CN112045042B - 基于冲压式机械加工的齿轮内圈间歇式二次加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供基于冲压式机械加工的齿轮内圈间歇式二次加工装置，包括下撑架，螺纹驱动杆，冲压杆；转盘转动安装在四组弧形卡槽板的内弧槽中，所述转盘上转动安装有四组卡盘，后撑架的顶部中间转动安装有螺纹驱动筒，所述螺纹驱动筒的底端外部还固定连接有联动齿轮A，且联动齿轮A与驱动齿轮A啮合连接。通过驱动电机带动冲压杆边旋转边向下运动，利用开孔器对齿轮件进行开孔，在驱动电机带动螺纹驱动杆向上运动时，冲压杆向上提升10cm离开齿轮件后第三驱动齿轮上的卡齿与联动齿轮C啮合，通过第三联动轴带动卡盘转动1/4圈，再次进行开孔，既能保证齿轮件开孔的均匀性，又能防止冲压开孔时，齿轮件受冲击开裂。

Description

基于冲压式机械加工的齿轮内圈间歇式二次加工装置

技术领域

本发明属于齿轮加工技术领域，更具体地说，特别涉及基于冲压式机械加工的齿轮内圈间歇式二次加工装置。

背景技术

齿轮是轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件，是能互相啮合的有齿的机械零件，然后在齿轮件加工过程中常常需要对齿轮件进行开孔，以减轻齿轮件的重量。

如申请号为：CN201920077419.5的专利中，公开了一种锻造齿轮毛坯冲孔及去飞边一次成型装置,包括下工作台和上工作台，上工作台上安装有上冲模具，下工作台上安装有下模具，下模具包括下整形模具和下外分边冲磨具，下外分边冲模具通过下垫板安装在下工作台上，下外分边冲模具为圆筒状，在圆筒内安装有下整形模具，下整形模的顶端与上冲模具下端面相匹配，在下垫板上设置有冲孔冲头，冲孔冲头为圆柱状，冲孔冲头贯穿下外分边冲模具的底板和整个下整形模具。本实用新型的技术方案通过设计一种锻造齿轮毛坯冲孔及去飞边一体装置，将锻造齿轮去飞边，冲孔和整形一次完成，大大提高了锻造齿轮的生产效率，同时，在上冲模具外侧设置有刮料板，能够有效地避免切除后的飞边粘结在上冲模具上，影响下上冲模具下一次的作业。

基于上述，传统的齿轮件在开孔时，常常需要人工将齿轮件放置冲压台上进行加工，在冲压开孔时容易将齿轮冲裂，同时还需要人工转动齿轮件进行一系列的多组开孔加工，人工旋转齿轮件容易导致多组开孔间相对不均匀，影响齿轮件整体的平衡性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供基于冲压式机械加工的齿轮内圈间歇式二次加工装置，以解决冲压开孔时容易将齿轮冲裂，同时还需要人工转动齿轮件进行一系列的多组开孔加工，人工旋转齿轮件容易导致多组开孔间相对不均匀，影响齿轮件整体的平衡性的问题。

本发明基于冲压式机械加工的齿轮内圈间歇式二次加工装置的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

基于冲压式机械加工的齿轮内圈间歇式二次加工装置，包括下撑架、螺纹驱动杆、冲压杆；所述下撑架上设有四组弧形卡槽板，且转盘转动安装在四组弧形卡槽板的内弧槽中，所述转盘上转动安装有四组卡盘，四组卡盘均匀安装在转盘上并从下撑架的前侧依次逆时针为第一工位、第二工位、第三工位、第四工位，所述卡盘的底部连接有第一联动轴，且第一联动轴上固定连接有第一联动齿轮，所述转盘的底部中间还连接有第一驱动轴，且第一驱动轴连接在步进电机的电机轴上，所述下撑架的后侧还设有后撑架，且后撑架的顶部中间转动安装有螺纹驱动筒，螺纹驱动筒通过其上下两端的限位卡板转动卡位在后撑架上，所述螺纹驱动杆通过螺纹穿插连接在螺纹驱动筒中，且螺纹驱动杆的底部连接有旋转套，旋转套的两端对称连接有两组L型导向杆，且L型导向杆向上滑动穿插在后撑架上，所述冲压杆的上端转动安装在旋转套内，冲压杆的底端安装有开孔器，开孔器设在冲压孔的正上端，所述冲压杆的上端还设有花键结构，且联动齿轮B滑动卡装在冲压杆的花键结构上并与驱动齿轮B啮合连接，且联动齿轮B的两端还通过限位架卡位，所述螺纹驱动筒的底端外部还固定连接有联动齿轮A，且联动齿轮A与驱动齿轮A啮合连接，所述驱动齿轮A、驱动齿轮B与驱动齿轮C从上至下依次固定安装在第二驱动轴上，且第二驱动轴与驱动电机传动连接，且驱动电机固定安装在后撑架上，所述驱动齿轮C上设有1/8圈卡齿并与第二联动齿轮啮合连接，第二联动齿轮固定连接在第二联动轴上，且第二联动齿轮的外圈为驱动齿轮C外径的2倍，第二联动齿轮与驱动齿轮C的传动比为16：1，所述第二联动齿轮还与过渡齿轮之间啮合连接，且第二联动齿轮与过渡齿轮之间的传动比为1：1，过渡齿轮上安装有棘轮机构并固定安装在过渡轴上，过渡轴转动穿插在后撑架上，且过渡轴的下端还与第三驱动轴通过链条传动连接，所述第三驱动轴上端固定安装有第三驱动齿轮，第三驱动齿轮上设有1/4圈卡齿并与联动齿轮C啮合连接，联动齿轮C固定连接在第三联动轴上，联动齿轮C与第三驱动齿轮的传动比为4:1，所述第三驱动轴与第三联动轴分别转动安装在卡框上，第三联动轴上还连接有联动齿轮D，且转盘转动至第二工位时，第一联动齿轮与联动齿轮D啮合连接，且第一联动齿轮与联动齿轮D的传动比为1：1，所述下撑架上还安装有控制箱，且控制箱与步进电机、驱动电机之间通过导线电性连接。

进一步的，所述卡盘包括内板、外环、连板与三角形卡块，所述内板与外环之间通过四组连板连接，且外环上连接有两组对位的三角形卡块。

进一步的，进一步的，所述驱动电机逆时针旋转通过驱动齿轮A带动螺纹驱动杆向上运动时，第二联动齿轮与过渡齿轮啮合并通过棘轮机构带动过渡轴同步转动，且冲压杆向上提升10cm离开齿轮件后第三驱动齿轮上的卡齿与联动齿轮C啮合连接。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明通过设置卡盘，便于将齿轮件放入到卡盘中，利用两组对位的三角形卡块将齿轮件卡位，同时通过设置第一联动齿轮，便于在卡盘转至第二工位时，能够使第一联动齿轮与联动齿轮D啮合连接，从而可通过第三联动轴带动卡盘转动1/4圈。

2、本发明通过设置螺纹驱动杆与冲压杆，通过驱动电机带动螺纹驱动筒转动，使螺纹驱动杆在L型导向杆的作用下向下运动，带动冲压杆向下运动，并通过驱动齿轮B与联动齿轮B的啮合作用下，使冲压杆旋转，利用冲压杆底部的开孔器对齿轮件进行开孔，并在驱动电机带动螺纹驱动杆向上运动时，驱动齿轮C上卡齿与第二联动齿轮啮合，并第二联动齿轮与过渡齿轮啮合并通过棘轮机构带动过渡轴同步转动，冲压杆向上提升10cm离开齿轮件后第三驱动齿轮上的卡齿与联动齿轮C啮合，在驱动齿轮C反向转动16圈后停止，此时，第三驱动齿轮正好转动1圈，通过第三联动轴带动卡盘转动1/4圈，再次进行开孔，既能保证齿轮件开孔的均匀性，又能防止冲压开孔时，齿轮件受冲击开裂，还能提高工作效率。

3、本发明通过设置步进电机，在一组齿轮件开孔结束后，利用步进电机带动转盘旋转1/4圈，即一个工位，员工只需将齿轮件放入到卡盘中或者从卡盘中将齿轮件取出即可，方便操作，还能降低工作强度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明图1中的另一视角结构示意图。

图3是本发明图2中A处放大结构示意图。

图4是本发明图1中齿轮件取下后的结构示意图。

图5是本发明图4中另一视角结构示意图。

图6是本发明图5中B处放大结构示意图。

图7是本发明图5中另一视角结构示意图。

图8是本发明图7中C处放大结构示意图。

图中，部件名称与附图编号的对应关系为：

1、下撑架；101、弧形卡槽板；102、控制箱；103、卡框；2、转盘；201、卡盘；2011、内板；2012、外环；2013、连板；2014、三角形卡块；2015、第一联动轴；2016、第一联动齿轮；202、冲压孔；203、第一驱动轴；204、步进电机；3、后撑架；301、螺纹驱动筒；3011、限位卡板；3012、联动齿轮A；302、限位架；4、螺纹驱动杆；401、旋转套；4011、L型导向杆；402、冲压杆；4021、花键结构；4022、联动齿轮B；5、驱动电机；501、第二驱动轴；5011、驱动齿轮A；5012、驱动齿轮B；5013、驱动齿轮C；6、第二联动轴；601、第二联动齿轮；7、过渡轴；701、过渡齿轮；8、第三驱动轴；801、第三驱动齿轮；9、第三联动轴；901、联动齿轮C；902、联动齿轮D。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“同轴”、“底部”、“一端” 、 “顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、 “连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

如附图1至附图8所示：

本发明提供基于冲压式机械加工的齿轮内圈间歇式二次加工装置，包括下撑架1、螺纹驱动杆4、冲压杆402；下撑架1上设有四组弧形卡槽板101，且转盘2转动安装在四组弧形卡槽板101的内弧槽中，转盘2上转动安装有四组卡盘201，四组卡盘201均匀安装在转盘2上并从下撑架1的前侧依次逆时针为第一工位、第二工位、第三工位、第四工位，卡盘201的底部连接有第一联动轴2015，且第一联动轴2015上固定连接有第一联动齿轮2016，转盘2的底部中间还连接有第一驱动轴203，且第一驱动轴203连接在步进电机204的电机轴上，下撑架1的后侧还设有后撑架3，且后撑架3的顶部中间转动安装有螺纹驱动筒301，螺纹驱动筒301通过其上下两端的限位卡板3011转动卡位在后撑架3上，螺纹驱动杆4通过螺纹穿插连接在螺纹驱动筒301中，且螺纹驱动杆4的底部连接有旋转套401，旋转套401的两端对称连接有两组L型导向杆4011，且L型导向杆4011向上滑动穿插在后撑架3上，冲压杆402的上端转动安装在旋转套401内，冲压杆402的底端安装有开孔器，开孔器设在冲压孔202的正上端，冲压杆402的上端还设有花键结构4021，且联动齿轮B4022滑动卡装在冲压杆402的花键结构4021上并与驱动齿轮B5012啮合连接，且联动齿轮B4022的两端还通过限位架302卡位，通过联动齿轮B4022在限位架302的卡位作用下始终与驱动齿轮B5012啮合连接，并能够在冲压杆402的花键结构上滑动，从而带动冲压杆402转动，螺纹驱动筒301的底端外部还固定连接有联动齿轮A3012，且联动齿轮A3012与驱动齿轮A5011啮合连接，驱动齿轮A5011、驱动齿轮B5012与驱动齿轮C5013从上至下依次固定安装在第二驱动轴501上，且第二驱动轴501与驱动电机5传动连接，且驱动电机5固定安装在后撑架3上，驱动齿轮C5013上设有1/8圈卡齿并与第二联动齿轮601啮合连接，第二联动齿轮601固定连接在第二联动轴6上，且第二联动齿轮601的外圈为驱动齿轮C5013外径的2倍，第二联动齿轮601与驱动齿轮C5013的传动比为16：1，在驱动齿轮C5013转动时能够通过其1/8圈卡齿与第二联动齿轮601啮合带动第二联动齿轮601啮合以及第二联动轴6转动，并在驱动齿轮C5013转动16圈时，第二联动齿轮601与第二联动轴6转动1圈，第二联动齿轮601还与过渡齿轮701之间啮合连接，且第二联动齿轮601与过渡齿轮701之间的传动比为1：1，过渡齿轮701上安装有棘轮机构并固定安装在过渡轴7上，过渡轴7转动穿插在后撑架3上，且过渡轴7的下端还与第三驱动轴8通过链条传动连接，在第二联动齿轮601旋转时，能够带动过渡齿轮701转动，在驱动轴501顺时针转动带动冲压杆402向下运动时，第二联动齿轮601与过渡齿轮701啮合连接并在棘轮机构的作用下不会带动过渡轴7转动，在驱动轴501逆时针转动带动冲压杆402向上运动时，第二联动齿轮601与过渡齿轮701啮合连接并在棘轮机构的作用下会带动过渡轴7转动，第三驱动轴8上端固定安装有第三驱动齿轮801，第三驱动齿轮801上设有1/4圈卡齿并与联动齿轮C901啮合连接，联动齿轮C901固定连接在第三联动轴9上，联动齿轮C901与第三驱动齿轮801的传动比为4:1，在第三驱动轴8转动时，利用第三驱动齿轮801与联动齿轮C901的啮合带动联动齿轮C901与第三联动轴9转动，使第三驱动齿轮801转动1圈时，联动齿轮C901与第三联动轴9转动1/4圈，第三驱动轴8与第三联动轴9分别转动安装在卡框103上，第三联动轴9上还连接有联动齿轮D902，且转盘2转动至第二工位时，第一联动齿轮2016与联动齿轮D902啮合连接，且第一联动齿轮2016与联动齿轮D902的传动比为1：1，在第三联动轴9转动时，通过联动齿轮D902与第一联动齿轮2016的啮合带动卡盘201转动1/4圈，通过第三联动轴带动卡盘201转动1/4圈，下撑架1上还安装有控制箱102，且控制箱102与步进电机204、驱动电机5之间通过导线电性连接，控制箱102内设置PLC控制器，能够通过PLC控制器控制步进电机204与驱动电机5的动作。

其中，卡盘201包括内板2011、外环2012、连板2013与三角形卡块2014，内板2011与外环2012之间通过四组连板2013连接，且外环2012上连接有两组对位的三角形卡块2014，便于将齿轮件放入到卡盘201中，利用两组对位的三角形卡块2014将齿轮件卡位，还便于开孔器能够通过两组连板2013之间的缝隙对齿轮件进行开孔作业。

其中，驱动电机5逆时针旋转通过驱动齿轮A5011带动螺纹驱动杆4向上运动时，第二联动齿轮601与过渡齿轮701啮合并通过棘轮机构带动过渡轴7同步转动，且冲压杆402向上提升10cm离开齿轮件后第三驱动齿轮801上的卡齿与联动齿轮C901啮合连接，可使开孔器离开齿轮件后，第三驱动齿轮801再带动联动齿轮C901与第三联动轴9转动，从而通过第三联动轴带动卡盘201转动1/4圈，防止开孔器对齿轮件的旋转造成影响。

本实施例的具体使用方式与作用：

本发明中，将需要加工的齿轮件放入到卡盘201中并利用两组对位的三角形卡块2014将齿轮件卡位在卡盘201中，启动步进电机204带动转盘2旋转1/4圈，即一个工位后停止，使转盘2前侧的第一工位上的齿轮件在卡盘201的带动转至第二工位后停止，此时，卡盘201底侧的第一联动齿轮2016与联动齿轮D902啮合连接，启动驱动电机5带动第二驱动轴501顺时针转动，并带动驱动齿轮A5011、驱动齿轮B5012与驱动齿轮C5013同步跟随第二驱动轴501同步顺时针旋转，通过驱动齿轮A5011与联动齿轮A3012的啮合连接带动螺纹驱动筒301转动，使螺纹驱动杆4与旋转套401在L型导向杆4011的作用下向下运动，带动冲压杆402也同步向下运动，并通过联动齿轮B4022在限位架302的卡位作用下始终与驱动齿轮B5012啮合连接，并能够在冲压杆402的花键结构上滑动带动冲压杆402转动，使冲压杆402边旋转并向下运动，通过冲压杆402底端的开孔器对齿轮件开孔，可避免冲压开孔时齿轮件的断裂，此过程中，驱动齿轮C5013上的卡齿与第二联动齿轮601啮合连接并带动第二联动齿轮601旋转，第二联动齿轮601与过渡齿轮701啮合连接并在棘轮机构的作用下不会带动过渡轴7转动，在开孔器伸入到冲压孔202中后开孔结束，然后控制驱动电机5逆时针旋转16圈，带动螺纹驱动杆4向上运动，并使冲压杆402边旋转边向上运动，从齿轮件上离开，此过程中，驱动齿轮C5013上的卡齿与第二联动齿轮601啮合连接并带动第二联动齿轮601旋转，第二联动齿轮601与过渡齿轮701啮合连接并在棘轮机构的作用下会带动过渡轴7转动，过渡轴7通过链条带动第三驱动轴8转动，冲压杆402向上提升10cm离开齿轮件后第三驱动齿轮801上的卡齿与联动齿轮C901啮合，带动联动齿轮C901与第三联动轴9转动，在驱动电机5带动驱动齿轮C503转动16圈时，第三驱动齿轮801正好转动1圈，使第三驱动齿轮801上的卡齿正好与联动齿轮C901完成一个啮合到脱离的过程，带动联动齿轮C901与第三联动轴9转动1/4圈，通过联动齿轮D902与第一联动齿轮2016的啮合带动卡盘201转动1/4圈，通过第三联动轴带动卡盘201转动1/4圈，再次进行开孔，既能保证齿轮件开孔的均匀性，又能防止冲压开孔时，齿轮件受冲击开裂，还能提高工作效率，然后步进电机204带动转盘2旋转1/4圈，即一个工位后，将加工齿轮件依次转至第一工位，从而依次对齿轮件进行加工作业。

本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (3)

1.基于冲压式机械加工的齿轮内圈间歇式二次加工装置，其特征在于：包括下撑架（1）、螺纹驱动杆（4）、冲压杆（402）；所述下撑架（1）上设有四组弧形卡槽板（101），且转盘（2）转动安装在四组弧形卡槽板（101）的内弧槽中，所述转盘（2）上转动安装有四组卡盘（201），四组卡盘（201）均匀安装在转盘（2）上并从下撑架（1）的前侧依次逆时针为第一工位、第二工位、第三工位、第四工位，所述卡盘（201）的底部连接有第一联动轴（2015），且第一联动轴（2015）上固定连接有第一联动齿轮（2016），所述转盘（2）的底部中间还连接有第一驱动轴（203），且第一驱动轴（203）连接在步进电机（204）的电机轴上，所述下撑架（1）的后侧还设有后撑架（3），且后撑架（3）的顶部中间转动安装有螺纹驱动筒（301），螺纹驱动筒（301）通过其上下两端的限位卡板（3011）转动卡位在后撑架（3）上，所述螺纹驱动杆（4）通过螺纹穿插连接在螺纹驱动筒（301）中，且螺纹驱动杆（4）的底部连接有旋转套（401），旋转套（401）的两端对称连接有两组L型导向杆（4011），且L型导向杆（4011）向上滑动穿插在后撑架（3）上，所述冲压杆（402）的上端转动安装在旋转套（401）内，冲压杆（402）的底端安装有开孔器，开孔器设在冲压孔（202）的正上端，所述冲压杆（402）的上端还设有花键结构（4021），且联动齿轮B（4022）滑动卡装在冲压杆（402）的花键结构（4021）上并与驱动齿轮B（5012）啮合连接，且联动齿轮B（4022）的两端还通过限位架（302）卡位，所述螺纹驱动筒（301）的底端外部还固定连接有联动齿轮A（3012），且联动齿轮A（3012）与驱动齿轮A（5011）啮合连接，所述驱动齿轮A（5011）、驱动齿轮B（5012）与驱动齿轮C（5013）从上至下依次固定安装在第二驱动轴（501）上，且第二驱动轴（501）与驱动电机（5）传动连接，且驱动电机（5）固定安装在后撑架（3）上，所述驱动齿轮C（5013）上设有1/8圈卡齿并与第二联动齿轮（601）啮合连接，第二联动齿轮（601）固定连接在第二联动轴（6）上，且第二联动齿轮（601）的外圈为驱动齿轮C（5013）外径的2倍，第二联动齿轮（601）与驱动齿轮C（5013）的传动比为16：1，所述第二联动齿轮（601）还与过渡齿轮（701）之间啮合连接，且第二联动齿轮（601）与过渡齿轮（701）之间的传动比为1：1，过渡齿轮（701）上安装有棘轮机构并固定安装在过渡轴（7）上，过渡轴（7）转动穿插在后撑架（3）上，且过渡轴（7）的下端还与第三驱动轴（8）通过链条传动连接，第三驱动轴（8）上端固定安装有第三驱动齿轮（801），第三驱动齿轮（801）上设有1/4圈卡齿并与联动齿轮C（901）啮合连接，联动齿轮C（901）固定连接在第三联动轴（9）上，联动齿轮C（901）与第三驱动齿轮（801）的传动比为4:1，所述第三驱动轴（8）与第三联动轴（9）分别转动安装在卡框（103）上，第三联动轴（9）上还连接有联动齿轮D（902），且转盘（2）转动至第二工位时，第一联动齿轮（2016）与联动齿轮D（902）啮合连接，且第一联动齿轮（2016）与联动齿轮D（902）的传动比为1：1，所述下撑架（1）上还安装有控制箱（102），且控制箱（102）与步进电机（204）、驱动电机（5）之间通过导线电性连接。

2.如权利要求1所述基于冲压式机械加工的齿轮内圈间歇式二次加工装置，其特征在于：所述卡盘（201）包括内板（2011）、外环（2012）、连板（2013）与三角形卡块（2014），所述内板（2011）与外环（2012）之间通过四组连板（2013）连接，且外环（2012）上连接有两组对位的三角形卡块（2014）。

3.如权利要求1所述基于冲压式机械加工的齿轮内圈间歇式二次加工装置，其特征在于：所述驱动电机（5）逆时针旋转通过驱动齿轮A（5011）带动螺纹驱动杆（4）向上运动时，第二联动齿轮（601）与过渡齿轮（701）啮合并通过棘轮机构带动过渡轴（7）同步转动，且冲压杆（402）向上提升10cm离开齿轮件后第三驱动齿轮（801）上的卡齿与联动齿轮C（901）啮合连接。

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