CN102218498A - 一种分度机构 - Google Patents

Abstract

一种分度机构，在水平配置的基板上横向开设矩形细长条的推块导向槽，推块导向槽左端槽腔向内侧拓宽，基板上方配置第一气缸，其活塞杆上固定一个旋转销，旋转销向下穿过推块导向槽，装配在位于基板下方的推块上，推块可绕旋转销旋转，位于旋转销左侧的推块呈横向的长条矩形，左端固定导向销，导向销向上装入推块导向槽内，位于旋转销右侧的推块呈梯形，梯形斜面向推块内侧倾斜、与左侧推块内缘的夹角为钝角，沿推块导向槽长度方向，在左段槽腔配置一个长形弹片，推块导向槽内侧水平配置一个带主轴的分度盘，平行于主轴、在分度盘上均匀配置至少3个分度轴，分度轴可与推块右侧面和梯形斜面相接触，本机构不会存在累积误差，能够保证重复精度。

Description

一种分度机构

 

技术领域

本发明涉及车用继电器底板的铆装装置，尤其涉及铆装装置旋转式夹具底座上的分度机构。

背景技术

分度机构是能够实现间歇的转动一定角度或移动一定距离的机构，可分为回转分度机构和直线分度机构，主要作用是实现特定角度的转动或特定距离的移动，多用于现代的机械化连续加工。

以回转分度机构为例，如果一个零件部成品需要多道工序的加工才能加工为成品，则可利用旋转式的夹具底座固定工件，在完成一道工序的加工后，依次使工件随夹具的可转动部分转过一定角度，然后利用固定在转动后位置的机械手臂完成下一道工序的加工，直至完成全部的加工工序内容，在工件加工过程中，使可旋转的夹具底座每隔一段时间，固定转动一定角度的机构，就是分度机构。

长期以来，在车用继电器底板的铆装过程中，分度机构通常采用槽轮机构。　　槽轮机构由带圆柱销的转臂、具有多条径向槽的槽轮和机架组成。当连续转动的转臂上的圆柱销进入径向槽时,拨动槽轮转动；当圆柱销转出径向槽后,槽轮停止转动。转臂转一周，槽轮完成一次转停运动。槽轮机构结构简单，易加工，机械效率高，但是在长期的使用过程中重复精度差，存在失步的可能，并且由于转臂采用步进电机驱动，存在累计误差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种在长期重复使用中精度高、不存在累计误差的分度机构。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种分度机构，其特征在于：

所述机构包括水平配置的基板，基板上横向开设矩形细长条的推块导向槽，推块导向槽左端槽腔向内侧拓宽，

基板上方配置第一气缸，第一气缸的活塞杆平行于推块导向槽的长度方向，活塞杆上固定一个旋转销，旋转销向下穿过推块导向槽，装配在位于基板下方的推块上，推块可绕旋转销旋转，

位于旋转销左侧的推块呈横向的长条矩形，左端固定导向销，导向销向上装入推块导向槽内，导向销直径与推块导向槽右段槽宽相配合，位于旋转销右侧的推块呈梯形，梯形斜面向推块内侧倾斜、与左侧推块内缘的夹角为钝角，钝角的角尖位于旋转销轴心右侧，

沿推块导向槽长度方向，在左段槽腔配置一个长形弹片，弹片自由段外侧与推块导向槽右段槽腔内侧壁平齐，

推块导向槽内侧水平配置一个带主轴的分度盘，平行于主轴、在分度盘上均匀配置至少3个分度轴，分度轴的轴心分布在以主轴轴心为中心的某一圆周上，分度轴可与推块右侧面和梯形斜面相接触，

推块具有三个特殊的行程位置：行程初始位置、行程末端位置，推块翻转位置，

行程初始位置时，推块长度方向与推块导向槽方向平行，推块位于推块导向槽左端，第一分度轴紧贴推块的右侧面，第一分度轴位于推块导向槽右段内侧、靠近推块导向槽的槽宽变化段，弹片处于自由状态，

行程末端位置时，推块长度方向与推块导向槽方向平行，推块位于推块导向槽右端，第一分度轴紧贴推块的右侧面，紧随第一分度轴的第二分度轴位于行程初始位置时的第一分度轴所在位置，

推块翻转位置时，第二分度轴紧贴推块的梯形斜面，推块绕旋转销旋转、左端向内侧倾斜，导向销位于推块导向槽左端内或者槽宽过渡段上、压迫弹片，弹片处于受压状态。

本分度机构的每个工作循环分为两个行程：工作行程和复位行程，

工作行程时，推块从行程初始位置位移至行程末端位置，推块在活塞杆推动下沿推块导向槽由左至右移动，推块推动紧贴其右侧的第一分度轴，第一分度轴带动分度盘旋转、从而使主轴带动工作台面旋转，当推块右行至行程末端并在活塞杆的持续推动下保持该位置时，第一分度轴绕主轴轴心顺时针转过了一定角度，这个角度的数值为360/分度轴数量，此时，紧随第一分度轴的第二分度轴转到了第一分度轴位移前的位置，工作台面旋转了一定角度，该角度值与第一分度轴的旋转角度相同；

复位行程中：推块从行程末端位置回复至行程初始位置，在此过程中，推块经过了推块翻转位置，首先，推块在活塞杆拉动下沿推块导向槽由右至左复位，当推块回复到其梯形斜面与第二分度轴发生干涉时，推块绕旋转销旋转以避开第二分度轴，旋转过程中导向销压迫弹片、直至推块右段越过第二分度轴顶部、位于第二分度轴右侧，此时弹片回复到自由状态，将推块弹回，推块回复到其长度方向与推块导向槽长度方向平行，推块复位。

下一工作循环开始前，推块在活塞杆推动下沿推块导向槽由左至右移动，直至其右侧面紧贴第二分度轴，下一工作循环开始。

推块的工作行程位置可以通过活塞杆的行程长度或者推块导向槽的开设长度来定位，但是即使推块停止移动，分度盘还有可能在惯性作用下继续旋转，从而影响分度精度，为保证分度盘在转到位的时候立即停止转动，可以在处于行程末端位置的推块右侧配置限位挡块，限位挡块上平行于主轴配置一根挡块轴，限位挡块可绕挡块轴旋转，位于挡块轴左侧的限位挡块呈横向的长条矩形，左端朝向推块开设通孔，通孔内装入一个可旋进旋出的定位螺栓，位于挡块轴下侧的限位挡块呈直角梯形，梯形斜面向限位挡块内侧倾斜、与第一分度轴相切：

当推块右行至行程末端位置时，第一分度轴左、右两侧分别贴靠在推块右侧面和限位挡块的梯形斜面上，第一分度轴推动限位挡块绕挡块轴旋转、定位螺栓压迫推块，从而形成自锁。定位螺栓的位置是灵活可调的，可以保证在整个分度机构在长期使用中的重复精度。

再进一步，可以在分度盘一侧配置由第二气缸驱动的锁紧卡爪，锁紧卡爪可沿着靠近或远离分度轴的方向移动，控制单元信号连接第一气缸和第二气缸：

当推块右行至行程末端位置后，第一气缸向控制单元发出一个信号，第一气缸随即复位，控制单元在延时0.3s后启动第二气缸，第二气缸驱动锁紧卡爪靠近某一分度轴并锁紧，从而实现在主轴该位置的精度定位；第一气缸在整个系统完成工作后向控制单元发出一个信号，控制单元启动第二气缸，第二气缸将锁紧卡爪拉离被锁紧的分度轴，第二气缸复位后向控制单元发出一个信号，以便下一工作循环中主转的旋转。

再进一步，可以在推块导向槽上方平行开设一个直条形滑槽，滑槽上配置滑块，旋转销固定在滑块上，第一气缸的活塞杆顶端固定连接螺栓，连接螺栓的头部伸入滑块上开设的螺栓孔内，螺栓孔与连接螺栓头部之间留有间隙，活塞杆通过连接螺栓、滑块与推块之间活动连接，这种结构可以有效防止因活塞杆直接驱动推块时、因活塞杆在长期使用中移动偏移导致推块卡死的情况。

再进一步，考虑到现有车用继电器底板的铆装工序道数，分度轴数量一般为5～8个，优选为6个。

需要说明的是，说明书和权利要求书中所提上、下、左、右、前、后的位置关系仅是为了描述方便而使用的一种相对的位置关系，并不是对所述方位的绝对限制。

本发明的有益效果在于：

1、每次行程终了时推块的位置不会影响下一行程中主轴的旋转角度，因此不会存在累积误差，保证了长期使用中的精度；

2、限位挡块上的定位螺栓的位置可灵活调整，可以保证分度盘在旋转到位后立即停止旋转；

3、活塞杆与推块之间活动连接，可以有效防止因活塞杆移动偏移导致推块卡死的情况。

附图说明

图1为现有槽轮分度机构的结构示意图

图2为本发明的一种优选结构的正视图

图3为图2中分度轴、推块配合部分的仰视透视图

图4～6为图3中机构处于工作行程的动作分解图

图7～10为图3中机构处于复位行程的动作分解图

图1～10中：1为基板，1-1为推块导向槽，2为弹片，3为推块，3-1为推块的梯形斜面，3-2为推块右侧面，4为导向销，5为第一气缸，5-1为第一气缸活塞杆，6为旋转销，7为分度盘，8为主轴，9为分度轴，9-1为第一分度轴，9-2为第二分度轴，10为第二气缸，11为锁紧卡爪，12为限位挡块，13为定位螺栓，14为连接螺栓，15为滑槽，16为滑块，17为圆周，18为工作台面，19为挡块轴，20为转臂，21为圆柱销，22为槽轮，23为径向槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为现有车用继电器底板的铆装加工机座上的分度机构，包括带圆柱销21的转臂20和具有多条径向槽23的槽轮22。当连续转动的转臂20上的圆柱销21进入径向槽23时，拨动槽轮22转动；当圆柱销21转出径向槽23后,槽轮22停止转动。转臂20转一周，槽轮22完成一次转停运动。槽轮机构结构简单，易加工，机械效率高，但是在长期的使用过程中重复精度差，存在失步的可能，并且由于转臂20采用步进电机驱动，存在累计误差。

图2～10为本发明分度机构的一种优选结构。

图2～3中，在水平配置的基板1上横向开设矩形细长条的推块导向槽1-1，推块导向槽1-1左端槽腔向内侧拓宽，在推块导向槽1-1上方平行开设一个直条形滑槽15，滑槽15上配置滑块16，滑块16上固定旋转销6，第一气缸5的活塞杆5-1平行于推块导向槽1-1的长度方向，第一气缸5的活塞杆5-1顶端固定连接螺栓14，连接螺栓14的头部伸入滑块16上开设的螺栓孔内，螺栓孔与连接螺栓14头部之间留有间隙。

旋转销6向下穿过推块导向槽1-1，装配在位于基板1下方的推块3上，推块3可绕旋转销6旋转，

位于旋转销6左侧的推块3呈横向的长条矩形，左端固定导向销4，导向销4向上装入推块导向槽1-1内，导向销4直径与推块导向槽1-1右段槽宽相配合，位于旋转销6右侧的推块3呈梯形，梯形斜面3-1向推块3内侧倾斜、与左侧推块3内缘的夹角为钝角，钝角的角尖位于旋转销6轴心右侧，

沿推块导向槽1-1长度方向，在左段槽腔配置一个长形弹片2，弹片2自由段外侧与推块导向槽1-1右段槽腔内侧壁平齐，

推块导向槽1-1内侧水平配置一个带主轴8的分度盘7，平行于主轴3、在分度盘7上均匀配置了6个分度轴9，分度轴9的轴心分布在以主轴8轴心为中心的某一圆周17上，分度轴9可与推块右侧面3-2和梯形斜面3-1相接触，

在处于行程末端位置的推块3右侧配置限位挡块12，限位挡块12上平行于主轴8配置一根挡块轴19，限位挡块12可绕挡块轴19旋转，

位于挡块轴19左侧的限位挡块12呈横向的长条矩形，左端朝向推块3开设通孔，通孔内装入一个可旋进旋出的定位螺栓13，

位于挡块轴19下侧的限位挡块12呈直角梯形，梯形斜面向限位挡块12内侧倾斜、与第一分度轴9-1相切，

分度盘7一侧配置由第二气缸10驱动的锁紧卡爪11，锁紧卡爪11可沿着靠近或远离分度轴9的方向移动。

推块3具有三个特殊的行程位置：行程初始位置、行程末端位置，推块翻转位置，

行程初始位置时，推块3长度方向与推块导向槽1-1方向平行，推块3位于推块导向槽1-1左端，第一分度轴9-1紧贴推块3的右侧面3-2，第一分度轴9-1位于推块导向槽1-1右段内侧、靠近推块导向槽1-1的槽宽过渡段，弹片2处于自由状态，如图4所示，

行程末端位置时，推块3长度方向与推块导向槽1-1方向平行，推块3位于推块导向槽1-1右端，第一分度轴9-1左、右两侧分别紧贴推块3的右侧面3-2和限位挡块12的梯形斜面，定位螺栓13压迫推块3，紧随第一分度轴9-1的第二分度轴9-2位于行程初始位置时的第一分度轴9-1所在位置，如图6所示，

推块翻转位置时，第二分度轴9-2紧贴推块3的梯形斜面3-1，推块3绕旋转销6旋转、左端向内侧倾斜，导向销4位于推块导向槽1-1左端内或者槽宽过渡段上、压迫弹片2，弹片2处于受压状态，如图8所示。

本分度机构的每个工作循环分为两个行程：工作行程和复位行程，

工作行程时，如图4～6所示，推块3从行程初始位置位移至行程末端位置，推块3在第一气缸活塞杆5-1推动下沿推块导向槽1-1由左至右移动，推块3推动紧贴其右侧的第一分度轴9-1，第一分度轴9-1带动分度盘7旋转、从而使主轴8带动工作台面18旋转，当推块3右行至行程末端并在第一气缸活塞杆5-1的持续推动下保持该位置时，第一气缸5向控制单元发出一个信号，控制单元启动第二气缸10，第二气缸10驱动锁紧卡爪11靠近某一分度轴9并锁紧，从而实现主轴8在该位置的精度定位；此时，第一分度轴9-1绕主轴8轴心转过了60度，此时，紧随第一分度轴9-1的第二分度轴9-2转到了第一分度轴9-1位移前的位置，工作台面也旋转60度。

复位行程时，如图7～10所示，推块3从行程末端位置回复至行程初始位置，在此过程中，推块3经过了推块翻转位置，首先，推块3在第一气缸活塞杆5-1拉动下沿推块导向槽1-1由右至左复位，当推块3回复到其梯形斜面3-1与紧随第一分度轴9-1的第二分度轴9-2发生干涉时，推块3绕旋转销6旋转以避开第二分度轴9-2，旋转过程中导向销4压迫弹片2、直至推块3右段越过第二分度轴9-2顶部、位于第二分度轴9-2右侧，此时弹片2回复到自由状态，将推块3弹回至旋转前位置，推块3回复到其长度方向与推块导向槽1-1长度方向平行，推块3复位；在此过程中，当推块3离开行程末端位置时，第一气缸5向控制单元发出一个信号，控制单元延时启动第二气缸10，第二气缸10驱动锁紧卡爪11松开被锁紧的分度轴9并拉离，以便下一工作循环中主轴8的旋转。

下一工作循环开始前，推块3在第一气缸活塞杆5-1推动下沿推块导向槽1-1由左至右移动，直至其右侧面紧贴第二分度轴9，下一工作循环开始。

Claims (6)

1.一种分度机构，其特征在于：

所述机构包括水平配置的基板（1），基板（1）上横向开设矩形细长条的推块导向槽（1-1），推块导向槽（1-1）左端槽腔向内侧拓宽，

基板（1）上方配置第一气缸（5），第一气缸（5）的活塞杆（5-1）平行于推块导向槽（1-1）的长度方向，活塞杆（5-1）上固定一个旋转销（6），旋转销（6）向下穿过推块导向槽（1-1），装配在位于基板（1）下方的推块（3）上，推块（3）可绕旋转销（6）旋转，

位于旋转销（6）左侧的推块（3）呈横向的长条矩形，左端固定导向销（4），导向销（4）向上装入推块导向槽（1-1）内，导向销（4）直径与推块导向槽（1-1）右段槽宽相配合，位于旋转销（6）右侧的推块（3）呈梯形，梯形斜面（3-1）向推块（3）内侧倾斜、与左侧推块（3）内缘的夹角为钝角，钝角的角尖位于旋转销（6）轴心右侧， 

沿推块导向槽（1-1）长度方向，在左段槽腔配置一个长形弹片（2），弹片（2）自由段外侧与推块导向槽（1-1）右段槽腔内侧壁平齐，

推块导向槽（1-1）内侧水平配置一个带主轴（8）的分度盘（7），平行于主轴（3）、在分度盘（7）上均匀配置至少3个分度轴（9），分度轴（9）的轴心分布在以主轴（8）轴心为中心的某一圆周（17）上，分度轴（9）可与推块右侧面（3-2）和梯形斜面（3-1）相接触，

推块（3）具有三个特殊的行程位置：行程初始位置、行程末端位置，推块翻转位置，

行程初始位置时，推块（3）长度方向与推块导向槽（1-1）方向平行，推块（3）位于推块导向槽（1-1）左端，第一分度轴（9-1）紧贴推块（3）的右侧面（3-2），第一分度轴（9-1）位于推块导向槽（1-1）右段内侧、靠近推块导向槽（1-1）的槽宽过渡段，弹片（2）处于自由状态，

行程末端位置时，推块（3）长度方向与推块导向槽（1-1）方向平行，推块（3）位于推块导向槽（1-1）右端，第一分度轴（9-1）紧贴推块（3）的右侧面（3-2），紧随第一分度轴（9-1）的第二分度轴（9-2）位于行程初始位置时的第一分度轴（9-1）所在位置，

推块翻转位置时，第二分度轴（9-2）紧贴推块（3）的梯形斜面（3-1），推块（3）绕旋转销（6）旋转、左端向内侧倾斜，导向销（4）位于推块导向槽（1-1）左端内或者槽宽过渡段上、压迫弹片（2），弹片（2）处于受压状态。

2.根据权利要求1所述的分度机构，其特征在于：

在位于行程末端位置的推块（3）右侧配置限位挡块（12），限位挡块（12）上平行于主轴（8）配置一根挡块轴（19），限位挡块（12）可绕挡块轴（19）旋转，

位于挡块轴（19）左侧的限位挡块（12）呈横向的长条矩形，左端朝向推块（3）开设通孔，通孔内装入一个可旋进旋出的定位螺栓（13），

位于挡块轴（19）下侧的限位挡块（12）呈直角梯形，梯形斜面向限位挡块（12）内侧倾斜、与第一分度轴（9-1）相切。

3.根据权利要求1所述的分度机构，其特征在于：

分度盘（7）一侧配置由第二气缸（10）驱动的锁紧卡爪（11），锁紧卡爪（11）可沿着靠近或远离分度轴（9）的方向移动，

控制单元信号连接第一气缸（5）和第二气缸（10）。

4.根据权利要求1所述的分度机构，其特征在于：

在推块导向槽（1-1）上方平行开设一个直条形滑槽（15），滑槽（15）上配置滑块（16），旋转销（6）固定在滑块（16）上，

第一气缸（5）的活塞杆（5-1）顶端固定连接螺栓（14），连接螺栓（14）的头部伸入滑块（16）上开设的螺栓孔内，螺栓孔与连接螺栓（14）头部之间留有间隙。

5.根据权利要求1所述的分度机构，其特征在于：所述分度轴（9）数量为5～8个。

6.根据权利要求5所述的分度机构，其特征在于：所述分度轴（9）数量为6个。

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