CN109128675A - 一种变位机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变位机中，包括旋转台模块、支柱模块、转轴模块和蜗杆模块，所述旋转台模块设置于所述转轴模块上，并能够绕水平面转动以切换工位，所述转轴模块设置于所述支柱模块上并与所述蜗杆模块转动连接，所述蜗杆模块驱动所述转轴模块绕其轴向转动，以改变所述旋转台模块的垂向位置，在工作时，所述旋转台模块能够自动旋转以切换工位，使旋转调速精度更准确，并且执行机构少、操作装卸时更加方便快捷。

Description

一种变位机

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，尤其涉及一种变位机。

背景技术

随着社会经济的飞速发展，制造业也在不断地进步，人工生产效率低下、雇佣费用昂贵都是制约着生产效率的原因，生产过程中人工持续重复同一动作，于是便可以采用机器人代替人工作业。

在工厂，车间进行工件的焊接或其他操作时，需要用到变位机辅助调整工件位置，工厂或车间中已经有了焊接机器人代替人工进行焊接或其他操作，变位机根据设定的程序来工作。以往的变位机装置大多采用齿轮与局部齿轮配合传动，这个过程中需要对工作台提升或下降或旋转，来实现工作台的变位。据了解，现已有的变位机装置调速精度不够准确，在对工作台的提升，下降或旋转的过程中，工作台调整幅度都比较大，而且一个电动装置频繁启动时耗能高，还伴有安装维护不方便，投入费用高等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变位机，以解决现有的变位机耗能高，还伴有安装维护不方便，投入费用高等问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种变位机，包括：旋转台模块、支柱模块、转轴模块和蜗杆模块，所述旋转台模块设置于所述转轴模块上，并能够绕水平面转动以切换工位，所述转轴模块设置于所述支柱模块上并与所述蜗杆模块转动连接，所述蜗杆模块驱动所述转轴模块绕其轴向转动，以改变所述旋转台模块的垂向位置。

可选的，所述变位机还包括框架，所述支柱模块、转轴模块及蜗杆模块设置于所述框架内，所述框架的上壁和一侧壁开放，所述旋转台模块的底部与所述转轴模块连接，顶部从所述框架的上壁伸出，且所述旋转台模块在所述框架开放的上壁和侧壁之间的路径上来回转动。

可选的，所述支柱模块包括两个转轴支柱，每个所述转轴支柱的顶部均设置有一弧形槽。

可选的，所述转轴模块包括转轴、蜗轮及两个深沟球轴承组件，两个所述深沟球轴承组件分别设置于所述转轴的两端，且一个所述深沟球轴承组件卡入一个所述转轴支柱的弧形槽中，所述蜗轮套设于所述转轴外且位于两个所述深沟球轴承组件之间，以使所述蜗轮转动时带动所述转轴轴向转动。

可选的，所述转轴模块还包括连接轴套及设置于所述连接轴套上的支撑台，所述连接轴套设置于所述轴承上，所述旋转台模块设置于所述支撑台上，所述轴承旋转时带动所述旋转台模块转动，以改变所述旋转台模块的垂向位置。

可选的，每个所述深沟球轴承组件均包括两个深沟球轴承及一转轴轴套，所述转轴轴套套设于每个所述深沟球轴承外，每个所述深沟球轴承组件通过一转轴固定件固定于对应的所述转轴支柱上。

可选的，所述蜗杆模块包括蜗杆支柱、蜗杆、第一圆锥齿轮及第二圆锥齿轮，所述蜗杆与所述蜗杆支柱转动连接，所述第一圆锥齿轮套设于所述蜗杆上，所述第二圆锥齿轮与所述第一圆锥齿轮啮合，所述蜗杆的至少一段具有螺旋齿，所述蜗轮与所述螺旋齿啮合，所述第二圆锥齿轮转动时，通过所述第一圆锥齿轮带动所述蜗杆转动，以使所述蜗轮带动所述转轴转动。

可选的，所述蜗杆模块还包括一圆柱齿轮及齿轮轴，所述圆柱齿轮与所述第二圆锥齿轮均套设于所述齿轮轴上。

可选的，所述变位机还包括驱动模块，所述驱动模块包括第一驱动电机，所述圆柱齿轮套设于所述第一驱动电机的转轴外，以使所述第一驱动电机驱动所述圆柱齿轮与所述第二圆锥齿轮一起转动。

可选的，所述旋转台模块包括旋转台及设置于所述旋转台内的第二驱动电机，所述旋转台表面的周向设置有用于固定工件的卡槽，所述第二驱动电机驱动所述旋转台旋转，以切换所述工件的位置。

在本发明提供的变位机中，包括旋转台模块、支柱模块、转轴模块和蜗杆模块，所述旋转台模块设置于所述转轴模块上，并能够绕水平面转动以切换工位，所述转轴模块设置于所述支柱模块上并与所述蜗杆模块转动连接，所述蜗杆模块驱动所述转轴模块绕其轴向转动，以改变所述旋转台模块的垂向位置，在工作时，所述旋转台模块能够自动旋转以切换工位，使旋转调速精度更准确，并且执行机构少、操作装卸时更加方便快捷。

附图说明

图1是本发明实施例提供的变位机的整体外观图；

图2是本发明实施例提供的变位机的整体外观拆卸图；

图3是本发明实施例提供的变位机的工作状态图；

图4是本发明实施例提供的变位机的框架立体图；

图5是本发明实施例提供的变位机的框架立体拆卸图；

图6是本发明实施例提供的变位机的支柱模块立体图；

图7是本发明实施例提供的变位机的转轴模块立体图；

图8是本发明实施例提供的变位机的转轴模块拆卸图；

图9是本发明实施例提供的变位机的蜗杆模块立体图；

图10是本发明实施例提供的变位机的蜗杆模块拆卸图；

图11是本发明实施例提供的变位机的驱动模块立体图；

图12是本发明实施例提供的变位机的驱动模块拆卸图；

图13是本发明实施例提供的变位机的旋转台模块立体图；

图14是本发明实施例提供的变位机的旋转台模块拆卸图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参阅图1，其为本实施例提供的变位机的整体结构示意图，如图1所示，所述变位机包括：旋转台模块1、支柱模块2、转轴模块3和蜗杆模块4，所述旋转台模块1设置于所述转轴模块3上，并能够绕水平面转动以切换工位，所述转轴模块3设置于所述支柱模块2上并与所述蜗杆模块4转动连接，所述蜗杆模块4驱动所述转轴模3块绕其轴向转动，以改变所述旋转台模块1的垂向位置。

具体的，如图4-图5所示，所述变位机还包括框架5，所述支柱模块2、转轴模块3及蜗杆模块4均设置于所述框架5内，所述框架5包括两个侧挡板54、一个后挡板51、一个上板56、一个底板53、四条方形管52、六个挤压角55，所述框架5底部由四条所述方形管52焊接组成，两个侧挡板54、一个后挡板51和底板53用螺栓、挤压角55固定形成框架，所述底板53上设置有螺孔，用来固定所述支柱模块2和所述蜗杆模块4。所述框架5的上板56较底板53窄，使得所述框架5的上壁和一侧壁呈开放状，所述旋转台模块1的底部与所述框架5内的转轴模块3连接，顶部从所述框架5的上壁伸出，且所述旋转台模块1可以在所述框架5开放的上壁和侧壁之间的路径上来回转动。也就是说，如图1和图3所示，所述旋转台模块1从所述垂直向上的状态向左旋转至与水平线平行，然后向右旋转以回到原位。

接着如图6所示，所述支柱模块2包括两个相同的转轴支柱21，每个所述转轴支柱21的顶部均设置有一弧形槽22。每个所述转轴支柱21可以用螺栓固定在所述框架5的底板53上，两个所述转轴支柱21用来支撑固定所述转轴模块3。

进一步，如图7所示，所述转轴模块3包括转轴31、蜗轮32及两个深沟球轴承组件33，两个所述深沟球轴承组件33分别设置于所述转轴31的两端，每个所述深沟球轴承组件33均包括两个深沟球轴承331及一转轴轴套332，所述转轴轴套332套设于每个所述深沟球轴承331外，一个所述深沟球轴承组件33卡入一个所述转轴支柱21的弧形槽中，再通过一转轴固定件34固定于对应的所述转轴支柱21上，这样一来，所述转轴31可以沿着轴向旋转。所述蜗轮32套设于所述转轴31外且位于两个所述深沟球轴承组件33之间，所述蜗轮32的内壁和所述转轴31的外壁上可以设置键槽，采用第一平键35插入所述蜗轮32的内壁和所述转轴31的外壁上的键槽内，以使所述蜗轮32转动时带动所述转轴31轴向转动。此外，所述转轴31两端的端部上还可以套设第一垫圈37和螺母38，以固定所述转轴31上各部件的位置，具体如图8所示。

进一步，所述转轴模块3还包括连接轴套391及设置于所述连接轴套391上的支撑台392，所述连接轴套391设置于所述轴承31上，所述旋转台模块1固定于所述支撑台392上，当所述轴承31旋转时可以带动所述旋转台模块1转动，以改变所述旋转台模块1的垂向位置。

如图9和图10所示，所述蜗杆模块4包括蜗杆支柱41、蜗杆42、第一圆锥齿轮43及第二圆锥齿轮44，所述蜗杆42的一端具有螺旋齿，另一端与套设有所述第一圆锥齿轮43，采用第二平键404使其与所述蜗杆42同步转动，所述蜗杆42设置有所述第一圆锥齿轮43一端通过蜗杆限位支撑件403连接所述蜗杆支柱41，以使所述蜗杆支柱41与所述蜗杆42转动连接。可选的，所述蜗杆支柱41和第一圆锥齿轮43间还放置有第二垫圈402。所述蜗杆42的顶端可连接所述框架5的上板56，并采用六角螺母405固定，蜗杆支柱41的底部用螺栓固定在所述框架5的底板53上。

进一步，所述第二圆锥齿轮44与所述第一圆锥齿轮43啮合传动，以将绕水平方向的转动转化为绕垂直方向的转动，所述蜗杆42的螺旋齿与所述蜗轮32啮合，所述第二圆锥齿轮44转动时，通过所述第一圆锥齿轮43带动所述蜗杆42转动，以使所述蜗轮32带动所述转轴31转动，而所述旋转台模块1是固定在所述转轴31上的，转轴31转动可以改变所述旋转台模块1的垂向位置。

如图10所示，所述蜗杆模块4还包括一圆柱齿轮45及齿轮轴46，所述圆柱齿轮45与所述第二圆锥齿轮43贴在一起并采用所述齿轮轴46和两个第三平键47连接使其同步转动。所述圆柱齿轮45与所述第二圆锥齿轮43均套设于所述齿轮轴46的一端，所述齿轮轴46的另一端套设一个齿轮轴轴套48后穿过所述蜗杆支柱41，并通过所述轴端挡圈401固定。

请参阅图11-图12所示，所述变位机还包括驱动模块6，所述驱动模块6包括第一驱动电机61，所述圆柱齿轮45套设于所述第一驱动电机61的转轴外，再插入第四平键64，以使所述第一驱动电机61驱动所述圆柱齿轮45与所述第二圆锥齿轮44一起转动。可选的，所述第一驱动电机61安装在第一电机箱架62上，所述第一电机箱架62用螺栓螺母固定在所述框架5的底板53上，四个第一箱板63固定在第一电机箱架62的四侧以形成箱体。

进一步，如图13-图14所示，所述旋转台模块1包括旋转台11及设置于所述旋转台11内的第二驱动电机14，所述旋转台11表面的周向设置有用于固定工件的卡槽111，所述第二驱动电机14驱动所述旋转台11旋转，以切换所述工件的位置。可选的，所述第二驱动电机14装在第二电机箱架12内，四个第二箱板13固定在所述第二电机箱架12四侧，所述旋转台11可以通过电机轴套15与所述第二驱动电机14连接，这样所述第二驱动电机14就可以使所述旋转台11转动。

当整体装配时，首先将框架5装配完成，即将方形管52焊接形成底座，再将底板53用螺栓螺母固定在框底座上，然后将两个侧挡板54固定在底板53两侧，其次，将后挡板51围上，使用六个挤压角55固定。另外将驱动模块6的第一电机箱架62使用螺栓固定在所述框架5的底板53上，再将驱动模块6的第一箱板63固定在第一电机箱架62的四侧，然后将第一驱动电机61用螺栓安装在第一电机箱架62上，将圆柱齿轮45安装到第一驱动电机61的转轴上，再将第三平键47插入，使第一驱动电机61可以带动圆柱齿轮45转动且不打滑；然后装配蜗杆模块4，将蜗杆支柱41用螺栓螺母固定到底板53上，将第二垫圈402套入蜗杆支柱41，其次将第一圆锥齿轮43套入蜗杆支柱41，再将蜗杆42插入第一圆锥齿轮43中，同时将第二平键404插入蜗杆42和第一圆锥齿轮43中的键槽内，使蜗杆42和第一圆锥齿轮43可以同轴转动，再将圆柱齿轮45和第二圆锥齿轮44贴在一起插入齿轮轴46内，采用第三平键47让其同轴转动，让圆柱齿轮45与驱动模块6咬合传动，第一圆锥齿轮43和第二圆锥齿轮44同样咬合，再将框架5的上板56盖上，使用螺栓连接后档板51和两个侧挡板54，并用蜗杆模块4的六角螺母405将上板56和蜗杆42稳住。并在底板53上安装支柱模块2的两个转轴支柱21,同样使用螺栓螺母固定。接着安装转轴模块3，首先将蜗轮32套入转轴31中，插入一个第一平键35，再将两个连接轴套391套入转轴31相关的位置中，将剩下的第一平键35插到转轴31与连接轴套391的键槽中，使蜗轮32和连接轴套391可以同轴转动，接着将转轴轴套332、深沟球轴承331、第一垫圈37、深沟球轴承331、转轴轴套332和第一垫圈37依次套入转轴31中，再将螺母38拧上转轴31，使第一垫圈37、转轴轴套332、深沟球轴承331等零件不滑落，接着将支撑台392安装在连接轴套391上，用螺栓螺母固定。其次将安装好的转轴模块3安装到支柱模块2上，使蜗轮32与蜗杆模块4的蜗杆42的齿轮咬合进行传动，使用转轴模块3的转轴固定件34把深沟球轴承组件33固定在转轴支柱21上同样使用螺栓螺母固定；最后旋转台模块1，先将第二驱动电机14安装到第二电机箱架12中，用电机轴套15固定连接第二驱动电机14和第二电机箱架12，再将四块第二箱板13装到第二电机箱架12的四侧，用螺栓固定，其次将旋转台11与电机轴套15连接固定，最后一步将安装好的旋转台模块1的第二电机箱架12固定在转轴模块3的支撑台392上，整个变位机安装到此结束。

当变位机工作时，驱动模块6工作带动圆柱齿轮45转动，进而使第二圆锥齿轮44转动，第二圆锥齿轮44又带动第一圆锥齿轮43转动，进而使蜗杆42转动，蜗杆42的转动会使蜗轮32转动，蜗轮32与连接轴套391同轴转动，使连接轴套391跟着转动，从而使旋转台模块1倾斜，倾斜度为0°到120°甚至更广，而第二驱动电机14可以让旋转台11在360°范围内转动，以此达到工作要求。

综上，在本发明实施例提供的变位机中，包括旋转台模块、支柱模块、转轴模块和蜗杆模块，所述旋转台模块设置于所述转轴模块上，并能够绕水平面转动以切换工位，所述转轴模块设置于所述支柱模块上并与所述蜗杆模块转动连接，所述蜗杆模块驱动所述转轴模块绕其轴向转动，以改变所述旋转台模块的垂向位置，在工作时，所述旋转台模块能够自动旋转以切换工位，使旋转调速精度更准确，并且执行机构少、操作装卸时更加方便快捷。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变位机，其特征在于，包括：旋转台模块、支柱模块、转轴模块和蜗杆模块，所述旋转台模块设置于所述转轴模块上，并能够绕水平面转动以切换工位，所述转轴模块设置于所述支柱模块上并与所述蜗杆模块转动连接，所述蜗杆模块驱动所述转轴模块绕其轴向转动，以改变所述旋转台模块的垂向位置。

2.如权利要求1所述的变位机，其特征在于，所述变位机还包括框架，所述支柱模块、转轴模块及蜗杆模块设置于所述框架内，所述框架的上壁和一侧壁开放，所述旋转台模块的底部与所述转轴模块连接，顶部从所述框架的上壁伸出，且所述旋转台模块在所述框架开放的上壁和侧壁之间的路径上来回转动。

3.如权利要求1所述的变位机，其特征在于，所述支柱模块包括两个转轴支柱，每个所述转轴支柱的顶部均设置有一弧形槽。

4.如权利要求3所述的变位机，其特征在于，所述转轴模块包括转轴、蜗轮及两个深沟球轴承组件，两个所述深沟球轴承组件分别设置于所述转轴的两端，且一个所述深沟球轴承组件卡入一个所述转轴支柱的弧形槽中，所述蜗轮套设于所述转轴外且位于两个所述深沟球轴承组件之间，以使所述蜗轮转动时带动所述转轴轴向转动。

5.如权利要求4所述的变位机，其特征在于，所述转轴模块还包括连接轴套及设置于所述连接轴套上的支撑台，所述连接轴套设置于所述轴承上，所述旋转台模块设置于所述支撑台上，所述轴承旋转时带动所述旋转台模块转动，以改变所述旋转台模块的垂向位置。

6.如权利要求4所述的变位机，其特征在于，每个所述深沟球轴承组件均包括两个深沟球轴承及一转轴轴套，所述转轴轴套套设于每个所述深沟球轴承外，每个所述深沟球轴承组件通过一转轴固定件固定于对应的所述转轴支柱上。

7.如权利要求4所述的变位机，其特征在于，所述蜗杆模块包括蜗杆支柱、蜗杆、第一圆锥齿轮及第二圆锥齿轮，所述蜗杆与所述蜗杆支柱转动连接，所述第一圆锥齿轮套设于所述蜗杆上，所述第二圆锥齿轮与所述第一圆锥齿轮啮合，所述蜗杆的至少一段具有螺旋齿，所述蜗轮与所述螺旋齿啮合，所述第二圆锥齿轮转动时，通过所述第一圆锥齿轮带动所述蜗杆转动，以使所述蜗轮带动所述转轴转动。

8.如权利要求7所述的变位机，其特征在于，所述蜗杆模块还包括一圆柱齿轮及齿轮轴，所述圆柱齿轮与所述第二圆锥齿轮均套设于所述齿轮轴上。

9.如权利要求8所述的变位机，其特征在于，所述变位机还包括驱动模块，所述驱动模块包括第一驱动电机，所述圆柱齿轮套设于所述第一驱动电机的转轴外，以使所述第一驱动电机驱动所述圆柱齿轮与所述第二圆锥齿轮一起转动。

10.如权利要求1所述的变位机，其特征在于，所述旋转台模块包括旋转台及设置于所述旋转台内的第二驱动电机，所述旋转台表面的周向设置有用于固定工件的卡槽，所述第二驱动电机驱动所述旋转台旋转，以切换所述工件的位置。