專利名稱：一種換位轉(zhuǎn)角機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種帶動工作臺換位轉(zhuǎn)角的換位轉(zhuǎn)角機構(gòu)。
背景技術(shù)：
在許多場合下，圓形工作臺面上的某一扇形區(qū)域內(nèi)需要操作人員處理一定的事 務(wù)，該事務(wù)處理完畢后，將工作臺轉(zhuǎn)過一定的角度，固定不動的操作人員在后續(xù)轉(zhuǎn)來 的扇形區(qū)域內(nèi)重復(fù)上述的處理工作。角行程相同的間歇旋轉(zhuǎn)持續(xù)不斷，相同的處理工 作一次又一次。工作臺面上所處理的事務(wù)可以是鉆孔、銑槽、焊接、熱合、封口、灌 漿、包裝等工序，類似餐桌上的菜肴轉(zhuǎn)盤，只是菜肴轉(zhuǎn)盤的間歇旋轉(zhuǎn)是人手施力完成 的，且轉(zhuǎn)動角度和間歇時間無嚴(yán)格規(guī)律。因為工作臺相同角行程的間歇旋轉(zhuǎn)是為了變 換工位，因而稱此過程為換位轉(zhuǎn)角，也稱分位轉(zhuǎn)角。
傳統(tǒng)技術(shù)中，"槽輪機構(gòu)"、"不完全齒輪機構(gòu)"、"凸輪機構(gòu)"等機構(gòu)均可實 現(xiàn)工作臺的分位轉(zhuǎn)角。這些能實現(xiàn)分位轉(zhuǎn)角的機構(gòu)雖然各有特點，但有一點是相同 的，即轉(zhuǎn)動構(gòu)件上作用著直接的或間接的外施驅(qū)動力矩。
近年， 一些新型的分位轉(zhuǎn)角機構(gòu)見諸報導(dǎo)，如一專利號為ZL94217072.5(公告號為 CN2210044Y)的中國實用新型專利《一種方瓶自動轉(zhuǎn)位機構(gòu)》披露了這樣一種方瓶自 動轉(zhuǎn)位機構(gòu)，由星輪、弧形導(dǎo)板、轉(zhuǎn)軸、軸承和固定托板組成，其特征在于星輪的 節(jié)圓，瓶子幾何中心的分布圓與輸瓶鏈帶中心線相交割，轉(zhuǎn)位機構(gòu)外側(cè)是兩層弧形導(dǎo) 板，導(dǎo)板兩端與洗瓶機護(hù)欄相銜接，固定托板與輸瓶鏈帶等高，在鏈帶外側(cè)布置。
如一專利號為ZL99224683.0(公告號為CN2380542Y)的中國實用新型專利《全自動 接續(xù)式氣動轉(zhuǎn)位機構(gòu)》披露了這樣一種全自動接續(xù)式氣動轉(zhuǎn)位機構(gòu)，中心套與機架固 定連接，轉(zhuǎn)位托架以及撥叉與中心軸固定連接，中心軸位于中心套內(nèi)且滑動配合，中 心套下部套裝著上定位塊，上定位塊底部帶有凹槽，凹槽內(nèi)插裝撥叉,上定位塊與套裝 在中心套上的轉(zhuǎn)板固定連接，擺動板套裝在中心套上，擺動板7的下部安裝固定著氣缸 B，氣缸B的支桿與轉(zhuǎn)板上固定的轉(zhuǎn)軸鉸接，擺動板7的中部與氣缸A的支桿鉸接，氣缸 A主體固定在機架上。
但前述專利公開的這些機構(gòu)，轉(zhuǎn)動構(gòu)件上都無一例外的作用著驅(qū)使該構(gòu)件轉(zhuǎn)動的 外施力矩。與傳統(tǒng)技術(shù)不同的是轉(zhuǎn)角控制借助了編碼器、接近開關(guān)、行程開關(guān)等電控 元器件。發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種結(jié)構(gòu)新穎的 換位轉(zhuǎn)角機構(gòu)，該機構(gòu)的轉(zhuǎn)動構(gòu)件上無外施力矩便能實現(xiàn)精確分位、平穩(wěn)轉(zhuǎn)角，而且 還具有結(jié)構(gòu)簡單、價廉、長壽、節(jié)能等優(yōu)點。
本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為 一種換位轉(zhuǎn)角機構(gòu)，包括有 機架和氣缸，其特征在于該換位轉(zhuǎn)角機構(gòu)還包括靜止擋桿、上竄推桿及多齒板，所 述的多齒板下部具有一根附屬軸及至少兩個凸齒，而且各個凸齒分布在同一圓周上， 每個凸齒均由斜齒面和豎直齒面組成；所述的附屬軸約束在機架的滑套內(nèi)，既能相對 滑套上下竄動又能繞自身軸線轉(zhuǎn)動；所述的靜止擋桿與機架相對固定，該靜止擋桿與 豎直齒面擋位配合；所述的上竄推桿約束在機架上并可相對機架上下竄動；所述的氣 缸與機架相對固定，氣缸的缸桿與上竄推桿的下端相連以推動上竄推桿上下竄動，上 竄推桿的頂面與凸齒的斜齒面相應(yīng)，也即在上竄推桿上移過程中能推動凸齒的斜齒面 而帶動多齒板上移。
上述凸齒的斜齒面沿徑向具有一定寬度。這樣，上竄推桿的頂面與凸齒的斜齒面 的有足夠的接觸面積，使得上竄推桿能平穩(wěn)地推動凸齒的斜齒面，即上竄推桿能平穩(wěn) 地推動帶有多齒板，確保該換位轉(zhuǎn)角機構(gòu)實現(xiàn)間歇旋轉(zhuǎn)運動。
上述凸齒的斜齒面在與豎直齒面交界處具有一供靜止擋桿頂端插入的缺口。這樣 靜止擋桿的上端卡入該缺口對多齒板進(jìn)行左右約束，使得該換位轉(zhuǎn)角機構(gòu)在間歇狀態(tài) 下欲轉(zhuǎn)不能，便于操作人員對放置在多齒板上的工件進(jìn)行加工，即使有意外載荷也不 會動搖多齒板的間歇狀態(tài)。
上述的上竄推桿的個數(shù)與凸齒的齒數(shù)相應(yīng)，各上竄推桿的下端固聯(lián)在一固定盤 上，所述的氣缸的缸桿與固定盤相連，上竄推桿的上部活動穿過機架的上表面。采用 多根上竄推桿是為了更穩(wěn)定地推動多齒板，由于上竄推桿有多根，且需沿圓周間隔設(shè) 置，而一般氣缸的缸桿截面積較小，故可在缸桿的上端固定一固定盤，再將上竄推桿 固定在固定盤上，這樣設(shè)計是為了便于組裝。
上述的靜止擋桿的下端固聯(lián)在一固定板上部，靜止擋桿的上部依次穿過固定盤和 機架的上表面，所述的固定板固聯(lián)在氣缸上。其為一種靜止擋桿的安裝方式。
上述多齒板上的凸齒分布圓周半徑可以為無窮大。當(dāng)凸齒分布圓周半徑為無窮大 時，也即各凸齒處于同一水平線上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于該換位轉(zhuǎn)角機構(gòu)通過上竄推桿、靜止 擋桿與多齒板上凸齒的巧妙配合，形成了機架滑套對多齒板附屬軸的雙重運動副，即 上下移動副和旋轉(zhuǎn)運動副，當(dāng)氣缸的舉升力作用于上竄推桿時，上竄推桿的頂面觸抵 多齒板上凸齒的斜齒面，頂著多齒板向上運動，當(dāng)多齒板上凸齒的齒尖高度高于靜止 擋桿的頂面時，靜止擋桿的阻擋作用消失，多齒板的斜齒面與上竄推桿的頂面產(chǎn)生滑動，這是多齒板的重力作用使然。上述滑動的實質(zhì)是，多齒板邊下落，邊旋轉(zhuǎn)。如此 時令上竄推桿迅速回縮，多齒板的斜面便擱置在靜止擋桿的頂面上，同樣的重力作用 使多齒板繼續(xù)邊下落，邊旋轉(zhuǎn)，直至多齒板的豎直齒面被前方的靜止擋桿阻擋，本換 位轉(zhuǎn)角機構(gòu)便由轉(zhuǎn)動狀態(tài)進(jìn)入歇息狀態(tài)。由此可見，該機構(gòu)中的的轉(zhuǎn)動構(gòu)件上無需外 施力矩就可以實現(xiàn)精確分位、平穩(wěn)轉(zhuǎn)角，且該換位轉(zhuǎn)角機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單、布局合理。


圖l為本實用新型實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖(歇息狀態(tài))； 圖2為本實用新型實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖(轉(zhuǎn)動狀態(tài))； 圖3為本實用新型實施例的工作原理示意圖(展開狀態(tài))。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。 如圖l、 2、 3所示，為本實用新型的一個實施例。
一種換位轉(zhuǎn)角機構(gòu)，包括有的機架l、氣缸2、靜止擋桿3、上竄推桿4及多齒板5。
其中，機架l為一與地面相對靜止的架體，架體包括面板及多個支撐腳，為便于觀 察主要結(jié)構(gòu)，圖中所示的機架僅表示出面板部分，在機架l上固聯(lián)著一個滑套ll。
多齒板5下方具有若干個開口朝下的鋸齒狀的凸齒51及一根附屬軸52，本實施例中 的凸齒51為三個，該三個凸齒51分布在同一圓周上，每個凸齒51均由斜齒面511和豎直 齒面512組成，斜齒面511類似螺旋線，凸齒51的斜齒面511沿徑向具有一定寬度，在凸 齒51的斜齒面511在與豎直齒面512交界處具有一供靜止擋桿3頂端插入的缺口513。附 屬軸52位于凸齒51圍成的圓周的圓心位置處，附屬軸52穿插在滑套11的圓柱孔內(nèi)，即 滑套11的圓柱孔對多齒板5上的附屬軸52產(chǎn)生約束，致使多齒板5只能沿滑套11的軸線 方向移動和繞自身軸線轉(zhuǎn)動。
氣缸2與機架1相對固定，氣缸2也可由液壓缸或其它機械結(jié)構(gòu)代替，氣缸2的作用 是推動上竄推桿4上下竄動。
上竄推桿4約束在機架1上并可相對機架1上下竄動，本實施例中的上竄推桿4的個 數(shù)與凸齒51的齒數(shù)相應(yīng)，為三根，各上竄推桿4的下端固聯(lián)在一固定盤6上，氣缸2的缸 桿21與固定盤6下部相連，故氣缸的缸桿21的移動推動固定盤6及其上的上竄推桿4上下 竄動，上竄推桿4的上部活動穿過機架1的上表面，且上竄推桿4的頂面與凸齒的斜齒面 511相應(yīng)，也即在上竄推桿4上移過程中能推動凸齒的斜齒面511而帶動多齒板5上移。
靜止擋桿3與機架1相對固定，本實施例中的靜止擋桿3的個數(shù)與凸齒51的齒數(shù)相 應(yīng)，為三根，靜止擋桿3的下端固聯(lián)在一固定板7上部，該固定板7固聯(lián)在氣缸2上，即 固定板7與機架1相對固定，靜止擋桿3的上部依次穿過固定盤6和機架1的上表面，該靜止擋桿3與凸齒51的豎直齒面512擋位配合。
多齒板5的凸齒51數(shù)可以是大于二的整數(shù)，靜止擋桿3與上竄推桿2的根數(shù)可以是大 于一的整數(shù)，上述兩整數(shù)并無關(guān)聯(lián)可以獨立選取，多齒板5的凸齒51數(shù)與該換位轉(zhuǎn)角機 構(gòu)的分位數(shù)相對應(yīng)。
本實施例的工作原理及過程如下
利用多齒板5上表面的螺紋孔53，安裝一工作臺面，工作臺面在附圖中沒有繪出， 這個工作臺面將和多齒板5—樣作間歇旋轉(zhuǎn)，操作人員可利用多齒板歇息的時間在工作 臺面的某一扇形區(qū)域內(nèi)處理一定的事務(wù)。
圖l、 3所示，為本換位轉(zhuǎn)角機構(gòu)在歇息狀態(tài)，各靜止擋桿3的頂端插入凸齒上斜齒 面511—端的缺口513內(nèi)，靜止擋桿3的頂面抵住了多齒板5的使之不能下落；靜止擋桿3 的側(cè)面擋住了多齒板上凸齒51的豎直齒面511，使之不能轉(zhuǎn)動；作為運動輸出構(gòu)件的多 齒板5處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時上竄推桿4的頂面與多齒板上凸齒51的斜齒面511處于分離狀 態(tài)。
圖2所示，為本換位轉(zhuǎn)角機構(gòu)的轉(zhuǎn)動狀態(tài)，氣缸2工作，氣缸2的缸桿21向上伸出， 推動與缸桿21相聯(lián)的固定盤6及固定盤6上的上竄推桿4同時向上移動，上竄推桿4的頂 面觸抵多齒板5的斜齒面511將多齒板5頂起；當(dāng)多齒板5上凸齒51的齒尖高度高于靜止 擋桿3的頂面時，靜止擋桿3側(cè)面的阻擋作用消失，多齒板5在重力的作用下沿斜齒面 511下滑，即多齒板5開始沿圖示弧形箭頭的方向旋轉(zhuǎn)并下滑；之后，氣缸2反向動作， 帶動與缸桿21相連的固定盤6及固定盤6上的上竄推桿4同時向下回縮，上竄推桿4的頂 面脫離了多齒板5的斜齒面511，此時該斜齒面511便擱置在靜止擋桿3的頂面上，同樣 在重力作用下使多齒板5繼續(xù)下降和并維持繞自身軸線轉(zhuǎn)動，直至多齒板5的下一個凸 齒51的豎直齒面512被靜止擋桿3的側(cè)面所阻擋，又回到圖2所示的歇息狀態(tài)。
上竄推桿4每上竄、回縮一次，多齒板5便轉(zhuǎn)過一個凸齒，即轉(zhuǎn)過36(T /n， n為多 齒板5的凸齒數(shù)，360° /n是一個分位應(yīng)完成的角行程。上竄推桿4的上竄、回縮可以是 固定時間間隔有規(guī)律的動作，也可以是依據(jù)即時指令非規(guī)律的動作。
促使多齒板5沿斜齒面511下滑的力不局限于重力，也可以是彈力、氣動力、液動力。
同樣，操縱上竄推桿4上竄和回縮運動的舉升力不局限于氣動力，也可以是液動 力、機械力和人為力。
當(dāng)工作臺上的事務(wù)處理完畢，控制系統(tǒng)通過操縱壓縮空氣令上竄推桿4上竄、回縮 一次，使工作臺面完成一個分位的角行程。固定不動的操作人員在后續(xù)轉(zhuǎn)來的扇形區(qū) 域內(nèi)重復(fù)相同的作業(yè)。角行程相同的間歇旋轉(zhuǎn)不斷，相同的處理工作一次又一次。
權(quán)利要求1、一種換位轉(zhuǎn)角機構(gòu)，包括有機架(1)和氣缸(2)，其特征在于該換位轉(zhuǎn)角機構(gòu)還包括靜止擋桿(3)、上竄推桿(4)及多齒板(5)，所述的多齒板(5)下部具有一根附屬軸(52)及至少兩個凸齒(51)，各個凸齒(51)分布在同一圓周上，而且每個凸齒(51)均由斜齒面(511)和豎直齒面(512)組成；所述的附屬軸(52)約束在機架(1)的滑套(11)內(nèi)，既能相對滑套(11)上下竄動又能繞自身軸線轉(zhuǎn)動；所述的靜止擋桿(3)與機架(1)相對固定，該靜止擋桿(3)與豎直齒面(512)擋位配合；所述的上竄推桿(4)約束在機架(1)上并可相對機架(1)上下竄動；所述的氣缸(2)與機架(1)相對固定，氣缸的缸桿(21)與上竄推桿(4)的下端相連以推動上竄推桿(4)上下竄動，上竄推桿(4)的頂面與凸齒的斜齒面(511)相應(yīng)，也即在上竄推桿(4)上移過程中能推動凸齒的斜齒面(511)而帶動多齒板(5)上移。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的換位轉(zhuǎn)角機構(gòu)，其特征在于所述凸齒的斜齒面(511)沿 徑向具有一定寬度。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的換位轉(zhuǎn)角機構(gòu)，其特征在于所述凸齒的斜齒面(511)在 與豎直齒面(512)交界處具有一供靜止擋桿(3)頂端插入的缺口(513)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的換位轉(zhuǎn)角機構(gòu)，其特征在于所述的上竄推桿(4) 的個數(shù)與凸齒(51)的齒數(shù)相應(yīng)，各上竄推桿(4)的下端固聯(lián)在一固定盤(6)上，所述的氣 缸(2)的缸桿(21)與固定盤(6)相連，上竄推桿(4)的上部活動穿過機架(1)的上表面。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的換位轉(zhuǎn)角機構(gòu)，其特征在于所述的靜止擋桿(3)的下端 固聯(lián)在一固定板(7)上表面，靜止擋桿(3)的上部依次穿過固定盤(6)和機架(1)的上表面， 所述的固定板(7)固聯(lián)在氣缸(2)上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的換位轉(zhuǎn)角機構(gòu)，其特征在于所述多齒板(5)上的凸齒( 51)分布圓周半徑可以為無窮大。
專利摘要本實用新型涉及一種換位轉(zhuǎn)角機構(gòu)，包括有機架和氣缸，其特征在于還包括靜止擋桿、上竄推桿及多齒板，多齒板下部具有一根附屬軸及至少兩個凸齒，各個凸齒分布在同一圓周上，每個凸齒均由斜齒面和豎直齒面組成；附屬軸約束在機架的滑套內(nèi)；靜止擋桿與機架相對固定并與豎直齒面擋位配合；上竄推桿約束在機架上并可相對機架上下竄動；氣缸的缸桿與上竄推桿的下端相連以推動上竄推桿上下竄動，在上竄推桿上移過程中能推動凸齒的斜齒面而帶動多齒板上移。換位轉(zhuǎn)角機構(gòu)通過上竄推桿、靜止擋桿與多齒板上凸齒的巧妙配合，形成了機架滑套對多齒板附屬軸的雙重運動副，故該機構(gòu)中的的轉(zhuǎn)動構(gòu)件上無外施力矩便能實現(xiàn)精確分位、平穩(wěn)轉(zhuǎn)角，結(jié)構(gòu)簡單合理。
文檔編號B65G29/00GK201381095SQ20092011826
公開日2010年1月13日 申請日期2009年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月17日
發(fā)明者范大勇, 范露璐 申請人:范露璐