CN103438166B - 一种可对运动材料同步加工的曲轴十字滑块结构及其操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可对运动材料同步加工的曲轴十字滑块结构，它包括旋转曲轴以及固定旋转曲轴的支撑壁，所述支撑壁包括左支撑壁以及右支撑壁，旋转曲轴的曲轴部分连接有一连接块，该连接块的一端上设有供所述曲轴部分穿过的通孔，曲轴部分与通孔内壁之间留有间隙，该连接块上固定有一水平方向的活动杆，在连接块的前方设有一垂直的固定杆，在活动杆及固定杆上各套有一直线轴承，两个直线轴承之间固定焊接，在连接块上还设有活动定位机构，活动定位机构上设有加工件；本发明可以作为一种通用机械结构，用于连续运行材料的盖印、定点标记、冲切、热封、印刷、打孔、钻孔等加工；采用上下对称结构也可以实现模切，模压；也可以作为生产流水线上的加工工位，完成某个动作；可大大提高生产效率，应用前景十分广阔。
Description
技术领域
本发明涉及一种可对运动材料同步加工的机械结构，特别涉及用曲轴十字滑块原理形成的连接块及活动定位机构对连续运动材料进行重复性加工的操作方法。
背景技术
在现阶段的工业生产中，连续不间断的加工是提高生产速度的有效手段，一些平面材料可以采用夹辊进行连续的加工，如纸质材料的印刷和金属板材的轧制。现阶段比较流行的转盘式连续加工装置，包括转盘以及设置在转盘周围的多个工位及夹具，并设有控制装置及材料配送装置，可以实现产品的不间断连续加工，但这种结构的产品机械结构复杂，制造成本高。
现有很多流水线进行材料的加工过程中，很多情况需要对在配送中运动中的材料进行某些不连续的工艺加工，虽然加工时间很短，但需要使材料停顿下来进行加工，加工完毕后再次启动流水线，形成一种步进加工的形态，这种加工形式断断续续，加工效率低。虽然步进电机的应用使效率大提高，但还是要停一下，有的采用履带式进行同步加工，但会增加模具数量，造成成本升高。
发明内容
本发明的发明目的是为了克服上述背景技术中的缺点，提供一种可对运动材料同步加工的曲轴十字滑块结构，可以使待加工物品从圆周运动变成平面旋转即平转，并能在一定的范围内对连续运行的材料进行间断重复同步加工，且本发明结构简单，操作方便，可以直接在原有流水线上进行改造，生产成本较低。
本发明的发明目的是通过如下技术方案实现的：一种可对运动材料同步加工的曲轴十字滑块结构，它包括旋转曲轴以及固定旋转曲轴的支撑壁，所述支撑壁包括左支撑壁以及右支撑壁，旋转曲轴的曲轴部分连接有一连接块，该连接块的一端上设有供所述曲轴部分穿过的通孔，曲轴部分与通孔内壁之间留有间隙，该连接块的另一端固定有一水平方向的活动杆，在连接块的前方设有一垂直的固定杆，在活动杆及固定杆上各套有一直线轴承，两个直线轴承之间固定焊接，在连接块上还设有活动定位机构，活动定位机构上设有加工件。
所述的连接块为一长方体金属方块。
所述的旋转曲轴连接有伺服电机。
所述的活动定位机构包括伸缩件及定位块，伸缩件设置于连接块上，伸缩件下方设有定位块，在连接块上设有滑槽，该滑槽配合伸缩件伸缩，定位块在滑槽内滑动，可以保证不产生晃动，定位块上接有加工物料的加工件。
所述的伸缩件为气缸或弹簧或直线电机。
一种利用曲轴十字滑块结构对运动材料同步加工的操作方法，该方法如下：首先将两个直线轴承焊接成呈十字形，在竖直方向的直线轴承中穿入固定杆，固定杆两端与支撑壁或物料加工机台底座固定连接，在水平方向的直线轴承中穿入活动杆，将活动杆与连接块连接，连接块上设有通孔，通过通孔与旋转曲轴连接，旋转曲轴由伺服电机驱动，再在连接块上安装伸缩件，最后在伸缩件下方设置定位块；其次在定位块上安装加工件，启动伸缩件，开启伺服电机，随着旋转曲轴做圆周运动，加工件做上下移动，同时也水平移动，活动杆在固定杆上做上下左右移动，旋转曲轴带动平转块在十字滑块的限制下，作零角度变化的平转，伺服电机在连接块做上半周运动时，变化速度调节重复加工间距；伺服电机在连接块做下半周运动时作变速角速度运转，伺服电机在定位块向下运动到水平位置成30度角的时候设定按正弦曲线速度变化运行，此时定位块和被加工材料接触，由活动定位机构控制定位块上下移动，同时定位块做水平方向的移动此时其移动速度为均速，与被加工材料同步；到与水平方向成负30度角时定位块脱离被加工材料，在此期间安装在定位块上的加工件就可完成加工动作。
本发明的有益效果是：本发明可以作为一种通用机械结构，用于连续运行材料的盖印、定点标记、冲切、热封、印刷、打孔、钻孔等加工；采用上下对称结构也可以实现模切，模压；也可以作为生产流水线上的加工工位，完成某个动作；可大大提高生产效率，应用前景十分广阔。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明去除左右支撑壁后的立体结构示意图；
图3为图2中A位置局部放大图；
图4为本发明去除左右支撑壁后平面运动位置一示意图；
图5为本发明去除左右支撑壁后平面运动位置二示意图；
图6为本发明去除左右支撑壁后平面运动位置三示意图；
图7为本发明去除左右支撑壁后平面运动位置四示意图；
图8为本发明应用在饮料罐生产线上的结构示意图；
图9为本发明应用在打线连续塑料袋制袋装置上的结构示意图；
图10为本发明应用在薄膜的连续打孔装置上的结构示意图；
图11为图10中B位置局部放大图；
其中：1、旋转曲轴，2、连接块，3、活动杆，4、固定杆，5、直线轴承，6、伸缩件，7、定位块，8、被加工材料，9、伺服电机，10、饮料罐，11、印章、12、左上机构，13、气缸，14、热封刀，15、左下机构，16气缸，17、热封衬垫，18、右上机构，19、右下机构，20、打线刀，21、衬垫，22、位置调节装置，23、薄膜，24、滑槽，25、刀座，26、直线电机，27、旋转电机，28、刀盘，29、刀片，30、同步带，31、薄膜，32、左支撑壁，33、右支撑壁。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，本实施例为一种可对运动材料同步加工的曲轴十字滑块结构，它包括旋转曲轴(1)以及固定旋转曲轴(1)的支撑壁，所述支撑壁包括左支撑壁(32)以及右支撑壁(33)，旋转曲轴(1)的曲轴部分连接有一连接块(2)，该连接块(2)的一端上设有供所述曲轴部分穿过的通孔，曲轴部分与通孔内壁之间留有间隙，该连接块(2)的另一端固定有一水平方向的活动杆(3)，在连接块(2)的前方设有一垂直的固定杆(4)，在活动杆(3)及固定杆(4)上各套有一直线轴承(5)，两个直线轴承(5)之间固定焊接，在连接块(2)上还设有活动定位机构，活动定位机构上设有加工件。
所述的连接块(2)为一长方体金属方块。
所述的旋转曲轴(1)连接有伺服电机(9)。
所述的活动定位机构包括伸缩件(6)及定位块(7)，伸缩件设置于连接块(2)上，伸缩件(6)下方设有定位块(7)，在连接块(2)上设有滑槽(24)，该滑槽(24)配合伸缩件(6)伸缩，定位块(7)在滑槽(24)内滑动，可以保证不产生晃动，定位块(7)上接有加工物料的加工件。
所述的伸缩件(6)为气缸或弹簧或直线电机。所述的旋转曲轴(1)带动连接块(2)转动，可以采用偏心轮代替实施。
一种可对运动材料同步加工的曲轴十字滑块结构及其操作方法，该方法如下：首先将两个直线轴承(5)焊接成呈十字形，在竖直方向的直线轴承(5)中穿入固定杆(4)，固定杆(4)两端与支撑壁或物料加工机台底座固定连接，在水平方向的直线轴承(5)中穿入活动杆(3)，将活动杆(3)与连接块(2)连接，连接块(2)上设有通孔，通过通孔与旋转曲轴(1)连接，旋转曲轴(1)由伺服电机(9)驱动，再在连接块(2)上安装伸缩件(6)，最后在伸缩件(6)下方设置定位块(7)；其次在定位块(7)上安装加工件，启动伸缩件(6)，开启伺服电机(9)，随着旋转曲轴(1)做圆周运动，加工件做上下移动，同时也水平移动，活动杆(3)在固定杆(4)上做上下左右移动，旋转曲轴(1)带动连接块(2)在十字滑块的限制下，作零角度变化的平转，伺服电机(9)在连接块(2)做上半周运动时，变化速度调节重复加工间距；伺服电机(9)在连接块(2)做下半周运动时作变速角速度运转，伺服电机(9)在定位块(7)向下运动到水平位置成30度角的时候设定按正弦曲线速度变化运行，此时定位块(7)和被加工材料(8)接触，由活动定位机构控制定位块(7)上下移动，同时定位块(7)做水平方向的移动此时其移动速度为均速，与被加工材料(8)同步；到与水平方向成负30度角时定位块(7)脱离被加工材料，在此期间安装在定位块(7)上的加工件就可完成加工动作。
下面列举三个最佳实施例说明本发明原理：
实施例一：一种饮料包装流水线盖印装置。
如图(8)所示，首先将两个直线轴承(5)焊接成呈十字形，在竖直方向的直线轴承(5)中穿入固定杆(4)，固定杆(4)一端与支撑壁或物料加工机台底座固定连接，在水平方向的直线轴承(5)中穿入活动杆(3)，将活动杆(3)与连接块(2)一端连接，连接块(2)另一端设有通孔，通过通孔与旋转曲轴(1)连接，旋转曲轴(1)由伺服电机(9)驱动，再在连接块(2)上安装伸缩件(6)，此处设置的伸缩件(6)为气缸，最后在气缸下方设置定位块(7)；其次在定位块(7)上安装印章(11)，启动气缸，开启伺服电机(9)，随着旋转曲轴(1)做圆周运动，印章(11)做上下移动，同时也水平移动，活动杆(3)在固定杆(4)上做上下左右平移，旋转曲轴(1)带动连接块(2)在十字滑块的限制下，作零角度变化的平转，伺服电机(9)在连接块(2)做上半周运动时，变化速度调节重复加工间距；伺服电机(9)在连接块(2)做下半周运动时作变速角速度运转，伺服电机(9)在定位块(7)向下运动到水平位置成30度角的时候设定按正弦曲线速度变化运行，此时定位块(7)和饮料罐(10)接触，由活动定位机构控制上下移动，使定位块(7)在平转时的水平方向的移动分速度为均速运动，与饮料罐(10)同步；到与水平方向成负30度角时定位块(7)脱离饮料罐(10)，在此期间安装在定位块(7)上的印章(11)就可完成对产品进行生产日期的盖章，不需要流水线停顿。
实施例二：一种打线连续塑料袋制袋装置。
如图9所示，当塑料薄膜被吹制出来后运用该装置即可在线完成热封，打线工艺，本装置主要包括热封工位和打线工位以及设置在这两个工位之间的位置调节装置(22)，其中热封工位由左上机构(12)、和左下机构(15)组成、打线工位由右上机构(18)和右下机构(19)组成。。
本实施例上下对称安装，第一个工位进行热封，左上机构(12)的气缸(13)下方安装热封刀(14)，左下机构(15)的气缸(16)上方安装热封衬垫(17)，热封刀(14)在向下作用于薄膜(23)的同时热封衬垫(17)向上作用于薄膜(23)，当装置运行到一定角度时，热封刀(14)和薄膜(23)接触，热封衬垫(17)也和薄膜(23)接触，并产生压力，与薄膜(23)同步前进一段时间，完成热封工艺。第二个工位进行打线，同第一个工位一样，右上机构(18)的打线刀(20)向下作用于薄膜(23)时与右下机构(19)的衬垫(21)同时向上作用于薄膜(23)，完成打线工艺。把薄膜(23)收卷装置更换成连续袋收卷装置，就可以在吹膜生产线上一次性完成连续袋的生产。
实施例三：薄膜连续打孔装置。
如图10、图11所示为一种塑料薄膜的连续打孔装置，它包括：曲轴十字滑块机构，刀具机构，机架，同步带衬垫机构。
本薄膜连续打孔装置中气缸与定位刀座(25)连接，刀座(25)内部固定安装直线电机(26)，直线电机(26)下方连接旋转电机(27)，旋转电机(27)下方安装有刀盘(28)，刀盘(28)上方装有刀片(29)，当薄膜连续打孔装置运转，气缸处于伸出位置，调节气缸伸出长度，在气缸下降到最低点前60度时，使定位刀座(25)和薄膜(31)接触，伺服电机按正弦变化角速度运行，使定位刀座(25)水平移动速度与薄膜(31)速度一致。直线电机(27)高速向下推动刀盘(28)，刀片(29)冲破薄膜(31)并切出圆孔。可以通过更换刀盘(28)以调节圆孔大小，旋转电机(27)始终作高速运转，定位刀座(25)和薄膜(31)接触后，气缸依靠同步带(30)衬垫的反作用力逐步后退。经过最低点后，气缸逐步伸出，与薄膜(31)继续保持接触。然后离开薄膜(31)。通过调节伺服电机上半周的运行速度确定重复动作的距离。更换刀盘改变孔的大小。安装可调节行距的多排机构，即可完成不同行距间距，孔径的打孔。本实施例运用曲轴十字滑块机构工艺，利用连接块的平转现象，使圆转刀同步作用于移动中的薄膜，实现薄膜的连续运行打孔，能大大降低打孔膜的生产成本。
Claims (5)
1.一种利用曲轴十字滑块结构对运动材料同步加工的操作方法，该曲轴十字滑块结构，包括旋转曲轴以及固定旋转曲轴的支撑壁，所述支撑壁包括左支撑壁以及右支撑壁，旋转曲轴的曲轴部分连接有一连接块，该连接块的一端设有供所述曲轴部分穿过的通孔，曲轴部分与通孔内壁之间留有间隙，该连接块上固定有一水平方向的活动杆，在连接块的前方设有一垂直的固定杆，在活动杆及固定杆上各套有一直线轴承，两个直线轴承之间固定焊接，在连接块上还设有活动定位机构，活动定位机构上设有加工件；其特征是该方法如下：首先将两个直线轴承焊接成呈十字形，在竖直方向的直线轴承中穿入固定杆，固定杆两端与支撑壁或物料加工机台底座固定连接，在水平方向的直线轴承中穿入活动杆，将活动杆与连接块连接，连接块上设有通孔，通过通孔与旋转曲轴连接，旋转曲轴由伺服电机驱动，再在连接块上安装伸缩件，最后在伸缩件下方设置定位块；其次在定位块上安装加工件，启动伸缩件，开启伺服电机，随着旋转曲轴做圆周运动，加工件做上下移动，同时也水平移动，活动杆在固定杆上做上下左右移动，伺服电机在连接块做上半周运动时，变化速度调节重复加工间距；伺服电机在连接块做下半周运动时作变速角速度运转，伺服电机在定位块向下运动到水平位置成30度角的时候设定按正弦曲线速度变化运行，此时定位块和被加工材料接触，由活动定位机构控制定位块上下移动，同时定位块做水平方向的移动此时其移动速度为均速，与被加工材料同步；到与水平方向成负30度角时定位块脱离被加工材料，在此期间安装在定位块上的加工件就可完成加工动作。
2.根据权利要求1所述的一种利用曲轴十字滑块结构对运动材料同步加工的操作方法，其特征是所述的连接块为一长方体金属方块。
3.根据权利要求1所述的一种利用曲轴十字滑块结构对运动材料同步加工的操作方法，其特征是所述的旋转曲轴连接有伺服电机。
4.根据权利要求1所述的一种利用曲轴十字滑块结构对运动材料同步加工的操作方法，其特征是所述的活动定位机构包括伸缩件及定位块，伸缩件设置于连接块上，伸缩件下方设有定位块，在连接块上设有滑槽，该滑槽配合伸缩件伸缩，定位块在滑槽内滑动，定位块上连接有加工物料的加工件。
5.根据权利要求1所述的一种利用曲轴十字滑块结构对运动材料同步加工的操作方法，其特征是所述的伸缩件为气缸或弹簧或直线电机。
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