伸缩旋转装置的制作方法

1.本发明涉及电动缸技术领域，特别是涉及一种伸缩旋转装置。


背景技术：

2.目前的电动缸只能实现伸缩，带动工件或设备升降，而对于一些特殊工况下，需要上升后再旋转的情况时，需要在电动缸的输出端上增加一个旋转机构，才能实现上升后再旋转。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是提供一种能够上升后在旋转的伸缩旋转装置。
4.为解决上述问题，本发明提供一种伸缩旋转装置，所述伸缩旋转装置包括驱动机构、传动机构、升降丝杆、套筒、切换机构和缓冲机构，所述驱动机构与所述传动机构连接，所述驱动机构用于驱动传动机构，所述传动机构与所述升降丝杆连接，所述传动机构用于驱动升降丝杆转动，所述升降丝杆位于所述套筒内，所述切换结构安装在所述升降丝杆上，所述切换机构用于切换升降丝杆运动状态，所述升降丝杆在套筒内移动至预设位置时，切换机构改变升降丝杆运动状态，由直线运动切换为旋转运动，所述切换机构自锁时，所述升降丝杆由旋转运动切换为直线运动；所述缓冲机构设在所述套筒与传动机构形成的安装腔内，所述缓冲机构用于缓冲升降丝杆由直线运动切换为旋转运动时的扭力。
5.进一步的，所述动力机构包括伺服电机和减速器，所述伺服电机的输出轴安装在所述减速器的输入端上，所述减速器的输出端与所述传动机构连接。
6.进一步的，所述传动机构包括联轴器、联轴箱体、传动箱体、蜗杆和蜗轮，所述联轴箱体与所述传动箱体固定，所述联轴箱体安装在所述动力机构上，所述联轴器安装在所述联轴箱体内，所述联轴器的一端与所述动力机构中减速器的输出端连接，所述联轴器的另一端与所述蜗杆固定，所述蜗杆和蜗轮均转动设在所述传动箱体内，所述蜗杆与蜗轮啮合，所述蜗轮螺设在升降丝杆上。
7.进一步的，所述传动箱体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体用于安装蜗杆和蜗轮，所述第二壳体用于安装蜗轮，所述第二壳体固定在所述第一壳体上。
8.进一步的，所述套筒上设有第一安装槽，所述第二壳体上设置有第二安装槽，所述第一安装槽和第二安装槽形成安装腔。
9.进一步的，所述切换机构包括切换轮、导向键和锁止器，所述切换轮固定在所述升降丝杆上，所述导向键安装在套筒上，所述导向键竖直布置，所述导向键用于与切换轮配合，所述锁止器安装在所述套筒上，所述锁止器位于所述导向键的上方，所述锁止器与导向键之间的距离小于切换轮的高度。
10.进一步的，所述切换轮的外壁上设置有导向槽，所述导向槽用于与导向键和锁止器配合。
11.进一步的，所述切换轮的下端面上设有安装槽，所述升降丝杆置于安装槽内，所述
切换轮通过紧固件与所述升降丝杆锁紧。
12.进一步的，所述锁止器为推拉式电磁铁.
13.进一步的，所述缓冲机构包括推力球轴承和碟簧，所述推力球轴承安装在所述传动箱体上，所述碟簧置于所述推力球轴承上，所述碟簧套设在所述升降丝杆上。
14.本发明伸缩旋转装置利用切换机构对升降丝杆的运动状态进行切换，使得升降丝杆能够在上升到预定位置后进行转动，从而实现伸缩和旋转的功能，一个设备既可实现，减少了在需要上升后再转动的情况下的设备安装。
附图说明
15.图1是本发明伸缩旋转装置的较佳实施方式的结构示意图。
16.图2是驱动机构的结构示意图。
17.图3是套筒内的结构示意图。
18.图4是升降丝杆拉伸时的结构示意图。
19.图5是图4中a的局部放大图。
20.图6是切换轮与套筒的结构示意图。
21.图7是切换轮的结构示意图。
22.图8是切换轮的仰视图。
23.图9是切换轮的另一实施方式的结构示意图。
24.图10是锁止器的另一实时方式的结构示意图。
25.附图中各标号的含义为：
26.驱动机构1、伺服电机11、减速器12、传动机构2、联轴器21、联轴箱体22、传动箱体23、第一壳体231、第二壳体232、蜗杆24、蜗轮25、升降丝杆3、套筒4、切换轮51、导向槽511、安装槽512、定位孔513、导向键52、锁止器53、推拉式电磁铁531、锁销532、推块533、缓冲机构6、推力球轴承61、碟簧62。
具体实施方式
27.下面结合附图对本发明作进一步说明。
28.实施例1
29.如图1至图3所示，本发明伸缩旋转装置的较佳实施方式包括驱动机构1、传动机构2、升降丝杆3、套筒4、切换机构和缓冲机构6，所述驱动机构1与所述传动机构2连接，所述驱动机构1用于驱动传动机构2，所述传动机构2与所述升降丝杆3连接，所述传动机构2用于驱动升降丝杆3转动，所述升降丝杆3位于所述套筒4内，所述切换结构安装在所述升降丝杆3上，所述切换机构用于切换升降丝杆3运动状态。所述升降丝杆3在套筒4内移动至预设位置时，切换机构改变升降丝杆3运动状态，由直线运动切换为旋转运动，所述切换机构自锁时，所述升降丝杆3由旋转运动切换为直线运动。所述缓冲机构6设在所述套筒4与传动机构2形成的安装腔内，所述缓冲机构6用于缓冲升降丝杆3由直线运动切换为旋转运动时的扭力，同时缓冲机构6还能缓冲对传动机构2的磨损。
30.所述动力机构包括伺服电机11和减速器12，所述伺服电机11的输出轴安装在所述减速器12的输入端上，所述减速器12的输出端与所述传动机构2连接。所述伺服电机11驱动
减速器12，利用减速器12降低伺服电机11的转速以及增大私服电机的扭矩。
31.所述传动机构2包括联轴器21、联轴箱体22、传动箱体23、蜗杆24和蜗轮25，所述联轴箱体22与所述传动箱体23固定，所述联轴箱体22安装在所述动力机构的减速器12上。所述联轴器21安装在所述联轴箱体22内，所述联轴器21的一端与所述动力机构中减速器12的输出端连接，所述联轴器21的另一端与所述蜗杆24固定。所述蜗杆24和蜗轮25均转动设在所述传动箱体23内，所述蜗杆24与蜗轮25啮合，所述蜗轮25螺设在升降丝杆3上。所述联轴器21将动力机构的动力传递给蜗杆24，所述蜗杆24转动带动蜗轮25转动，所述蜗轮25转动带动升降丝杆3转动或移动。
32.所述传动箱体23包括第一壳体231和第二壳体232，所述第一壳体231用于安装蜗杆24和蜗轮25，所述第二壳体232用于安装蜗轮25，所述第二壳体232固定在所述第一壳体231上。所述套筒4上设有第一安装槽512，所述第二壳体232上设置有第二安装槽512，所述第一安装槽512和第二安装槽512形成安装腔，所述缓冲机构6设在安装腔内。
33.结合图4至图6参考，所述切换机构包括切换轮51、导向键52和锁止器53，所述切换轮51固定在所述升降丝杆3上。所述导向键52安装在套筒4上，所述导向键52竖直布置，所述导向键52为两个，两个导向键52对称设置，所述导向键52用于与切换轮51配合；当所述导向键52与所述切换轮51配合时，所述升降丝杆3在蜗轮25的驱动下保持直线上下运动，切换轮51也保持直线运动；当导向键52与所述切换轮51分离时，所述升降丝杆3在蜗轮25的驱动下可旋转运动，所述切换轮51也跟随升降丝杆3做旋转运动。所述锁止器53安装在所述套筒4上，所述锁止器53位于所述导向键52的上方，所述锁止器53用于锁定脱离导向键52的切换轮51以实现自锁。所述锁止器53与导向键52之间的距离小于切换轮51的高度，如此能够在确保锁止器53锁定切换轮51的情况下，切换轮51能够在与锁止器53分离前能够与导向键52配合。
34.如图7和图8所示，所述切换轮51的外壁上设置有四个导向槽511，四个所述导向槽511均匀分布在所述切换轮51的外壁上，所述锁止器53伸入所述导向槽511时将切换轮51锁定，即切换轮51无法转动，当导向键52位于导向槽511内时，所述切换轮51无法转动，切换轮51无法转动从而使升降丝杆3也无法转动，只能保持上下移动；在其它实时方式中还可以只设置两个导向槽511，或者更多的导向槽511(如图9所示)，导向槽511与导向槽511之间的角度为升降丝杆3转动角度的基数，即图7中所示的切换轮51转动基数为90
°
，升降丝杆3转动的角度只能是90
°
的整数倍数，如180
°
或270
°
等，将导向槽511与导向槽511之间的角度设置得越小，升降丝杆3转动角度的基数就越小，能够满足不同角度是需求，一般来说，所述导向槽511的数量为双数，如此能够确保升降丝杆3的平衡。所述切换轮51的下端面上设有安装槽512，所述升降丝杆3置于安装槽512内，所述切换轮51通过紧固件与所述升降丝杆3锁紧，所述安装槽512内设有定位孔513，所述升降丝杆3的定位部插入定位孔513内，所述定位孔513为矩形，以确保升降丝杆3和切换轮51发生偏转，在其它实时方式中，所述定位孔513还可以是其它形状，只要是多边形即可。
35.所述锁止器53为推拉式电磁铁531，此时的推拉式电磁铁531需要保持常开，即需要将铁心保持为缩回状态。
36.如图3和图5所示，所述缓冲机构6包括推力球轴承61和碟簧62，所述推力球轴承61安装在所述传动箱体23上，所述碟簧62置于所述推力球轴承61上，所述碟簧62套设在所述
升降丝杆3上。所述切换轮51在脱离导向键52时，所述碟簧62与所述切换轮51的下端面接触，所述碟簧62能够缓冲切换轮51接触瞬间提升的扭矩，可以避免烧坏伺服电机11。所述推力球轴承61用于使切换轮51转动更顺畅，可避免切换轮51直接接触到传动箱壳体，减少磨损以及延长切换机构的使用寿命。
37.需要上升时，所述伺服电机11带动蜗杆24转动，所述蜗杆24带动蜗轮25转动，所述升降丝杆3在蜗轮25的驱动下以及在切换轮51和导向键52配合的限制下，所述升降丝杆3向上移动。需要上升并旋转时，所述伺服电机11驱动升降丝杆3直至切换轮51与导向键52脱离，而后伺服电机11继续驱动，升降丝杆3则会转动，转动到预设角度既可。需要复位时，伺服电机11反向转动，锁止器53插入切换轮51的导向槽511内以锁定切换轮51，使切换轮51无法转动，如此蜗轮25会驱动升降丝杆3下移复位。实现了升降后旋转，减少了设备的使用，降低了成本。
38.实施例2
39.如图10所示，本实施例与实施例1不同之处在于，锁止器53的结构不同。所述锁止器53包括推拉式电磁铁531、锁销532和推块533，所述推拉式电磁铁531、锁销532和拉杆均安装在套筒4上上，所述拉杆的一端与推拉式电磁铁531的铁心铰接，所述拉杆的另一端与所述锁销532铰接。需要锁定切换轮51时，推拉式电磁铁531拉动拉杆，拉杆推动锁销532伸出套筒4并伸入导向槽511内，该实施例中所述推拉式电磁铁531可常闭，即不使用时不通电，可节约用电。
40.以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明的专利保护范围之内。