CN103523465A - 正反向差速传动机构及药剂瓶输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包装机用传输装置，具体来说涉及一种正反向差速传动机构及药剂瓶输送装置。本发明旨在解决现有技术中棘轮棘齿不精巧，难以实现不等副运动，相对应的针剂瓶输送装置在电机正反转烧电机和瓶体运输过程中码放不整齐的问题。本发明中正反向差速传动机构中棘齿固定组件带动棘轮间歇转动的方向与超越离合器单向锁死时带动所述主轴转动的方向相反。本发明的有益效果在于：1.结构精巧；2.应用广泛；3.电机始终正转避免了电机正反转带来的烧电机；4.通过棘轮罩调节输送带工作过程中的速度差，做到进给和后退轻松转换；5.输送带的速度可调节；6.电机输入系统的频率和幅度可调节，增大了系统的灵活性。

Description

正反向差速传动机构及药剂瓶输送装置

技术领域

本发明涉及一种包装机用传输装置，具体来说涉及一种正反向差速传动机构及药剂瓶输送装置。

背景技术

在变速传动装置中，能使用的方法大多是差速齿轮、行星齿轮或是无级变速，这些设备对尺寸要求高，成本相对大，于是，有相关产业的技术人员开始研究使用成本相对低的棘轮棘齿传动机构去完成正反向差速传动。

棘轮棘齿传动大多用于完成机构的间歇进给，是机械领域一种常用的传动方式，各类机械设计，机械原理的书籍教材上也有所介绍。现有的棘轮棘齿传动机构大体分为单向棘轮棘齿、双向棘轮棘齿、内接棘轮、外接棘轮、单动式棘轮机构、双动式棘轮机构和摩擦式棘轮机构等，这些传动结构在长期的应用实践中，也衍生了多种变形方式，比如，采用拨叉控制棘齿的位置，相应的配套两套棘轮，用于往复运动；又比如，将棘轮与行星轮进行结合，实现迅速转向。现有技术中此类传动结构为完成相应传动动作，常需要增加较多附加部件，最终往往导致结构设计较为复杂，进而导致总机体积及重量增大，成本增高。

此外，现有的双向传动机构往往是周期性前进和后退的速度或幅度是一样的，以双棘轮结构为例，两个棘轮是一样的，当一个行进过程中，棘轮带动棘齿正向调节单次摆幅为5°时，反向形成的单次摆动幅度大多也是5°，而且正反向的转换常常需要通过驱动电机停机后调节棘齿的角度或位置来完成，或者通过在机构中设置类似于拨叉之类的转向机构来完成，如此不但增加了设备装置的零件数量，而且还要考虑到更多的零部件配合关系，尺寸干涉，从设计到维修保养都十分的复杂。更重要的是，在一些使用场合还需要实现正反双向的步进幅度不一样，而且有时双向步进的幅度差量也需要进行方便的调节，而现有技术还没有涉及到这样一种双向棘轮机构，既能有精巧的体积，又能够完成在不添加零件而达到上述技术目的的同时，还能实现前进和后退的幅度不同，且在不增加装置部件的情况下实现其差幅度可调。

而在在瓶类包装机的应用领域，尤其是药剂瓶比如在药瓶、安瓿瓶或西林瓶的包装中，包装机流水线一般能实现的功能是在传输带的一端将装好的多个瓶子码放整齐推入包装机，另一端将药瓶的瓶托对应的运入包装机的另一端，包装机内设有一螺距与包装瓶外径相应的丝杠，丝杠在运动过程中每个空隙都能带动一个包装瓶沿丝杠的轴向方向前进，并在丝杠的末端经由限位装置完成瓶体从竖直位置到水平位置的的转换，进而进入瓶托中，完成瓶类的包装，瓶托进给的速度与瓶体安放的速度对应。

在这个过程中，瓶体在运输上就有如下问题，现有技术中都使用传送带对瓶体进行运输，由于落瓶的速度和瓶托进给的速度对应，就决定了在丝杠运转时，必须每一个空隙都含有瓶体，否则，就会造成瓶托内漏瓶的现象发生，要达到每一个空隙都含有瓶体，上文所述的码放整齐的要求就要高，为达到这个目的，现在采用的方法一般是：1.人工监控瓶体入丝杠的过程并适时进行调整；2.对传送带及传输装置的进行调节，使能够正反转的电机带动传送带正向或反向间歇步进，在间歇步进的过程中，瓶体在晃动中进行微幅的位置调整，使码放整齐。

而现有技术在运用中，就发现如下不足：1.需要人工用时间去调整，浪费人工；2.正反转电机虽然能够解决码放不整齐的问题，但是十分损毁电机，就是行业内说的“烧电机”，造成、使用成本增高，维修误工误时的后果；3.在电机输出速度恒定的情况下，很难调节主动辊的转速和频率，只能跟着电机的转速走；4.在工作过程结束，运输带推出时，如果使用现有技术直接退出，所输送的尚未包装的瓶体会倾倒，后果严重的会破损；5.电机运转想要做到正向输送长度和反向输送长度单次不等幅的话，还要通过变频，电控等装置，提高成本。

发明内容

本发明就是根据现有技术中的不足，设计出一种结构简单精巧的双向式棘轮棘齿传动机构，且与曲柄摇杆机构结合应用在药剂瓶输送装置中，能够在运行过程中完成不等副筛动的，且该筛动幅度可调节的药剂瓶输送装置。

本发明采用以下技术方案:

设计一种正反向差速传动机构，包括主轴、安装于该主轴上的棘轮和对应于该棘轮轮齿的棘齿固定组件、安装于所述主轴输入端的外轴承及其匹配的轴承套、安装于所述主轴输出端的内轴承及其轴承盖，所述外轴承为超越离合器，所述棘齿固定组件通过对应的棘齿固定杆固定连接在所述轴承套上，所述棘齿固定组件带动棘轮间歇转动的方向与超越离合器单向锁死时带动所述主轴转动的方向相反。

作为正反向差速传动机构的优选实施例，所述棘齿固定组件由内向外包括同轴安装的棘齿、定位弹簧和限位块，定位弹簧一端连接限位块，另一端与棘齿相连，限位块所述限位块处于棘齿上方，与棘齿连接杆固定。

作为正反向差速传动机构的优选实施例，本发明还包括棘轮罩，经由其一端的阶梯孔套装于所述轴承盖上，且其阶梯面与轴承盖端面上的固定外缘相对应，该棘轮罩在径向方向对应于所述棘轮和棘齿的契合部，且在该棘轮罩的圆周方向上开设有对应于棘轮轮齿的缺口。

作为正反向差速传动机构的优选实施例，所述缺口对应的圆心角为30°～180°，且将棘轮罩上对应于所述缺口起止端的边沿部设置为使棘齿平滑进出棘轮轮齿的弧形过渡带。

作为正反向差速传动机构的优选实施例，在所述棘轮罩上设有直径小于棘齿宽度的调节固定通孔，在所述轴承盖的外缘上设置有至少两个和固定通孔对应的调节孔，固定通孔和调节通孔间设有销钉。

作为正反向差速传动机构的优选实施例，棘轮的轮齿为单向传动用斜齿。

作为正反向差速传动机构的另一实施例，以相匹配的摩擦轮替代棘轮，且棘齿的齿形为对应于该摩擦轮的椭圆形扇面。

本发明还设计了一种药剂瓶输送装置，包括上述棘轮棘齿传动机构及其动力机构、对接于所述棘轮棘齿传动机构的主动辊、从动辊和绕经主动辊和从动辊闭合的传输带、曲柄摇杆构件，所述曲柄摇杆构件包括处于轴承套的外端面上所设的通槽内的摇杆，一端与摇杆铰支连接的连杆和与连杆的另一端铰支连接的曲柄，所述动力机构经由该双向棘轮棘齿传动机及曲柄摇杆构件驱动所述主动辊带动所述传输带作前进和后退不等幅的交替式运动。

作为药剂瓶输送装置的优选实施例，所述曲柄包括端面贯穿有通槽的圆柱形端盖、和该通槽内用于嵌套固定的曲柄连接块，该曲柄连接块通过螺栓与连杆固定并铰支连接。

作为药剂瓶输送装置的优选实施例，该药剂瓶输送装置中的正反向差速传动机构还包括棘轮罩，经由其一端的阶梯孔套装于所述轴承盖上，且其阶梯面与轴承盖端面上的固定外缘相对应，该棘轮罩在径向方向对应于所述棘轮和棘齿的契合部，且在该棘轮罩的圆周方向上开设有对应于棘轮轮齿的缺口。

该药剂瓶中棘轮罩的形状参考棘轮棘齿机构中优选实施例的形状。

本发明药剂瓶输送装置的优选实施例中，传输装置的传动过程为动力机构通过连杆机构带动轴承套往复摆动，当轴承套顺时针旋转，棘齿与棘轮间滑动，超越离合器进入锁死状态开始运作，主轴带动主动辊旋转，传输带前进；当轴承套逆时针旋转，超越离合器进入放松状态停止运作，棘齿带动棘轮转动，进而带动主轴转动，主轴通过主动辊带动传输带后退。

本发明中棘轮罩与轴承盖间由销钉固定，通过所述棘轮罩调节棘轮转角的大小，调节传输带轮单次后退的长度。

本发明的有益效果在于：

1.本发明中的正反向差速传动机构设计结构简单、精巧，能有效的实现双向传动，能量损失少，使用寿命长，且易于维护使用，能有效降低使用和维修成本，同时，避免使用常用使用成本高的变速机构，也降低了产品生产线的生产成本；

2.正反向差速传动机构加装对应的棘轮罩后，能够实现正反向差速或差幅传动，而且通过拨动旋转棘轮罩的位置可进一步的调节不同方向上的差速或差幅的大小：比如，在流水线的运输系统中运用时提供了不需电机正反转照样能解决差速的问题；

3.本发明中的正反向差速传动机构对于前后转速的调节不止限于两个方向上各自单向的连接装置，该药剂瓶输送装置中还可以和对应的曲柄摇杆机构相结合，通过调节曲柄摇杆机构，调节过程中传递的幅度和摆动的频率；

4.本发明中的正反向差速传动机构应用领域广泛，如横向方向的铣削、刨削，竖向方向的筛动等，还可与其他的机械配件相结合实现其他方向上的筛动，机床电器系统的复杂进给，尤其是与曲柄连杆配合运用在药剂瓶输送装置中；

5.在药剂瓶输送装置中避免了电机正反转带来的烧电机，在本发明中，电机始终正转，同时节省了人工； 

6.在药剂瓶输送装置中，输送带的进给速度可调节，可适应不同的瓶体和多种工况；

7. 在药剂瓶输送装置中，电机输入系统的频率和幅度可调节，还能够做到单次筛动进给或后退时的周期性不等幅运动，增大了系统的灵活性。

附图说明

图1是本发明涉及的运输机构的总体工作结构示意图；

图2是本发明优选实施例正反向差速传动机构的使用状态的示意图；

图3是本发明优选实施例正反向差速传动机构的使用状态的爆炸图；

图4是本发明棘轮罩的轴测方向示意图；

图5是本发明中轴承套示意图；

图6是本发明中轴承盖示意图；

图7是本发明中棘齿结构示意图；

图8是本发明中棘轮结构示意图；

图9是本发明中安装有曲柄摇杆构件除去主轴的的总装结构示意图；

图10是本发明中棘轮棘齿安装有曲柄摇杆构件后除去主轴的总装结构爆炸示意图 ；

图中各部件名称：1.从动辊；2.支撑辊；3.传输带；4.螺栓；5.连杆；6.曲柄；7.动力机构；8.棘齿；9.轴承套；10.棘轮；11.主动辊；12.棘轮罩；13.轴承盖；14.摇杆；15.调节通孔；16.弧形过渡带；17.固定外缘；18.棘齿固定杆；19.超越离合器；20.内轴承；21.曲柄连接块；22.定位弹簧；23.限位块。

具体实施方式

实施例1 一种正反向差速传动机构，见图1至图10，图2图3和图9,图10中都省略了主轴，一种正反向差速传动机构，包括主轴、安装于该主轴上的棘轮10和对应于该棘轮轮齿的棘齿固定组件、安装于所述主轴输入端的外轴承及其匹配的轴承套9、安装于所述主轴输出端的内轴承及其轴承盖13，所述外轴承9为超越离合器19，所述棘齿固定组件通过对应的棘齿固定杆18固定连接在所述轴承套9上，所述棘齿固定组件带动棘轮10间歇转动的方向与超越离合器19单向锁死时带动所述主轴转动的方向相反。

所述棘齿固定组件由内向外包括同轴安装的棘齿8、定位弹簧22和限位块23，所述限位块23处于棘齿8上方，与棘齿连接杆18固定。限位块23处于定位弹簧22上方，弹簧22一端连接限位块23，另一端与棘齿8相连，限位块23对定位弹簧22也有定位作用。

本发明还包括棘轮罩12，经由其一端的阶梯孔套装于所述轴承盖13上，且其阶梯面与轴承盖13端面上的固定外缘17相对应，该棘轮罩12在径向方向对应于所述棘轮10和棘齿8的契合部，且在该棘轮罩12的圆周方向上开设有对应于棘轮10轮齿的缺口。

作为正反向差速传动机构的优选实施例，所述缺口对应的圆心角为30°～180°，且将棘轮罩上对应于所述缺口起止端的边沿部设置为使棘齿8平滑进出棘轮轮齿的弧形过渡带16。

在所述棘轮罩12上设有直径小于棘齿宽度的调节固定通孔15，在所述轴承盖13的外缘上设置有至少两个和固定通孔15对应的调节孔，固定通孔和调节通孔15间设有销钉。

作为正反向差速传动机构的优选实施例，棘轮的轮齿为单向传动用斜齿。

一种利用上述正反向差速传动机构的药剂瓶输送装置，包括动力机构、主动辊、从动辊和绕经主动辊和从动辊闭合的传输带，还包括曲柄摇杆构件，所述曲柄摇杆构件包括处于轴承套9的外端面上所设的通槽内的摇杆14，一端与摇杆14铰支连接的连杆5和与连杆5的另一端铰支连接的曲柄6，所述动力机构7经由该双向棘轮棘齿传动机及曲柄摇杆构件驱动所述主动辊带动所述传输带前进和后退不等幅的交替式运动。支撑辊2用于支撑传输带3。

该药剂瓶输送装置中，所述曲柄6包括端面贯穿有通槽的圆柱形端盖、和该通槽内用于嵌套固定的曲柄连接块21，该曲柄连接块21通过螺栓4与连杆5固定并铰支连接。

作为该药剂瓶输送装置中的优选实施例，该药剂瓶输送装置中的正反向差速传动机构还包括棘轮罩12，经由其一端的阶梯孔套装于所述轴承盖13上，且其阶梯面与轴承盖13端面上的固定外缘17相对应，该棘轮罩12在径向方向对应于所述棘轮10和棘齿8的契合部，且在该棘轮罩的圆周方向上开设有对应于棘轮10轮齿的缺口。该药剂瓶中棘轮罩的形状参考棘轮棘齿机构中优选实施例的形状。

该利用双向棘轮棘齿机构的药瓶输送剂在具体工作时，由于调节罩12套装在轴承盖13上，可转动，采用调节棘轮罩 12位置的方法，通过改变棘轮罩12的位置，使部分行程棘齿8沿棘轮罩表面滑过，从而实现棘轮10转角大小的调整的目的。

同时，在输入端输入转速不变的情况下，超越离合器19工作的状态，主轴转速恒定为A，反向状态棘齿带动棘轮的运动中转速恒定为B的话，可通过调节B实现整个工作机构输出轴在正向转动与反向转动间存在差速C=A-B,且C可调节，该机构能适应需要差速进给的大型机械，相当于筛动的过程，也就是常用语言中的“晃着走”。比如铣削装置，刨削装置，传输带的传输装置，结构简单，跳出了以往只能用双棘轮或添加齿轮或其他零件的思路。

上文所述传输带作前进和后退不等幅的交替式运动，以轴承套9的转动为周期，也呈现一定的周期性。

本发明中固定外缘17保证套装的实现，棘齿固定杆18和复位弹簧22保证棘齿固定在轴承套9上且能在移动后回位。

通过调节本实施例中曲柄连接块21的位置，相当于可以调节曲柄6的长度，从而在工作中，当轴承盖9转动时，进一步调节曲柄摇杆机构传递的功率的频率和幅度的大小。当把该实施例转为竖直方向安装时，还可以完成竖直方向上的筛动过程。轴承盖9的转动一般是由电机带动电机轴，电机轴插入轴承盖9的中心实现的，在图中并未画出。如图1中的动力机构7为电机。

实施例2一种瓶类包装机传输装置，本实施例原理同实施例一，不同之处在于以相匹配的摩擦轮替代棘轮10，且棘齿8的齿形为对应于该摩擦轮的椭圆形扇面。

本实施例在生产中稳定性稍差，但是更加便于维修。

改变上述实施例中的各个具体的结构尺寸参数及零部件的等同替代，可形成多个具体的实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种正反向差速传动机构，包括主轴、安装于该主轴上的棘轮和对应于该棘轮轮齿的棘齿固定组件、安装于所述主轴输入端的外轴承及其匹配的轴承套、安装于所述主轴输出端的内轴承及其轴承盖，其特征在于：所述外轴承为超越离合器（19），所述棘齿固定组件通过对应的棘齿固定杆（18）固定连接在所述轴承套（9）上，所述棘齿固定组件带动棘轮（10）间歇转动的方向与超越离合器（19）单向锁死时带动所述主轴转动的方向相反。

2.如权利要求1所述的正反向差速传动机构，其特征在于：所述棘齿固定组件由内向外包括同轴安装的棘齿（8）、定位弹簧（22）和限位块（23），定位弹簧（22）一端连接限位块（23），另一端与棘齿(8)相连，限位块(23)，所述限位块（23）处于棘齿（8）上方，与棘齿连接杆（18）固定。

3.如权利要求1所述的正反向差速传动机构，其特征在于：还包括棘轮罩（12），经由其一端的阶梯孔套装于所述轴承盖（13）上，且其阶梯面与轴承盖（13）端面上的固定外缘（17）相对应，该棘轮罩（12）在径向方向对应于所述棘轮（10）和棘齿（8）的契合部，且在该棘轮罩的圆周方向上开设有对应于棘轮（10）轮齿的缺口。

4.如权利要求3所述的正反向差速传动机构，其特征在于：所述缺口对应的圆心角为30°～180°，且将棘轮罩上对应于所述缺口起止端的边沿部设置为使棘齿（8）平滑进出棘轮轮齿的弧形过渡带（16）。

5.如权利要求3所述的正反向差速传动机构，其特征在于：在所述棘轮罩（12）上设有直径小于棘齿宽度的调节固定通孔（15），在所述轴承盖（13）的外缘上设置有至少两个和固定通孔（15）对应的调节孔，固定通孔和调节通孔（15）间设有销钉。

6.如权利要求1所述的正反向差速传动机构，其特征在于：所述棘轮的轮齿为单向传动用斜齿。

7.如权利要求1所述的正反向差速传动机构，其特征在于：以相匹配的摩擦轮替代棘轮（10），且棘齿（8）的齿形为对应于该摩擦轮的椭圆形扇面。

8.一种药剂瓶输送装置，包括动力机构、主动辊、从动辊和绕经主动辊和从动辊闭合的传输带，其特征在于：还包括权利要求1所述的正反向差速传动机构、曲柄摇杆构件，所述曲柄摇杆构件包括处于轴承套（9）的外端面上所设的通槽内的摇杆（14），一端与摇杆（14）铰支连接的连杆（5）和与连杆（5）的另一端铰支连接的曲柄（6），所述动力机构（7）经由所述双向棘轮棘齿传动机及曲柄摇杆构件驱动所述主动辊带动所述传输带作前进和后退不等幅的交替式运动。

9.如权利要求8所述的药剂瓶输送装置，其特征在于：所述曲柄（6）包括端面贯穿有通槽的圆柱形端盖、和该通槽内用于嵌套固定的曲柄连接块（21），该曲柄连接块（21）通过螺栓（4）与连杆（5）固定并铰支连接。

10.如权利要求8所述的药剂瓶输送装置，其特征在于：所述正反向差速传动机构还包括棘轮罩（12），经由其一端的阶梯孔套装于所述轴承盖（13）上，且其阶梯面与轴承盖（13）端面上的固定外缘（17）相对应，该棘轮罩（12）在径向方向对应于所述棘轮（10）和棘齿（8）的契合部，且在该棘轮罩的圆周方向上开设有对应于棘轮（10）轮齿的缺口。

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