CN111336229A - 变速箱及上料装置 - Google Patents

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CN111336229A CN202010156920.8A CN202010156920A CN111336229A CN 111336229 A CN111336229 A CN 111336229A CN 202010156920 A CN202010156920 A CN 202010156920A CN 111336229 A CN111336229 A CN 111336229A
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张国梁
蔡振江
苏筱雨
黄秋娴
邢义虎
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Hebei Agricultural University
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Abstract

本发明提供了一种变速箱及上料装置，属于板材加工设备技术领域。变速箱包括箱体，以及均可旋转地支撑在箱体内的输入轴、第一输出轴和第二输出轴；第一输出轴通过第一间歇传动机构与输入轴连接，用于与外接第一设备传动连接；第二输出轴通过第二间歇传动机构与输入轴连接，用于与外接第二设备传动连接；第一输出轴和第二输出轴能够在输入轴的驱动下交错旋转。上料装置包括机架、设置在机架上且可绕自身轴线相对机架旋转的丝杠、设置在丝杠上的原料堆垛平台、用于将待加工板材推送至下一工位的推料机构，以及上述变速箱。本发明提供的变速箱及上料装置，仅使用一个动力源便可实现原料堆垛平台的升降和推料机构的驱动，无需设置两个动力源。

Description

变速箱及上料装置
技术领域
本发明属于板材加工设备技术领域，更具体地说，是涉及一种变速箱及上料装置。
背景技术
在木制品生产过程中，板材或者方材原料的上料输送是第一道辅助工序。在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中存在至少如下问题：以往的上料装置往往包括两部分：(1)原料堆垛平台，采用液压或者机械方式升降；(2)推料机构，采用液压/气压缸或者齿轮齿条带动推料机构推料。二者虽然相互配合，但需要采用至少两种动力输入方式，比如两个电机根据启动和停止信号交替工作。这样就导致上料装置成本高且重量大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变速箱及上料装置，旨在解决目前的上料装置成本高且重量大的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种变速箱，包括：
箱体；
输入轴，可旋转地支撑在所述箱体内，用于与外接动力源传动连接；
第一输出轴，可旋转地支撑在所述箱体内，通过第一间歇传动机构与所述输入轴连接，用于与外接第一设备传动连接；以及
第二输出轴，可旋转地支撑在所述箱体内，通过第二间歇传动机构与所述输入轴连接，用于与外接第二设备传动连接；
其中，所述第一输出轴和所述第二输出轴能够在所述输入轴的驱动下交错旋转。
进一步地，所述第一间歇传动机构包括：
第一从动轴，可旋转地支撑在所述箱体内，与所述输入轴传动连接；以及
第二从动轴，可旋转地支撑在所述箱体内，通过槽轮机构与所述第一从动轴连接，并通过变速传动机构与所述第一输出轴传动连接。
进一步地，所述第二间歇传动机构包括：
第三从动轴，可旋转地支撑在所述箱体内，与所述输入轴传动连接；以及
第四从动轴，可旋转地支撑在所述箱体内，通过不完全齿轮机构与所述第三从动轴连接，并与所述第二输出轴传动连接。
进一步地，所述第四从动轴通过锥齿轮机构与所述第二输出轴连接。
进一步地，所述第一从动轴通过齿轮传动机构与所述输入轴连接，所述第三从动轴通过链条传动机构与所述输入轴连接。
本发明提供的变速箱的有益效果在于：与现有技术相比，本发明变速箱不再是单输入单输出变速装置，而是借助第一间歇传动机构和第二间歇传动机构实现了输入轴对第一输出轴和第二输出轴的交错驱动。使用本实施例提供的变速箱可驱动交错工作的两个设备。将本方案中的变速箱应用于板材上料装置仅使用一个动力源便可实现原料堆垛平台的升降和推料机构的驱动，无需设置两个动力源，进而可有效降低了设备生产及购置成本，降低设备重量，便于设备推广。
本发明还提供了一种上料装置，包括：
机架；
丝杠，设置在所述机架上，且可绕自身轴线相对所述机架旋转；
原料堆垛平台，设置在所述丝杠上，且能够随所述丝杠的转动沿所述丝杠的轴线上下移动，用于承载待加工板材；
推料机构，用于将待加工板材推送至下一工位；以及
所述的变速箱，所述第一输出轴与所述丝杠传动连接，所述第二输出轴与所述推料机构传动连接。
进一步地，所述机架的上部设置有平行于所述原料堆垛平台的滑轨；
所述推料机构包括位于所述滑轨上的推料手以及设置在所述机架上的曲柄滑块机构；所述曲柄滑块机构与所述第二输出轴传动连接，用于驱动所述推料手沿所述滑轨往复移动。
进一步地，所述滑轨设置有两个且分设于所述原料堆垛平台的两侧；所述推料手的两端分别设置有用于与相应所述滑轨滚动接触的滚轮。
进一步地，所述丝杠设有两个且分设于所述原料堆垛平台的两侧，其中一个所述丝杠与所述第一输出轴、另一个所述丝杠分别传动连接。
进一步地，所述原料堆垛平台的底部设置有与所述丝杠螺纹连接的螺母，所述原料堆垛平台上设置有供所述丝杠穿过的通孔，且所述通孔的孔径大于所述丝杠的直径。
本发明提供的上料装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明上料装置采用了上述具有单输入双输出功能的变速箱，实现了原料堆垛平台与推料机构的交错运转，进而实现了上料工序的稳定进行。采用上述变速箱仅需单一动力输入便可完成板材加工中原料进给上料工作，进而有效降低了上料装置的生产及购置成本，降低了上料装置的重量，便于上料装置的推广。本发明提供的上料装置可应用于家具生产领域。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的变速箱的立体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的变速箱的俯视结构示意图；
图3为沿图2中A-A线的剖视结构图；
图4为本发明实施例提供的上料装置的立体结构示意图一；
图5为本发明实施例提供的上料装置的立体结构示意图二。
图中：100、箱体；110、输入轴；120、第一输出轴；130、第二输出轴；200、第一间歇传动机构；210、第一从动轴；220、第二从动轴；230、槽轮机构；240、变速传动机构；300、第二间歇传动机构；310、第三从动轴；320、第四从动轴；330、不完全齿轮机构；400、机架；410、丝杠；420、原料堆垛平台；430、推料机构；431、推料手；432、曲柄滑块机构；433、滚轮；434、传动轴；440、滑轨；450、螺母。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请一并参阅图1至图3，现对本发明实施例提供的变速箱进行说明。所述变速箱，包括箱体100，以及均可旋转地支撑在箱体100内的输入轴110、第一输出轴120和第二输出轴130。输入轴110用于与外接动力源传动连接。第一输出轴120通过第一间歇传动机构200与输入轴110连接，用于与外接第一设备传动连接。第二输出轴130通过第二间歇传动机构300与输入轴110连接，用于与外接第二设备传动连接。其中，第一输出轴120和第二输出轴130能够在输入轴110的驱动下交错旋转。
这里所说的交错旋转，是指第一输出轴120旋转时，第二输出轴130不动，反之第二输出轴130旋转时，第一输出轴120不动。
使用时，将输入轴110与外接动力源连接，第一输出轴120与外接第一设备连接，第二输出轴130与外接第二设备连接。之后启动动力源，输入轴110在动力源的驱动下绕自身轴线旋转，同时通过第一间歇传动机构200、第二间歇传动机构300驱动第一输出轴120、第二输出轴130交错旋转。进而实现第一设备和第二设备的交错工作。
本实施例中的动力源可以是电机或其他可以驱动输入轴110旋转的动力装置，在此不做限定。第一间歇传动机构200和第二间歇传动机构300可根据需要选择市场现有的间歇传动机构，如槽轮机构、不完全齿轮机构、连杆机构等，在此不做限定。
本发明实施例提供的变速箱，与现有技术相比，不再是单输入单输出变速装置，而是借助第一间歇传动机构200和第二间歇传动机构300实现了输入轴110对第一输出轴120和第二输出轴130的交错驱动。使用本实施例提供的变速箱可驱动交错工作的两个设备。
为便于理解，现以板材上料装置为例进行说明，可使第一输出轴120和第二输出轴130分别驱动上料装置中的原料堆垛平台420和推料机构430。这样整个板材上料装置仅使用一个动力源即可实现原料堆垛平台420的升降和推料机构430的驱动，无需设置两个动力源，进而有效降低了设备生产及购置成本，降低设备重量，便于设备推广。
进一步地，箱体100为中空立方体，输入轴110、第一输出轴120和第二输出轴130分别有一端穿过箱体100的相应侧壁延伸至箱体100外、用于与相应外接设备连接。这样便于相应外接设备与变速箱中的相应轴体连接。
作为本发明提供的变速箱的一种具体实施方式，请参阅图2及图3，第一间歇传动机构200包括均可旋转地支撑在箱体100内的第一从动轴210和第二从动轴220。第一从动轴210与输入轴110传动连接。第二从动轴220通过槽轮机构230与第一从动轴210连接，并通过变速传动机构240与第一输出轴120传动连接。
本实施例中第一从动轴210可通过市场上现有的传动机构与输入轴110连接，如齿轮传动机构、皮带传动机构、链条传动机构等，具体可根据实际使用需要设定，在此不做限定。
具体地，输入轴110通过传动机构将动力传递给第一从动轴210，第一从动轴210上安装有槽轮机构230的拨盘，与安装在第二从动轴220上的槽轮配合组成槽轮机构230，初设圆销数目为1，槽数为4，即第一从动轴210转1圈，第二从动轴220转1/4圈，而且是间歇转动。
第一间歇传动机构200采用槽轮机构230，结构简单、工作可靠、机械效率高。
本实施例中的变速传动机构240可采用市场上现有的齿轮变速机构或其他变速传动装置，在此不做限定。当采用齿轮变速机构时，还可在第二从动轴220和第一输出轴120之间加装第五从动轴，之后在第二从动轴220、第五从动轴和第一输出轴120上加装依次啮合的齿轮(如连续齿数比为2/1的外啮合齿轮)进行变速，也可采用其他齿数比的齿轮变速机构或其他结构的变速机构，在此不做限定。
作为本发明提供的变速箱的一种具体实施方式，请参阅图2及图3，第二间歇传动机构300包括均可旋转地支撑在箱体100内的第三从动轴310和第四从动轴320。第三从动轴310与输入轴110传动连接。第四从动轴320通过不完全齿轮机构330与第三从动轴310连接，并通过传动机构与第二输出轴130连接。
本实施例中第三从动轴310可通过市场上现有的传动机构与输入轴110连接，如齿轮传动机构、皮带传动机构、链条传动机构等，具体可根据实际使用需要设定，在此不做限定。
具体地，输入轴110可通过链条传动机构将动力传递给第三从动轴310，链传动的速比为1；第三从动轴310和第四从动轴320上安装有一对相互啮合的不完全齿轮，每个不完全齿轮的少齿数为总齿数的1/4。
变速箱的工作过程如下：
Step1：输入轴110转动，转过3/4圈的过程中，第一从动轴210上的拨盘的外凸圆弧锁住了第二从动轴220的内凹圆弧，因此第二从动轴220不转动，导致第一输出轴120不输出动力，即不转动；在此过程中，通过第二输出轴130的动力传递路线驱动第二输出轴130输出动力；
Step2：输入轴110转过另外的1/4圈过程中，位于第三从动轴310上的不完全齿轮的1/4外凸无齿弧与第四从动轴320上的不完全齿轮的1/4内凹无齿弧相互锁住时，第二输出轴130不输出动力，即不转动；在此过程中，第一从动轴210上的拨盘通过圆销驱动槽轮转动，并通过第一输出轴120的动力传递驱动第一输出轴120转过1圈。
第二间歇传动机构300采用不完全齿轮机构330，结构简单、制造容易、工作可靠，使得第二输出轴130的运动时间和静止时间可在较大范围内变化。
作为本发明提供的变速箱的一种具体实施方式，参阅图2，第四从动轴320通过锥齿轮机构与第二输出轴130连接。
第四从动轴320通过锥齿轮机构与第二输出轴130连接，实现了传动方向的改变，使得第二输出轴130可与第一输出轴120或输入轴110垂直设置，从而更加便于外接第一设备和外接第二设备分别与第一输出轴120和第二输出轴130连接。
具体地，第四从动轴320与第二输出轴130可通过一对传动比为4/3的锥齿轮机构啮合，也可通过其他传动比的锥齿轮机构连接，具体可根据使用需要设定，在此不做限定。
作为本发明提供的变速箱的一种具体实施方式，参阅图2及图3，第一从动轴210通过齿轮传动机构与输入轴110连接，第三从动轴310通过链条传动机构与输入轴110连接。
第一从动轴210通过齿轮传动机构与输入轴110连接，实现了输入轴110对第一从动轴210的稳定驱动，且结构简单，便于维修。
第三从动轴310通过链条传动机构与输入轴110连接，使得第三从动轴310可位于输入轴110较远的地方，进而使得第二输出轴130与第一输出轴120之间的间距可根据使用需要灵活设定，从而进一步提高了外接第一设备和外接第二设备分别与第一输出轴120和第二输出轴130连接的便捷性。
本发明还提供了一种上料装置。请参阅图4及图5，上料装置包括机架400、设置在机架400上且可绕自身轴线相对机架400旋转的丝杠410、设置在丝杠410上的原料堆垛平台420、用于将待加工板材推送至下一工位的推料机构430，以及上述变速箱。
其中，原料堆垛平台420能够随丝杠410转动沿丝杠410的轴线上下移动，用于承载待加工板材。变速箱的第一输出轴120与丝杠410传动连接，第二输出轴130与推料机构430传动连接。
使用前，先将动力源(如电机)与输入轴110连接，再将第一输出轴120与丝杠410传动连接，第二输出轴130与推料机构430传动连接。使用时，将待加工板材堆垛至原料堆垛平台420上，之后调整原料堆垛平台420的高度或原料堆垛平台420上板体的层数，使得位于原料堆垛平台420最上方的板材高度与推料机构430的高度相当，之后启动变速箱，第二输出轴130驱动推料机构430向前顶推位于原料堆垛平台420最上方的板材，将其由原料堆垛平台420上推动至下一工位，之后推料机构430回复原位，第二输出轴130停止旋转，第一输出轴120驱动丝杠410旋转，原料堆垛平台420随之上升一定距离，使得当前位于原料堆垛平台420最上方的板材高度与推料机构430所在高度相当，之后重复上述操作，直至原料堆垛平台420上的板材全部被推送至下一个工位为止。
本实施例中丝杠410和推料机构430可分别通过链条传动机构、齿轮传动机构等与相应输出轴连接，具体可根据实际情况而定，在此不做限定。
本发明实施例提供的上料装置，采用了上述具有单输入双输出功能的变速箱，实现了原料堆垛平台420与推料机构430的交错运转，进而实现了上料工序的稳定进行。采用上述变速箱仅需单一动力输入便可完成板材加工中原料进给上料工作，进而有效降低了上料装置的生产及购置成本，降低了上料装置的重量，便于上料装置的推广。本实施例提供的上料装置可应用于家具生产领域。
参阅图4及图5，作为本发明提供的上料装置的一种具体实施方式，丝杠410设有两个且分设于原料堆垛平台420的两侧，其中一个丝杠410与第一输出轴120、另一个丝杠410分别传动连接。
原料堆垛平台420的两侧分别设置丝杠410，使得原料堆垛平台420的两侧受力相当，保证了原料堆垛平台420的平衡，降低了使用过程中原料堆垛平台420发生倾斜的风险。
两个丝杠410之间可通过链条传动机构、齿轮传动机构等进行传动，具体可根据使用需要灵活设定，在此不做限定。
请参阅图4及图5，作为本发明提供的上料装置的一种具体实施方式，机架400的上部设置有平行于原料堆垛平台420的滑轨440。推料机构430包括设置在滑轨440上的推料手431以及曲柄滑块机构432；曲柄滑块机构432设置在机架400上，与第二输出轴130传动连接，用于驱动推料手431沿滑轨440往复移动。
使用时，第二输出轴130自转可带动曲柄滑块机构432中的曲柄旋转，进而通过导杆推动滑块沿滑轨440往复移动，实现待加工板体的推送。采用曲柄滑块机构432作为推料机构430的驱动机构，结构简单，且可将第二输出轴130所产生的整周或不整周的回转力转换为往复移动的驱动力，用于待加工板材的推送，符合其使用需求。
具体地，推料机构430还包括可旋转地设置在机架400上的传动轴434，传动轴434通过锥齿轮机构与第二输出轴130连接，通过链条传动机构与曲柄滑块机构432中的曲柄机构传动连接。这样可改变第二输出轴130的传力方向，便于其驱动位于变速箱斜上方的曲柄滑块机构432工作。
请参阅图4及图5，作为本发明提供的上料装置的一种具体实施方式，滑轨440设置有两个且分设于原料堆垛平台420的两侧；推料手431的两端分别设置有用于与相应滑轨440滚动接触的滚轮433。
滚轮433的设置避免了滑块与滑轨440直接接触，进而降低了滑块往复移动时与滑轨440之间的摩擦力，及使用时两者发生磨损的风险。
请参阅图4及图5，作为本发明提供的上料装置的一种具体实施方式，原料堆垛平台420的底部设置有与丝杠410螺纹连接的螺母450，原料堆垛平台420上设置有供丝杠410穿过的通孔，且通孔的孔径大于丝杠410的直径。
使用时，可将螺母450焊接或通过胶水固定于原料堆垛平台420的底面上，再将丝杠410由螺母450的螺纹孔中穿过。其中原料堆垛平台420上的通孔与螺母450的螺纹孔连通，且该通孔的直径大于丝杠410的外径，这样当丝杠410由螺母450的螺纹孔中穿出再穿入该通孔时，丝杠410的外壁不会与该通孔的内壁接触，进而有效降低了使用过程中原料堆垛平台420发生磨损的风险。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.变速箱，其特征在于，包括：
箱体；
输入轴，可旋转地支撑在所述箱体内，用于与外接动力源传动连接；
第一输出轴，可旋转地支撑在所述箱体内，通过第一间歇传动机构与所述输入轴连接，用于与外接第一设备传动连接；以及
第二输出轴，可旋转地支撑在所述箱体内，通过第二间歇传动机构与所述输入轴连接，用于与外接第二设备传动连接；
其中，所述第一输出轴和所述第二输出轴能够在所述输入轴的驱动下交错旋转。
2.如权利要求1所述的变速箱，其特征在于，所述第一间歇传动机构包括：
第一从动轴，可旋转地支撑在所述箱体内，与所述输入轴传动连接；以及
第二从动轴，可旋转地支撑在所述箱体内，通过槽轮机构与所述第一从动轴连接，并通过变速传动机构与所述第一输出轴传动连接。
3.如权利要求2所述的变速箱，其特征在于，所述第二间歇传动机构包括：
第三从动轴，可旋转地支撑在所述箱体内，与所述输入轴传动连接；以及
第四从动轴，可旋转地支撑在所述箱体内，通过不完全齿轮机构与所述第三从动轴连接，并与所述第二输出轴传动连接。
4.如权利要求3所述的变速箱，其特征在于：所述第四从动轴通过锥齿轮机构与所述第二输出轴连接。
5.如权利要求3或4所述的变速箱，其特征在于：所述第一从动轴通过齿轮传动机构与所述输入轴连接，所述第三从动轴通过链条传动机构与所述输入轴连接。
6.上料装置，其特征在于，包括：
机架；
丝杠，设置在所述机架上，且可绕自身轴线相对所述机架旋转；
原料堆垛平台，设置在所述丝杠上，且能够随所述丝杠的转动沿所述丝杠的轴线上下移动，用于承载待加工板材；
推料机构，用于将待加工板材推送至下一工位；以及
权利要求1-5任一项所述的变速箱，所述第一输出轴与所述丝杠传动连接，所述第二输出轴与所述推料机构传动连接。
7.如权利要求6所述的上料装置，其特征在于：所述机架的上部设置有平行于所述原料堆垛平台的滑轨；
所述推料机构包括位于所述滑轨上的推料手以及设置在所述机架上的曲柄滑块机构；所述曲柄滑块机构与所述第二输出轴传动连接，用于驱动所述推料手沿所述滑轨往复移动。
8.如权利要求7所述的上料装置，其特征在于：所述滑轨设置有两个且分设于所述原料堆垛平台的两侧；所述推料手的两端分别设置有用于与相应所述滑轨滚动接触的滚轮。
9.如权利要求6-8任一项所述的上料装置，其特征在于：所述丝杠设有两个且分设于所述原料堆垛平台的两侧，其中一个所述丝杠与所述第一输出轴、另一个所述丝杠分别传动连接。
10.如权利要求6-8任一项所述的上料装置，其特征在于：所述原料堆垛平台的底部设置有与所述丝杠螺纹连接的螺母，所述原料堆垛平台上设置有供所述丝杠穿过的通孔，且所述通孔的孔径大于所述丝杠的直径。
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