CN108950509B - 一种行星式三级齿轮传动刀片夹具装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种行星式三级齿轮传动刀片夹具装置，包括第一级传动组、第二级传动组和第三级传动组，通过第一级传动组使方形截面杆发生自转，以带动其上下两端的二级顶盘和二级底盘发生自转，进而带动第二级传动组的细杆和二级小齿轮公转，而第二级传动组中的二级小齿轮在圆环形齿环的作用下同时进行自转，再使得细杆自转，最终使得细杆上的刀片自转和公转同时进行。该装置通过特有的三级传动系统的结合，能够令刀片全方位转动，且保证了整个传动的稳定性，有利于得到均匀完整的涂层，节约成本提高生产率，且拆装方便。

Description

一种行星式三级齿轮传动刀片夹具装置

技术领域

本发明涉及刀片夹具装置领域，特别是涉及行星式齿轮传动刀片夹具装置领域。

背景技术

PVD(Physical Vapor Deposition)---物理气相沉积：指利用物理过程实现物质转移，将原子或分子由源转移到基材表面上的过程。它的作用是可以使某些有特殊性能(强度高、耐磨性、散热性、耐腐性等)的微粒喷涂在性能较低的母体上，使得母体具有更好的性能。

由于PVD技术制备的薄膜具有高硬度、低摩擦系数、很好的耐磨性和化学稳定性等优点，已得到广泛应用。

目前,PVD涂层加工所使用刀片夹具装置多是二级转动，仅能实现公转和自转，很难在镀膜过程中达到均匀全面覆盖的涂层效果，使得制得材料的性能大打折扣。

同时，靶材溅射出的粒子大多会被浪费掉，大大地增加了生产成本。

另外，在装载刀片过程中，现有的工装需要将装置拆开，装好刀片后又需要重新组合安装，会造成时间成本增加和劳动力的浪费等问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种行星式三级齿轮传动刀片夹具装置，能够令刀片全方位转动，在整个镀膜期间使刀片匀速保持运动，且保证了整个传动的稳定性，有利于得到均匀完整的涂层同时减少靶材溅射粒子的浪费，同时刀片拆装方便。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

提供一种行星式三级齿轮传动刀片夹具装置，包括底座、第一级传动组、第二级传动组和第三级传动组。

所述第一级传动组包括安装在底座上的一级底盘、一级顶盘、沿一级底盘圆周均匀竖立布置且顶部固定在一级顶盘上的支撑杆，所述一级底盘内部为空腔，空腔内一级底盘中心安装有与外部驱动连接以实现转动的大齿轮，沿一级底盘圆周均匀安装有若干与中心大齿轮咬合传动的一级小齿轮。

所述第二级传动组包括方形截面杆、穿过方形截面杆固定在方形截面杆上下部的二级底盘和二级顶盘、沿二级底盘和二级顶盘圆周均匀竖立设置的若干装载刀片的细杆，所述细杆两端部分别与二级底盘和二级顶盘活动连接，使细杆可自转，细杆下部固定有穿过细杆的二级小齿轮，所述方形截面杆下端与一级传动组中的一级小齿轮连接，上端可转动地安装在一级顶盘上，通过一级小齿轮的转动实现自转，从而带动二级底盘和二级顶盘自转、二级小齿轮和细杆绕方形截面杆公转。

所述第三级传动组包括若干圆环形齿环，齿环内侧表面设置为与二级传动组的二级小齿轮相互咬合的咬合齿，每个齿环分别以一根方形截面杆为圆心，穿过且围绕于该方形截面杆布置，并通过该方形截面杆相邻的第一级传动组中的支撑杆悬空固定，实现在二级传动组带动二级小齿轮绕方形截面杆公转的同时与齿环咬合，实现二级小齿轮和细杆的自转，从而带动细杆上的刀片自转。

进一步地，所述一级顶盘由上、下双层圆环片，下层圆环沿圆周开设有用于安装支撑杆的通孔，和用于安装方形截面杆的套孔。

进一步地，方形截面杆通过台阶套筒安装在下层圆环片上，具体安装方式为：方形截面杆的顶部设置为可伸入台阶套筒中的细杆，台阶套筒置于下层圆环片上的套孔中，方形截面杆顶端插入套筒中，且方形截面杆顶端可在套筒中转动，上层圆环片压住台阶套筒限制其垂向移动，保证方形截面杆的转动稳定。

台阶套筒的设计，使方形截面杆和台阶套筒之间，台阶套筒和顶盘之间均为可拆卸安装，使用方便。

进一步地，上层圆环片上对应于台阶套筒设置有通孔，通孔的直径小于台阶套筒最大直径，从而保证台阶套筒被压住，同时还可以供方形截面杆拆装时有充足的上提高度，从而方便地从一级顶盘和底盘之间取出。

进一步地，一级传动组中的一级小齿轮中心设置有与小齿轮固定连接的转轴，转轴顶部设置横穿转轴的平键，带平键的转轴穿出一级底盘上表面，所述方形截面杆下端设置有与平键匹配的键槽，通过平键与键槽的键合实现方形截面杆在一级底盘上的可拆卸安装。

进一步地，所述方形杆下端设置为圆形台阶状，所述键槽设置在台阶状内部。

进一步地，所述二级底盘上设置有若干盲孔，所述细杆下端置于盲孔中并可在孔中转动。

进一步地，所述细杆置入盲孔中的下端为光滑的尖锐针头状

细杆底部设置为尖锐针头状，可减少转动时细杆与二级底盘的摩擦，使其转动时稳定性更高，还可减少材料的磨损，延长使用寿命。

进一步地，所述二级顶盘上设置有若干通孔，所述细杆的顶部穿过通孔实现固位，并可在通孔中转动。

设置相应的孔洞，实现细杆与二级顶盘、二级底盘的可拆卸连接，可方便细杆的取出和安装，同时可灵活设置细杆数量和位置。

进一步地，一级传动组的大齿轮中心固定设置有传动杆，所述传动杆与外部驱动连接。优选地，所述传动杆设置有方形截面杆。

进一步地，所述底座上可以设置滑轮，以方便移动。

本发明的有益效果是：

(1)本发明所述装置在通过三级传动的配合下，能够令刀片全方位转动，在整个镀膜期间刀片匀速保持运动，且整个装置的稳定性好，二者结合，有利于得到均匀完整的涂层，保证了所制备的材料具有良好的性能。

(2)本发明可以通过控制一级大齿轮的速度来控制转动速度，可适用范围广，使用方便。

(3)本发明所述装置通过三级传动结合，使刀片在镀膜过程中匀速稳定的全方位转动，可使刀片表面沉积更多的溅射粒子，能够有效利用靶材溅射出的粒子，避免浪费，节约了生产成本。

(4)本发明所述装置，方形截面杆下端平键和键槽的设计、上端台阶套筒的设计，使得方形截面杆拆装方便，可直接从顶盘和底盘之间取出；同时，二级传动组中细杆与二级顶盘和底盘也为可拆卸连接，使用过程中无需对整个装置进行拆卸和重新安装，实现高效快捷地更换刀片，省时省力。

附图说明

图1是本发明所述装置中第一级传动组以及齿环的固定方式示意图；

图2是本发明所述装置一级底盘内部齿轮布置图；

图3是本发明所述装置第二级传动组的结构示意图；

图4是本发明所述装置底座设置滑轮的局部结构示意图；

图5是本发明所述装置底座设置滑轮的底座仰视图。

图中：0底座，11一级顶盘，12一级底盘，13圆柱形支撑杆，14方形截面杆，15大齿轮，16一级小齿轮，17传动杆，18台阶套筒，19平键，110键槽，21二级顶盘，22二级底盘，23细杆，24二级小齿轮，3刀片，31圆环形齿环，4滑轮。

实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种行星式三级齿轮传动刀片夹具装置，包括底座0、第一级传动组、第二级传动组和第三级传动组。

第一级传动组包括安装在底座上的一级底盘12和一级顶盘11，沿一级底盘12圆周均匀竖立布置有圆柱形支撑杆13，且支撑杆13顶部固定在顶盘上。一级底盘12内部为空腔，空腔内一级底盘12中心安装有大齿轮15，大齿轮15中心安装有传动杆17，方形截面传动杆17与外部驱动连接，沿一级底盘12内部圆周均匀安装有若干与中心大齿轮15咬合传动的一级小齿轮16。

第二级传动组包括方形截面杆14、二级底盘22和二级顶盘21，二级底盘22和二级顶盘21穿过方形截面杆分别固定在方形截面杆14的上下部，沿二级底盘22和二级顶盘21圆周均匀竖立设置有若干装载刀片3的细杆23，细杆23两端部分别与二级底盘22和二级顶盘21活动连接，细杆23下部固定有穿过细杆的二级小齿轮24，所述方形截面杆14下端与一级传动组中的一级小齿轮16连接，上端可转动地安装在一级顶盘11上，通过一级小齿轮16的转动实现自转，从而带动二级底盘22和二级顶盘21自转、二级小齿轮24和细杆23绕方形截面杆14公转。

所述第三级传动组包括若干圆环形齿环31，圆环形齿环31内侧表面设置为与二级传动组的二级小齿轮相互咬合的咬合齿，每个圆环形齿环31分别以一根方形截面杆14为圆心，穿过且围绕于该方形截面杆14布置，并通过与该方形截面杆14相邻的第一级传动组中的支撑杆13悬空固定，圆环形齿环31与二级底盘22非接触，二级小齿轮24与二级底盘22非接触。

使用时，将刀片3安装在细杆23上，打开外部驱动，调整好所需转速，外部驱动运行时，带动传动杆17转动，由此带动大齿轮15自转，大齿轮15的转动又带动与之啮合的一级小齿轮16自转，最后带动方形截面杆14自转。由于方形截面杆14的自转，带动二级顶盘21和二级底盘22以方形截面杆14为轴自转，同时带动二级小齿轮24和细杆23绕方形截面杆14发生公转，而内侧与二级小齿轮24啮合的圆环形齿环31与支撑杆13连接并保持固定不动，从而使得套在细杆23底部的二级小齿轮24在发生公转的同时还发生以细杆23为轴的自转，以此来带动细杆23的自转，最后带动细杆23上的刀片3同时公转和自转，完成三级传动，实现刀片3的全方位转动。

本发明在特定的三级传动系统的配合下，能够令刀片全方位转动，在整个镀膜期间刀片匀速保持运动，圆环形齿环与二级底盘之间、二级小齿轮与二级底盘之间不接触，使本发明装置在运行中更稳定，还可减少装置材料的磨损，整个装置的稳定性得到有效保障，有利于得到均匀完整的涂层，保证了所制备的材料具有良好的性能，同时还能使刀片表面沉积更多的溅射粒子，能够有效利用靶材溅射出的粒子，避免浪费，节约了生产成本。还可以通过控制一级大齿轮的速度来控制转动速度，可适用范围广，使用方便。

实施例2

在实施例1的基础上，作为进一步优选的实施方式：一级顶盘11由上、下双层圆环片，上层圆环片上对应于台阶套筒18设置有用于固位台阶套筒18的通孔，下层圆环沿圆周开设有用于安装支撑杆13的通孔，和用于安装方形截面杆14的设置的套孔。方形截面杆14的顶部设置为细杆，细杆伸入台阶套筒18中，台阶套筒18置于圆环片上的套孔中，且方形截面杆14可相对套筒转动。

设置相应的通孔和套孔可方便方形截面杆的转动，使用台阶套筒18，在方便方形截面杆14的转动的同时还能起到限位作用，上层圆环片可以压住台阶套筒18，限制台阶套筒18在上下方向运动，防止方形截面杆14在转动的时候因为结构不牢固而脱落。上层圆环片上对应于台阶套筒设置有通孔，通孔的直径小于台阶套筒最大直径，从而保证台阶套筒被压住，同时还可以供方形截面杆拆装时有充足的上提高度，从而方便地从一级顶盘和底盘之间取出。

实施例3

在实施例2的基础上，作为进一步优选的实施方式：一级传动组中的一级小齿轮16中心设置有与一级小齿轮固定连接的转轴，转轴顶部设置横穿转轴的平键19，带平键19的转轴穿出一级底盘上表面，方形截面杆14下端设置为两级圆形台阶状，台阶状内部设置有与平键17匹配的键槽110，方形截面杆通过平键19与键槽110的键合安装在一级底盘12上。

实施例4

在实施例3的基础上，作为进一步优选的实施方式：二级底盘中心为方形孔，可直接套在方形截面杆上，落在方形截面杆下部设计的台阶上，所述二级顶盘中心为复合孔，1/2板厚下部为方形孔，套在方形截面杆上，1/2板厚上部为圆孔，刚好落在方形截面杆圆柱截面与方形截面的过渡处。

实施例5

在实施例4的基础上，作为进一步优选的实施方式：二级底盘22上设置有若干盲孔，细杆23下端为光滑的尖锐针头状并置于盲孔中且可在孔中转动。二级顶盘21上设置有若干通孔，所述细杆23的顶部穿过通孔实现固位，并可在通孔中转动。

将细杆23底部设置为尖锐针头状，可减少转动时细杆23与二级底盘22的摩擦，使其转动时稳定性更高，还可减少材料的磨损，延长使用寿命。在二级顶盘21和二级底盘22上设置相应的孔洞，实现细杆23与二级顶盘21、二级底盘22的可拆卸连接，可方便细杆23的取出和安装，从而直接对刀片3进行更换，同时可灵活设置细杆23的数量和位置。

实施例6

在实施例5的基础上，作为进一步优选的实施方式：底座底部平行设有两排滑轮4，一边3个，共6个。

在底座上设置滑轮，可方便装置的移动。

综上所述，本发明在特定的三级传动系统的配合下，使用方便，可适用范围广，装置稳定性好，涂膜均匀且能够有效利用原料，节约成本。其方形截面杆可直接取出，无需对工装进行拆卸和重新安装，便能高效快捷地更换刀片，省时省力，具有广阔的市场应用前景。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种行星式三级齿轮传动刀片夹具装置，其特征在于，包括底座（0）、第一级传动组、第二级传动组和第三级传动组；

所述第一级传动组包括安装在底座上的一级底盘（12）、一级顶盘（11）、沿一级底盘圆周均匀竖立布置且顶部固定在一级顶盘上的支撑杆（13），所述一级底盘内部为空腔，空腔内一级底盘中心安装有与外部驱动连接以实现转动的大齿轮（15），沿一级底盘圆周均匀安装有若干与中心大齿轮咬合传动的一级小齿轮（16）；

所述第二级传动组包括方形截面杆（14）、穿过方形截面杆固定在方形截面杆上下部的二级底盘（22）和二级顶盘（21）、沿二级底盘和二级顶盘圆周均匀竖立设置的若干装载刀片的细杆（23），所述细杆两端部分别与二级底盘和二级顶盘活动连接，使细杆可自转，细杆下部固定有穿过细杆的二级小齿轮（24），所述方形截面杆下端与一级传动组中的一级小齿轮连接，上端可转动地安装在一级顶盘上，通过一级小齿轮的转动实现自转，从而带动二级底盘和二级顶盘自转、二级小齿轮和细杆绕方形截面杆公转；

所述第三级传动组包括若干圆环形齿环（31），齿环内侧表面设置为与二级传动组的二级小齿轮相互咬合的咬合齿，每个齿环分别以一根方形截面杆为圆心，穿过且围绕于该方形截面杆布置，并通过该方形截面杆相邻的第一级传动组中的支撑杆（13）悬空固定，即圆环形齿环（31）与支撑杆（13）连接并保持固定不动，实现在二级传动组带动二级小齿轮绕方形截面杆公转的同时与齿环咬合，实现二级小齿轮和细杆的自转，从而带动细杆上的刀片（3）自转；

所述一级顶盘由上、下双层圆环片，下层圆环沿圆周开设有用于安装支撑杆的通孔，和用于安装方形截面杆的套孔，所述方形截面杆的顶部伸入台阶套筒（18）中，台阶套筒置于圆环片上的套孔中，使方形截面杆可相对套筒转动；上层圆环片上对应于台阶套筒设置有通孔，通孔的直径小于台阶套筒最大直径；

一级传动组的大齿轮中心固定设置有传动杆（17），所述传动杆与外部驱动连接。

2.根据权利要求1所述行星式三级齿轮传动刀片夹具装置，其特征在于，一级传动组中的一级小齿轮中心设置有与小齿轮固定连接的转轴，转轴顶部设置横穿转轴的平键（19），带平键的转轴穿出一级底盘上表面，所述方形截面杆下端设置有与平键匹配的键槽（110），通过平键与键槽的键合实现方形截面杆在一级底盘上的安装。

3.根据权利要求2所述行星式三级齿轮传动刀片夹具装置，其特征在于，所述方形截面杆（14）下端设置为圆形台阶状，所述键槽设置在台阶状内部。

4.根据权利要求1所述行星式三级齿轮传动刀片夹具装置，其特征在于，所述二级底盘上设置有若干盲孔，所述细杆下端置于盲孔中并可在孔中转动。

5.根据权利要求4所述行星式三级齿轮传动刀片夹具装置，其特征在于，所述细杆置入盲孔中的下端为光滑的尖锐针头状。

6.根据权利要求1所述行星式三级齿轮传动刀片夹具装置，其特征在于，所述二级顶盘上设置有若干通孔，所述细杆的顶部穿过通孔实现固位，并可在通孔中转动。