CN1292962C - 一分度弧面凸轮机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于包装印刷行业的一分度弧面凸轮机构,包括在基体上安装有输入轴与输出轴,在基体的两侧设置输入、输出轴承端盖,其输入轴具有两个输入端,输入轴上固定带有六道凸脊的弧面凸轮,输出轴上固定有从动盘,从动盘上径向放射状等分安装有能与弧面凸轮相啮合的六个滚子。输入轴带动弧面凸轮作匀速运动,弧面凸轮上的六道凸脊依次与从动盘上的六个滚子接触,弧面凸轮驱动从动盘按给定的运动规律转动360度;当滚子与弧面凸轮的直线段凸脊接触时,从动盘保持静止不动,弧面凸轮转动到下一个循环开始,由此实现了输出轴的一分度运动。本发明制造容易,分度精度高,定位准确,结构紧凑,刚度大强度高,承载能力强,寿命长,传动效率高。
Description
技术领域
本发明属包装印刷机械领域,具体涉及一种用于间歇转位的一分度弧面凸轮机构。
背景技术
近年来,随着经济的发展和人民生活水平的提高,各种新型包装产品不断涌现,其中包括采用铝箔、PE涂层纸等材料制成的各种包装盖材(如酸奶盖、快速面碗盖、民航用饭盒盖),采用铝箔和镀铝纸等材料制成各种商标、瓶贴、标签等。这些产品往往由于精度要求高、材料特殊等原因需要使用各种新型甚至专用模切机,有的模切机根据装潢的特殊要求,还可以进行烫金等简单印刷操作,如专门用来生产高档烟包的卷筒纸烫金模机等。
包装印刷行业使用的烫金模切机主要是由送纸、模切、烫金、排屑、收纸等工序组成,其机械精度通常要求很高,例如:防伪商标的模切厚度一般只有0.02mm左右,要求只切商标而不切坏与其附着的硅油纸,则横切调节的范围一般只有0.01mm左右;在香烟盒的烫金中,对送纸机构的横向窜动精度也通常要求在0.01mm左右,因为过大的横向窜动将会导致烫金重影模糊。因此影响烫金模切精度的关键在于要保证送纸机构的运动平稳,而该运动主要是由分度机构驱动实现的。
常用的分度机构有槽轮机构、棘轮机构、不完全齿轮机构等,但这类分度机构通常运动不平稳、振动冲击大。凸轮分度机构是一种新型分度机构,具有精度高、定位准确、易于维护等优点,广泛应用于包装、制药、电子、纺织、烟草和军工等行业的先进自动机械中。分度数是分度机构的一个重要参数,是指输入轴连续回转,输出轴回转一周中间歇停顿的次数,常用的分度数大于2。烫金模切机的分度机构的分度数为1,是一类特殊的分度机构。
目前烫金模切机中广泛使用一分度平面凸轮机构,受到平面凸轮的限制,故只能采用多片凸轮多层滚子的结构,该结构误差累积严重,输出精度提高受到严重限制;且随着包装印刷行业向高速度高精度方向发展,由高速运动引起的负载惯性矩增加,由于一分度平面凸轮机构的设计限制,其机构尺寸只有迅速增加才能满足负载需要,这给平面凸轮分度机构的加工制造带来巨大困难。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种一分度弧面凸轮机构,其设计制造容易,分度精度高,定位准确,结构紧凑,刚度大强度高,承载能力强,寿命长,传动效率高。
本发明的技术方案是这样实现的:一分度弧面凸轮机构,包括,一个基体,在基体上安装有输入轴与输出轴,在基体的两侧分别设置输入、输出轴承端盖,其输入轴具有两个输入端,输入轴上固定带有六道凸脊的弧面凸轮,输出轴上固定有从动盘,从动盘上径向放射状等分安装有能与弧面凸轮相啮合的六个滚子。
所述的带有六道凸脊的弧面凸轮是指,其中五道凸脊都是螺旋状,一道凸脊中间有一直线段,两端是螺旋状,该凸脊位于六道凸脊的起始或结束位置。
所述的从动盘上均布六个孔,在从动盘的径向铣出六个平面,在六个孔上分别设置有圆孔。
所述的位于六道凸脊起始或结束位置的凸脊直线段对应的圆心角θ1为30°-210°。
由于本发明采用弧面凸轮结构实现了一分度运动,具有下列显著优势:
1)利用弧面凸轮实现一分度运动,定位准确、精度高、机构刚性好;
2)利用弧面凸轮实现一分度运动,避免平面凸轮一分度机构的机构尺寸设计受限,以及加工制造误差累积大的不足,高速性能优越;
另外,本发明结构简单,能够降低成本,并便于生产实践中使用。
附图说明
图1为一分度弧面凸轮机构俯视图剖视图;
图2为一分度弧面凸轮机构主视图剖视图;
图3为一分度弧面凸轮机构从动盘结构图;
图4为一分度弧面凸轮机构弧面凸轮设计原理图;
具体实施方式
附图为本发明的具体实施例;
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明:
参照图1、图2所示,本发明包括一个具有矩形箱体状的基体1,在基体1上安装有输入轴2与输出轴3,在基体1的两侧分别设置输入、输出轴承端盖10、12,其特征在于,输入轴2具有两个输入端,输入轴2上固定带有六道凸脊4a-4f的弧面凸轮4,弧面凸轮4通过键7联结于输入轴2上,弧面凸轮4的一端与输入轴2的轴肩固定,另一端通过紧固件8锁紧,输出轴3上固定有从动盘6,从动盘6上径向放射状等分安装有能与弧面凸轮4相啮合的六个滚子5,输入轴2两端通过圆锥滚子轴承9支撑,圆锥滚子轴承9安装在输入轴承端盖10中,同样输出轴3两端通过圆锥滚子轴承11支撑,圆锥滚子轴承11安装在输出轴承端盖12中。
参照图3、图4所示,带有六道凸脊4a-4f的弧面凸轮4是指,其中五道凸脊4b、4c、4d、4e、4f都是螺旋状,一道凸脊4a中间有一直线段,两端是螺旋状,凸脊4a位于六道凸脊4a-4f的起始或结束位置。位于六道凸脊4a-4f起始或结束位置的凸脊4a直线段对应的圆心角θ1为30°-210°。从动盘6上均布六个孔6a,在从动盘6的径向铣出六个平面6b,在六个孔6a上分别设置有圆孔6c。
弧面凸轮既类似蜗杆,又类似齿轮,借用蜗杆及齿轮的啮合原理,在两类机构的交叉与转换的过程中,设计出一分度弧面凸轮机构,克服了困扰该机构的压力角、根切界限点、薄脊等限制条件。
其中弧面凸轮4廓面凸脊廓面热处理后进行磨削工艺处理,其轮廓表面粗糙度可达0.6~0.8μm,弧面凸轮轮廓停留段跳动度2~5μm;从动盘6径向分布有六个孔6a,是在配有光学分度头的坐标镗床上加工而成,孔的位置误差控制在10角秒内,每个孔中安装一个滚子5,该滚子与弧面凸轮4的凸脊4a-4f廓面接触。
弧面凸轮4上有六道凸脊4a-4f,由此形成六道沟槽4g-4l,因为图4是展开图,凸脊4a、沟槽4g、沟槽4h均被分为两段。滚子5a、滚子5b跨骑在弧面凸轮凸脊4a上,当弧面凸轮4旋转时,凸脊4a驱动从动盘6逆时针转动;随着弧面凸轮4的旋转,滚子5a逐渐脱离沟槽4g,同时滚子5c逐渐进入沟槽4i,驱动从动盘6继续逆时针转动;这样从动盘6的滚子5依次进入啮合,即滚子5d进入沟槽4j,滚子5e进入沟槽4k,滚子5f进入沟槽4l,滚子5a、5b再分别进入沟槽4g、4h,直到从动盘滚子5a转到A点(凸脊4a右侧的螺旋段与直线段的交接点),同时滚子5b转到B点(凸脊4a左侧的螺旋段与直线段的交接点),这时从动盘6正好转过360度,当弧面凸轮4继续转动时,由于凸脊4a的C、D部分是直线段,凸脊4a将不驱动从动盘6转动,只是起到定位作用,即从动盘6处于静止状态,完成一分度的动作。弧面凸轮4继续转动,直到下一个运动循环开始。该一分度弧面凸轮机构结构紧凑、定位准确、高速性能优越,便于生产实践中使用。
输入轴2带动弧面凸轮4作匀速运动,弧面凸轮4上的六道凸脊4a-4f依次与从动盘6上的六个滚子5接触,当滚子5与弧面凸轮4的螺旋段凸脊4a-4f接触时,弧面凸轮4驱动从动盘6转动360度;当滚子5与弧面凸轮4的直线段凸脊4a接触时,从动盘6保持静止不动,弧面凸轮4继续转动直到下一个循环开始。即弧面凸轮4转动360度的过程中,一段角度θ1驱动从动盘6转动360度,另一段角度θ2使从动盘6保持不动,θ1与θ2的和为360度,由此实现了输出轴3的一分度运动。
Claims (4)
1.一种一分度弧面凸轮机构,包括,一个基体(1),在基体(1)上安装有输入轴(2)与输出轴(3),在基体(1)的两侧分别设置输入、输出轴承端盖(10、12),其特征在于,输入轴(2)具有两个输入端,输入轴(2)上固定带有六道凸脊(4a-4f)的弧面凸轮(4),输出轴(3)上固定有从动盘(6),从动盘(6)上径向放射状等分安装有能与弧面凸轮(4)相啮合的六个滚子(5)。
2.根据权利要求1所述的一分度弧面凸轮机构,其特征在于,所述的六道凸脊(4a-4f)其中五道凸脊(4b、4c、4d、4e、4f)都是螺旋状,一道凸脊(4a)中间有一直线段,两端是螺旋状,所述的中间有一直线段,两端是螺旋状的凸脊(4a)位于六道凸脊(4a-4f)的起始或结束位置。
3.根据权利要求1所述的一分度弧面凸轮机构,其特征在于,所述的从动盘(6)上均布六个孔(6a),在从动盘(6)的径向铣出六个平面(6b),在六个孔(6a)上分别设置有圆孔(6c)。
4.根据权利要求1或2所述的一分度弧面凸轮机构,其特征在于,所说的位于六道凸脊(4a-4f)起始或结束位置的凸脊(4a)直线段对应的圆心角θ1为30°-210°。
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