CN114406726A - 一种倾斜角度可调的工作台 - Google Patents

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钱肖
吴坚
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Abstract

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种倾斜角度可调的工作台，包括底座和设于底座上的驱动电机、蜗杆蜗轮传动机构和转台，转台上设有台面；驱动电机用于驱动蜗杆蜗轮传动机构，以联动转台转动而调整台面的倾斜角度。本发明的工作台，结构紧凑，装配方便，能够连续灵活的调节倾斜角度，且调节可靠，适用于重型多面零件的不同倾角斜面的连续加工。

Description

一种倾斜角度可调的工作台
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种倾斜角度可调的工作台。
背景技术
对于重型机械零件加工，例如，风力发电机轮毂加工过程中，常常需要加工多面具有不同倾角斜面的情形，通常使用若干不同角度的角度楔块来实现不同倾角斜面的加工。然而，通过角度楔块实现角度调整的方式，无法满足连续加工不同倾角斜面的要求；而且，重型机械零件搬运比较困难，还会受到倾角斜面复杂程度、楔块尺寸大小以及加工环境的影响，导致倾角斜面的加工精度和可靠性较差。
因此，本领域亟需一种能够灵活调节倾斜角度的工作台，来解决现有加工方式存在的上述不足。
发明内容
基于现有技术中存在的上述不足，本发明的目的是提供一种倾斜角度可调的工作台。
为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种倾斜角度可调的工作台，包括底座和设于底座上的驱动电机、蜗杆蜗轮传动机构和转台，转台上设有台面；
驱动电机用于驱动蜗杆蜗轮传动机构，以联动转台转动而调整台面的倾斜角度。
作为优选方案，所述蜗杆蜗轮传动机构包括蜗杆和蜗轮组件，蜗杆与驱动电机通过联轴器连接；
蜗轮组件包括依次连接的轮毂、主蜗轮圈和副蜗轮圈，轮毂设有轮轴，轮轴的一端依次贯穿主蜗轮圈和副蜗轮圈的轴孔，并延伸至安装于一轴承座，轴承座设于转台；其中，轮轴与副蜗轮圈上远离主蜗轮圈的一侧之间设有限位挡圈；
轮毂与副蜗轮圈分别具有半圆形槽且相对分布，主蜗轮圈具有对应于半圆形槽分布的半圆形通孔，半圆形通孔内设有半圆形连接块，半圆形连接块的两侧分别嵌接于轮毂、副蜗轮圈的半圆形槽之内；其中，半圆形连接块与副蜗轮圈连接；
主蜗轮圈具有位于其转动面且对称分布的两环形槽，各环形槽内均设有弹性块和顶块，一紧定螺钉螺纹连接于主蜗轮圈并顶靠顶块以调节弹性块的压缩量；顶块的一侧延伸至嵌接于副蜗轮圈的顶块槽之内。
作为优选方案，所述底座的顶面具有下安装槽，转台的底面具有与下安装槽对应的上安装槽，下安装槽、上安装槽用于蜗杆蜗轮传动机构的安装。
作为优选方案，所述转台的底面为圆弧形结构，相应地，底座的顶面的两侧分别内凹形成圆弧面；其中，两圆弧面分别位于下安装槽的两侧。
作为优选方案，所述圆弧面具有内凹的数条平行分布的滚道，滚道内设有保持架和位于保持架上的滚柱；相应地，转台的底面具有与滚道一一对应的滚柱槽。
作为优选方案，所述圆弧面还具有数块防偏筋板，防偏筋板与滚道平行；相应地，转台的底面具有与防偏筋板一一对应的筋板槽。
作为优选方案，所述圆弧面的中部具有夹紧件安装槽，同一圆弧面的滚道位于同一圆弧面的夹紧件安装槽的两侧；
夹紧件安装槽内设有夹紧件，用于对活动至目标倾斜角度的转台进行夹紧限位。
作为优选方案，所述夹紧件包括推杆气缸、H型固定座、左压紧块、右压紧块和楔形块，推杆气缸和H型固定座安装于夹紧件安装槽内，推杆气缸的推杆贯穿H型固定座以驱动楔形块竖向活动；左压紧块、右压紧块对称分布且转动连接于H型固定座的两侧；
相应地，转台的底面具有与夹紧件安装槽一样对应的夹紧槽；
当推杆气缸的推杆驱动楔形块上行，楔形块联动左压紧块、右压紧块分别向H型固定座的两侧运动以夹紧于夹紧槽的两侧壁。
作为优选方案，所述转台具有刻度盘，相应地，底座具有与刻度盘对应的指针；刻度盘与指针配合以指示台面的倾斜角度。
作为优选方案，工作台还包括设于底座的电控箱，电控箱具有人机交互界面，用于倾斜角度的显示及调整；电控箱与驱动电机信号连接。
本发明与现有技术相比，有益效果是：
本发明的工作台，结构紧凑，装配方便，能够连续灵活的调节倾斜角度，且调节可靠，适用于重型多面零件的不同倾角斜面的连续加工。
附图说明
图1是本发明实施例1的工作台的结构示意图；
图2是本发明实施例1的工作台的爆炸结构示意图；
图3是本发明实施例1的底座的结构示意图；
图4是本发明实施例1的转台的结构示意图；
图5是本发明实施例1的蜗轮组件的结构示意图；
图6是本发明实施例1的蜗轮组件的爆炸结构示意图；
图7是本发明实施例1的副蜗轮圈的结构示意图；
图8是本发明实施例1的夹紧件的结构示意图；
图9是本发明实施例1的夹紧件的爆炸结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。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，并获得其他的实施方式。
实施例1：
如图1-9所示，本实施例的倾斜角度可调的工作台，包括T型槽台面1、转台2、刻度盘3、第二轴承座4、保持架5、滚柱6、底座7、指针8、蜗杆9、第一轴承座10、联轴器11、减速器12、伺服电机13、电控箱14、蜗轮组件15和夹紧件16。
将底座7固定在待加工位置处，伺服电机13、电控箱14、第一轴承座10、第二轴承座4、夹紧件16与底座7相连，蜗轮组件15与转台2相连，转台2与T型槽台面1相连；其中，第一轴承座10、第二轴承座4用于安装蜗杆9；本实施例的定位均采用销钉，固定连接均采用螺栓。
其中，角度显示和调节都通过电控箱14，角度调节过程如下：在电控箱14的触摸屏(即人机交互界面)上输入所需旋转的转角，输入角度后，触摸屏发出信号给PLC，PLC接收信号并判断，然后控制伺服驱动器驱动伺服电机13，伺服电机13带动蜗杆转动，蜗杆9通过与蜗轮组件15的啮合，带动转台2以及安装在转台2上的T型槽台面1转动，直至T型槽台面1旋转至所输入的转角位置；在这过程中，伺服电机的编码器会将信号实时反馈给PLC实现负反馈，PLC将信号处理后反馈给触摸屏，触摸屏会显示实时角度；最后通过蜗轮蜗杆的自锁能力以及夹紧件16的夹紧能力，防止T型槽台面1受外力影响导致角度改变。当夹紧件16松开时，转台2可以继续由蜗轮蜗杆驱动调节角度。
以下对上述各零部件的功能和用途作进一步具体说明。
本实施例的底座7左侧安装有电控箱14，电控箱14的触摸屏用于显示和调节角度；底座7的中间开设有下安装槽70，相应地，转台2的中间开设有上安装槽20，用于安装伺服电机13以及相应的传动机构；伺服电机13安装有减速器12，并通过联轴器11与蜗杆9连接；伺服电机13用于驱动蜗杆9转动，通过蜗轮蜗杆的啮合带动转台2转动；底座7的两侧圆弧面上各有两条滚道71，滚道71用于安装保持架5和滚柱6，相应地，转台2的底面具有滚柱槽21；滚柱6将滑动摩擦变为滚动摩擦，减少受力，其次提高了承载能力，能够承受重型零件加工；另外两侧圆弧面上各有两对防偏筋板72，相应地，转台2的底面具有筋板槽22，防偏筋板仅能沿筋板槽活动，防止转台2左右偏移。另外，两侧圆弧面中间位置各有一个夹紧件安装槽73，相应地，转台的底面具有与夹紧件安装槽73对应的夹紧槽23；夹紧件安装槽73内有一个通孔和一对螺纹孔，通孔处于中间位置，螺纹孔处于其两侧，通孔用于推杆气缸161上下运动，螺纹孔用来固定夹紧件的H型固定座162；另外，底座7的两侧装有指针8，用于指示工作台的倾斜角度。
本实施例的转台2的上安装槽20与蜗轮组件15相连，用于转动T型槽台面1，以便调节倾角。其中，转台2两侧各有的两条滚柱槽21没有贯穿整个转台2，滚柱槽的长度小于底座7上的长度，一是限制转动角度的位置，二是防止T型槽台面1与底座7发生碰撞。另外，转台2的两侧刻有刻度盘3，与指针8配合，用于指示工作台的倾斜角度。
本实施例的蜗轮组件15用于消除蜗轮蜗杆副回程间隙，其固定在转台2中下位置，包含轮毂151、主蜗轮圈152、顶块153、紧定螺钉、弹性块、副蜗轮圈156、半圆形连接块157、限位挡圈158、第三轴承座159，轮毂151的一侧设有轮轴1511、一个半圆形连接槽1512、一对螺纹孔1513，轮轴1511用来支撑副蜗轮圈156转动；另外，轮轴1511外端面上有个环形凹槽1514，用于安装限位挡圈158；半圆形连接槽1512安装半圆形连接块157，螺纹孔1513用于固定连接主蜗轮圈152。
主蜗轮圈152有一对螺纹孔1521和环形槽1522，螺纹孔1521下方还开有一对紧定孔一1523，两侧开有紧定孔二1524，左上方还有一个通孔1525，中空的半圆弧区域用于安装半圆形连接块157，螺纹孔1521与轮毂上螺纹孔1513对应，用于连接轮毂151；环形槽1522位于主蜗轮圈的转动面，形如倾斜一定角度的圆括号，用于安装弹性块、顶块153、紧定螺钉，紧定孔一1523用来紧固主蜗轮圈152与轮毂151；紧定螺钉螺纹连接于紧定孔二1524内并顶靠顶块153以调节弹性块的压缩量，达到可调节蜗轮啮合时消隙力的目的；通孔1525用来对齐主蜗轮圈152和副蜗轮圈156的轮齿。其中，顶块153用来抵抗弹性块的形变，还用于带动副蜗轮圈156转动，具体地，左侧的顶块安装在左侧环形槽的尾部，右侧的顶块安装在右侧环形槽的首部；顶块153有螺纹孔的部分卡接在主蜗轮圈的环形槽1522内，部分卡接在副蜗轮圈的顶块槽1562里，使得主蜗轮圈152正反转都能够更好带动副蜗轮圈156转动。
其中，弹性块填充在主蜗轮圈的环形槽1522中，其被紧定螺钉贯穿，使得主蜗轮圈152与副蜗轮圈156的相对转动具有弹性复原位置，其中，在弹性复原位置时，主、副蜗轮圈上的轮齿在周向方向上错开预定角度。
本实施例的副蜗轮圈156形成有对应轮毂151的半圆形连接槽1561和顶块槽1562、一对连接孔1563、对应的紧定孔三1564、左上方有对应主蜗轮圈152的通孔1565，中间保留有半圆形连接槽1561、连接孔1563，用于连接固定半圆形连接块157，以及对应轮毂轮轴1511的通孔1566可相对转动地套装在所述轮轴1511的外缘上，还有一对调节孔1567与主蜗轮圈上的螺纹孔1521相对应，用于调节主蜗轮圈152和轮毂151的连接，左上对应的通孔1565用于对齐轮齿，副蜗轮圈156和半圆形连接块157的高度小于主蜗轮圈152的高度，便于与主蜗轮圈错齿相对转动和预紧；顶块槽1562用于安装顶块153。
半圆形连接块157用于支撑副蜗轮圈156以及转动，有一对连接孔1571和轮轴通孔1572，连接孔1571和副蜗轮圈上的连接孔1563相对应，用来连接副蜗轮圈156和半圆形连接块157，有连接孔这一端卡接在副蜗轮圈的半圆形连接槽1561中，另一端卡接在轮毂的半圆形连接槽1512中，中间部分在主蜗轮圈152空缺半圆弧区域的上方，整体套在轮毂的轮轴1511上。
本实施例的蜗轮组件15还包括限位挡圈158，用于限位副蜗轮圈156，以防止副蜗轮圈156从轮轴1511中脱出，限位挡圈158卡接在环形凹槽1514中。
其中，第三轴承座159用于更好地支撑轮轴1511，第三轴承座与转台固定连接。另外，弹性块具体结构形式可以根据需要灵活选用，可以是弹簧，也可以是橡胶等。
本实施例的夹紧件，用于稳定角度和保证加工稳定，固定在底座7的圆弧面中间的夹紧件安装槽内，包含有推杆气缸161、H型固定座162、第一压紧块(左)163、第二压紧块(右)164、楔形顶块165、旋转轴166，当角度调节停止时，推杆气缸161带动楔形顶块165往上运动，推动第一压紧块164和第二压紧块165往两侧运动，压紧块底端穿过有旋转轴166，可以往两侧转动，压紧块下半部分抵住底座7圆弧面中间的夹紧件安装槽的槽壁，压紧块上半部分抵住转台2圆弧面中间的夹紧槽的槽壁，楔形顶块165越往上运动，夹紧力越大，当推杆气缸161达到最大位置时，转台2被夹紧固定；推杆气缸161带动楔形顶块165往下运动，推动第一压紧块163和第二压紧块164往里运动，压紧块下半部分松开底座7圆弧面中间的夹紧件安装槽的槽壁，压紧块上半部分松开转台2圆弧面中间的夹紧槽的槽壁，越往下运动，夹紧力越小，当推杆气缸161回到初始位置，楔形顶块165回到H型固定座162上，转台2可以继续由蜗轮蜗杆驱动调节角度。
本实施例的工作台，承载能力大、角度连续调节灵活且平稳、维护简单、操作方便；通过滚柱和底座承受重型零件，通过蜗轮组件带动台面旋转，通过夹紧件以及蜗轮蜗杆的自锁使得转台固定，平稳地和底座形成一定角度，使得连续加工重型多面不同倾角的零件更加方便，且具有角度灵活可调和斜面可靠的特点。
以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种倾斜角度可调的工作台，其特征在于，包括底座和设于底座上的驱动电机、蜗杆蜗轮传动机构和转台，转台上设有台面；
驱动电机用于驱动蜗杆蜗轮传动机构，以联动转台转动而调整台面的倾斜角度。
2.根据权利要求1所述的工作台，其特征在于，所述蜗杆蜗轮传动机构包括蜗杆和蜗轮组件，蜗杆与驱动电机通过联轴器连接；
蜗轮组件包括依次连接的轮毂、主蜗轮圈和副蜗轮圈，轮毂设有轮轴，轮轴的一端依次贯穿主蜗轮圈和副蜗轮圈的轴孔，并延伸至安装于一轴承座，轴承座设于转台；其中，轮轴与副蜗轮圈上远离主蜗轮圈的一侧之间设有限位挡圈；
轮毂与副蜗轮圈分别具有半圆形槽且相对分布，主蜗轮圈具有对应于半圆形槽分布的半圆形通孔，半圆形通孔内设有半圆形连接块，半圆形连接块的两侧分别嵌接于轮毂、副蜗轮圈的半圆形槽之内；其中，半圆形连接块与副蜗轮圈连接；
主蜗轮圈具有位于其转动面且对称分布的两环形槽，各环形槽内均设有弹性块和顶块，一紧定螺钉螺纹连接于主蜗轮圈并顶靠顶块以调节弹性块的压缩量；顶块的一侧延伸至嵌接于副蜗轮圈的顶块槽之内。
3.根据权利要求2所述的工作台，其特征在于，所述底座的顶面具有下安装槽，转台的底面具有与下安装槽对应的上安装槽，下安装槽、上安装槽用于蜗杆蜗轮传动机构的安装。
4.根据权利要求3所述的工作台，其特征在于，所述转台的底面为圆弧形结构，相应地，底座的顶面的两侧分别内凹形成圆弧面；其中，两圆弧面分别位于下安装槽的两侧。
5.根据权利要求4所述的工作台，其特征在于，所述圆弧面具有内凹的数条平行分布的滚道，滚道内设有保持架和位于保持架上的滚柱；相应地，转台的底面具有与滚道一一对应的滚柱槽。
6.根据权利要求5所述的工作台，其特征在于，所述圆弧面还具有数块防偏筋板，防偏筋板与滚道平行；相应地，转台的底面具有与防偏筋板一一对应的筋板槽。
7.根据权利要求5所述的工作台，其特征在于，所述圆弧面的中部具有夹紧件安装槽，同一圆弧面的滚道位于同一圆弧面的夹紧件安装槽的两侧；
夹紧件安装槽内设有夹紧件，用于对活动至目标倾斜角度的转台进行夹紧限位。
8.根据权利要求7所述的工作台，其特征在于，所述夹紧件包括推杆气缸、H型固定座、左压紧块、右压紧块和楔形块，推杆气缸和H型固定座安装于夹紧件安装槽内，推杆气缸的推杆贯穿H型固定座以驱动楔形块竖向活动；左压紧块、右压紧块对称分布且转动连接于H型固定座的两侧；
相应地，转台的底面具有与夹紧件安装槽一样对应的夹紧槽；
当推杆气缸的推杆驱动楔形块上行，楔形块联动左压紧块、右压紧块分别向H型固定座的两侧运动以夹紧于夹紧槽的两侧壁。
9.根据权利要求1-8任一项所述的工作台，其特征在于，所述转台具有刻度盘，相应地，底座具有与刻度盘对应的指针；刻度盘与指针配合以指示台面的倾斜角度。
10.根据权利要求1-8任一项所述的工作台，其特征在于，还包括设于底座的电控箱，电控箱具有人机交互界面，用于倾斜角度的显示及调整；电控箱与驱动电机信号连接。
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