CN114132719A - 一种基于凸轮分割器的载物回转装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于凸轮分割器的载物回转装置，包括底架、凸轮分割器、驱动电机、旋转载物台和控制器；所述的凸轮分割器固定在底架上，驱动电机的输出轴与凸轮分割器的一端输入轴相连；所述的控制器设有底架上，驱动电机与控制器相连。本发明通过凸轮分割器进行间歇式回转运动，采用凸轮轴与出力转塔啮合传动，与槽轮、棘轮等传统间歇机构相比，传动平稳、动作准确、输出分割精度高、高速性能好，且完全不需要其它锁紧元件，可实现任意确定的动静比和分割数，保证旋转载物台转动角精准；在制动器和制动滚筒的配合下能有效使货料精准制动，停在适当位置；本发明自动化程度高，应用场景广泛，适用于市场推广。

Description

一种基于凸轮分割器的载物回转装置

技术领域

本发明涉及一种自动化载物回转装置，特别涉及一种基于凸轮分割器的载物旋转装置。

背景技术

随着劳动力成本的不断提高，生产线自动化受到行业越来越多的青睐，因此自动化设备的市场需求越来越高。随着当今市场用户的需求越来越高，所需自动化生产设备的生产效率也需要相应地提高，载物回转设备作为一种重要的自动化设备，在物流、矿业方面应用广泛，但如今市场上绝大多数的自动化回转加工生产设备存在诸多问题，如体积庞大，占地面积广，结构不紧凑、不合理且精度低，无法满足如今市场的要求。因此急需一款操作简单方便，误差率小且生产效率高的自动化回转设备。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于凸轮分割器的载物回转装置，包括底架、凸轮分割器、驱动电机、旋转载物台和控制器；所述的凸轮分割器固定在底架上，驱动电机固定在凸轮分割器的侧边，驱动电机的输出轴与凸轮分割器的一端输入轴相连；所述的旋转载物台包括支撑架、制动滚筒载物台和导向挡板，支撑架底部与凸轮分割器上部的输出轴相连，制动滚筒载物台固定在支撑架上部，制动滚筒载物台的两侧分别设有导向挡板，导向挡板上枢接有导向轮；所述的控制器设有底架上，驱动电机与控制器相连。

所述的底架包括底板、护板框架、地脚和螺栓连接板，所述的护板框架固定在底板上，护板框架的四个角分别设有地脚和螺栓连接板。

所述的支撑架包括支撑架底板、支撑横梁和制动器，所述的支撑架底板下部与凸轮分割器的输出轴固定连接；支撑横梁设在支撑架底板上；制动器固定在支撑横梁上；所述的制动滚筒载物台包括滚筒固定架和制动滚筒，滚筒固定架分别设在支撑横梁的两端，数根制动滚筒并排枢接在两端的滚筒固定架之间，相邻的两个制动滚筒之间通过第一传动带传动连接；制动器的输出轴通过第二传动带与制动滚筒传动连接；制动器与控制器相连。

所述的制动器一端通过第一制动器固定板与支撑横梁固定连接，制动器的输出轴上设有制动滚轮，制动器输出轴的另一端通过深沟球轴承及轴承座与第二制动器固定板枢接，第二制动器固定板与支撑横梁固定连接；第二传动带套设于制动滚筒和制动滚轮之间。

所述的导向挡板上设有数个并排设置的导向轮组件，所述的导向轮组件包括轴承轴、导向轮和深沟球轴承；所述的轴承轴竖直固定在导向挡板上，导向轮通过深沟球轴承枢接在轴承轴上；导向挡板上对应导向轮的位置开设有导向轮位孔，导向轮从导向轮位孔中伸出；两组导向挡板相对设置，导向挡板的入口端向外张开一定角度。

导向挡板中部设有光电开关，光电开关通过设在凸轮分割器的输出轴中部的滑环与控制器相连。

支撑架底板的下部设有旋转位置检测传感器，凸轮分割器的四周设有与旋转位置检测传感器相匹配的旋转位置检测开关架；凸轮分割器的输入轴的另一端设有输入轴转角检测传感器，在凸轮分割器的侧边，与输入轴转角检测传感器对应的位置设有转角检测开关架；旋转位置检测传感器通过设在凸轮分割器的输出轴中部的滑环与控制器相连；输入轴转角检测传感器与控制器相连。

凸轮分割器的输出轴中部设有滑环，滑环通过两侧的滑环固定板固定在凸轮分割器的输出轴上；支撑架底板中间设有通孔，凸轮分割器上的滑环位于通孔内；支撑架底板的通孔上方设有滑环保护罩。

所述的旋转载物台还包括连接台，连接台设在制动滚筒载物台的入口端，固定在支撑架上，连接台上通过滚筒支架和轴承枢接有辅助滚筒；制动滚筒载物台的尾端设有尾端挡板。

本发明的工作原理：

首先，控制器输出控制信息控制驱动电机启动，带动凸轮分割器的凸轮轴转动，从而带动与之啮合的出力转塔旋转，由输出轴输出扭矩带动旋转载物台旋转一定的角度，使旋转载物台的连接台与货料传送带对接，货料通过传送带送上连接台，在惯性的作用下货料通过连接台上的辅助滚筒继续向前移动至制动滚筒载物台上，当货料到达制动滚筒载物台中部位置时，会触发导向挡板中部的光电开关，光电开关输出信号给控制器，然后控制器输出控制信息控制制动器运行，由制动滚轮带动第二传动带牵引制动滚筒沿着货料移动的反方向转动，进而通过第一传动带相互传动带动所有制动滚筒转动，达到对货料的制动效果，使货料停在制动滚筒载物台上，还可以根据货物的重量由控制器控制制动器输出不同的制动力，来保证货料都能停在制动滚筒载物台上的适当位置；导向挡板及导向轮起到导向的作用；在货料停稳之后，驱动电机再启动，带动凸轮分割器的凸轮轴转动，从而带动与之啮合的出力转塔间歇旋转，由输出轴输出扭矩带动旋转载物台旋转，使货料间歇旋转，旋转位置检测传感器通过旋转位置检测开关架相配合以检测货料旋转的位置并发送信号给控制器，凸轮分割器的输入轴转角检测传感器通过转角检测开关架相配合以检测输入轴所转动的角度并发送信号给控制器，由控制器控制驱动电机转动相应的转矩，使货料转到所需的角度。

本发明的有益效果：

本发明结构简单可靠，通过凸轮分割器进行间歇式回转运动，采用凸轮轴与出力转塔啮合传动，与槽轮、棘轮等传统间歇机构相比，传动平稳、动作准确、输出分割精度高、高速性能好，且完全不需要其它锁紧元件，可实现任意确定的动静比和分割数，保证旋转载物台转动角精准；在制动器和制动滚筒的配合下能有效使货料精准制动，停在适当位置；本发明自动化程度高，应用场景广泛，适用于市场推广。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明底架结构示意图；

图3为本发明凸轮分割器结构示意图；

图4为本发明支撑架结构示意图；

图5为本发明制动滚筒载物台结构示意图；

图6为本发明制动器结构示意图；

图7为本发明制动器结构剖视示意图；

图8为本发明导向挡板结构示意图；

图9为本发明连接台结构示意图；

1、底架，2、凸轮分割器，3、驱动电机，4、旋转载物台，5、控制器，6、连接板，7、支撑架，8、制动滚筒载物台，9、导向挡板，10、底板，11、护板框架，12、地脚，13、螺栓连接板，14、支撑架底板，15、第一支撑横梁，16、第二支撑横梁，17、第三支撑横梁，18、第四支撑横梁，19、制动器，20、滚筒固定架，21、制动滚筒，22、第一传动带，23、第一制动器固定板，24、制动滚轮，25、第二制动器固定板，26、第二传动带，27、轴承轴，28、导向轮，29、导向轮位孔，30、光电开关，31、滑环，32、滑环固定板，33、滑环保护罩，34、旋转位置检测传感器，35、旋转位置检测开关架，36、输入轴转角检测传感器，37、转角检测开关架，38、连接台，39、滚筒支架，40、短辅助滚筒，41、长辅助滚筒，42、尾端挡板。

具体实施方式

结合附图1-9所示：

本发明提供一种基于凸轮分割器的载物回转装置，包括底架1、凸轮分割器2、驱动电机3、旋转载物台4和控制器5；所述的凸轮分割器2固定在底架1上，驱动电机3通过连接板6固定在凸轮分割器2的侧边，驱动电机3的输出轴与凸轮分割器2的一端输入轴相连；所述的旋转载物台4包括支撑架7、制动滚筒载物台8和一对导向挡板9，支撑架7底部与凸轮分割器2上部的输出轴相连，制动滚筒载物台8固定在支撑架7上部，一对导向挡板9分别设在制动滚筒载物台8的两侧；所述的控制器5设有底架1上，驱动电机3与控制器5通过电线相连。

凸轮分割器2的输出轴中部设有滑环31，滑环31通过两侧的滑环固定板32固定在凸轮分割器2的输出轴上。

所述的底架1包括底板10、护板框架11、地脚12和螺栓连接板13，所述的护板框架11固定在底板10四周，护板框架11的四个角分别设有地脚12和螺栓连接板13，通过地脚12和螺栓连接板13与地面或其他台面固定。

所述的支撑架7包括支撑架底板14、第一支撑横梁15、第二支撑横梁16、第三支撑横梁17、第四支撑横梁18和制动器19，所述的支撑架底板14下部与凸轮分割器2的输出轴固定连接；第二支撑横梁16和第三支撑横梁17固定在支撑架底板14上；两组制动器19分别固定在第一支撑横梁15与第二支撑横梁16之间和第三支撑横梁17与第四支撑横梁18之间；所述的制动滚筒载物台8包括滚筒固定架20和制动滚筒21，滚筒固定架20分别固定在第一支撑横梁15、第二支撑横梁16、第三支撑横梁17和第四支撑横梁18的两端，滚筒固定架20上枢接有数根并排等距设置的制动滚筒21，每相邻的两个制动滚筒21之间通过第一传动带22传动连接，所述的第一传动带22为圆皮带；制动器19与控制器5通过电线相连。

支撑架底板14中间设有通孔，凸轮分割器2上的滑环31位于通孔内；支撑架底板14的通孔上方设有滑环保护罩33。

所述的制动器19一端通过第一制动器固定板23与支撑横梁固定连接，制动器19的输出轴上设有制动滚轮24，制动器19输出轴的另一端通过深沟球轴承及轴承座与第二制动器固定板25枢接，第二制动器固定板25与支撑横梁固定连接；第二传动带26套设于制动滚筒21和制动滚轮24之间，所述的第二传动带26为圆皮带；本实施例中两个制动器19的制动滚轮24分别通过第二传动带26与前数第二个制动滚筒21和后数第二个制动滚筒21传动连接。

所述的导向挡板9上设有数个并排设置的导向轮28组件，所述的导向轮28组件包括轴承轴27、导向轮28和深沟球轴承；所述的轴承轴27竖直固定在导向挡板9上下两端，导向轮28通过深沟球轴承枢接在轴承轴27上，位于轴承轴27下部；导向挡板9上对应导向轮28的位置开设有导向轮位孔29，导向轮28从导向轮位孔29中伸出；两组导向挡板9相对设置，导向挡板9的入口端向外张开一定角度。

导向挡板9中部设有光电开关30，光电开关30通过设在凸轮分割器2的输出轴中部的滑环31与控制器5相连。

支撑架底板14的下部设有旋转位置检测传感器34，凸轮分割器2的四周设有与旋转位置检测传感器34相匹配的旋转位置检测开关架35；凸轮分割器2的输入轴的另一端设有输入轴转角检测传感器36，在凸轮分割器2的侧边，与输入轴转角检测传感器36对应的位置设有转角检测开关架37；旋转位置检测传感器34通过设在凸轮分割器2的输出轴中部的滑环31与控制器5相连；输入轴转角检测传感器36与控制器5通过电线相连。

所述的旋转载物台4还包括连接台38，连接台38设在制动滚筒载物台8的入口端，固定在支撑架7的第一支撑横梁15上，连接台38上通过滚筒支架39和轴承枢接有短辅助滚筒40和长辅助滚筒41；制动滚筒载物台8的尾端设有尾端挡板42，防止制动器19断电失效导致货料掉落。

本发明的工作原理：

首先，控制器5输出控制信息控制驱动电机3启动，带动凸轮分割器2的凸轮轴转动，从而带动与之啮合的出力转塔旋转，由输出轴输出扭矩带动旋转载物台4旋转一定的角度，使旋转载物台4的连接台38与货料传送带对接，货料通过传送带送上连接台38，在惯性的作用下货料通过连接台38上的短辅助滚筒40和长辅助滚筒41继续向前移动至制动滚筒载物台8上，当货料到达制动滚筒载物台8中部位置时，会触发导向挡板9中部的光电开关30，光电开关30输出信号给控制器5，然后控制器5输出控制信息控制制动器19运行，由制动滚轮24带动第二传动带26牵引与之相连的制动滚筒21沿着货料移动的反方向转动，进而通过第一传动带22相互传动带动所有制动滚筒21转动，达到对货料的制动效果，使货料停在制动滚筒载物台8上，还可以根据货物的重量由控制器5控制制动器19输出不同的制动力，来保证货料都能停在制动滚筒载物台8上的适当位置；导向挡板9及导向轮28起到导向的作用；在货料停稳之后，驱动电机3再启动，带动凸轮分割器2的凸轮轴转动，从而带动与之啮合的出力转塔间歇旋转，由输出轴输出扭矩带动旋转载物台4旋转，使货料间歇旋转，旋转位置检测传感器34通过旋转位置检测开关架35相配合以检测货料旋转的位置并发送信号给控制器5，凸轮分割器2的输入轴转角检测传感器36通过转角检测开关架37相配合以检测输入轴所转动的角度并发送信号给控制器5，由控制器5控制驱动电机3转动相应的转矩，使货料转到所需的角度。

Claims (9)

1.一种基于凸轮分割器的载物回转装置，其特征在于：包括底架、凸轮分割器、驱动电机、旋转载物台和控制器；所述的凸轮分割器固定在底架上，驱动电机固定在凸轮分割器的侧边，驱动电机的输出轴与凸轮分割器的一端输入轴相连；所述的旋转载物台包括支撑架、制动滚筒载物台和导向挡板，支撑架底部与凸轮分割器上部的输出轴相连，制动滚筒载物台固定在支撑架上部，制动滚筒载物台的两侧分别设有导向挡板，导向挡板上枢接有导向轮；所述的控制器设有底架上，驱动电机与控制器相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于凸轮分割器的载物回转装置，其特征在于：所述的底架包括底板、护板框架、地脚和螺栓连接板，所述的护板框架固定在底板上，护板框架的四个角分别设有地脚和螺栓连接板。

3.根据权利要求1所述的一种基于凸轮分割器的载物回转装置，其特征在于：所述的支撑架包括支撑架底板、支撑横梁和制动器，所述的支撑架底板下部与凸轮分割器的输出轴固定连接；支撑横梁设在支撑架底板上；制动器固定在支撑横梁上；所述的制动滚筒载物台包括滚筒固定架和制动滚筒，滚筒固定架分别设在支撑横梁的两端，数根制动滚筒并排枢接在两端的滚筒固定架之间，相邻的两个制动滚筒之间通过第一传动带传动连接；制动器的输出轴通过第二传动带与制动滚筒传动连接；制动器与控制器相连。

4.根据权利要求3所述的一种基于凸轮分割器的载物回转装置，其特征在于：所述的制动器一端通过第一制动器固定板与支撑横梁固定连接，制动器的输出轴上设有制动滚轮，制动器输出轴的另一端通过深沟球轴承及轴承座与第二制动器固定板枢接，第二制动器固定板与支撑横梁固定连接；第二传动带套设于制动滚筒和制动滚轮之间。

5.根据权利要求1所述的一种基于凸轮分割器的载物回转装置，其特征在于：所述的导向挡板上设有数个并排设置的导向轮组件，所述的导向轮组件包括轴承轴、导向轮和深沟球轴承；所述的轴承轴竖直固定在导向挡板上，导向轮通过深沟球轴承枢接在轴承轴上；导向挡板上对应导向轮的位置开设有导向轮位孔，导向轮从导向轮位孔中伸出；两组导向挡板相对设置，导向挡板的入口端向外张开一定角度。

6.根据权利要求5所述的一种基于凸轮分割器的载物回转装置，其特征在于：导向挡板中部设有光电开关，光电开关通过设在凸轮分割器的输出轴中部的滑环与控制器相连。

7.根据权利要求3所述的一种基于凸轮分割器的载物回转装置，其特征在于：支撑架底板的下部设有旋转位置检测传感器，凸轮分割器的四周设有与旋转位置检测传感器相匹配的旋转位置检测开关架；凸轮分割器的输入轴的另一端设有输入轴转角检测传感器，在凸轮分割器的侧边，与输入轴转角检测传感器对应的位置设有转角检测开关架；旋转位置检测传感器通过设在凸轮分割器的输出轴中部的滑环与控制器相连；输入轴转角检测传感器与控制器相连。

8.根据权利要求3所述的一种基于凸轮分割器的载物回转装置，其特征在于：凸轮分割器的输出轴中部设有滑环，滑环通过两侧的滑环固定板固定在凸轮分割器的输出轴上；支撑架底板中间设有通孔，凸轮分割器上的滑环位于通孔内；支撑架底板的通孔上方设有滑环保护罩。

9.根据权利要求1所述的一种基于凸轮分割器的载物回转装置，其特征在于：所述的旋转载物台还包括连接台，连接台设在制动滚筒载物台的入口端，固定在支撑架上，连接台上通过滚筒支架和轴承枢接有辅助滚筒；制动滚筒载物台的尾端设有尾端挡板。

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