CN111439574A - 一种小模数伞齿轮上下料机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于齿轮加工领域，特别公开了一种小模数伞齿轮上下料机构，包括：龙门桁架，包括横梁，所述横梁一侧固定有双导轨A，所述双导轨A之间设有齿条；送料机构，设置在横梁上，包括內涨夹具，所述内涨夹具通过驱动机构实现空间的三维动作，所述驱动机构连接在双导轨A上；存料机构，设置在横梁下方，包括一组底座，分别用于上料和下料，所述底座上方设有转盘机构，所述转盘机构旁还设有装夹机构A。本发明解决了小模数伞齿轮加工中存在装夹困难、产品上下料较慢等问题。

Description

一种小模数伞齿轮上下料机构

技术领域

本发明属于齿轮加工领域，特别涉及一种小模数伞齿轮上下料机构。

背景技术

伞齿轮最常用作两垂直轴的传动，但也适应其他角度的两轴的传动；其中小模数伞齿轮广泛应用在航空机械、电子产品、精密机械、仪器仪表和计时机构中，但是小模数伞齿轮加工中存在装夹困难、产品上下料较慢等问题，影响了产品生产的效率和自动化。

发明内容

本发明针对现有技术中存在小模数伞齿轮加工中存在装夹困难、产品上下料较慢等问题，提出了一种小模数伞齿轮上下料机构。

技术方案

一种小模数伞齿轮上下料机构，包括：

龙门桁架，包括横梁，所述横梁一侧固定有双导轨A，所述双导轨A之间设有齿条A；

送料机构，设置在横梁上，包括內涨夹具，所述内涨夹具通过驱动机构实现空间的三维动作，所述驱动机构连接在双导轨A上；

存料机构，设置在横梁下方，包括一组底座，分别用于上料和下料，所述底座上方设有转盘机构，所述转盘机构旁还设有装夹机构。

进一步的：所述内涨夹具包括涨套，所述涨套一端为连接座、另一端为瓣状涨头；所述涨套内穿设有涨芯，所述涨芯自由端为成锥状、可通过驱动机构沿着涨套轴向动作；所述连接座固定在连轴器上，所述连轴器另一端套接固定套筒；所述涨套上还依次套接有弹簧、脱料环，所述脱料环外壁沿着轴向方向设有行程孔，所述行程孔内穿设有限位螺栓，所述螺栓固定在涨套上。

进一步的：所述涨芯通过气缸A进行驱动，所述气缸A的伸缩杆连接涨芯。

进一步的：所述驱动机构包括：

X轴的支架，所述支架背面通过导轨槽A套接在双导轨A上，所述支架前面还设有竖直放置的导轨槽B，所述支架通过齿轮驱动沿着齿条A实现X轴方向的移动；

Z轴的连杆，所述连杆连接在支架前面，所述连杆侧面设有导轨B，所述导轨B套接在导轨槽B上，所述连杆底部设有导轨槽C，所述连杆通过齿轮齿条驱动实现Z轴方向移动；

Y轴的底座，所述底座连接在连杆底部，所述底座端部设有内涨夹具，所述底座顶面设置有导轨C，所述导轨C套接在导轨槽C上，所述底座通过驱动实现Y轴方向的移动。

进一步的：所述支架包括横向支架，所述横向支架用于固定有电机A的连接板，所述连接板上还设有用于输出轴伸出的孔；所述横向支架上还固定有竖向支架，所述竖向支架为“凹槽”结构，一侧用于连接电机B、另两侧内侧面设有导轨槽B。

进一步的：所述连杆外壁靠近电机B的一侧固定有齿条B，所述连杆通过电机B驱动齿轮进而带动齿条B动作，连杆底部外侧固定有气缸B，所述气缸B驱动底座动作。

进一步的：所述底座顶面还固定有向外侧延伸的立板，所述立板与气缸B的伸缩杆固定连接。

进一步的：所述转盘机构包括转盘，所述转盘通过电机机构驱动转动，所述转盘上沿着圆周均匀分布有储料杆；

装夹机构A，设置在转盘机构旁，包括立板，所述立板一侧底部设有抬升机构A、上部设有装夹机构B；所述抬升机构A包括支撑座A，所述支撑座A通过丝杠传动机构驱动动作，所述支撑座A上设有抬升板，所述抬升板靠近储料杆的一端设有与储料杆相匹配的凹槽，所述抬升板通过气缸C驱动形成进给的第一位置、退出的第二位置，所述进给的第一位置凹槽卡进储料杆；

所述装夹机构B包括支撑座B，所述支撑座B通过气缸D驱动动作，所述支撑座B上设有夹钳，所述夹钳通过指动气缸E驱动夹合，所述支撑座B 包括加装的第一位置、抬升的第二位置，所述抬升的第二位置高于储料杆顶部。

进一步的：所述转盘下方沿着圆周均匀分布有支撑杆，所述支撑杆底部固定在底座上、顶部设有滚轮。

进一步的：所述储料杆为套杆并可调节高度。

有益效果

1.通过设置龙门桁架、送料机构、存料机构的配合，将送料机构设置在龙门桁架横梁两端，在横梁两端下方设有储料机构，实现小模数伞齿轮加工时的上下料；

2.通过内涨夹具中涨套与涨芯的设计，能方便的实现小模数伞齿轮抓取，涨套上依次套接有弹簧、脱料环，下料时，脱料环在弹簧的作用下，压住伞齿轮、实现稳定的下料；

3.通过涨芯自由端设有圆锥台，涨套的瓣状头内侧面为与之配合的斜面，通过涨芯的运动，撑开涨套瓣状头，从而实现小模数伞齿轮的抓取；

4.X轴的支架、Z轴的连杆、Y轴的底座通过导轨与导轨槽连接，保证了运动的平稳与精准；

5.X轴的支架、Z轴的连杆通过齿轮齿条动作，能够具有较大承载力，保证了整个机构的运行平稳；

6.通过在底座上设置的转盘机构与装夹机构配合，实现工件的上下料，装夹机构包括抬升机构A、抬升机构B，通过抬升机构A将工件抬升后，然后抬升机构B装夹工件配合内涨夹具实现工件的夹装；

7.在转盘下方圆周设置支撑杆，支撑杆顶部设有滚轮，在保证转盘转动的同时，还能保证转盘的平衡稳定；

8.储料杆为套管并可调节高度，方便拆装以及根据加工量调整高度。

附图说明

图1为一种小模数伞齿轮上下料机构整体结构示意图。

图2为一种小模数伞齿轮上下料机构龙门桁架结构示意图。

图3为一种小模数伞齿轮上下料机构送料机构结构示意图。

图4为一种小模数伞齿轮上下料机构存料机构结构示意图。

图5为一种小模数伞齿轮上下料机构送料机构连接示意图1。

图6为一种小模数伞齿轮上下料机构送料机构连接示意图2。

图7为一种小模数伞齿轮上下料机构X轴支架结构示意图。

图8为一种小模数伞齿轮上下料机构Z轴底座结构示意图。

图9为一种小模数伞齿轮上下料机构内涨夹具结构示意图。

图10为一种小模数伞齿轮上下料机构涨套结构示意图。

图11为一种小模数伞齿轮上下料机构存料机构结构示意图。

图12为一种小模数伞齿轮上下料机构的存料机构中装夹机构结构示意图。

图13为一种小模数伞齿轮上下料机构的存料机构中抬升机构A结构示意图。

图14为一种小模数伞齿轮上下料机构的存料机构中抬升机构B机构示意图。

具体实施方式

具体实施例如图1至图14所示，其中在图1中定义了XYZ坐标方向，一种小模数伞齿轮上下料机构，包括：

龙门桁架1，包括横梁11，横梁11一侧固定有双导轨A12，双导轨A12之间设有齿条A13；

送料机构2，设置在横梁11上，包括內涨夹具21，内涨夹具21通过驱动机构22实现空间的三维动作，驱动机构22连接在双导轨A12上，如图1中所示；

内涨夹具21包括：

涨套211，涨套211一端为连接座212、另一端为瓣状涨头213；涨套211内穿设有涨芯214，涨芯214自由端为成锥状、涨芯214通过气缸A2111进行驱动，气缸A2111的伸缩杆连接涨芯214；连接座212固定在连轴器215上，连轴器215另一端套接固定套筒216；涨套211上还依次套接有弹簧217、脱料环218，脱料环218外壁沿着轴向方向设有行程孔219，行程孔219内穿设有限位螺栓2110，螺栓2110固定在涨套211上。

驱动机构22包括：

X轴的支架221，支架221背面通过导轨槽A222套接在双导轨A12上，支架1前面还设有竖直放置的导轨槽B223，支架1通过齿轮驱动沿着齿条A13实现X轴方向的移动，支架221包括横向支架229，横向支架229用于固定有电机A的连接板2210，连接板2210上还设有用于输出轴伸出的孔2211；横向支架229上还固定有竖向支架2212，竖向支架2212为“凹槽”结构，一侧用于连接电机B、另两侧内侧面设有导轨槽B223；

Z轴的连杆224，连杆224连接在支架221前面，连杆224侧面设有导轨B225，导轨B225套接在导轨槽B223上，连杆224底部设有导轨槽C226，连杆224通过电机B 驱动齿轮沿着齿条A13动作实现Z轴方向移动；

Y轴的底座B227，底座B227连接在连杆224底部，底座B227端部设有内涨夹具21，其中，內涨夹具21的固定套筒216固定在底座B227上，底座B227顶面设置有导轨C228，导轨C228套接在导轨槽C226上，底座B227通过驱动实现Y轴方向的移动；连杆224外壁靠近电机B的一侧固定有齿条B2213，连杆224通过电机B驱动齿轮进而带动齿条B2212动作，连杆2底部外侧固定有气缸A2224，气缸A2224驱动底座B227动作；底座B227顶面还固定有向外侧延伸的立板2215，立板2215与气缸B2214的伸缩杆固定连接；

存料机构3，设置在横梁11下方，包括底座A31，底座A31上方设有转盘机构32，转盘机构32旁还设有装夹机构33。

转盘机构32包括：

转盘321，转盘321通过电机机构322驱动转动，转盘321上沿着圆周均匀分布有储料杆323，转盘321下方沿着圆周均匀分布有支撑杆324，支撑杆324底部固定在底座A31上、顶部设有滚轮，储料杆323为套杆并可调节高度；

装夹机构33，设置在转盘机构32旁，包括：

立板331，立板331一侧底部设有抬升机构A332、上部设有装夹机构B333；抬升机构A332包括支撑座A3321，支撑座A3321通过丝杠传动机构3322驱动动作，支撑座A3321上设有抬升板3323，抬升板3323靠近储料杆323的一端设有与储料杆323相匹配的凹槽3324，抬升板3323通过气缸C3325驱动形成进给的第一位置、退出的第二位置，进给的第一位置凹槽3324卡进储料杆323；装夹机构B333包括支撑座B3331，支撑座B3331通过气缸D3332驱动动作，支撑座B3331上设有夹钳3333，夹钳3333通过指动气缸E3334驱动夹合，支撑座B3331 包括夹装的第一位置、抬升的第二位置，抬升的第二位置高于储料杆323顶部。

工作过程：

首先存料机构3先工作，起初抬升机构A332位于立板331底部，储料杆323上装满小模数伞齿轮，然后气缸C3325驱动抬升板3323动作使其处于进给的第一位置，抬升板3323上的凹槽3324卡进储料杆323上，接着通过丝杠传动机构3322动作，依次将储料杆323上的小模数伞齿轮抬升至顶部，装夹机构B333用于装夹位于储料杆323顶部的小模数伞齿轮，支撑座B3331通过气缸D3332驱动动作使其处于夹装的第一位置，然后指动气缸E3334动作驱动夹钳3333动作装夹小模数伞齿轮，接着气缸D3332再次动作带动支撑座B3331使其处于抬升的第二位置；

送料机构2动作，驱动机构22带动內涨夹具22运动至夹钳3333处，具体的，X轴方向先动作：支架221沿着双导轨A12、通过电机A带动齿轮在齿条A13上动作；Y轴方向再动作，底座B227在气缸A2224的驱动下处于伸出位置；然后Z轴方向再动作，连杆224的导轨B225沿着导轨槽B223动作、通过过电机B 驱动齿轮沿着齿条A13动作实现Z轴方向移动（驱动机构22动作原理后面不做赘述）；內涨夹具21动作，涨芯214在驱动机构22的带动下伸入小模数伞齿轮内，此时，小模数伞齿轮挤压脱料环218使弹簧217处于压缩状态，然后气缸A2111动作带动涨芯214动作扩大涨套211并夹紧小模数伞齿轮，接着夹钳3333松开，驱动机构22带动小模数伞齿轮至加工处，当将小模数伞齿轮在加工处托脱料时，脱料环218在弹簧217的作用下压住小模数伞齿轮，使得脱料过程中小模数伞齿轮的平稳；

当某根储料杆323上的小模数伞齿轮全部上料完毕时，存料机构3再次动作，抬升机构A332回复至初始状态，电机机构322驱动转盘321动作，将装满小模数伞齿轮的另一根储料杆323带动至上料位置，转盘331底部支撑杆324防止了转盘321由于重量不平衡导致的不稳定，接着可如上述步骤进行上下料。

Claims (10)

1.一种小模数伞齿轮上下料机构，其特征在于，包括：

龙门桁架（1），包括横梁（11），所述横梁（11）一侧固定有双导轨A（12），所述双导轨A（12）之间设有齿条A（13）；

送料机构（2），设置在横梁（11）上，包括內涨夹具（21），所述内涨夹具（21）通过驱动机构（22）实现空间的三维动作，所述驱动机构（22）连接在双导轨A（12）上；

存料机构（3），设置在横梁（11）下方，包括一组底座A（31），分别用于上料和下料，所述底座A（31）上方设有转盘机构（32），所述转盘机构（32）旁还设有装夹机构（33）。

2.根据权利要求1所述的一种小模数伞齿轮上下料机构，其特征在于，所述内涨夹具（21）包括涨套（211），所述涨套（211）一端为连接座（212）、另一端为瓣状涨头（213）；所述涨套（211）内穿设有涨芯（214），所述涨芯（214）自由端为成锥状、可通过驱动机构沿着涨套（211）轴向动作；所述连接座（212）固定在连轴器（215）上，所述连轴器（215）另一端套接固定套筒（216）；所述涨套（211）上还依次套接有弹簧（217）、脱料环（218），所述脱料环（218）外壁沿着轴向方向设有行程孔（219），所述行程孔（219）内穿设有限位螺栓（2110），所述螺栓（2110）固定在涨套（211）上。

3.根据权利要求2所述的一种小模数伞齿轮上下料机构，其特征在于，所述涨芯（214）通过气缸A（2111）进行驱动，所述气缸A（2111）的伸缩杆连接涨芯（214）。

4.根据权利要求1所述的一种小模数伞齿轮上下料机构，其特征在于，所述驱动机构（22）包括：

X轴的支架（221），所述支架（221）背面通过导轨槽A（222）套接在双导轨A（12）上，所述支架（1）前面还设有竖直放置的导轨槽B（223），所述支架（1）通过齿轮驱动沿着齿条A（13）实现X轴方向的移动；

Z轴的连杆（224），所述连杆（224）连接在支架（221）前面，所述连杆（224）侧面设有导轨B（225），所述导轨B（225）套接在导轨槽B（223）上，所述连杆（224）底部设有导轨槽C（226），所述连杆（224）通过齿轮齿条驱动实现Z轴方向移动；

Y轴的底座B（227），所述底座B（227）连接在连杆（224）底部，所述底座B（227）端部设有内涨夹具（21），所述底座B（227）顶面设置有导轨C（228），所述导轨C（228）套接在导轨槽C（226）上，所述底座B（227）通过驱动实现Y轴方向的移动。

5.根据权利要求4所述的一种小模数伞齿轮上下料机构，其特征在于，所述支架（221）包括横向支架（229），所述横向支架（229）用于固定有电机A的连接板（2210），所述连接板（2210）上还设有用于输出轴伸出的孔（2211）；所述横向支架（229）上还固定有竖向支架（2212），所述竖向支架（2212）为“凹槽”结构，一侧用于连接电机B、另两侧内侧面设有导轨槽B（223）。

6.根据权利要求4所述的一种小模数伞齿轮上下料机构，其特征在于，所述连杆（224）外壁靠近电机B的一侧固定有齿条B（2213），所述连杆（224）通过电机B驱动齿轮进而带动齿条B（2212）动作，连杆（2）底部外侧固定有气缸B（2214），所述气缸B（2214）驱动底座B（227）动作。

7.根据权利要求4所述的一种小模数伞齿轮上下料机构，其特征在于，所述底座B（227）顶面还固定有向外侧延伸的立板（2215），所述立板（2215）与气缸B（2214）的伸缩杆固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种小模数伞齿轮上下料机构，其特征在于，所述转盘机构（32）包括转盘（321），所述转盘（321）通过电机机构（322）驱动转动，所述转盘（321）上沿着圆周均匀分布有储料杆（323）；

装夹机构（33），设置在转盘机构（32）旁，包括立板（331），所述立板（331）一侧底部设有抬升机构A（332）、上部设有抬升机构B（333）；所述抬升机构A（332）包括支撑座A（3321），所述支撑座A（3321）通过丝杠传动机构（3322）驱动动作，所述支撑座A（3321）上设有抬升板（3323），所述抬升板（3323）靠近储料杆（323）的一端设有与储料杆（323）相匹配的凹槽（3324），所述抬升板（3323）通过气缸C（3325）驱动形成进给的第一位置、退出的第二位置，所述进给的第一位置凹槽（3324）卡进储料杆（323）；

所述抬升机构B（333）包括支撑座B（3331），所述支撑座B（3331）通过气缸D（3332）驱动动作，所述支撑座B（3331）上设有夹钳（3333），所述夹钳（3333）通过指动气缸E（3334）驱动夹合，所述支撑座B（3331） 包括加装的第一位置、抬升的第二位置，所述抬升的第二位置高于储料杆（323）顶部。

9.根据权利要求8所述的一种小模数伞齿轮上下料机构，其特征在于，所述转盘（321）下方沿着圆周均匀分布有支撑杆（324），所述支撑杆（324）底部固定在底座A（31）上、顶部设有滚轮。

10.根据权利要求8所述的一种小模数伞齿轮上下料机构，其特征在于，所述储料杆（323）为套杆并可调节高度。

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