CN103722115A - 一种轴向旋转装置 - Google Patents

Abstract

一种轴向旋转装置，属于汽车制造技术领域，用于对冲压生产线上的料片进行一定角度的旋转作业。本发明包括旋转驱动部分和角度调节限定部分，本发明与现有技术相比，结构简单，降低了维修难度和维修成本，将本发明的轴向旋转装置安装到机器人末端与端拾器之间后，可根据实际生产需要，只需旋转角度调节限定部分的转动套，便可实现角度的调整及定位，一次安装，无需拆卸和更换其他旋转装置，就可满足生产需求；由于角度范围可调节，使旋转装置的整体适用范围非常广；生产过程中只需准备一个旋转装置，就可实现角度调整要求，进而节省了大量的生产成本，且调整角度过程中，不用拆卸更换，节约了大量的生产时间，直接提高了生产效率。

Description

一种轴向旋转装置

技术领域

本发明属于汽车制造技术领域，特别是涉及一种轴向旋转装置，用于对冲压生产线上的料片进行一定角度的旋转作业。

背景技术

随着汽车冲压的技术的不断发展，冲压模具已经具备了对具有复杂形状的零件进行冲压加工的能力，在冲压过程中，上一工序的料片进入冲压工序时，需要对料片进行一定的角度调整，相关技术人员设计出了用于对料片进行一定角度调整的轴向旋转装置，但是现有的轴向旋转装置仍存在不足，其旋转装置只能实现一种角度的调节，适用范围为非常小，利用率很低，由于产品的不同，料片需要旋转的角度也会有所不同，如要完成角度调整，只能更换相应角度的旋转装置，导致生产成本大大增加，且在更换旋转装置时，又浪费了宝贵的生产时间。从结构角度看，现有的旋转装置均为进口产品，装置本身结构复杂，一旦装置损坏，对于后期维修难度大，维修成本高，很能适应冲压生产线的效率要求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种结构简单、维修难度低、维修成本低、适用范围及能够实现多角度调整的轴向旋转装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种轴向旋转装置，包括旋转驱动部分和角度调节限定部分，所述旋转驱动部分包括旋转气缸、所述角度调节限定部分包括底座、固定套、转动套、封盖、转轴、限位块、第一外齿圈、第二外齿圈、轴向挡板、固定块及转动块；

所述旋转气缸的驱动轴与转轴的一端相连接，所述底座和固定套均通过轴承依次套装在转轴的气缸连接端，所述第一外齿圈套在转轴外侧并固装在固定套侧部，所述第二外齿圈套在转轴外侧并固装在第一外齿圈侧部，在第一外齿圈和第二外齿圈轴向方向上留有间隙，且第一外齿圈和第二外齿圈的齿形和齿数均相同，在轴向投影方向上，第一外齿圈的外齿与第二外齿圈的外齿交错设置，且第一、第二外齿圈的外齿之间相差半个相邻齿间夹角；所述轴向挡板套在转轴外侧并固装在第二外齿圈侧部，在轴向挡板上设置有开口槽；所述封盖套装在轴向挡板外侧的转轴上，封盖相对于转轴可轴向移动和绕转轴转动；所述第一外齿圈和第二外齿圈的轴向中心线与转轴的轴向中心线相重合；

所述限位块固装在第一外齿圈和第二外齿圈内侧面所对应的转轴上，所述固定块、转动块均位于第一外齿圈、第二外齿圈内侧面与转轴之间的环形空间内，且固定块和转动块分别位于限位块的两侧，固定块与轴向挡板固定连接，转动块通过连接杆与封盖相固接，所述连接杆通过轴向挡板的开口槽与封盖相连接；

所述转动套位于固定套与封盖之间，且转动套与封盖相固接，所述第一外齿圈、第二外齿圈及轴向挡板均位于转动套内部，在转动套内壁上设置有内齿，内齿的齿形与第一外齿圈、第二外齿圈的齿形相同；所述转动套内齿分别与第一外齿圈、第二外齿圈相啮合配合；所述转动套轴向中心线与转轴的轴向中心线相重合。

所述第一外齿圈和第二外齿圈的齿数均为90个，第一外齿圈和第二外齿圈的相邻齿间夹角均为4度。

所述转动套内齿的齿宽小于第一外齿圈与第二外齿圈之间留有的间隙宽度。

所述转动套的转动角度范围为0°～180°。

在所述封盖内设置有球头柱塞，在转轴周向上设置有V型槽，封盖通过球头柱塞及V型槽与转轴相配合。

所述V型槽设置为三条，所述第一外齿圈、第二外齿圈及两外齿圈之间留有的间隙，其三者彼此之间的中心间距与三条V型槽彼此之间的间距相同。

本发明的有益效果：

本发明与现有技术相比，结构简单，降低了维修难度和维修成本，将本装置安装到机器人末端与端拾器之间后，可根据实际生产需要，只需旋转转动套，便可实现角度的调整定位，一次安装，无需拆卸和更换其他旋转装置，就可满足生产需求；由于角度范围可调节，使旋转装置的整体适用范围非常广；由于生产过程中只需准备一个旋转装置，就可实现角度调整要求，进而节省了大量的生产成本，且调整角度过程中，不用拆卸更换，节约了大量的生产时间，直接提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明的一种轴向旋转装置结构示意图；

图2为本发明的角度调节限定部分结构示意图；

图3为图2中A-A剖视图；

图4为本发明的轴向挡板结构示意图；

图5为本发明的固定块结构示意图；

图6为本发明的转动块结构示意图；

图7为本发明的角度调节限定部分处于第二外齿圈锁死位置结构示意图；

图8为本发明的角度调节限定部分中转动块转动一定角度后的结构示意图；

图中，1—旋转气缸，2—底座，3—固定套，4—转动套，5—封盖，6—转轴，7—轴承，8—限位块，9—第一外齿圈，10—第二外齿圈，11—轴向挡板，12—固定块，13—转动块，14—连接杆，15—开口槽，16—球头柱塞，17—V型槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1、2、3、4、5、6所示，一种轴向旋转装置，包括旋转驱动部分和角度调节限定部分，所述旋转驱动部分包括旋转气缸1、所述角度调节限定部分包括底座2、固定套3、转动套4、封盖5、转轴6、限位块8、第一外齿圈9、第二外齿圈10、轴向挡板11、固定块12及转动块13；

所述旋转气缸1的驱动轴与转轴6的一端相连接，所述底座2和固定套3均通过轴承7依次套装在转轴6的气缸连接端，所述第一外齿圈9套在转轴6外侧并固装在固定套3侧部，所述第二外齿圈10套在转轴6外侧并固装在第一外齿圈9侧部，在第一外齿圈9和第二外齿圈10轴向方向上留有间隙，且第一外齿圈9和第二外齿圈10的齿形和齿数均相同，在轴向投影方向上，第一外齿圈9的外齿与第二外齿圈10的外齿交错设置，且第一、第二外齿圈的外齿之间相差半个相邻齿间夹角；所述轴向挡板11套在转轴6外侧并固装在第二外齿圈10侧部，在轴向挡板11上设置有开口槽15；所述封盖5套装在轴向挡板11外侧的转轴6上，封盖5相对于转轴6可轴向移动和绕转轴6转动；所述第一外齿圈9和第二外齿圈10的轴向中心线与转轴6的轴向中心线相重合；

所述限位块8固装在第一外齿圈9和第二外齿圈10内侧面所对应的转轴6上，所述固定块12、转动块13均位于第一外齿圈9、第二外齿圈10内侧面与转轴6之间的环形空间内，且固定块12和转动块13分别位于限位块8的两侧，固定块12与轴向挡板11固定连接，转动块13通过连接杆14与封盖5相固接，所述连接杆14通过轴向挡板11的开口槽15与封盖5相连接；

所述转动套4位于固定套3与封盖5之间，且转动套4与封盖5相固接，所述第一外齿圈9、第二外齿圈10及轴向挡板11均位于转动套4内部，在转动套4内壁上设置有内齿，内齿的齿形与第一外齿圈9、第二外齿圈10的齿形相同；所述转动套4内齿分别与第一外齿圈9、第二外齿圈10相啮合配合；所述转动套4轴向中心线与转轴6的轴向中心线相重合。

所述第一外齿圈9和第二外齿圈10的齿数均为90个，第一外齿圈9和第二外齿圈10的相邻齿间夹角均为4度，进而可以保证转动套4每次能够以2度为单位绕转轴6旋转，进行角度的调整。

所述转动套4内齿的齿宽小于第一外齿圈9与第二外齿圈10之间留有的间隙宽度，保证转动套4内齿可以在两外齿圈间隙转动。

所述转动套4的转动角度范围为0°～180°，并且每次以2度为单位转动。

在所述封盖5内设置有球头柱塞16，在转轴6周向上设置有V型槽17，封盖5通过球头柱塞16及V型槽17与转轴6相配合；球头柱塞16的球头端位于V型槽17内，可以起到对封盖5的轴向限位作用。

所述V型槽17设置为三条，所述第一外齿圈9、第二外齿圈10及两外齿圈之间留有的间隙，其三者彼此之间的中心间距与三条V型槽彼此之间的间距相同。

下面结合附图说明本发明的一次使用过程：

本实施例中，本发明应用于冲压生产线上，具体为用于对生产线上的料片进行一定角度的旋转作业中。

首先安装本发明的轴向旋转装置，将轴向旋转装置安装在机器人末端与端拾器之间，其中端拾器具体为气动夹钳，作业前，需要对角度调节限定部分进行角度设定，首先手动将转动套4沿转轴6向外拉动，使封盖5内的球头柱塞16从第一个V型槽进入第二个V型槽内，此时的转动套4内齿刚好位于第一外齿圈9与第二外齿圈10之间的间隙内，此时的固定块12和转动块13均处于初始位置，即固定块12和转动块13刚好将限位块8夹合在中间；

手动转动转动套4，在封盖5和连接杆14的带动下，转动块13会随着转动套4一同绕转轴6转动，转动块13移开限位块8的同时，也和固定块12之间形成了一定的扇形空间，如图8所示，此时的限位块8能够跟随转轴6转动的角度范围，就是扇形空间的扇形角范围；

确定好角度后，继续手动沿转轴6向外拉动转动套4，此时的转动套4内齿与第二外齿圈10相啮合，同时封盖5内的球头柱塞16从第二个V型槽进入第三个V型槽内，进而限定了转动套4轴向的位置，如图7所示。

根据所要转动的角度不同，由于单个外齿圈能够调节的角度范围最小单位为4度，所以特殊情况下只需要第一外齿圈9就可满足角度调整要求，此时可继续手动沿转轴6向内拉动转动套4，转动套4内齿与第一外齿圈9相啮合，同时封盖5内的球头柱塞16从第二个V型槽重新回到第一个V型槽内，进而限定了转动套4轴向的位置，如图2所示。

冲压生产线上的机器人开始作业，通过气动夹钳将料片从第一个工序位夹起，在夹起过程中，旋转气缸1动作，在旋转气缸1驱动轴转动的同时，带动转轴6转动，进而带动限位块8在扇形空间内转动，当限位块8与转动块13相接触时，旋转气缸1停止动作，此时气动夹钳及冲压件刚好转动了相应的角度，机器人将调整好角度的料片送到第二个工序位，实现了对生产线上的料片进行一定角度的旋转作业。

Claims (6)

1.一种轴向旋转装置，其特征在于：包括旋转驱动部分和角度调节限定部分，所述旋转驱动部分包括旋转气缸、所述角度调节限定部分包括底座、固定套、转动套、封盖、转轴、限位块、第一外齿圈、第二外齿圈、轴向挡板、固定块及转动块；

所述旋转气缸的驱动轴与转轴的一端相连接，所述底座和固定套均通过轴承依次套装在转轴的气缸连接端，所述第一外齿圈套在转轴外侧并固装在固定套侧部，所述第二外齿圈套在转轴外侧并固装在第一外齿圈侧部，在第一外齿圈和第二外齿圈轴向方向上留有间隙，且第一外齿圈和第二外齿圈的齿形和齿数均相同，在轴向投影方向上，第一外齿圈的外齿与第二外齿圈的外齿交错设置，且第一、第二外齿圈的外齿之间相差半个相邻齿间夹角；所述轴向挡板套在转轴外侧并固装在第二外齿圈侧部，在轴向挡板上设置有开口槽；所述封盖套装在轴向挡板外侧的转轴上，封盖相对于转轴可轴向移动和绕转轴转动；所述第一外齿圈和第二外齿圈的轴向中心线与转轴的轴向中心线相重合；

所述限位块固装在第一外齿圈和第二外齿圈内侧面所对应的转轴上，所述固定块、转动块均位于第一外齿圈、第二外齿圈内侧面与转轴之间的环形空间内，且固定块和转动块分别位于限位块的两侧，固定块与轴向挡板固定连接，转动块通过连接杆与封盖相固接，所述连接杆通过轴向挡板的开口槽与封盖相连接；

所述转动套位于固定套与封盖之间，且转动套与封盖相固接，所述第一外齿圈、第二外齿圈及轴向挡板均位于转动套内部，在转动套内壁上设置有内齿，内齿的齿形与第一外齿圈、第二外齿圈的齿形相同；所述转动套内齿分别与第一外齿圈、第二外齿圈相啮合配合；所述转动套轴向中心线与转轴的轴向中心线相重合。

2.根据权利要求1所述的一种轴向旋转装置，其特征在于：所述第一外齿圈和第二外齿圈的齿数均为90个，第一外齿圈和第二外齿圈的相邻齿间夹角均为4度。

3.根据权利要求1所述的一种轴向旋转装置，其特征在于：所述转动套内齿的齿宽小于第一外齿圈与第二外齿圈之间留有的间隙宽度。

4.根据权利要求1所述的一种轴向旋转装置，其特征在于：所述转动套的转动角度范围为0°～180°。

5.根据权利要求1所述的一种轴向旋转装置，其特征在于：在所述封盖内设置有球头柱塞，在转轴周向上设置有V型槽，封盖通过球头柱塞及V型槽与转轴相配合。

6.根据权利要求5所述的一种轴向旋转装置，其特征在于：所述V型槽设置为三条，所述第一外齿圈、第二外齿圈及两外齿圈之间留有的间隙，其三者彼此之间的中心间距与三条V型槽彼此之间的间距相同。

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