机械定位机构解决了必须使用伺服电机精确定位的高成本问题，且该装置每次分度定位时动作简单、精确，易实现自动化控制，整个圆盘分度定位装置的启停及定位由传感器进行检测、PLC作为核心控制元件来实现设备的自动化。
[0007]本实用新型解决所述技术问题所采用的技术方案是，设计一种圆盘分度定位装置，该圆盘分度定位装置包括主工作台、工作台定位机构和接近开关传感器；所述主工作台包括变频电机、蜗轮蜗杆减速器、连接减速器和圆盘的旋转主轴，其特征在于该装置还包括工作台定位机构和接近开关传感器；所述主工作台还包括带2-10个等弧度排列的半圆形缺口的圆盘，带2-10个等弧度排列的半圆形缺口的圆盘位于旋转主轴的上方，旋转主轴支撑并带动圆盘转动，圆盘上的半圆形缺口数与主工作台的分度次数相等；
[0008]所述工作台定位机构包括驱动气缸以及旋转连杆，所述驱动气缸为带磁环的双作用气缸，驱动气缸的前端通过旋转副与机架相连，所述旋转连杆的右端通过旋转副与机架相连，旋转连杆中间位置与驱动气缸的缸杆末端通过连接块以及螺栓固定连接，驱动气缸的缸杆与旋转连杆可相对旋转，旋转连杆的左端固定安装一根短轴，并在短轴上装配一个可自由旋转的定位轴承；所述驱动气缸的缸杆伸出到位时，定位轴承与主工作台的半圆形缺口间隙配合；在缸杆缩回到位时，定位轴承的外圆与主工作台的圆盘外圆相切，主工作台带动定位轴承转动；所述接近开关传感器的作用面正对圆盘外圆周面，其安装的周向位置为在圆盘分度定位停止时的其余任一半圆形缺口处，具体位置为该缺口与圆盘连心线沿圆盘旋转的反方向偏转10-15°处。
[0009]与现有技术相比，本实用新型中采用工作台定位机构代替传统的使用伺服电机精确定位的方式，在保证加工精度的前提下，显著降低了设备成本，整个设备的机械结构简单，加工制造和装配工艺相对易操作，且该装置每次分度定位时动作简单、精确，整个圆盘分度装置的启停及定位由接近开关传感器进行检测、PLC作为核心控制元件，来实现设备的自动化控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型圆盘分度定位装置处于定位状态时俯视的结构示意图；
[0011]图2为本实用新型圆盘分度定位装置处于定位状态时的图1中I的局部放大结构示意图；
[0012]图3为本实用新型圆盘分度定位装置中主工作台I处于旋转状态时俯视的结构示意图；
[0013]图4为本实用新型圆盘分度定位装置中主工作台I处于旋转状态时的图3中II的局部放大结构示意图；
[0014]在图中，1.主工作台，2.工作台定位机构，21.驱动气缸，22.定位轴承，23.连接块，24.旋转连杆，3.接近开关传感器，4.机架。
【具体实施方式】
[0015]下面结合实施例及附图，详细叙述本实用新型。具体实施例仅是对实用新型的进一步详细地说明及解释，并不以此限定本实用新型权利要求的保护范围。
[0016]本实用新型圆盘分度定位装置(简称装置，参见图1-4)包括主工作台1、工作台定位机构2和接近开关传感器3 ;所述主工作台I包括带有2-10个等弧度排列的半圆形缺口的圆盘、变频电机、蜗轮蜗杆减速器以及连接减速器和圆盘的旋转主轴，带2-10个等弧度排列的半圆形缺口的圆盘位于旋转主轴的上方，旋转主轴支撑并带动圆盘转动，圆盘上半圆形缺口数与主工作台的分度次数相等；
[0017]所述工作台定位机构2包括驱动气缸21以及旋转连杆24，所述驱动气缸21为带磁环的双作用气缸，驱动气缸21的前端(固定端)通过旋转副与机架4相连(参见图2)，所述旋转连杆24的右端通过旋转副与机架4相连，旋转连杆24中间位置与驱动气缸21的缸杆末端通过连接块23以及螺栓固定连接，驱动气缸21的缸杆与旋转连杆24可相对旋转，旋转连杆24的左端(执行端)固定安装一根短轴，并在短轴上装配一个可自由旋转的定位轴承22 ;所述驱动气缸21的缸杆伸出到位时，定位轴承22与主工作台I的半圆形缺口间隙配合(参见图1和图2);在缸杆缩回到位时，定位轴承22的外圆与主工作台I的圆盘外圆相切，主工作台I带动定位轴承22转动(参见图3和图4);所述接近开关传感器3的径向位置为主工作台的圆盘外圆侧，接近开关传感器3的作用面正对圆盘外圆周面，其安装的周向位置为在圆盘分度定位停止时的其余任一半圆形缺口附近，具体位置为该缺口与圆盘连心线沿圆盘旋转的反方向偏转10-15°处。由于圆盘形主工作台为金属材质，故本实用新型中的接近开关传感器3采用电感式接近开关。
[0018]本实用新型的进一步特征在于所述主工作台I的运转速度为0-20r/min。
[0019]本实用新型装置在圆盘转到接近开关传感器3正对半圆形缺口中心处时，半圆形缺口外径在接近开关传感器3作用域之外，接近开关传感器3无信号；而转过半圆形缺口中心后，圆盘外圆面在接近开关传感器3作用域之内，接近开关传感器3有信号输入。
[0020]本实用新型圆盘分度定位装置的工作原理是:首先启动变频电机，控制主工作台I低速转动，工作台定位机构2中的驱动气缸21处于缩回状态，定位轴承22的外圆与主工作台I的圆盘外圆相切，定位轴承22随主工作台I的转动而相对转动；主工作台I转过一定角度时，接近开关传感器3正对主工作台I的半圆形缺口中心处，该半圆形缺口中心处恰在接近开关传感器3作用范围之外，此时接近开关传感器3有下降沿信号，变频电机及驱动气缸换向阀得到信号，变频电机开始减速，同时换向阀动作、驱动气缸21缸杆伸出，在设备运转前调节好变频电机加速度与驱动气缸进气量，使得电机减速到零，即主工作台I停止时，驱动气缸21缸杆刚好伸出到位，伸出位磁性开关给出信号，驱动气缸21停止伸出，定位轴承22准确卡在主工作台I的半圆形缺口处将其定位，由于工作台定位机构2的重复定位精度较高，消除了变频电机由于精度不高造成的微小位置停止误差。主工作台I定位停止时，各工位的加工装配动作开始并同时进行，主工作台的分度数等于其上的加工装配工位数，当各工位的加工装配动作完成后给出信号,驱动气缸21缸杆缩回，同时变频电机加速启动，直到缩回位磁性开关发出信号，驱动气缸21停止缩回，主工作台I继续旋转，直到再次转过一个分度，如此循环往复。
[0021]本实用新型适用于低负载小型件多工位的同时加工，加工时要求主工作台I低速运转，可保证运转的稳定性，其运转速度根据负载大小及效率要求，在0-20r/min范围内可调。主工作台I由变频电机驱动、蜗轮蜗杆减速器减速并实现自锁，驱动圆盘的旋转主轴支撑并带动圆盘旋转，带有2-10个等弧度排列的半圆形缺口的圆盘与工作台定位机构2和接近开关传感器3相配合，驱动气缸21驱动的连杆机构在主工作台I停止时对其进行分度定位，并由接近开关传感器3对主工作台I转动位置进行检测并发出信号，从而可大量加工固定角度等分的工件，显著提高加工效率。
[0022]本实用新型是一套机电结合的分度定位装置，该装置机械结构简单，加工制造和装配工艺相对容易操作，采用工作台定位机构2代替使用伺服电机精确定位的方式可显著降低设备成本，且该装置的启停及定位由接近开关传感器3进行检测、PLC作为核心控制元件，每次分度定位时动作简单、精确，实现了设备的自动化控制。
[0023]实施例1
[0024]本实施例中主工作台I为四分度工作台(参见图1和图3)，主工作台I外围设备加工一个由四道工序来完成的机械产品，每个工位加工装配一道工序，主工作台I外圆周均布有四个半圆形缺口，圆盘材料为45号钢，在图1 (俯视图)中圆盘逆时针方向旋转，每分度一次转过90ο，所用时间为2s，即每2s钟该设备可生产一件产品；
[0025]主工作台定位停止时，接近开关传感器3位于沿主工作台I旋转方向上相邻半圆形缺口处，具体位置为该缺口与主工作台连心线沿主工作台旋转的反方向偏转13°处(参见图1和图3)。由于圆盘形主工作台为金属材质，故本实用新型中的接近开关传感器3采用电感式接近开关，型号为E2EM-X10C1-M1，其距离主工作台I外圆面的距离为8mm。定位轴承22与主工作台I的半圆形缺口间隙配合。
[0026]实施例2
[0027]本实施例中主工作台I为六分度工作台，主工作台I外围设备加工一个由六道工序来完成的机械产品，每个工位加工装配一道工序，主工作台I外圆周均布有六个半圆形缺口，主工作台I材料为不锈钢，为逆时针方向旋转，每分度一次转过600，转速为15r/min ；
[0028]主工作台定位停止时，接近开关传感器3位于沿主工作台I旋转方向上相邻半圆形缺口处。接近开关传感器3采用电感式接近开关，型号为E2EM-X10C1-M1，其距离主工作台I外圆面的距离为8_。定位轴承22与主工作台I的半圆形缺口间隙配合。
[0029]实施例3
[0030]本实施例中主工作台I为十分度工作台，主工作台I外围设备加工一个由十道工序来完成的机械产品，每个工位加工装配一道工序，主工作台I外圆周均布有十个半圆形缺口，主工作台I材料为不锈钢，为逆时针方向旋转，每分度一次转过360，转速为5r/min ；
[0031]主工作台定位停止时，接近开关传感器3位于其余任一半圆形缺口处，具体位置为该缺口与主工作台连心线沿主工作台旋转的反方向偏转10°处。接近开关传感器3采用电感式接近开关，型号为E2EM-X10C1-M1，其距离主工作台I外圆面的距离为8mm。
[0032]实施例4
[0033]本实施例中主工作台I为二分度工作台，主工作台I外围设备加工一个由二道工序来完成的机械产品，每个工位加工装配一道工序，主工作台I外圆周均布有两个半圆形缺口，主工作台I材料为不锈钢，为逆时针方向旋转，每分度一次转过1800，转速为20r/min ；
[0034]主工作台定位停止时，接近开关传感器3位于其余任一半圆形缺口处，具体位置为该缺口与主工作台连心线沿主工作台旋转的反方向偏转15°处。接近开关传感器3采用电感式接近开关，型号为E2EM-X10C1-M1，其距离主工作台I外圆面的距离为8mm。
[0035]本实用新型未述及之处适用于现有技术。
【权利要求】
1.一种圆盘分度定位装置，该圆盘分度定位装置包括主工作台、工作台定位机构和接近开关传感器；所述主工作台包括变频电机、蜗轮蜗杆减速器、连接减速器和圆盘的旋转主轴，其特征在于该装置还包括工作台定位机构和接近开关传感器；所述主工作台还包括带2-10个等弧度排列的半圆形缺口的圆盘，带2-10个等弧度排列的半圆形缺口的圆盘位于旋转主轴的上方，旋转主轴支撑并带动圆盘转动，圆盘上的半圆形缺口数与主工作台的分度次数相等； 所述工作台定位机构包括驱动气缸以及旋转连杆，所述驱动气缸为带磁环的双作用气缸，驱动气缸的前端通过旋转副与机架相连，所述旋转连杆的右端通过旋转副与机架相连，旋转连杆中间位置与驱动气缸的缸杆末端通过连接块以及螺栓固定连接，驱动气缸的缸杆与旋转连杆可相对旋转，旋转连杆的左端固定安装一根短轴，并在短轴上装配一个可自由旋转的定位轴承；所述驱动气缸的缸杆伸出到位时，定位轴承与主工作台的半圆形缺口间隙配合；在缸杆缩回到位时，定位轴承的外圆与主工作台的圆盘外圆相切，主工作台带动定位轴承转动；所述接近开关传感器的作用面正对圆盘外圆周面，其安装的周向位置为在圆盘分度定位停止时的其余任一半圆形缺口处，具体位置为该缺口与圆盘连心线沿圆盘旋转的反方向偏转10-15°处。
2.根据权利要求1所述的圆盘分度定位装置，其特征在于所述主工作台的运转速度为0_20r/mino
【文档编号】B23Q16/02GK204053636SQ201420519822
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】肖艳军, 刘玉香, 王大源 申请人:河北工业大学