CN112122707A - 一种旋转式滚沟机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种旋转式滚沟机构，通过一个动力源实现工件的公转和自转，滚刀安装在工件的公转轨迹上，工件在转动的过程中实现滚沟加工；同时，随着工件的公转，其由进货工位移动至出货工位，省略了机械臂的使用，大大简化了滚勾机构的机械结构，降低了调试难度和设备成本，同时通过工件的自转使工件与滚刀之间实现纯滚动，避免滚沟过程中拉出毛刺，提高了滚沟加工的质量稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工设备技术领域，特别是涉及一种旋转式滚沟机构。
背景技术
机械加工中，经常会碰到需要对零部件进行滚沟加工的情况，加工方案中通常涉及：工件的旋转、滚刀的旋转和滚刀的进给三方面。现有技术中，滚沟加工的设备通常结构比较复杂，产品的旋转、滚刀的旋转和滚刀进刀分别由不同的动力源进行驱动(例如：产品和滚刀的旋转分别由两个伺服马达驱动，滚刀的进刀则由凸轮带动)，由于是三个不同的动力源，所以同步性较差、调试也比较麻烦，加工出的滚沟容易拉出毛刺、沟深浅不一、质量稳定性较差，而且完成后还需要机械手送至下一工位。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种旋转式滚沟机构，将产品的旋转、滚刀的旋转和滚刀进刀三个动力源合为一个，降低设备成本和调试难度，提高产品的质量稳定性。
针对上述问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种旋转式滚沟机构，其特征在于，包括动力输入机构和安装座，所述安装座内设置容纳空间，所述容纳空间包括旋转轴，所述容纳空间内设置有滚刀、多个成对布置的辊轴、公转传动机构和自转传动机构；所述动力输入机构通过所述公转传动机构驱动所述辊轴绕所述旋转轴公转，所述动力输入机构通过所述自转传动机构驱动所述辊轴绕其转轴自转，所述安装座上设置连通所述容纳空间的进货口和退货口；工件由所述进货口进入所述容纳空间后，落入一对辊轴及所述容纳空间的内壁之间，并在所述辊轴的带动下绕所述旋转轴公转的同时绕其自身轴线自转，所述滚刀布置于所述工件的公转轨迹上，在所述工件由进货口向出货口运动的过程中对其进行滚沟加工。
进一步的，所述公转传动机构包括铰接安装于所述安装座上的中间轴，所述中间轴布置于所述容纳空间的旋转轴上，所述中间轴上固设公转支板，所述辊轴以所述中间轴为圆心、沿圆周方向铰接安装于所述公转支板上，所述中间轴传动连接所述动力输入机构的动力输出轴；所述自转传动机构包括以所述旋转轴为轴心固定安装于所述安装座上的大齿轮，所述辊轴的转轴上设置有与所述大齿轮啮合的小齿轮；所述动力输入机构驱动所述中间轴转动时，通过所述公转支板带动所述辊轴绕所述中间轴公转、并通过所述大齿轮与小齿轮的啮合带动所述辊轴绕其转轴自转。
进一步的，所述大齿轮通过轴承套设于所述中间轴上，所述小齿轮与所述大齿轮的齿数配比为20：73。
进一步的，所述滚刀沿所述工件的公转轨迹方向设置渐变的深度，以在所述工件的公转过程中，实现对工件逐渐滚深的滚沟加工。
进一步的，所述滚刀的两端部设置光滑过度。
进一步的，所述滚刀通过滚刀调整机构活动地安装于所述安装座上，通过所述滚刀调整机构调整所述滚刀的安装深度，进而实现对工件不同深度的滚沟加工。
进一步的，所述滚刀调整机构包括滚刀调整螺丝，所述滚刀调整螺丝螺接于所述安装座上并紧密顶靠住所述滚刀，通过旋转所述滚刀调整螺丝来调整所述滚刀与所述中心轴之间的相对距离。
进一步的，所述安装座上方设置进货动力机构和退货动力机构，所述进货动力机构连通所述进货口，用于推动工件沿平行所述旋转轴的方向运动、进入所述辊轴和容纳空间的内壁之间，所述容纳空间内设置工件限位装置，用于限定所述工件的运动位置；所述退货动力机构连通所述退货口，用于推动工件退出所述安装座。
进一步的，所述滚刀呈弧形布置于所述工件由所述进货口运动至所述出货口的公转轨迹上；所述安装座包括上座、中间环和下座，所述进货口布置于所述上座上，所述中间环上对应所述工件由所述进货口至所述出货口的运动轨迹的位置上设置所述工件限位装置，所述中间环上对应所述出货口的位置设置退货出口，所述下座对应所述退货出口的位置设置退货路径，工件依次由所述退货出口和所述退货路径退出所述安装座。
本发明的有益效果是：1、滚沟机构的整体结构紧凑，将工件的旋转、滚刀的旋转和滚刀进刀三个动力源合为一个，大大提高同步性，简化了调试，既降低了设备成本，又提高了生产效率和质量稳定性；2、在滚沟的同时，还能将产品由进货工位移送至退货工位，省去了机械手的夹取和移送；3、工件与滚刀之间通过自转实现纯滚动，避免拉出毛刺、沟深浅不一。
附图说明
图1是本发明一较佳实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例中工件完成进货的状态示意图；
图3是本发明实施例中工件处于滚沟加工中的状态示意图；
图4本发明实施例中上一件工件完成滚沟加工、退料且下一件工件继续进料的状态示意图。
附图标记说明：
1.上座；2.上公转板；3.辊轴；4.工件；5.中间轴；6.中间环；7.小齿轮；8.下座；9.底盖；10.滚刀；11.滚刀调整螺丝；12.大齿轮；13.大锥齿轮；14.小锥齿轮；15.传动轴；16.进货冲针；17.退货冲针；18.下公转板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明实施方式是一种用于对柱状工件进行滚沟加工的旋转式滚沟机构。请参阅图1，本发明实施例的一种旋转式滚沟机构，其具体包括：安装座，安装座包括依次连接的上座(1)、中间环(6)、下座(8)和底盖(8)，中间轴(5)通过轴承铰接于上座(1)的中心位置，中间轴(5)上固连有上公转板(2)和下公转板(18)，四个成对布置的辊轴(3)沿圆周方向布置于中间轴(5)的四周，辊轴(3)的两端分别铰接在上公转板(2)和下公转板(18)上，辊轴(3)的下端安装有小齿轮(7)，中间轴(5)上通过轴承套设有大齿轮(12)，大齿轮(12)固定安装在下座(8)上，下座(8)内通过轴承支承有传动轴(15)，传动轴(15)通过小锥齿轮(14)、大锥齿轮(13)的啮合传动连接中间轴(5)。上座(1)上设置进货口(19)和退货口(20)。
本发明对单个工件(4)的滚沟加工过程如下：
1、工件(4)由通过进货冲针(16)的推动，由进货口19进入上座(1)内部、紧密贴合于一对辊轴(3)与上座(1)的内壁之间，完成进料；
2、传动轴(15)外接伺服马达(图中未示出)的动力输出轴实现动力输入，传动轴(15)通过小锥齿轮(13)、大锥齿轮(14)的啮合带动中间轴(5)旋转，中间轴(5)进而带动辊轴(3)环绕中间轴(5)转动，工件(4)也随之绕中间轴(5)转动，即为工件(4)的公转运动。同时，由于辊轴(3)的转轴上安装有小齿轮(7)，小齿轮(7)与大齿轮(12)啮合，大齿轮(12)与下座(8)固定连接，辊轴(3)在环绕中间轴(5)公转的同时由于大齿轮(12)与小齿轮(7)的啮合被带着自转，工件(4)也随之自转。滚刀(10)呈弧形安装于工件(4)的公转轨迹上，工件(4)由进货口(19)向出货口(20)的运动过程中，经过滚刀(10)时，通过工件(4)的自转沿轴向压出一条滚沟；中间环(6)上对应工件(4)由进货口(19)至出货口(20)的运动轨迹的位置设置限位挡板，中间环(6)上对应出货口(20)的位置设置退货出口，下座(8)上对应退货出口的位置设置退货路径，工件(4)完成滚沟加工后，在退货冲针(17)的推动下，依次由退货出口和退货路径退出安装座，完成出料。
通过小齿轮(7)与大齿轮(12)齿数配比，工件(4)在旋转的过程中，辊轴(3)的线速度与工件(4)相对于滚刀(10)的线速度是相同的。相当于工件(4)是纯滚动的，这样一方面辊出来的沟均匀无毛刺，另一方面避免工件(4)因为滑动摩擦而擦伤。图2～图4是本发明实施例中工件(4)从进料、滚沟到出料的状态示意图。
上座(1)上还安装有滚刀调整螺丝(11)，滚刀(10)活动安装在上座(1)上，滚动调整螺丝(11)的一端顶靠住滚刀(10)，通过旋转滚刀调整螺丝(11)来调整滚刀(10)的安装深度，以进行不同深度的滚沟加工。
本发明的关键保护点在于：通过一个动力输入源，实现工件(4)的公转及自转，工件(4)在旋转的程中不仅完成了滚沟加工，还能实现从进货工位向退货工位的移动，不仅降低了设备投入和成本，提高了运动同步性，还简化了结构，增加了生产效率，降低了调试难度，具备很好的经济效益。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种旋转式滚沟机构，其特征在于，包括动力输入机构和安装座，所述安装座内设置容纳空间，所述容纳空间包括旋转轴，所述容纳空间内设置有滚刀、多个成对布置的辊轴、公转传动机构和自转传动机构；所述动力输入机构通过所述公转传动机构驱动所述辊轴绕所述旋转轴公转，所述动力输入机构通过所述自转传动机构驱动所述辊轴绕其转轴自转，所述安装座上设置连通所述容纳空间的进货口和退货口；工件由所述进货口进入所述容纳空间后，落入一对辊轴及所述容纳空间的内壁之间，并在所述辊轴的带动下绕所述旋转轴公转的同时绕其自身轴线自转，所述滚刀布置于所述工件的公转轨迹上，在所述工件由进货口向出货口运动的过程中对其进行滚沟加工。
2.根据权利要求1所述的一种旋转式滚沟机构，其特征在于，所述公转传动机构包括铰接安装于所述安装座上的中间轴，所述中间轴布置于所述容纳空间的旋转轴上，所述中间轴上固设公转支板，所述辊轴以所述中间轴为圆心、沿圆周方向铰接安装于所述公转支板上，所述中间轴传动连接所述动力输入机构的动力输出轴；所述自转传动机构包括以所述旋转轴为轴心固定安装于所述安装座上的大齿轮，所述辊轴的转轴上设置有与所述大齿轮啮合的小齿轮；所述动力输入机构驱动所述中间轴转动时，通过所述公转支板带动所述辊轴绕所述中间轴公转、并通过所述大齿轮与小齿轮的啮合带动所述辊轴绕其转轴自转。
3.根据权利要求2所述的一种旋转式滚沟机构，其特征在于，所述大齿轮通过轴承套设于所述中间轴上，所述小齿轮与所述大齿轮的齿数配比为20：73。
4.根据权利要求1所述的一种旋转式滚沟机构，其特征在于，所述滚刀沿所述工件的公转轨迹方向设置渐变的深度，以在所述工件的公转过程中，实现对工件逐渐滚深的滚沟加工。
5.根据权利要求4所述的一种旋转式滚沟机构，其特征在于，所述滚刀的两端部设置光滑过度。
6.根据权利要求5所述的一种旋转式滚沟机构，其特征在于，所述滚刀通过滚刀调整机构活动地安装于所述安装座上，通过所述滚刀调整机构调整所述滚刀的安装深度，进而实现对工件不同深度的滚沟加工。
7.根据权利要求6所述的一种旋转式滚沟机构，其特征在于，所述滚刀调整机构包括滚刀调整螺丝，所述滚刀调整螺丝螺接于所述安装座上并紧密顶靠住所述滚刀，通过旋转所述滚刀调整螺丝来调整所述滚刀与所述中心轴之间的相对距离。
8.根据权利要求1所述的一种旋转式滚沟机构，其特征在于，所述安装座上方设置进货动力机构和退货动力机构，所述进货动力机构连通所述进货口，用于推动工件沿平行所述旋转轴的方向运动、进入所述辊轴和容纳空间的内壁之间，所述容纳空间内设置工件限位装置，用于限定所述工件的运动位置；所述退货动力机构连通所述退货口，用于推动工件退出所述安装座。
9.根据权利要求8所述的一种旋转式滚沟机构，其特征在于，所述滚刀呈弧形布置于所述工件由所述进货口运动至所述出货口的公转轨迹上；所述安装座包括上座、中间环和下座，所述进货口布置于所述上座上，所述中间环上对应所述工件由所述进货口至所述出货口的运动轨迹的位置上设置所述工件限位装置，所述中间环上对应所述出货口的位置设置退货出口，所述下座对应所述退货出口的位置设置退货路径，工件依次由所述退货出口和所述退货路径退出所述安装座。
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