CN102935573B - 一种气动锁止定位旋转工作台 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气动锁止定位旋转工作台，包括工作台转台、设于工作台转台下方的工作台底座和锁止定位装置，工作台转台底部中央固设有中心转轴套，中心转轴套下设有与中心转轴套适配的中心转轴，中心转轴套套接在中心转轴上，中心转轴固设于工作台底座上，中心转轴套上沿周向固设有外径膨大的凸环，所述的锁止定位装置设于工作台底座上，包括气缸及受气缸驱动、可与凸环接触和脱离的止动块。该气动锁止定位旋转工作台可在任意位置锁止定位，操作方便快捷且比较安全，符合人机工程学原则。

Description

一种气动锁止定位旋转工作台

技术领域

    本发明涉及一种生产工艺装备，更具体的说，它涉及一种通过气动装置锁止，从而可在任意位置上停止定位的气动锁止定位旋转工作台。

背景技术

旋转工作台是在工业生产中广泛应用的工艺装备，它承载着工件，在操作人员的推动下转动，操作人员无需移步，根据需要将要加工的部位转到自己面前进行作业，省时省力，方便快捷，尤其在对一些体积较大或不易移动的工件进行作业时，旋转工作台的优点体现得更为明显。旋转工作台旋转到位时需要旋转工位台暂时固定，便于操作，而且有时会有精度要求，为此，旋转工作台上通常会设置锁紧装置，使工作台便于定位。现有的旋转工作台锁紧装置较多地通过脚踩踏板控制插销的形式进行锁止定位，为了满足旋转的需求，操作人员与旋转工作台要保持一定距离，因而脚踏板长度一般会很长，且距地面较高，操作时必须脚踩踏板方能进行工位旋转，比较消耗体力，另外，操作人员在操作区域移动时，需要经常跨越踏板，人机工程缺陷明显，存在一些安全隐患，极易出现操作人员绊倒、磕碰等状况。此外，插销锁止的方式定位精度也有局限，只能根据卡槽的数量和位置来进行锁止，不能做到任意位置的停止，因而对操作造成一些不便。还有一些类型的旋转工作台采用电机驱动，通过电机的开停实现旋转工作台的转动和停止定位，但此类旋转工作台造价较高，在很多应用环境下费效比不高。公告号为CN101823210B的发明于2011年10月5日公开了一种旋转工作台,它包括:工作台底座和通过转轴活动设置在工作台底座上的工作台面,在工作台面的上表面上设置有若干安装槽,在工作台面的下表面上固定设置有上定位齿圈,在工作台底座的上表面上固定设置有与上定位齿圈相互配合的下定位齿圈,在工作台底座的内部中心位置开设有安装空腔,在安装空腔下端的工作台底座上固定设置有气缸底座,转轴与气缸活塞相连接,气缸活塞设置在气缸底座上端的安装空腔内并将安装空腔分成上空腔和下空腔两个部分,在气缸底座上设置有与下空腔相互连通的第一进气孔,在工作台底座上设置有与上空腔相互连通的第二进气孔。该旋转工作台结构简单,使用起来十分方便。但该旋转工作台转动时要通过气缸将工作台面整个顶起，转过一定角度后再降下，通过上定位齿圈和下定位齿圈间的齿啮合来锁止，这就决定了该旋转工作台不宜承载太重的工件，否则就要使用较大规格的气缸，而这将导致制造成本的居高不下。

发明内容                                           

为了克服现有旋转工作台操作不便、无法任意定位、费效比低的缺陷，本发明提供了一种操作方便、可任意定位的气动锁止定位旋转工作台。

本发明的技术方案是：一种气动锁止定位旋转工作台，包括工作台转台、设于工作台转台下方的工作台底座和锁止定位装置，工作台转台底部中央固设有中心转轴套，中心转轴套下设有与中心转轴套适配的中心转轴，中心转轴套套接在中心转轴上，中心转轴固设于工作台底座上，中心转轴套上沿周向固设有外径膨大的凸环，所述的锁止定位装置设于工作台底座上，包括气缸及受气缸驱动、可与凸环接触和脱离的止动块。工作台转台绕中心转轴旋转，当气缸驱动止动块靠上凸环时，制动块与凸环表面间产生摩擦力，摩擦力阻止工作台转台转动，达到锁止效果；当气缸带着止动块脱离凸环时，阻力消失，工作台转台便又可以转动。

作为优选，所述的锁止定位装置还包括连接套、导向轴及安装支座，连接套的一端与气缸的活塞杆相连，连接套另一端与导向轴相连，安装支座固设于工作台底座上，气缸固设于安装支座一端，安装支座另一端设有导向轴支承座，导向轴滑动连接在导向轴支承座上。正常的气缸活塞杆长度有限，通过这样的结构设置，可以延长气缸的动力输出路径，如此，气缸可以安装在距离工作台转台的中心转轴套较远处，无需探身深入工作台转台下就可看见气缸，从而方便气缸的安装、更换及检修。

作为优选，所述的锁止定位装置还包括直杆和L形的折杆，折杆的一端与导向轴支承座铰接，导向轴上靠自由端一侧设有环套，环套与导向轴螺纹连接，直杆一端与环套铰接，直杆另一端与折杆铰接，所述的止动块包括周面止动块和侧面止动块，周面止动块固设于导向轴的自由端，且与凸环位置等高，侧面止动块设于折杆的自由端上。气缸伸出时，气缸活塞杆通过直杆带动折杆绕折杆一端铰接点转动，折杆的自由端向凸环的侧面靠拢，这样气缸活塞杆伸出到位时，周面止动块和侧面止动块分别在凸环的周面和侧面压紧，提供足够的摩擦阻力，使工作台转台被牢固地锁止。

作为优选，连接套上设有轴向贯穿的螺纹孔，气缸的活塞杆及导向轴分别与连接套螺纹连接。气缸活塞杆及导向轴与连接套的旋合程度可调，从而改变气缸到止动块的距离，通过略微调节该距离，可以改变止动块与凸环周面间的压力，乃至摩擦力的大小，这样，即使止动块长期使用被磨损，仍可通过机械调节取得适当的摩擦力，使止动块能被充分利用，节约成本。 

作为优选，直杆和折杆均为两根，侧面止动块包括上止动块和下止动块，上止动块和下止动块分别设于导向轴上方和下方的两根折杆上。上止动块和下止动块可分别从凸环的上、下两面压紧凸环，锁止力度更大，取得更佳的锁止效果。

作为优选，导向轴支承座上设有与导向轴适配的滑孔，导向轴穿设于所述滑孔中。导向轴在滑孔中滑动，可以受到稳定的径向约束和轴向导向，确保传力路径的固定和准确。

作为优选，工作台底座固设于一移动平台上。这样整个旋转工作台都可移动，便于灵活机动地配备到需要的工位处。

作为优选，止动块的制作材料为聚氨酯。聚氨酯制成的弹性体可在较宽的硬度范围具有较高的弹性及强度、优异的耐磨性、耐油性、耐疲劳性及抗震动性，用作止动块非常合适。

作为优选，所述的气动锁止定位旋转工作台还包括控制所述锁止定位装置启动关停的脚踏式控制盒，控制盒上设有切换气缸工作状态的控制钮。所述脚踏式控制盒体积较小，可以安放在工作台底座旁，不过多地伸出工作台转台覆盖范围以外，用脚轻松可及，同时也不妨碍操作人员的走动。

本发明的有益效果是：

操作方便快捷。本发明用气动代替手工完成旋转工作台的锁止定位，操作人员无需手脚并用就能轻松省力地进行作业。

实现任意位置的锁止定位。本发明依靠止动块压紧凸环时产生的摩擦力来对旋转工作台锁止定位，止动块可压在凸环圆周的任意位置上，因此旋转工作台转到任意位置都可以在此位置点被锁止定位。

操作更加安全，更符合人机工程学原则。本发明结构紧凑，其气动装置用简单小巧的控制盒进行控制，其锁止定位装置基本整体位于工作台转台下方，不对操作人员的作业构成任何妨碍，操作人员作业时劳动强度降低，舒适程度提高。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为本发明中锁止定位装置的结构示意图。

图中，1-工作台转台，2-气缸，3-周面止动块，4-中心转轴套，5-中心转轴，6-凸环，7-连接套，8-导向轴，9-安装支座，10-工作台底座，11-导向轴支承座，12-上止动块，13-下止动块，14-环套，15-直杆，16-折杆，17-控制盒，18-移动平台，19-压缩空气管。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例：

        如图1和图2所示，在汽车生产过程焊装工序中使用一种气动锁止定位旋转工作台，其包括工作台转台1、设于工作台转台1下方的工作台底座10和锁止定位装置，工作台转台1底部中央固设有中心转轴套4，中心转轴套4下设有与中心转轴套4适配的中心转轴5，中心转轴套4套接在中心转轴5上，中心转轴5固设于工作台底座10上，中心转轴套4上沿周向固设有外径膨大的凸环6，凸环6与工作台转台1及中心转轴套4一体成型，凸环6与工作台转台1均以中心转轴套4为中心形成同心圆，凸环6上、下表面均为平面。所述的锁止定位装置设于工作台底座10上，包括气缸2及受气缸2驱动、可与凸环6接触和脱离的止动块，还包括连接套7、导向轴8、安装支座9、直杆15和L形的折杆16，连接套7上设有轴向贯穿的螺纹孔，气缸2的活塞杆外端头及导向轴8的两端分别设有与连接套螺纹孔内螺纹适配的外螺纹，通过内外螺纹的配合，连接套7的一端与气缸2的活塞杆相连，连接套7另一端与导向轴8相连，安装支座9固设于工作台底座10上，气缸2固设于安装支座9上远离中心转轴套4的一端，安装支座9上靠近中心转轴套4的一端设有导向轴支承座11，导向轴支承座11上设有与导向轴8适配的滑孔，导向轴8穿设于所述滑孔中，并且可在滑孔中滑动。L形的折杆16由一根折杆长臂和一根折杆短臂成垂直连接而成，折杆长臂和折杆短臂一体成型。折杆16的折杆长臂端头与导向轴支承座11铰接，导向轴8自由端一侧设有环套14，环套14与导向轴8螺纹连接，直杆15一端与环套14铰接，直杆15另一端与所述的折杆长臂上一点铰接，该点距折杆长臂端头的距离为折杆长臂长度的三分之一。所述的止动块包括周面止动块3和侧面止动块，周面止动块3固设于导向轴8的自由端端头，且与凸环6位置等高，侧面止动块设于所述的折杆短臂的自由端上。直杆15和折杆16均为两根，所构成的两套连杆机构在竖直平面内对称设置于导向轴8的上、下两侧。侧面止动块包括上止动块12和下止动块13，上止动块12和下止动块13分别设于上、下两根折杆16的折杆短臂上。止动块的制作材料为聚氨酯。工作台底座10固设于一移动平台18上。所述的气动锁止定位旋转工作台还包括控制所述锁止定位装置启动关停的脚踏式控制盒17，控制盒17放置在工作台底座10附近的地面上，控制盒17上设有“进气”和“排气”两个气动控制钮，控制盒17内设有双控二位五通气动阀，气动阀与气缸2间连有压缩空气管19，压缩空气管的长度仅容控制盒17刚刚伸出工作台转台1的覆盖范围，通过触击相应控制钮可改变气动阀的导通状态，从而切换气路输出状态，改变气缸2的动作。由于采用双控气动阀，所以每次只需触发一下相应气动控制钮即可，不需很用力，也不需长时间踩踏，操作比较省力。在设计锁止定位装置时，直杆15的长度、直杆15与折杆长臂的铰接位置以及气缸2的配置选型要综合和考虑，以达到以下效果：气缸活塞杆伸出时，导向轴8的自由端指向气缸2的方向与直杆15构成锐角；气缸活塞杆缩回时，导向轴8的自由端指向气缸2的方向与直杆15的夹角虽然增大，但仍是锐角。这样可确保不会出现机械死点，避免机构卡死情况。本气动锁止定位旋转工作台为一种简易工艺装备，不安装电动机，靠人力推转，因此经济实用。

      在使用本发明进行点焊操作时，所述的锁止定位装置待机状态为“排气”状态，气缸2的活塞杆收回，工作台转台1可自由转动，操作人员可推转工作台转台1，使装载在工作台转台1上的工件需要点焊的部位转到面前或较为顺手的位置，用手暂时稳住工作台转台1使其不再动，然后用脚触击“进气”控制钮，气缸2的活塞杆便伸出，推动导向轴8向前运动，位于导向轴8端头的周面止动块3靠紧凸环6的周面，与此同时，导向轴8带动直杆15进而拉动折杆16，使折杆16绕折杆16与导向轴支承座11的铰接点转动，撬动折杆长臂向凸环6的上、下两面摆动，折杆16上的上止动块12和下止动块13分别压紧凸环6的上、下两面，最终周面止动块3、上止动块12和下止动块13从三个方向提供的压力生成较大摩擦力将工作台转台1牢固锁止。待操作人员焊接作业完成后，触击“排气”控制钮，气缸2的活塞杆复又收回，周面止动块3、上止动块12和下止动块13均脱离凸环6，将工作台转台1解锁释放使其又可以继续转动。

Claims (9)

1.一种气动锁止定位旋转工作台，包括工作台转台（1）、设于工作台转台（1）下方的工作台底座（10）和锁止定位装置，工作台转台（1）底部中央固设有中心转轴套（4），中心转轴套（4）下设有与中心转轴套（4）适配的中心转轴（5），中心转轴套（4）套接在中心转轴（5）上，中心转轴（5）固设于工作台底座（10）上，其特征是中心转轴套（4）上沿周向固设有外径膨大的凸环（6），所述的锁止定位装置设于工作台底座（10）上，包括气缸（2）及受气缸（2）驱动、可与凸环（6）接触和脱离的止动块。

2.根据权利要求1所述的气动锁止定位旋转工作台，其特征是所述的锁止定位装置还包括连接套（7）、导向轴（8）及安装支座（9），连接套（7）的一端与气缸（2）的活塞杆相连，连接套（7）另一端与导向轴（8）相连，安装支座（9）固设于工作台底座（10）上，气缸（2）固设于安装支座（9）一端，安装支座（9）另一端设有导向轴支承座（11），导向轴（8）滑动连接在导向轴支承座（11）上。

3.根据权利要求2所述的气动锁止定位旋转工作台，其特征是所述的锁止定位装置还包括直杆（15）和L形的折杆（16），折杆（16）的一端与导向轴支承座（11）铰接，导向轴（8）自由端一侧设有环套（14），环套（14）与导向轴（8）螺纹连接，直杆（15）一端与环套（14）铰接，直杆（15）另一端与折杆（16）铰接，所述的止动块包括周面止动块（3）和侧面止动块，周面止动块（3）固设于导向轴（8）的自由端，且与凸环（6）位置等高，侧面止动块设于折杆（16）的自由端上。

4.根据权利要求2所述的气动锁止定位旋转工作台，其特征是连接套（7）上设有轴向贯穿的螺纹孔，气缸（2）的活塞杆及导向轴（8）分别与连接套（7）螺纹连接。

5.根据权利要求3所述的气动锁止定位旋转工作台，其特征是直杆（15）和折杆（16）均为两根，侧面止动块包括上止动块（12）和下止动块（13），上止动块（12）和下止动块（13）分别设于导向轴（8）上方和下方的两根折杆（16）上。

6.根据权利要求2或3或4或5所述的气动锁止定位旋转工作台，其特征是导向轴支承座（11）上设有与导向轴（8）适配的滑孔，导向轴（8）穿设于所述滑孔中。

7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的气动锁止定位旋转工作台，其特征是工作台底座（10）固设于一移动平台（18）上。

8.根据权利要求1或2或3或4或5所述的气动锁止定位旋转工作台，其特征是止动块的制作材料为聚氨酯。

9.根据权利要求1或2或3或4或5所述的气动锁止定位旋转工作台，其特征是所述的气动锁止定位旋转工作台还包括控制所述锁止定位装置启动关停的脚踏式控制盒（17），控制盒（17）上设有切换气缸（2）工作状态的控制钮。