CN106743435B - 双动力头气动翻转变位机 - Google Patents

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Abstract

一种双动力头气动翻转变位机，包括主动力头(1)、翻转框体(2)、平台基座(3)、副动力头(4)。本发明借由上述技术方案，采用全气动的驱动方式，故而不需要各种复杂的电气控制系统，也不需要造价昂贵的伺服驱动系统，机械结构也较为简单，只需通过上位控制器控制电磁阀动作便可实现工件姿态的变换，通过配置多个驱动模块并行动作，增大系统输出扭矩，最大输出扭矩可达2100N.m，进而为一些重型工件的焊接变位提供了很好的解决方案。

Description

双动力头气动翻转变位机
技术领域
本发明属于工业自动化技术领域，特别是涉及一种双动力头气动翻转变位机。
背景技术
变位机广泛应用于焊接、切割、涂装等领域，形式多样，有链条、双立柱液压式等。目前几乎所有的变位机都是采用变频电机或伺服电机配合减速机来驱动变位机回转和翻转，需要依靠复杂的电控系统才能实现比较精准的重复定位，其中变频电机自身定位精度不高，需要配合较精密的机械传动装置来实现回转角度控制，伺服电机可以较好的实现定位控制，但是控制系统较为复杂，与上位机通讯需要配置专门的控制器，无论是系统维护和设备采购，其成本都是相当高。另一方面一般气动变位机的输出扭矩较小,无法承载重量较大的工件。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有变位机存在的不足，而提供一种双动力头气动翻转变位机，采用全气动的驱动方式，故而不需要各种复杂的电气控制系统，也不需要造价昂贵的伺服驱动系统，机械结构也较为简单，只需通过上位控制器控制电磁阀动作便可实现工件姿态变换，通过配置多个驱动模块并行动作，增大系统输出扭矩，最大输出扭矩可达2100N.m，进而为一些重型工件的焊接变位提供了很好的解决方案，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的双动力头气动翻转变位机，包括主动力头1、翻转框体2、平台基座3、副动力头4，所述主动力头1与副动力头4通过平台基座3连接为一整体。所述主动力头1包括主回转轴11、第一驱动齿轮12、定位气缸13、第一驱动齿条14、电磁阀15、第一驱动气缸16、第一安装盘17以及第一托架18；所述第一驱动齿轮11与第一安装盘17分别固定于主回转轴11两端，该主回转轴11通过轴承安装于主动力头1箱体上，所述第一驱动齿条14与第一驱动气缸16固接并与第一驱动齿轮12啮合，所述定位气缸13、电磁阀15、第一驱动气缸16均固定于主动力头1的箱体上，所述第一安装盘17与第一托架18固接。所述副动力头4包括副回转轴41、第二驱动齿轮42、第二驱动齿条43、第二驱动气缸44、第二安装盘45以及第二托架46；所述第二驱动齿轮42与第二安装盘45分别固定于副回转轴41两端，该副回转轴41通过轴承安装在副动力头4的箱体上，所述第二驱动齿条43与第二驱动气缸44固接并与第二驱动齿轮42啮合，所述第二驱动气缸43固定在副动力头4的箱体上，所述第二安装盘44与第二托架46固接。所述电磁阀15与定位气缸13、第一驱动气缸16、第二驱动气缸44连接。所述翻转框体2两端分别与第一托架18和第二托架46固接。
进一步的，所述主动力头1箱体上还设有第一油压缓冲限位装置19。
进一步的，所述副动力头4箱体上还设有第二油压缓冲限位装置47。
进一步的，所述定位气缸13的活塞杆与定位销131固接，所述第一安装盘17上设有与定位销131对应的定位孔171。
进一步的，所述电磁阀15包括第一电磁阀151和第二电磁阀152，其中第一电磁阀151与定位气缸13连接，第二电磁阀152与第一驱动气缸16、第二驱动气缸44连接，且第一驱动气缸16的顶出侧进气口与第二驱动气缸44的拉入侧进气口连通，第一驱动气缸16的拉入侧进气口与第二驱动气缸44的顶出侧进气口连通。
进一步的，第一驱动气缸16上设有感应开关161。
借由上述技术方案，本发明与现有技术相比至少具有以下优点：
1、本发明的双动力头气动翻转变位机能更精准、快捷的实现作业定位控制。
2、本发明的双动力头气动翻转变位机由于整体制造成本较以往其他形式变位机大幅降低，便于大批量的推广应用。
3、本发明的双动力头气动翻转变位机与传统的变位机相比，完全由气动执行，使用安全可靠平稳，从而减少维护工作量，降低成本，节约能源，增加效益。
4、本发明的双动力头气动翻转变位机采用双气缸驱动，由于气体的可压缩性使得系统机构具备柔性连接的特点，避免由于双动力机构的不同步而造成的系统构件破坏或运转不稳定，两个驱动气缸由同一个电磁阀控制，进气腔和排气腔均相互连接，气缸动作过程中可以通过气路调节和流量压力的自适应，保证二者的同步协调。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明双动力头气动翻转变位机的结构示意图。
图2至图4是本发明中主动力头的结构示意图。
图5至图6是本发明中副动力头的结构示意图。
图7是本发明的电路原理示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种双动力头气动翻转变位机其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
如图1至图7所示，一种双动力头气动翻转变位机，包括主动力头1、翻转框体2、平台基座3、副动力头4，所述主动力头1与副动力头4通过平台基座3连接为一整体。所述主动力头1包括主回转轴11、第一驱动齿轮12、定位气缸13、第一驱动齿条14、电磁阀15、第一驱动气缸16、第一安装盘17以及第一托架18；所述第一驱动齿轮11与第一安装盘17分别固定于主回转轴11两端，该主回转轴11通过轴承安装于主动力头1箱体上，所述第一驱动齿条14与第一驱动气缸16固接并与第一驱动齿轮12啮合，所述定位气缸13、电磁阀15、第一驱动气缸16均固定于主动力头1的箱体上，所述第一安装盘17与第一托架18固接。所述副动力头4包括副回转轴41、第二驱动齿轮42、第二驱动齿条43、第二驱动气缸44、第二安装盘45以及第二托架46；所述第二驱动齿轮42与第二安装盘45分别固定于副回转轴41两端，该副回转轴41通过轴承安装在副动力头4的箱体上，所述第二驱动齿条43与第二驱动气缸44固接并与第二驱动齿轮42啮合，所述第二驱动气缸43固定在副动力头4的箱体上，所述第二安装盘44与第二托架46固接。所述电磁阀15与定位气缸13、第一驱动气缸16、第二驱动气缸44连接。所述翻转框体2两端分别与第一托架18和第二托架46固接。
较佳的，该主动力头1箱体上还设有第一油压缓冲限位装置19，起缓冲以及限位的作用。
较佳的，该副动力头4箱体上还设有第二油压缓冲限位装置47，起缓冲以及限位的作用。
较佳的，该定位气缸13的活塞杆与定位销131固接，所述第一安装盘17上设有与定位销131对应的定位孔171。当到达指定位置后，定位气缸13进行动作，使得活塞杆伸出，进而是定位销131插入定位孔171实现准确定位。
较佳的，该电磁阀15包括第一电磁阀151和第二电磁阀152，其中第一电磁阀151与定位气缸13连接，第二电磁阀152与第一驱动气缸16、第二驱动气缸44连接，且第一驱动气缸16的顶出侧进气口与第二驱动气缸44的拉入侧进气口连通，第一驱动气缸16的拉入侧进气口与第二驱动气缸44的顶出侧进气口连通。
较佳的，该第一驱动气缸16上设有感应开关161。
本发明的变位机具体工作原理如下：
在本发明的双动力头气动翻转变位机投入自动化生产线应用时，通过外部设备中的上位控制器(图中未示出)发出动作指令驱动电磁阀15动作，从而控制压缩空气进出第一驱动气缸16与第二驱动气缸44并做出相应动作，进而带动第一驱动齿条14与第二驱动齿条43，然后第一驱动齿条14与第二驱动齿条43又进一步把动力传递到第一驱动齿轮12与第二驱动齿轮42上，然后第一驱动齿轮12与第二驱动齿轮42把动力传到第一安装盘17与第二安装盘45上，由于第一安装盘17、第二安装盘45与第一托架18、第二托架46是用螺钉连接固定的刚性体，且第一托架18、第二托架46与翻转框体2也是用螺钉连接固定的刚性体，则能带动翻转框体2进行翻转。并且第一驱动气缸16与第二驱动气缸44动作快慢不同步的情况发生时，由于受到中间刚性翻转框架2的约束下，进出第一驱动气缸16与第二驱动气缸44各腔室的气流量及气压会在设定的范围内自适应调整，以满足两端驱动速度的协调条件，从而实现了通过双气缸增大驱动力矩的同时，保证动作平稳的驱动翻转框体2的目的。翻转框体2可以在初始的0度转到180度之间翻转动作，并在设定的定位点停驻定位。在0度和180度的位置设有第一油压缓冲限位装置19与第二油压缓冲限位装置47以达到缓冲限位的功能，在翻转框体2到达这两个极限位置时，通过第一驱动气缸16上的感应开关161接收的信号使电磁阀15动作，使得定位气缸13伸出，由于定位销131是和定位气缸13的活塞连成一体的，所以定位销131将会插入第一安装盘17上开设的定位孔171，实现翻转框体2的精确定位。
如图7所示，为本发明的电路原理示意图，其中气源提供压缩空气；气源处理装置对空气进行水分过滤、调压以及油雾处理；流量调节模块用于调节进入气缸的空气流量。第一电磁阀151与定位气缸13连接，第二电磁阀152与第一驱动气缸16、第二驱动气缸44连接，且第一驱动气缸16的顶出侧进气口与第二驱动气缸44的拉入侧进气口连通，第一驱动气缸16的拉入侧进气口与第二驱动气缸44的顶出侧进气口连通。由于气体具有可压缩性，所以使得本结构具有柔性连接的特点，避免了双动力机构出现不同步时造成系统构件损坏或运转不稳定的情况发生。第一电磁阀151控制定位气缸13动作，在翻转框体2到达指定位置时对其进行精确定位。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已。任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种双动力头气动翻转变位机，其特征在于包括主动力头(1)、翻转框体(2)、平台基座(3)、副动力头(4)，所述主动力头(1)与副动力头(4)通过平台基座(3)连接为一整体，
所述主动力头(1)包括主回转轴(11)、第一驱动齿轮(12)、定位气缸(13)、第一驱动齿条(14)、电磁阀(15)、第一驱动气缸(16)、第一安装盘(17)以及第一托架(18)；所述第一驱动齿轮(12)与第一安装盘(17)分别固定于主回转轴(11)两端，该主回转轴(11)通过轴承安装于主动力头(1)箱体上，所述第一驱动齿条(14)与第一驱动气缸(16)固接并与第一驱动齿轮(12)啮合，所述定位气缸(13)、电磁阀(15)、第一驱动气缸(16)均固定于主动力头(1)的箱体上，所述第一安装盘(17)与第一托架(18)固接；
所述副动力头(4)包括副回转轴(41)、第二驱动齿轮(42)、第二驱动齿条(43)、第二驱动气缸(44)、第二安装盘(45)以及第二托架(46)；所述第二驱动齿轮(42)与第二安装盘(45)分别固定于副回转轴(41)两端，该副回转轴(41)通过轴承安装在副动力头(4)的箱体上，所述第二驱动齿条(43)与第二驱动气缸(44)固接并与第二驱动齿轮(42)啮合，所述第二驱动气缸(44)固定在副动力头(4)的箱体上，所述第二安装盘(45)与第二托架(46)固接；
所述电磁阀(15)包括第一电磁阀(151)和第二电磁阀(152)，其中第一电磁阀(151)与定位气缸(13)连接，第二电磁阀(152)与第一驱动气缸(16)、第二驱动气缸(44)连接，且第一驱动气缸(16)的顶出侧进气口与第二驱动气缸(44)的拉入侧进气口连通，第一驱动气缸(16)的拉入侧进气口与第二驱动气缸(44)的顶出侧进气口连通；所述翻转框体(2)两端分别与第一托架(18)和第二托架(46)固接，所述定位气缸(13)的活塞杆与定位销(131)固接，所述第一安装盘(17)上设有与定位销(131)对应的定位孔(171)。
2.根据权利要求1所述的变位机，其特征在于，所述主动力头(1)箱体上还设有第一油压缓冲限位装置(19)。
3.根据权利要求1所述的变位机，其特征在于，所述副动力头(4)箱体上还设有第二油压缓冲限位装置(47)。
4.根据权利要求1所述的变位机，其特征在于，所述第一驱动气缸(16)上设有感应开关(161)。
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