CN102135224A - 一种多点调形装置 - Google Patents

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李明哲
韩奇钢
刘纯国
薛鹏飞
付文智
邓玉山
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本发明公开了一种多点调形装置，可以作为柔性多点模用于板类件的曲面成形，也可以作为柔性支撑架用于具有曲面形状板类件的检测、画线、切削、焊接或铆接，属于机械工程领域。该装置主要由基本体单元群与若干个可同时调整一排或两排基本体单元高度的多轴传动机构组成；多轴传动机构分别由一个加长蜗杆、多个蜗轮或齿轮、多个输出轴及多个离合器组成，使用一个加长蜗杆带动一排或两排多个蜗轮或齿轮转动，每个输出轴都通过一个离合器与一个基本体单元的输入轴联接。本发明可以实现基本体单元的不同或相同位移量控制，解决多点调形装置中一轴输入一轴输出式传动机构调形扭矩小、结构复杂、体积庞大，受空间限制等问题，简化多点调形装置。

Description

一种多点调形装置
技术领域
本发明公开了一种多点调形装置，可以作为柔性多点模用于板类件的曲面成形，也可以作为柔性支撑架用于具有曲面形状板类件的检测、画线、切削、焊接或铆接，属于机械工程领域。
背景技术
多点调形装置能够实现快速、数字化、柔性化调形，可以作为柔性多点模用于板类件的曲面成形，也可以作为柔性支撑架用于具有曲面形状板类件的检测、画线、切削、焊接或铆接，是对板材三维曲面件传统生产方式的重大变革。为实现大尺寸或高精度板材三维曲面件的柔性制造，多点调形装置的基本体单元的数量需要很多，往往需要调整数百乃至数千个基本体单元；若每个基本体单元都设有一轴输入一轴输出的机械传动机构，其传动机构往往是调形扭矩小、结构复杂、体积庞大，受空间限制，而且制造成本也高。
发明内容
本发明的目的在于解决多点调形装置中一轴输入一轴输出的传动机构调形扭矩小、结构复杂、体积庞大，受空间限制等问题。本发明的多点调形装置可以实现多个基本体单元1的不同或相同位移量控制，从而解决多点调形装置中，一轴输入一轴输出式传动机构调形扭矩小、结构复杂、体积庞大，受空间限制的问题；能够简化多点调形装置，节省装置制造成本。
因此，本发明提供了一种多点调形装置，主要由基本体单元群和多轴传动机构组成，所述的多轴传动机构分别由一个加长蜗杆2、多个蜗轮4或齿轮6、多个输出轴及多个离合器3组成，一个加长蜗杆2带动一排或两排多个蜗轮4或齿轮6转动，每个输出轴都通过一个离合器3与一个基本体单元的输入轴5联接，所述的多轴传动机构为若干个，同时调整一排或两排基本体单元1高度。
所述的输出轴通过离合器3轴向滑动；所述的齿轮6通过离合器3与输出轴同时轴向滑动。
所述的离合器3的接合部分由方形截面的柱与方形孔联接，或花键联接，或槽9与销轴10联接；离合器3的通过电磁铁或气缸操纵离合。
所述的多轴传动机构采用多个时，驱动机构由多个电机组成，每个电机分别带动一个多轴传动机构，或由一个电机通过蜗杆机构、齿轮、链条或同步带驱动多个多轴传动机构。
技术效果：本发明的多点调形装置可以实现多轴传动与控制，且在输入轴不停止的前提下，随时控制任意一个或多个输出轴与基本体单元的输入轴接合或分离。与采用一轴输入一轴输出的传动机构进行调形的多点调形装置相比，采用多轴传动机构的多点调形装置具有调形扭矩大、调形效率高、结构简单、制造成本低及维修方便等优点。采用多轴传动机构的多点调形装置能够实现数量很多的基本体单元的任意调形，可以作为柔性多点模用于板类件的曲面成形，也可以作为柔性支撑架用于具有曲面形状板类件的检测、画线、切削、焊接或铆接，从而满足大尺寸或高精度三维曲面件的成形及加工需要。
附图说明
图1是多点调形装置示意图。
图2是蜗轮与输出轴通过离合器与基本体单元输入轴联接的示意图。
图3是齿轮与输出轴通过离合器与基本体单元输入轴联接的示意图。
图4是离合器的接合部分由方柱与方孔联接的示意图，
其中图4(a)是方柱与方孔分离的状态，
图4(b)是方柱与方孔接合的状态。
图5是离合器的接合部分由槽与销轴联接的示意图，
其中图5(a)是槽与销轴分离的状态，
图5(b)是槽与销轴接合的状态。
图6是一个加长蜗杆带动一排基本体单元的示意图。
图7是一个加长蜗杆带动两排基本体单元的示意图。
图中：1.基本体单元；2.加长蜗杆；3.离合器；4.蜗轮；5.基本体单元的输入轴；6.齿轮；7.方柱；8.方孔；9.槽；10.销轴。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例进一步说明本发明的具体内容和工作过程。
为了解决现有的多点调形装置调形过程中传动机构的调形扭矩小、结构复杂、体积庞大，受空间限制的问题，本发明是通过以下技术方案实现的：本发明的多点调形装置，主要由基本体单元群与若干个可同时调整一排或两排基本体单元1高度的多轴传动机构组成；其多轴传动机构分别由一个加长蜗杆2、多个蜗轮4、多个输出轴及多个离合器3组成，使用一个加长蜗杆2带动一排或两排多个蜗轮4转动，每个输出轴都通过一个离合器3与一个基本体单元的输入轴5联接。离合器3的设置，保证了输出轴可以通过离合器3轴向滑动；使加长蜗杆2能够同时带动任意一个或多个基本体单元1，从而实现基本体单元1的调形。改变加长蜗杆2的转动方向可以改变基本体单元1的移动方向。蜗轮4还可以由齿轮6代替，齿轮6的加工难度较蜗轮4大幅度降低，加工成本也低；此外，齿轮6能够通过离合器3与输出轴同时轴向滑动，更易保证离合器3的接合与分离质量，实现加长蜗杆2同时带动任意一个或多个基本体单元1调形。离合器3的接合部分可以由方形截面的柱与方形孔联接，或花键联接，或槽9与销轴10联接；离合器3的操纵通过电磁铁或气缸实现。每个加长蜗杆2可以带动一排或两排多个蜗轮4转动；当带动两排蜗轮4时，与蜗轮4联接的输出轴的螺纹也可以分别采用正旋螺纹和反旋螺纹。多轴传动机构采用多个时，驱动机构可以由多个电机组成，每个电机分别带动一个多轴传动机构；也可以由一个电机通过蜗杆机构、齿轮、链条或同步带带动多个多轴传动机构，实现多点调形装置结构的进一步简化。多点调形装置使用的多轴传动机构还可以广泛应用于需要多轴传动的其它机械领域。
图1是多点调形装置示意图，该装置由基本体单元群和4个多轴传动机构组成。基本体单元群由8排8列合计64个基本体单元1组成；基本体单元群使用4个多轴传动机构，每个多轴传动机构可同时带动两排16个齿轮6。当然，基本体单元1的数量可以不受以上实施例的限制，为任意数量。该装置采用的加长蜗杆2可以带动很多蜗轮4或齿轮6转动，经蜗轮4或齿轮6带动各基本体单元1移动，实现多点调形装置的调形。每个加长蜗杆2可以各用一个电机带动；也可以使用一个电机采用蜗杆机构、齿轮、链条或同步带带动多个多轴传动机构，从而减少电机的数量，进一步降低制造成本。加长蜗杆2可以绕正反两个方向转动，改变加长蜗杆2的转动方向可以改变基本体单元1的移动方向，实现多点调形装置的调形。
图2是蜗轮4与输出轴通过离合器3与基本体单元1输入轴联接的示意图。图3是齿轮6与输出轴通过离合器3与基本体单元1输入轴联接的示意图。齿轮6的加工难度较蜗轮4大幅度降低，因而加工成本也低；此外，齿轮6能够通过离合器3与输出轴同时轴向滑动，更易保证离合器3的接合与分离质量，实现加长蜗杆2同时带动任意一个或多个基本体单元1调形。
图4是离合器3的接合部分由方柱7与方孔8联接的示意图；其中图4(a)是方柱7与方孔8分离的状态，图4(b)是方柱7与方孔8接合的状态。为了保证方柱7与方孔8容易接合，可以在方孔8上部设置锥形导向圆孔。当然，方柱7可以由六角柱或花键轴等代替；当采用六角柱或花键轴时，方孔8由相应的六角孔或花键孔代替。图5是离合器3的接合部分由槽9与销轴10联接的示意图，其中图5(a)是槽9与销轴10分离状态，图5(b)是槽9与销轴10接合状态。为了保证槽9与销轴10容易结合，可以在槽9的端部设置过渡圆角。一个齿轮6或蜗轮4通过离合器3与基本体单元的输入轴5相联接，通过离合器3的接合或分离可随时控制一个基本体单元1的移动，从而实现基本体单元1的调形；此过程不影响其它基本体单元1的正常工作。当然，离合器3处于分离状态时，为保证容易接合，可以将方形截面的柱插入导向孔，但必须保证导向孔的孔径大于方形截面的对角线长。
图6是一个加长蜗杆2带动一排基本体单元1的示意图。图7是一个加长蜗杆2带动两排基本体单元1的示意图。加长蜗杆2作为主动轴，通过离合器3驱动一排或两排基本体单元1中的任意一个或多个移动，此过程不影响其它基本体单元1的移动。当然，也可以用安装有两个离合器3的推杆同时控制一排基本体单元的输入轴5与多轴传动机构的输出轴联接。通过推动安装有两个离合器3的推杆，能够控制一排基本体单元的输入轴5与多轴传动机构的输出轴分离或联接，实现一排基本体单元1的同步调形。推杆的使用可以大大减少离合器3的数量，具有使用效率高、结构简单、制造成本低及维修方便等优点。
下面举例说明多点调形装置的调形过程。首先，由电机带动加长蜗杆2转动，通过离合器3的接合或分离随时控制任意一个或多个基本体单元1，从而实现基本体单元1的调形，得到需要的三维曲面。本发明的多点调形装置可以实现多轴传动与控制，且在加长蜗杆2转动不停止的前提下，通过离合器3实现任意一个或多个基本体单元1的调形。与采用一轴输入一轴输出的传动机构进行调形的多点调形装置相比，本发明的采用多轴传动机构的多点调形装置具有调形扭矩大、调形效率高、结构简单、制造成本低及维修方便等优点。采用多轴传动机构的多点调形装置能够实现数量很多的基本体单元1的任意调形，可以作为柔性多点模用于板类件的曲面成形，也可以作为柔性支撑架用于具有曲面形状板类件的检测、画线、切削、焊接或铆接，从而满足大尺寸或高精度三维曲面件的成形及加工需要。此外，这种多轴传动机构还可以广泛应用于需要多轴传动的其它机械领域。

Claims (4)

1.一种多点调形装置，由基本体单元群和多轴传动机构组成，其特征在于，所述的多轴传动机构分别由一个加长蜗杆(2)、多个蜗轮(4)或齿轮(6)、多个输出轴及多个离合器(3)组成，一个加长蜗杆(2)带动一排或两排多个蜗轮(4)或齿轮(6)转动，每个输出轴都通过一个离合器(3)与一个基本体单元的输入轴(5)联接，所述的多轴传动机构为若干个，同时调整一排或两排基本体单元(1)高度。
2.根据权利要求1所述的一种多点调形装置，其特征在于，所述的输出轴通过离合器(3)轴向滑动，所述的齿轮(6)通过离合器(3)与输出轴同时轴向滑动。
3.根据权利要求1或2所述的一种多点调形装置，其特征在于，所述的离合器(3)的接合部分由方形截面的柱与方形孔联接，或花键联接，或槽(9)与销轴(10)联接；离合器(3)通过电磁铁或气缸操纵离合。
4.根据权利要求1所述的一种多点调形装置，其特征在于，所述的多轴传动机构采用多个时，驱动机构由多个电机组成，每个电机分别带动一个多轴传动机构，或由一个电机通过蜗杆机构、齿轮、链条或同步带驱动多个多轴传动机构。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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