卧式凸轮交换台的制作方法

文档序号:22273148发布日期:2020-09-18 19:53阅读:161来源:国知局
卧式凸轮交换台的制作方法

本实用新型涉及凸轮滚子转台技术领域,具体是涉及一种卧式凸轮交换台。



背景技术:

数控旋转工作台,也称为转台,根据传动方式的不同,可以分为蜗轮蜗杆传动式转台和凸轮滚子转台,凸轮滚子转台能够消除转台内部的传动间隙,加工时提高了加工工件精度、转台旋转运动的稳定性;具有低摩擦、无间隙、刚性强等的产品特点。因此,凸轮滚子转台广泛应用于铣床、钻床等加工中心。凸轮滚子转台通常包括箱体、通过旋转输出轴安装于箱体上的旋转工作台、传动给旋转输出轴的凸轮滚子传动机构和驱动电机等。工作时,凸轮滚子转台需要先在旋转工作台上装夹工件,然后通过转台的分度功能,实现工件的加工。这样,凸轮滚子转台工作过程中需要不时的停机,以更换装夹工件,导致加工效率较低。因此,如何节约凸轮滚子转台停机装夹工件的时间,提高加工效率,成为迫切需要解决的技术问题。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本实用新型提出一种卧式凸轮交换台,能够节约凸轮滚子转台停机装夹工件的时间,提高加工效率。

本实用新型的技术方案是这样实现的:

一种卧式凸轮交换台,包括横向设置的预备工装、凸轮滚子转台和升降旋转装置,所述预备工装包括安装座、旋转基台、定位座和第一旋转工作台,所述旋转基台转动安装于所述安装座的顶部,所述旋转工作台支撑定位于所述旋转基台的顶部,所述定位座能够锁定和解锁所述旋转基台;所述凸轮滚子转台包括第一箱体、通过旋转输出轴转动安装于所述第一箱体上的旋转座、传动给所述旋转输出轴并设置于所述第一箱体内的凸轮滚子传动机构、为所述凸轮滚子传动机构提供驱动力的第一驱动电机,所述凸轮滚子转台还包括第二旋转工作台和连接于所述第二旋转工作台和所述旋转座之间的若干锥座,所述旋转座与所述第二旋转工作台之间通过所述锥座进行锁定和解锁;所述升降旋转装置包括第二箱体、旋转板、设置于所述第二箱体内用于驱动所述旋转板升降和旋转的凸轮传动机构和为所述凸轮传动机构提供驱动力的驱动机构,所述旋转板的两端均呈u型,所述旋转板通过两端的u型臂支撑并定位所述第一旋转工作台和所述第二旋转工作台。

进一步的,所述旋转基台顶部间隔形成有若干环槽,对应每个环槽,设有一个第一下锥座和一个第一上锥组件,所述第一上锥组件包括第一上锥座和第一挂钉,所述第一上锥座安装于所述第一旋转工作台的底部,并与所述旋转基台上对应的环槽上下相对设置,所述第一挂钉的底端形成有第一钉头,所述第一挂钉的中部形成有第一钉盘;所述第一挂钉安装于所述第一旋转工作台的底部并位于所述第一上锥座的中心位置,所述第一上锥座的开口端内侧形成有第一内锥面;所述第一下锥座安装于所述环槽上,所述第一下锥座的顶端外侧形成有与所述第一内锥面相互配合的第一外锥面,所述第一下锥座的中心位置形成有避让所述第一挂钉的槽孔;所述第一下锥座的第一外锥面插置于所述第一上锥座的第一内锥面内,使所述第一挂钉容置于所述槽孔内,所述第一旋转工作台支撑定位于所述旋转基台的顶部;所述旋转基台的底部间隔形成有若干定位槽,所述定位座安装于所述安装座上,所述定位座具有可上下运动的活塞柱,所述活塞柱上下运动能够锁定或解锁所述定位槽。

进一步的,所述定位座还包括固定块和定位座本体,所述固定块顶部形成有固定槽,所述活塞柱包括柱杆部和位于所述柱杆部下端的活塞部,所述定位座本体包括下座部、径向尺寸小于所述下座部并位于所述下座部底端的连接部和位于所述下座部顶端的上盖部,所述下座部及所述连接部中空,形成一容置所述活塞部的活塞腔,所述上盖部上形成有避让所述柱杆部的柱孔;所述固定块安装于所述安装座上,所述连接部安装于所述固定块的固定槽内,且所述连接部与所述固定槽的侧壁之间安装有第一密封环,所述活塞柱安装于所述定位座本体内,并使所述柱杆部设于所述柱孔内,所述活塞部设于所述活塞腔内;所述柱杆部与所述柱孔的内壁之间安装有第二密封环,所述活塞部与所述活塞腔的侧壁之间安装有第三密封环,所述下座部的侧壁上形成有第一气流通道和第二气流通道,所述第一气流通道连接所述活塞部下方的活塞腔和外部气源装置,所述第二气流通道连接所述活塞部上方的活塞腔和外部气源装置;在所述第一气流通道内的气压的驱动下,所述活塞柱能够向上运动,使所述柱杆部插置于旋转至所述柱杆部上方的旋转基台的定位槽内,将所述定位槽锁定;在所述第二气流通道内的气压的驱动下,所述活塞柱能够向下运动,使所述柱杆部解锁所述旋转基台的定位槽。

进一步的,所述预备工装还包括第一传感器,所述第一传感器通过支架安装于所述固定块上;所述下座部的侧壁上形成检测孔,所述检测孔内安装有第一滚珠、第一滑杆和第一复位弹簧,所述第一滑杆的一端与所述第一传感器相对设置,在所述柱杆部插置于所述定位槽内时,所述活塞部能够驱动所述第一滚珠向所述第一滑杆运动,进而由所述第一滑杆触发所述第一传感器。

进一步的,所述锥座包括第二上锥组件和下锥组件,所述第二上锥组件包括第二上锥座和第二挂钉,所述第二上锥座安装在所述第二旋转工作台的底部,所述第二挂钉的顶端安装在所述第二旋转工作台的底部并位于所述第二上锥座的中心位置,所述第二上锥座的开口端内侧形成有内锥面,所述第二挂钉的底端形成有第二钉头,所述第二挂钉的中部形成有第二钉盘;所述下锥组件包括第二下锥座、下环体和活塞,所述第二下锥座安装在所述旋转座的顶部的第一容置槽内,所述第二下锥座顶部外侧形成有与所述内锥面相配合的第二外锥面;所述下环体安装在所述第一容置槽底部的第二容置槽内;所述活塞上下滑动设置于所述第二下锥座及所述下环体内,所述活塞中空,所述活塞靠近顶端位置形成有若干收纳孔,所述第二下锥座的内壁上设有对应每个收纳孔的收纳槽,每个收纳孔内设有第二滚珠;所述第二上锥座设置于所述第二下锥座上,使所述第二外锥面插置于所述内锥面内,所述第二挂钉的第二钉头插置于活塞内,所述第二挂钉的第二钉盘正对所述第二下锥座的顶端开口;所述活塞向下移动能够使若干所述收纳孔与对应的所述收纳槽错开,并驱动若干所述第二滚珠向内移动锁定所述钉头;所述活塞向上移动能够使若干所述收纳孔与对应的所述收纳槽正对,使所述钉头解锁。

进一步的,所述下锥组件还包括第二滑杆组件,所述第二滑杆组件包括第二滑杆、第二复位弹簧和止挡盘;所述第二滑杆包括竖杆部和帽部,所述活塞包括中空的上管部、中空的下管部、连接于所述上管部的内壁及所述下管部的内壁之间的内缘部和连接于所述上管部的外壁及所述下管部的外壁之间的外缘部;所述下管部与所述下环体之间安装有第一密封圈,所述上管部与所述第二下锥座之间安装有第二密封圈,所述外缘部与所述第二下锥座之间安装有第三密封圈;所述第二滑杆上下滑动设置于所述上管部及所述下管部内,使所述帽部位于所述上管部内,并使所述竖杆部穿过所述内缘部上的通孔伸入到所述下管部及所述下环体内,所述竖杆部的底端连接所述止挡盘,所述第二复位弹簧套设于所述竖杆部上并位于所述帽部和所述内缘部之间;所述内缘部上形成连通所述上管部与所述下管部的若干第一小孔,所述上管部上形成有沿径向的第二小孔;所述第二容置槽的底部形成有避让所述止挡盘的第三容置槽,所述第三容置槽通过第三气流通道连接气源装置;所述下管部、所述外缘部的底部、所述第二下锥座及所述第一容置槽围成一第一密闭空间,所述第一密闭空间通过第一液压油通道接入液压油;所述上管部、所述外缘部的顶部及所述第二下锥座围成一第二密闭空间,所述第二密闭空间通过第二液压油通道接入液压油;所述第三气流通道通过气流管路连接至气源装置,所述气流管路上安装有用于气密性检测的检测阀;所述下环体与所述旋转座之间安装有第四密封圈;所述第二下锥座与所述旋转座之间安装有第五密封圈;所述第第二上锥座与所述第二旋转工作台之间安装有第六密封圈。

进一步的,所述第二箱体上形成有横向设置的第一安装孔和竖向设置的第二安装孔,所述凸轮传动机构包括中心轴、出力轴、入力轴、两个平板凸轮、两个摇臂和弧面凸轮,所述凸轮传动机构设置于所述第二箱体内,所述入力轴沿横向设置,所述入力轴的一端通过轴承转动安装于所述第二箱体的内壁上,所述入力轴的另一端从所述第一安装孔内穿出并通过轴承进行转动安装;所述第二安装孔处安装有导向座,所述中心轴沿竖向设置,所述中心轴的底端固定安装于所述第二箱体的内壁上,所述中心轴的顶端从所述导向座的通孔内穿出,所述出力轴套设在所述中心轴上,且所述出力轴能够相对所述中心轴上下滑动和旋转,所述出力轴的顶端从所述导向座的通孔内穿出;所述旋转板的中部固接于所述出力轴的顶端,且所述旋转板的中部形成有避位所述中心轴的避位通孔,所述旋转板的一端u型臂上安装有用于顶升所述第一旋转工作台和所述第二旋转工作台的顶升凸座,所述第一旋转工作台的底部和所述第二旋转工作台的底部对应安装有顶升凹座;所述出力轴与所述入力轴垂直设置,所述出力轴上靠近底端位置沿周向安装有若干滚子,所述出力轴中部形成有环形导槽,所述弧面凸轮套固于所述入力轴上,所述弧面凸轮上形成有与所述滚子啮合的驱动弧面,所述弧面凸轮通过所述驱动弧面与所述滚子之间的啮合间歇驱动所述出力轴及所述旋转板旋转;两个所述平板凸轮套固于所述入力轴上,并夹持于所述弧面凸轮的两侧;所述摇臂的内侧面靠近前端的位置安装有第一滚针轴承,所述摇臂的中部安装有第二滚针轴承;所述摇臂的后端通过轴承转动安装于所述第二箱体的内壁上,所述摇臂的中部活动套在所述入力轴外,且两个所述摇臂夹持定位于两个所述平板凸轮的外侧,使所述第一滚针轴承插置于所述环形导槽内,并使所述第二滚针轴承接触所述平板凸轮;所述平板凸轮的外周面为由顶升面、圆弧面和下降面组成的弧形面;在所述入力轴由所述驱动机构驱动进行旋转的过程中,所述平板凸轮通过顶升面驱动所述第二滚针轴承并带动所述摇臂、所述第一滚针轴承、所述出力轴及所述旋转板上行,所述平板凸轮通过圆弧面保持所述第二滚针轴承、所述摇臂、所述第一滚针轴承、所述出力轴及所述旋转板的高度不变,所述平板凸轮通过下降面引导所述第二滚针轴承、所述摇臂、所述第一滚针轴承及所述出力轴及所述旋转板下行。

进一步的,所述驱动机构包括齿轮箱、第二驱动电机、主动齿轮和被动齿轮,所述齿轮箱设置于所述第二箱体的一侧,所述第一安装孔连通所述第二箱体和所述齿轮箱,所述入力轴的另一端伸入到所述齿轮箱内;所述第二驱动电机安装于所述齿轮箱上,所述第二驱动电机的动力输出轴伸入到所述齿轮箱内,所述主动齿轮安装于所述动力输出轴上,所述被动齿轮安装于所述入力轴上,所述主动齿轮与所述被动齿轮之间啮合传动。

进一步的,所述齿轮箱上对应所述凸轮入轴的位置形成有第三安装孔,所述第三安装孔处安装有轴盖,所述入力轴的另一端从轴盖的通孔内穿出,所述入力轴穿出的部分上安装有第一感应轮和第二感应轮,所述第一感应轮上形成有第一近接弧形块,所述第二感应轮上形成有第二近接弧形块,所述齿轮箱上安装有用于探测所述第一近接弧形块的第一近接开关和用于探测所述第二近接弧形块的第二近接开关。

进一步的,所述升降旋转装置还包括盖板,所述盖板固接于所述旋转板的顶部,并遮盖住所述避位通孔及所述入力轴。

本实用新型的有益效果是:本实用新型提出一种卧式凸轮交换台,包括横向设置的预备工装、凸轮滚子转台和升降旋转装置。本实用新型中预备工装用于在凸轮滚子转台加工工件时,在其旋转工作台上预先装夹好工件;通过在旋转基台的顶部设置环槽,在环槽内安装第一下锥座,再通过在第一旋转工作台的底部安装第一上锥组件,借助第一上锥组件的第一上锥座的第一内锥面与第一下锥座的第一外锥面之间的相互配合,能够实现支撑定位第一旋转工作台的功能,以能够满足升降交换机构快速转换第一旋转工作台的功能需求。通过在旋转基台的底部设置若干定位槽,在安装座上设置定位座,再通过气压驱动定位座的活塞柱上下运动,可以实现快速定位旋转基台的功能。同样,在需要旋转至其他边进行装夹时,可以快速解锁,以使旋转基台能够自由转动。升降旋转装置用于同时升降预备工装上的第一旋转工作台和凸轮滚子转台上的第二旋转工作台,并进行旋转交换,从而降低凸轮滚子转台停机的时间,提高加工效率。

本实用新型中升降旋转装置包括第二箱体、凸轮传动机构、驱动机构和旋转板,凸轮传动机构实现了升降及旋转的功能,且升降及旋转可采用分段速度,还不需要设置液压站,大大提高了作业效率。驱动机构用于为凸轮传动机构提供旋转动力,旋转板用于支撑凸轮滚子转台上的第二旋转工作台和预备工装上的第一旋转工作台,旋转板上设置的顶升凸座与凸轮滚子转台上的第二旋转工作台和预备工装上的第一旋转工作台上对应的顶升凹座相互配合,可以在升降过程中将旋转工作台定位在旋转板的u型臂处,且可以在旋转后,轻松脱离开旋转工作台。本实用新型创新设计了凸轮传动机构,通过在入力轴上同时设置弧面凸轮和两个平板凸轮,由弧面凸轮的驱动弧面与出力轴上的若干滚子进行啮合,实现了凸轮滚子传动。为了满足旋转180度交换的需要,本实用新型将驱动弧面设置为间歇驱动的形式,这样,在旋转180度后,驱动弧面将不在驱动出力轴旋转,在此期间,出力轴可以进行上升或下降的动作。由两个平板凸轮的弧形面(顶升面、圆弧面和下降面)驱动两个摇臂,再由摇臂带动出力轴,实现了升降传动的功能,其中,入力轴旋转使平板凸轮的顶升面与摇臂的第二滚针轴承接触时,将开始向上顶升摇臂,根据杠杆原理,摇臂的前端会上行,进而可以由插置于出力轴上的环形导槽内的第一滚针轴承驱动出力轴上行。这里,第一滚针轴承与环形导槽之间的连接方式,不会影响出力轴旋转的动作。出力轴上行至最高点时,平板凸轮的顶升面将过渡到圆弧面,由于圆弧面与轴心距离相同,因此,在入力轴带动平板凸轮旋转在整个圆弧面的过程中,出力轴不会再继续上行,此时,弧面凸轮的驱动弧面刚好开始驱动出力轴进行旋转动作,这样,就实现了升降旋转的功能。同样的道理,在旋转后需要下降时,平板凸轮的圆弧面过渡到下降面,由于下降面与轴心距离的距离越来越近,因此,可以释放支撑两个摇臂的力,使出力轴在重力的作用下自然下行。同样,在下行的过程中,弧面凸轮的驱动弧面不驱动出力轴旋转。本实用新型通过平板凸轮的弧形面实现了升降功能,通过弧面凸轮的驱动弧面实现驱动旋转的功能,相对于现有技术通过液压驱动升降旋转的方式,本实用新型能够实现升降及旋转的分段速度,不需要设置液压站,大大提高了作业效率。

本实用新型中凸轮滚子转台,通过在第二旋转工作台和旋转座之间设置锥座,能够快速实现旋转座与第二旋转工作台之间的锁定和解锁,满足了升降旋转交换的需求。锥座包括第二上锥组件和下锥组件,将第二上锥组件安装于第二旋转工作台上,并将下锥组件安装于旋转座上,再通过活塞在第二下锥座及下环体内上下滑动,可驱动若干第二滚珠向内移动或向外移动,从而将第二上锥组件的第二挂钉的第二钉头锁住或解锁,从而达到快速将第二上锥组件及下锥组件锁定在一起或解锁的功能,因此,本实用新型能够快速实现旋转座与第二旋转工作台之间的锁定和解锁。

附图说明

图1为本实用新型卧式凸轮交换台的立体图;

图2为本实用新型中预备工装的立体图;

图3为本实用新型中预备工装的俯视图;

图4为图3中a-a向的剖面图;

图5为图3中b-b向的剖面图;

图6为本实用新型中定位座的立体图;

图7为本实用新型中定位座的俯视图;

图8为图7中c-c向的剖面图;

图9为图7中d-d向的剖面图;

图10为本实用新型中第一旋转工作台的立体图;

图11为本实用新型中旋转基台的立体图;

图12为中升降旋转装置的立体图;

图13为本实用新型中凸轮传动机构与驱动机构的装配图;

图14为本实用新型中凸轮传动机构一视角的结构示意图;

图15为本实用新型中凸轮传动机构另一视角的结构示意图;

图16为本实用新型中弧面凸轮、平板凸轮与入力轴相互配合的一视角的示意图;

图17为本实用新型中弧面凸轮、平板凸轮与入力轴相互配合的另一视角的示意图;

图18为本实用新型卧式凸轮交换台与旋转工作台的配合图;

图19为本实用新型中凸轮滚子转台的立体图;

图20为本实用新型中凸轮滚子转台的俯视图;

图21为图20中e-e向的剖面图;

图22为图20中f-f向的剖面图;

图23为本实用新型中锥座的立体图;

图24为本实用新型中锥座在锁定状态的剖面图;

图25为本实用新型中锥座在解锁状态的剖面图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容,特举以下实施例详细说明,其目的仅在于更好理解本实用新型的内容而非限制本实用新型的保护范围。实施例附图的结构中各组成部分未按正常比例缩放,故不代表实施例中各结构的实际相对大小。其中所说的结构或面的上面或上侧,包含中间还有其他层的情况。

如图1、图2、图12、图19、图20和图23所示,一种卧式凸轮交换台,包括横向设置的预备工装100、凸轮滚子转台200和升降旋转装置300,预备工装包括安装座110、旋转基台120、定位座130和第一旋转工作台140,旋转基台转动安装于安装座的顶部,旋转工作台支撑定位于旋转基台的顶部,定位座能够锁定和解锁旋转基台;凸轮滚子转台包括第一箱体210、通过旋转输出轴220转动安装于第一箱体上的旋转座230、传动给旋转输出轴并设置于第一箱体内的凸轮滚子传动机构240、为凸轮滚子传动机构提供驱动力的第一驱动电机250,凸轮滚子转台还包括第二旋转工作台260和连接于第二旋转工作台和旋转座之间的若干锥座270,旋转座与第二旋转工作台之间通过锥座进行锁定和解锁;升降旋转装置包括第二箱体310、旋转板340、设置于第二箱体内用于驱动旋转板升降和旋转的凸轮传动机构320和为凸轮传动机构提供驱动力的驱动机构330,旋转板的两端均呈u型,旋转板通过两端的u型臂支撑并定位第一旋转工作台和第二旋转工作台。

优选的,参见图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11和图12,旋转基台顶部间隔形成有若干环槽121,对应每个环槽,设有一个第一下锥座150和一个第一上锥组件160,第一上锥组件包括第一上锥座161和第一挂钉162,第一上锥座安装于第一旋转工作台的底部,并与旋转基台上对应的环槽上下相对设置,第一挂钉的底端形成有第一钉头1621,第一挂钉的中部形成有第一钉盘1622;第一挂钉安装于第一旋转工作台的底部并位于第一上锥座的中心位置,第一上锥座的开口端内侧形成有第一内锥面1611;第一下锥座安装于环槽上,第一下锥座的顶端外侧形成有与第一内锥面相互配合的第一外锥面151,第一下锥座的中心位置形成有避让第一挂钉的槽孔152;第一下锥座的第一外锥面插置于第一上锥座的第一内锥面内,使第一挂钉容置于槽孔内,第一旋转工作台支撑定位于旋转基台的顶部;旋转基台的底部间隔形成有若干定位槽122,定位座安装于安装座上,定位座具有可上下运动的活塞柱131,活塞柱上下运动能够锁定或解锁定位槽。这样,通过在旋转基台的顶部设置环槽,在环槽内安装第一下锥座,再通过在第一旋转工作台的底部安装第一上锥组件,借助第一上锥组件的第一上锥座的第一内锥面与第一下锥座的第一外锥面之间的相互配合,能够实现支撑定位第一旋转工作台的功能,以能够满足升降交换机构快速转换第一旋转工作台的功能需求。其中,第一下锥座中心位置的槽孔,起到避位第一挂钉的作用。通过在旋转基台的底部设置若干定位槽,在安装座上设置定位座,再通过气压驱动定位座的活塞柱上下运动,可以实现快速定位旋转基台的功能。本实用新型结构简单,设计巧妙,可以在旋转基台旋转至上料工位时,快速将旋转基台锁定。同样,在需要旋转至其他边进行装夹时,可以快速解锁,以使旋转基台能够自由转动。

上述结构中,在旋转基台上设置若干定位槽及若干环槽,可以根据实际需要确定定位槽及环槽的个数,比如,本实用新型中示例出了四个定位槽及四个环槽的情况,对应第一旋转工作台的四边的装夹工位。这样,在第一旋转工作台每旋转90度,可以进行一次定位。但不限于此,也可以根据需要设置更多或更少,比如三个、五个等。

优选的,定位座还包括固定块132和定位座本体133,固定块顶部形成有固定槽1321,活塞柱包括柱杆部1311和位于柱杆部下端的活塞部1312,定位座本体包括下座部1331、径向尺寸小于下座部并位于下座部底端的连接部1332和位于下座部顶端的上盖部1333,下座部及连接部中空,形成一容置活塞部的活塞腔134,上盖部上形成有避让柱杆部的柱孔13331;固定块安装于安装座上,连接部安装于固定块的固定槽内,且连接部与固定槽的侧壁之间安装有第一密封环170,活塞柱安装于定位座本体内,并使柱杆部设于柱孔内,活塞部设于活塞腔内;柱杆部与柱孔的内壁之间安装有第二密封环180,活塞部与活塞腔的侧壁之间安装有第三密封环190,下座部的侧壁上形成有第一气流通道13311和第二气流通道13312,第一气流通道连接活塞部下方的活塞腔和外部气源装置,第二气流通道连接活塞部上方的活塞腔和外部气源装置;在第一气流通道内的气压的驱动下,活塞柱能够向上运动,使柱杆部插置于旋转至柱杆部上方的旋转基台的定位槽内,将定位槽锁定;在第二气流通道内的气压的驱动下,活塞柱能够向下运动,使柱杆部解锁旋转基台的定位槽。其中,气压经定位座的第一气流通道进入活塞腔内,用于实现驱动活塞柱向上运动,以实现锁定功能,气压经定位座的第二气流通道进入活塞腔内,用于实现驱动活塞柱向下运动,以实现解锁功能。第一密封环用于实现定位座本体的连接部与固定块之间的密封连接。第二密封环用于实现活塞柱与定位座本体的柱孔之间的密封连接,第三密封环用于实现活塞柱的活塞部与定位座本体的活塞腔之间的密封连接,这样,形成了两个密闭的空间,即活塞部上方的密闭空间和活塞部下方的密闭空间,从而可以分别连通至第一气流通道和第二气流通道,实现活塞柱的上下运动功能。

优选的,预备工装还包括第一传感器1100,第一传感器通过支架安装于固定块上;下座部的侧壁上形成检测孔,检测孔内安装有第一滚珠1101、第一滑杆1102和第一复位弹簧1103,第一滑杆的一端与第一传感器相对设置,在柱杆部插置于定位槽内时,活塞部能够驱动第一滚珠向第一滑杆运动,进而由第一滑杆触发第一传感器。这样,通过在固定块上设置第一传感器,比如微动开关,在定位座本体的下座部上设置检测孔,并在检测孔内安装第一滚珠、第一滑杆和第一复位弹簧,可以实现检测定位座的活塞柱的位置的功能,这样,在定位座的活塞柱向上运动至锁定位置时,活塞部可以驱动第一滚珠及第一滑杆,并由第一滑杆触发第一传感器,再由第一传感器发送感应信号给凸轮交换台的控制器,可以确定此时旋转基台处于锁定状态,从而可以进行装夹工件的操作。其中,第一复位弹簧套在第一滑杆上,用于在解锁状态时,复位第一滑杆及第一滚珠。

优选的,第一气流通道通过第一接头1110连接外部气源装置的管路,第二气流通道通过第二接头1120连接外部气源装置的管路。这样,通过设置第一接头和第二接头,可以便于与外部气源装置进行快速连接。

优选的,还包括第二传感器1130和接触块1140,旋转基台包括盘座123和形成于盘座中心底部的轴座124,轴座通过轴承1150和转轴1160与安装座转动连接,第二传感器安装于安装座上,接触块安装于轴座的外壁上,接触块跟随轴座旋转至与第二传感器相对的位置时,接触块触发第二传感器。这样,通过在安装座上设置第二传感器,比如接触式微动开关,在旋转基台的轴座上设置接触块,可以实现获知旋转基台及第一旋转工作台的基准位置,即在旋转基台的轴座上的接触块旋转至与第二传感器相对时,由接触块触发第二传感器,再由第二传感器发送感应信号给凸轮交换台的控制器,可以确定旋转基台及第一旋转工作台的基准位置。

优选的,对应每个定位槽,设有定位轴套1170,定位轴套安装于定位槽内,柱杆部与定位轴套之间插接配合。这样,定位轴套选用耐磨材料,通过定位轴套与柱杆部的插接配合,可以避免柱杆部对旋转基台的磨损。且在磨损严重时,可以通过更换定位轴套和活塞柱,提高柱杆部与定位轴套的精度配合。

优选的,参见图12、图13、图14、图15、图16、图17和图18,升降旋转装置的第二箱体上形成有横向设置的第一安装孔和竖向设置的第二安装孔,凸轮传动机构包括中心轴321、出力轴322、入力轴323、两个平板凸轮324、两个摇臂325和弧面凸轮326,凸轮传动机构设置于第二箱体内,入力轴沿横向设置,入力轴的一端通过轴承转动安装于第二箱体的内壁上,入力轴的另一端从第一安装孔内穿出并通过轴承进行转动安装;第二安装孔处安装有导向座311,中心轴沿竖向设置,中心轴的底端固定安装于第二箱体的内壁上,中心轴的顶端从导向座的通孔内穿出,出力轴套设在中心轴上,且出力轴能够相对中心轴上下滑动和旋转,出力轴的顶端从导向座的通孔内穿出;旋转板的中部固接于出力轴的顶端,且旋转板的中部形成有避位中心轴的避位通孔,旋转板的一端u型臂341上安装有用于顶升第一旋转工作台和第二旋转工作台的顶升凸座342,第一旋转工作台的底部和第二旋转工作台的底部对应安装有顶升凹座343;出力轴与入力轴垂直设置,出力轴上靠近底端位置沿周向安装有若干滚子327,出力轴中部形成有环形导槽3221,弧面凸轮套固于入力轴上,弧面凸轮上形成有与滚子啮合的驱动弧面3261,弧面凸轮通过驱动弧面与滚子之间的啮合间歇驱动出力轴及旋转板旋转;两个平板凸轮套固于入力轴上,并夹持于弧面凸轮的两侧;摇臂的内侧面靠近前端的位置安装有第一滚针轴承328,摇臂的中部安装有第二滚针轴承329;摇臂的后端通过轴承转动安装于第二箱体的内壁上,摇臂的中部活动套在入力轴外,且两个摇臂夹持定位于两个平板凸轮的外侧,使第一滚针轴承插置于环形导槽内,并使第二滚针轴承接触平板凸轮;平板凸轮的外周面为由顶升面3241、圆弧面3242和下降面3243组成的弧形面;在入力轴由驱动机构驱动进行旋转的过程中,平板凸轮通过顶升面驱动第二滚针轴承并带动摇臂、第一滚针轴承、出力轴及旋转板上行,平板凸轮通过圆弧面保持第二滚针轴承、摇臂、第一滚针轴承、出力轴及旋转板的高度不变,平板凸轮通过下降面引导第二滚针轴承、摇臂、第一滚针轴承及出力轴及旋转板下行。

上述结构中,凸轮传动机构实现了升降及旋转的功能,且升降及旋转可采用分段速度,还不需要设置液压站,大大提高了作业效率。驱动机构用于为凸轮传动机构提供旋转动力,旋转板用于支撑凸轮滚子转台上的第二旋转工作台和预备工装上的第一旋转工作台,旋转板上设置的顶升凸座与凸轮滚子转台上的第二旋转工作台和预备工装上的第一旋转工作台上对应的顶升凹座相互配合,可以在升降过程中将旋转工作台定位在旋转板的u型臂处,且可以在旋转后,轻松脱离开旋转工作台。本实用新型创新设计了凸轮传动机构,上述结构中,通过在入力轴上同时设置弧面凸轮和两个平板凸轮,由弧面凸轮的驱动弧面与出力轴的若干滚子进行啮合,实现了凸轮滚子传动,本实用新型为了满足旋转180度交换的需要,将驱动弧面设置为间歇驱动的形式,这样,在旋转180度后,驱动弧面将不在驱动出力轴旋转,在此期间,出力轴可以进行上升或下降的动作。也就是说,驱动弧面的形状可以根据旋转的角度进行设置,比如,需要旋转180度时,驱动弧面可以包括沿周向设置环形槽32611和沿高度方向设置的四个螺旋槽32612,其中两边的两个螺旋槽与环形槽的两端连通,这样,滚子在环形槽内运动时,驱动弧面不驱动滚子,滚子经环形槽进入到一边上的螺旋槽内时,由于螺旋槽的斜度,可以驱动当前的滚子沿周向运动,接着中间的螺旋槽与下一个滚子啮合并驱动该滚子沿周向转动,当另一边的螺旋槽驱动对应的滚子时,该滚子经螺旋槽进入到环形槽内,此时,驱动弧面将不再驱动滚子,即出力轴停止转动;由两个平板凸轮的弧形面(顶升面3241、圆弧面3242和下降面3243)驱动两个摇臂,再由摇臂带动出力轴,实现了升降传动的功能,其中,入力轴旋转使平板凸轮的顶升面与摇臂的第二滚针轴承接触时,将开始向上顶升摇臂,根据杠杆原理,摇臂的前端会上行,进而可以由插置于出力轴上的环形导槽内的第一滚针轴承驱动出力轴上行。这里第一滚针轴承与环形导槽之间的连接,不会影响出力轴旋转的动作。出力轴上行至最高点时,平板凸轮的顶升面过渡到圆弧面,由于圆弧面与轴心距离相同,因此,在入力轴带动平板凸轮旋转的整个圆弧面的过程中,出力轴不会再继续上行,此时,弧面凸轮的驱动弧面刚好开始驱动出力轴进行旋转动作,这样,就实现了升降旋转的功能。同样的道理,在旋转后需要下降时,平板凸轮的圆弧面过渡到下降面,由于下降面与轴心距离的距离越来越近,因此,可以释放支撑两个摇臂的力,使出力轴在重力的作用下自然下行。同样,在下行的过程中,弧面凸轮的驱动弧面不驱动出力轴旋转。本实用新型通过平板凸轮的弧形面实现了升降功能,通过弧面凸轮的驱动弧面实现驱动旋转的功能,相对于现有技术通过液压驱动升降旋转的方式,本实用新型能够实现升降及旋转的分段速度,不需要设置液压站,大大提高了作业效率。

上述结构中,由于凸轮传动机构的各组成部件之间需要润滑,因此,需要将各部件设置在一个密闭的箱体内,并在箱体内注入润滑油,以提高传动的顺畅性。且第二箱体为入力轴、中心轴、出力轴及支撑摇臂提供安装支撑。

优选的,驱动机构包括齿轮箱331、第二驱动电机332、主动齿轮333和被动齿轮334,齿轮箱设置于第二箱体的一侧,第一安装孔连通第二箱体和齿轮箱,入力轴的另一端伸入到齿轮箱内;第二驱动电机安装于齿轮箱上,第二驱动电机的动力输出轴伸入到齿轮箱内,主动齿轮安装于动力输出轴上,被动齿轮安装于入力轴上,主动齿轮与被动齿轮之间啮合传动。这样,通过第二驱动电机驱动主动齿轮再带动被动齿轮,可以为入力轴提供动力。将主动齿轮、被动齿轮等传动部件设置在齿轮箱内,使其与第二箱体分离开,主要是为了减少润滑油的使用,因为,第二箱体中油位需要保持较高的水平,而齿轮传动则不需要。因此,可以达到减少润滑油使用量的目的。但不限于此,可以根据需要采用其他传动方式,比如带轮传动等。

优选的,齿轮箱上对应凸轮入轴的位置形成有第三安装孔,第三安装孔处安装有轴盖335,入力轴的另一端从轴盖的通孔内穿出,入力轴穿出的部分上安装有第一感应轮336和第二感应轮337,第一感应轮上形成有第一近接弧形块3361,第二感应轮上形成有第二近接弧形块3371,齿轮箱上安装有用于探测第一近接弧形块的第一近接开关338和用于探测第二近接弧形块的第二近接开关339。这样,通过第一近接开关感应第一近接弧形块,可以确定入力轴的原点。通过第二近接开关感应第二感应轮上的第二近接弧形块,并将检测信号传输给控制器,可以对入力轴的速度进行控制。这样,控制器可以根据检测信号,控制驱动电机的转速,从而实现升降旋转的分段速度。

优选的,升降旋转装置还包括盖板370,盖板固接于旋转板的顶部,并遮盖住避位通孔及入力轴。盖板用于封闭中心轴及旋转板上的避位通孔,以防止异物进入凸轮传动机构内,影响产品的使用寿命。

优选的,弧面凸轮、两个平板凸轮与入力轴一体成型。这样,可以减少弧面凸轮与入力轴,以及平板凸轮与入力轴之间的装配。

优选的,参见图19、图20、图21、图22、图23、图24和图25,锥座包括第二上锥组件271和下锥组件272,第二上锥组件包括第二上锥座2711和第二挂钉2712,第二上锥座安装在第二旋转工作台的底部,第二挂钉的顶端安装在第二旋转工作台的底部并位于第二上锥座的中心位置,第二上锥座的开口端内侧形成有内锥面27111,第二挂钉的底端形成有第二钉头27121,第二挂钉的中部形成有第二钉盘27122;下锥组件包括第二下锥座2721、下环体2722和活塞2723,第二下锥座安装在旋转座的顶部的第一容置槽2301内,第二下锥座顶部外侧形成有与内锥面相配合的第二外锥面27211;下环体安装在第一容置槽底部的第二容置槽2302内;活塞上下滑动设置于第二下锥座及下环体内,活塞中空,活塞靠近顶端位置形成有若干收纳孔27231,第二下锥座的内壁上设有对应每个收纳孔的收纳槽27212,每个收纳孔内设有第二滚珠2725;第二上锥座设置于第二下锥座上,使第二外锥面插置于内锥面内,第二挂钉的第二钉头插置于活塞内,第二挂钉的第二钉盘正对第二下锥座的顶端开口;活塞向下移动能够使若干收纳孔与对应的收纳槽错开,并驱动若干第二滚珠向内移动锁定第二钉头;活塞向上移动能够使若干收纳孔与对应的收纳槽正对,使第二钉头解锁。这样,通过在第二旋转工作台和旋转座之间设置锥座,能够快速实现旋转座与第二旋转工作台之间的锁定和解锁,以满足升降旋转交换的需求。锥座包括第二上锥组件和下锥组件,将第二上锥组件安装于第二旋转工作台上,并将下锥组件安装于旋转座上,再通过活塞在第二下锥座及下环体内上下滑动,可驱动若干第二滚珠向内移动或向外移动,从而将第二上锥组件的第二挂钉的第二钉头锁住或解锁,从而达到快速将第二上锥组件及下锥组件锁定在一起或解锁的功能,因此,本实用新型能够快速实现旋转座与第二旋转工作台之间的锁定和解锁。

本实用新型凸轮滚子转台是在现有凸轮滚子转台的基础上进行的改进,其中,第一箱体、旋转座、旋转输出轴、凸轮滚子传动机构和第一驱动电机等均为现有技术,他们之间的连接关系在此不再赘述。比如,第一箱体、旋转座、旋转输出轴、凸轮滚子传动机构之间的配合传动可以参见专利文献cn106985000a。只是本实用新型中第一驱动电机的设置位置稍有不同。

优选的,下锥组件还包括第二滑杆组件2724,第二滑杆组件包括第二滑杆27241、第二复位弹簧27242和止挡盘27243;第二滑杆27241包括竖杆部272411和帽部272412,活塞包括中空的上管部27232、中空的下管部27233、连接于上管部的内壁及下管部的内壁之间的内缘部27234和连接于上管部的外壁及下管部的外壁之间的外缘部27235;下管部与下环体之间安装有第一密封圈2726,上管部与第二下锥座之间安装有第二密封圈2727,外缘部与第二下锥座之间安装有第三密封圈2728;第二滑杆上下滑动设置于上管部及下管部内,使帽部位于上管部内,并使竖杆部穿过内缘部上的通孔伸入到下管部及下环体内,竖杆部的底端连接止挡盘,第二复位弹簧套设于竖杆部上并位于帽部和内缘部之间;内缘部上形成连通上管部与下管部的若干第一小孔272341,上管部上形成有沿径向的第二小孔272321;第二容置槽的底部形成有避让止挡盘的第三容置槽2303,第三容置槽通过第三气流通道2304连接气源装置;下管部、外缘部的底部、第二下锥座及第一容置槽围成一第一密闭空间2305,第一密闭空间通过第一液压油通道2306接入液压油;上管部、外缘部的顶部及第二下锥座围成一第二密闭空间2307,第二密闭空间通过第二液压油通道2308接入液压油;第三气流通道通过气流管路连接至气源装置,气流管路上安装有用于气密性检测的检测阀;下环体与旋转座之间安装有第四密封圈2729;第二下锥座与旋转座之间安装有第五密封圈27210;第第二上锥座与第二旋转工作台之间安装有第六密封圈272101。这样,通过在活塞内安装第二滑杆组件,通过第二滑杆组件上下滑动,实现封堵活塞的开口的功能,可以防止异物进入到活塞内,影响产品的使用寿命。来自外部气源装置的气压经第三气流通道进入活塞内,可以进一步防止异物进入。来自外部液压油装置的液压油经第一液压油通道进入第一密闭空间内,可以实现驱动活塞向上运动,从而使活塞上的收纳孔与第二下锥座内的收纳槽正对,进而达到收纳第二滚珠并解锁第二钉头的目的。来自外部液压油装置的液压油经第二液压油通道进入第二密闭空间内,可以实现驱动活塞向下运动,从而使活塞上的收纳孔与第二下锥座内的收纳槽错开,进而达到驱动第二滚珠向内移动,并锁住第二挂钉的目的。在锁定状态时,第二上锥组件与下锥组件对接,整体是密闭的,通过向活塞内通入气流,并借助检测阀,可以根据气密性判断第二旋转工作台与旋转座是否处于锁定状态,以便进行旋转加工。

上述结构中,第二复位弹簧用于复位第二滑杆,在锁定状态时,跟随第二滑杆向下移动,并进行储能,在解锁状态时,储能释放,可以将第二滑杆驱动至活塞的开口端处。止挡盘用于定位第二滑杆,防止第二滑杆脱出。内缘部上的第一小孔,用于实现活塞的上管部与下管部之间的连通,上管部上的第二小孔,用于实现活塞与第二下锥座之间的连通。

优选的,设有四个锥座,四个锥座设置于第二旋转工作台的四个角处。

上述结构中,第二下锥座安装在旋转座的顶部的第一容置槽内的结构是:第二下锥座包括锥面部、凸缘部和连接部,第二外锥面位于锥面部的外侧,凸缘部通过若干紧固件锁固在旋转座上,使连接部插置旋转座上的第一容置槽内,且在连接部与第一容置槽之间安装有第五密封圈;下环体安装在第一容置槽底部的第二容置槽内的结构是:下环体呈圆环状,且下环体紧配插置于第二容置槽内,下环体与第二容置槽之间安装有第四密封圈。第二上锥座安装在第二旋转工作台上的结构是:第二上锥座包括环部和耳部,环部插置在第二旋转工作台底面的凹槽内,耳部通过紧固件固定在第二旋转工作台底部,环部与第二旋转工作台之间安装第六密封圈。

优选的,所述上管部的外侧形成有第一台阶272322,所述下锥座内壁上形成与所述第一台阶相互配第二台阶27213,所述活塞向上移动时,所述第一台阶能够止挡于所述第二台阶处。这样,通过第一台阶与第二台阶的配合,可以起到限制活塞向上移动的距离的作用。

以上实施例是参照附图,对本实用新型的优选实施例进行详细说明。本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更,但不背离本实用新型的实质的情况下,都落在本实用新型的保护范围之内。

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