CN110822915B - 一种专用于中小型真空炉炉内模具的多工位的传动机构 - Google Patents

一种专用于中小型真空炉炉内模具的多工位的传动机构 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种专用于中小型真空炉炉内模具的多工位的传动机构，包括升降机构、平移机构、旋转机构组成；升降机构包括伺服电动缸、升降套筒、导向柱、滑轨底座和动密封组件；平移机构包括真空步进电机、圆柱齿轮、丝杠丝母、滑轨、滑块、丝杆支撑座、传动架和叉子；旋转机构包括直线轴承、过渡板、圆柱齿轮、伺服电机减速机、回转支承、大套筒、动密封套和骨架胶圈；本发明具有运动平稳精确，加工难度小，占用空间小，易于维护，工况适应性强等特点。

Description

一种专用于中小型真空炉炉内模具的多工位的传动机构
技术领域
本发明涉及传动机构技术领域，特别涉及一种专用于中小型真空炉炉内模具的多工位的传动机构。
背景技术
目前真空冶金炉(包括VIM、VIDP、VAR、VIFL等)的需求有扩大的趋势，且由于航空精密铸造件或其他精密件需要热处理保温工艺，从而形成真空冶金炉需要多腔室包括熔炼与保温室，这样就需要多功能模具传动机构从各个腔室之间工作运输模具等。传统的模具传动机构通过炉外链传动，炉内模具车滚子传动等组成，此机构具有复杂安装困难，且占用空间大，运动不平稳，动作单一等缺点。由于航空精密件等需要平稳运输，所以上缺点体显得尤为明显，严重制约了设备的性能与可靠性，而这种多功能模具传动机构通过伺服电机等包含三个动作，有效避免了上述问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种专用于中小型真空炉炉内模具的多工位的传动机构，具体技术方案如下：
一种专用于中小型真空炉炉内模具的多工位的传动机构，包括升降机构、平移机构、旋转机构组成；
升降机构包括伺服电动缸、升降套筒、导向柱、滑轨底座和动密封组件；
平移机构包括真空步进电机、圆柱齿轮、丝杠丝母、滑轨、滑块、丝杆支撑座、传动架和叉子；
旋转机构包括直线轴承、过渡板、圆柱齿轮、伺服电机减速机、回转支承、大套筒、动密封套和骨架胶圈；
骨架胶圈置于动密封套内侧，骨架胶圈的内表面与大套筒外表面压紧接触；
伺服电动缸与升降套筒的底部相连，升降套筒的顶部与滑轨底座相连，滑块设置在滑轨上，传动架固定在滑轨底座之上，导向柱与滑轨底座固定连接，动密封组件与大套筒固定连接；
真空步进电机与传动架固定连接，丝杆支撑座与传动架固定连接，丝杆支撑座固定丝杠两端，丝母与叉子固定连接，叉子与丝母螺丝把接后在滑轨上实现滑动动作；
所述圆柱齿轮与伺服电机减速机连接、大套筒通过螺栓分别与回转支承和过渡板连接，直线轴承与过渡板固定连接；
所述动密封组件由密封座、V型密封圈、铜压环、防尘圈和压盖组成；动密封组件用于保证了升降套筒在运动过程中真空腔室的密封性能；
铜压环、V型密封圈逐级安装在密封座内，压盖通过螺栓与密封座把接并将铜压环、V型密封圈压紧，防尘圈置于压盖内环缝中；
伺服电动缸、真空步进电机、伺服电机减速机动作平稳可靠，精度准确；三个动作简单分开运作；真空步进电机7可在真空下运作；动密封组件骨架胶圈在旋转、直线运动下，密封真空可靠。
所述的一种专用于中小型真空炉炉内模具的多工位的传动机构，其优选方案为当伺服电动缸动作即缸杆上升，带动升降套筒、滑轨底座可停止在伺服电动缸行程内任意位置，导向柱、直线轴承起导向作用，保证升降的平稳性，动密封组件保证真空腔室与外界大气的密封。
所述的一种专用于中小型真空炉炉内模具的多工位的传动机构，其优选方案为真空步进电机动作带动圆柱齿轮旋转，圆柱齿轮旋转带动与其键连接的丝杠旋转，从而带动丝母和叉子在滑轨上作直线运动。
所述的一种专用于中小型真空炉炉内模具的多工位的传动机构，其优选方案为伺服电机减速机旋转驱动键连接的圆柱齿轮从而驱动与其啮合的回转支承啮合旋转，大套筒和过渡板随回转支承转动，过渡板的转动又带动直线轴承和与其连接的导向柱运动，从而实现滑轨底座及与其连接的传动架、滑轨底座及叉子的转动。
本发明的有益效果：本发明最不同于传统结构采用炉外链传动而带动模具车滚动的形式，而是创新性地采用齿轮、电机、丝杠等组合。这种机构简单可靠省空间且可以保证在真空室内平稳运作。首首先，而本发明机构具有三工位运动动作，包括升降、平移、旋转；其次，本发明传动机构全部采用高精度伺服、步进电机，高进度齿轮、丝杠等，保证传动的平稳准确；最后，而本发明机构升降机构采用伺服电动缸，旋转机构采用伺服电机带动齿轮与回转支撑啮合，从而带动整个机构旋转，平移采用真空步进电机带动齿轮与丝杠连接使模具平稳移动。本发明具有运动平稳精确，加工难度小，占用空间小，易于维护，工况适应性强等特点。可广泛应用于VIM、VIDP、VAR、VIFL及其它类似的设备上，也可用于其它真空场合需要进行模具移动或其它零件运转传送工况中。
附图说明
图1为多功能模具传动机构的结构示意图；
图2为多功能模具传动机构的升降机构结构图；
图3为多功能模具传动机构的平移机构结构图；
图4为多功能模具传动机构的旋转机构结构图；
图5为多功能模具传动机构的动密封局部图。
图中，1、伺服电动缸2、升降套筒3、导向柱4、直线轴承5、过渡板6、动密封组件7、真空步进电机8、圆柱齿轮9、丝杠10、丝母11、滑轨12、滑块13、丝杆支撑座14、传动架15、叉子16、伺服电机减速机17、回转支承18、大套筒19、动密封套20、骨架胶圈21、限位开关22、滑轨底座23、圆柱齿轮。
具体实施方式
根据图1-5所示，一种专用于中小型真空炉炉内模具的多工位的传动机构，包括升降机构、平移机构、旋转机构组成；
升降机构包括伺服电动缸1、升降套筒2、导向柱3、滑轨底座22和动密封组件6；
平移机构包括真空步进电机7、圆柱齿轮8、丝杠9丝母10、滑轨11、滑块12、丝杆支撑座13、传动架14和叉子15；
旋转机构包括直线轴承4、过渡板5、圆柱齿轮23、伺服电机减速机16、回转支承17、大套筒18、动密封套19和骨架胶圈20；
骨架胶圈20置于动密封套19内侧，骨架胶圈20的内表面与大套筒18外表面压紧接触；
伺服电动缸1与升降套筒2的底部相连，升降套筒2的顶部与滑轨底座22相连，滑块12设置在滑轨11上，传动架14固定在滑轨底座22之上，导向柱3与滑轨底座22固定连接，动密封组件6与大套筒18固定连接；
真空步进电机7与传动架14固定连接，丝杆支撑座13与传动架14固定连接，丝杆支撑座11固定丝杠9两端，丝母10与叉子15固定连接，叉子15与丝母10螺丝把接后在滑轨11上实现滑动动作；
所述圆柱齿轮23与伺服电机减速机16连接、大套筒18通过螺栓分别与回转支承17和过渡板5连接，直线轴承4与过渡板5固定连接；
所述动密封组件6由密封座601、V型密封圈602、铜压环603、防尘圈604和压盖605组成；动密封组件6用于保证了升降套筒2在运动过程中真空腔室的密封性能；
铜压环603、V型密封圈602逐级安装在密封座601内，压盖605通过螺栓与密封座601把接并将铜压环603、V型密封圈602压紧，防尘圈604置于压盖605内环缝中；
伺服电动缸1、真空步进电机7、伺服电机减速机16动作平稳可靠，精度准确；三个动作简单分开运作；真空步进电机7可在真空下运作；动密封组件6骨架胶圈20在旋转、直线运动下，密封真空可靠。
当伺服电动缸1动作即缸杆上升，带动升降套筒2、滑轨底座22可停止在伺服电动缸1行程内任意位置，导向柱3、直线轴承4起导向作用，保证升降的平稳性，动密封组件6保证真空腔室与外界大气的密封。
真空步进电机7动作带动圆柱齿轮8旋转，圆柱齿轮8旋转带动与其键连接的丝杠9旋转，从而带动丝母10和叉子15在滑轨11上作直线运动。
伺服电机减速机16旋转驱动键连接的圆柱齿轮23从而驱动与其啮合的回转支承17啮合旋转，大套筒18和过渡板5随回转支承17转动，过渡板5的转动又带动直线轴承4和与其连接的导向柱3运动，从而实现滑轨底座22及与其连接的传动架14、滑轨底座22及叉子15的转动。
一种专用于中小型真空炉炉内模具的多工位的传动机构的工作过程：(一)升降动作的过程：1.当伺服电动缸1动作即缸杆上升，带动螺纹连接的升降套筒2、滑轨底座22和传动架14，升降过程可停止在伺服电动缸1行程内任意位置；2.导向柱3在直线轴承4内滑动起导向作用，保证升降的平稳性。3.升降套筒2在动密封组件6内滑动升降保证真空密封。(二)平移动作的过程：1.真空步进电机7旋转动作带动键连接的圆柱齿轮8旋转，从而带动与其啮合的圆柱齿轮8旋转，圆柱齿轮8旋转带动与其键连接的丝杠9旋转，从而带动丝母10和叉子15在滑轨11上作直线运动。(三)旋转动作的过程：1.伺服电机减速机16旋转驱动键连接的圆柱齿轮23从而驱动与其啮合的回转支承17啮合旋转，大套筒18和过渡板5随回转支承17转动，过渡板5的转动又带动直线轴承4和与其连接的导向柱3运动，从而实现滑轨底座22及与其连接的传动架14、滑轨底座22及叉子15的转动；2.在旋转过程骨架胶圈20保证密封真空情况下带动与回转支承17螺丝把接的大套筒18、动密封套19等进行整个机构的旋转动作。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种专用于中小型真空炉炉内模具的多工位的传动机构，其特征在于，包括升降机构、平移机构、旋转机构组成；
升降机构包括伺服电动缸、升降套筒、导向柱、滑轨底座和动密封组件；
平移机构包括真空步进电机、圆柱齿轮、丝杠丝母、滑轨、滑块、丝杆支撑座、传动架和叉子；
旋转机构包括直线轴承、过渡板、圆柱齿轮、伺服电机减速机、回转支承、大套筒、动密封套和骨架胶圈；
骨架胶圈置于动密封套内侧，骨架胶圈的内表面与大套筒外表面压紧接触；
伺服电动缸与升降套筒的底部相连，升降套筒的顶部与滑轨底座相连，滑块设置在滑轨上，传动架固定在滑轨底座之上，导向柱与滑轨底座固定连接，动密封组件与大套筒固定连接；
真空步进电机与传动架固定连接，丝杆支撑座与传动架固定连接，丝杆支撑座固定丝杠两端，丝母与叉子固定连接，叉子与丝母螺丝把接后在滑轨上实现滑动动作；
所述圆柱齿轮与伺服电机减速机连接、大套筒通过螺栓分别与回转支承和过渡板连接，直线轴承与过渡板固定连接；
所述动密封组件由密封座、V型密封圈、铜压环、防尘圈和压盖组成；动密封组件用于保证了升降套筒在运动过程中真空腔室的密封性能；铜压环、V型密封圈逐级安装在密封座内，压盖通过螺栓与密封座把接并将铜压环、V型密封圈压紧，防尘圈置于压盖(605)内环缝中；
伺服电动缸、真空步进电机、伺服电机减速机动作平稳可靠，精度准确；三个动作简单分开运作；真空步进电机可在真空下运作；动密封组件骨架胶圈在旋转、直线运动下，密封真空可靠。
2.根据权利要求1所述的一种专用于中小型真空炉炉内模具的多工位的传动机构，其特征在于，当伺服电动缸动作即缸杆上升，带动升降套筒、滑轨底座可停止在伺服电动缸行程内任意位置，导向柱、直线轴承起导向作用，保证升降的平稳性，动密封组件保证真空腔室与外界大气的密封。
3.根据权利要求1所述的一种专用于中小型真空炉炉内模具的多工位的传动机构，其特征在于，真空步进电机动作带动圆柱齿轮旋转，圆柱齿轮旋转带动与其键连接的丝杠旋转，从而带动丝母和叉子在滑轨上作直线运动。
4.根据权利要求1所述的一种专用于中小型真空炉炉内模具的多工位的传动机构，其特征在于，伺服电机减速机旋转驱动键连接的圆柱齿轮从而驱动与其啮合的回转支承啮合旋转，大套筒和过渡板随回转支承转动，过渡板的转动又带动直线轴承和与其连接的导向柱运动，从而实现滑轨底座及与其连接的传动架、滑轨底座及叉子的转动。
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