CN209988668U - 一种顶升旋转机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种顶升旋转机构，属于自动化设备技术领域。本实用新型所提供的顶升旋转机构包括机架、升降机构和旋转机构，升降机构包括电机、传动装置和执行装置，传动装置用于将电机的回转运动转换为执行装置的升降移动。与现有结构相比，将液压顶升改进为电机驱动传动装置升降的方式，顶升速度快，顶升精度高，顶升高度在行程范围内，可精准停顿在任意位置，架构精简，不会产生泄漏物，噪音小；平衡气缸的设置能够保证执行装置运动的平稳性，电机故障时，能够防止执行装置和旋转机构的突然下落，有效保证机构运行的安全性。

Description

一种顶升旋转机构

技术领域

本实用新型涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种顶升旋转机构。

背景技术

生产制造领域中随着自动化程度的提高，一些自动化的顶升旋转设备应用于生产加工中，大大提高了生产效率，节约人力，降低劳动成本。但是现有结构中，顶升旋转设备大多采用液压顶升，花键旋转机构带动转盘旋转的结构，从而带动工件顶升旋转运动来满足工件的加工生产，但是现有结构存在以下问题：液压顶升速度慢，大概为0.3m/s；液压顶升高度精度差，偏差范围为±5mm；液压机构易漏油，噪音大造成环境污染；花键旋转机构定位精度差，偏差范围在±2mm。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种顶升旋转机构，顶升速度快，顶升精度高，可精准停顿在任意位置，旋转定位精度高，运动平稳安全。

为达此目的，本发明提供了一种顶升旋转机构，包括机架，还包括：

升降机构，所述升降机构包括电机、传动装置、执行装置和平衡气缸，所述电机固设于所述机架上，所述传动装置分别与所述电机和所述执行装置连接，所述传动装置用于将所述电机的回转运动转换为所述执行装置的升降移动，所述平衡气缸固设于所述机架上，所述平衡气缸的输出端与所述执行装置连接；

旋转机构，所述旋转机构包括第一驱动装置、分割器和多工位旋转装置，所述第一驱动装置与所述分割器的输入端连接，所述分割器的输出端与所述多工位旋转装置连接，所述分割器的下表面与所述执行装置的上端连接。

以上技术方案优选的，所述机架上设有升降支架，所述电机设于所述升降支架上。

以上技术方案优选的，所述升降机构还包括滑动装置，所述执行装置通过所述滑动装置能相对于所述升降支架滑动。

以上技术方案优选的，所述滑动装置包括滑块和滑轨，所述滑块和滑轨二者中一个设于所述升降支架的竖直侧面，二者中的另一个设于所述执行装置上，所述滑轨与所述滑块滑动连接。

以上技术方案优选的，所述平衡气缸通过平衡气缸固定块与所述升降支架连接，所述平衡气缸的输出端通过连接块与所述执行装置连接。

以上技术方案优选的，所述升降机构还包括减速器，所述电机通过所述减速器与所述传动装置连接。

以上技术方案优选的，所述传动装置包括相互啮合的齿轮和齿条，所述齿轮与所述减速器的输出端连接，所述齿条固设于所述执行装置上。

以上技术方案优选的，所述多工位旋转装置包括法兰盘、设于所述法兰盘上的多个夹具组件和与所述夹具组件连接的抖动组件，所述抖动组件用于带动所述夹具组件上的工件运动，将所述工件上的废料抖掉。

以上技术方案优选的，所述抖动组件包括相互连接的第二驱动装置和齿轮传动部。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种顶升旋转机构，包括机架、升降机构和旋转机构，升降机构包括电机、传动装置和执行装置，传动装置用于将电机的回转运动转换为执行装置的升降移动。与现有结构相比，将液压顶升改进为第一电机驱动传动装置升降的方式，顶升速度快，顶升精度高，顶升高度在行程范围内，可精准停顿在任意位置，架构精简，不会产生泄漏物，噪音小；旋转机构采用分割器实现工件固定角度的间歇周向转动，分割器旋转精度高，能够实现旋转角度准确的定位；平衡气缸的设置能够保证执行装置运动的平稳性，电机故障时，能够防止执行装置和旋转机构的突然下落，有效保证机构运行的安全性。

附图说明

图1是本实用新型实施例所提供的顶升旋转机构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例所提供的升降机构的结构示意图一；

图3是本实用新型实施例所提供的升降机构的结构示意图二；

图4是本实用新型实施例所提供的升降机构的结构示意图三；

图5是本实用新型实施例所提供的旋转机构的结构示意图一；

图6是本实用新型实施例所提供的旋转机构的结构示意图二。

图中：

1、机架，2、升降机构，3、旋转机构，4、顶升检测机构，5、工件，6、抖动检测机构，11、升降支架，12、安装平台，21、传动装置，22、执行装置， 23、滑动装置，24、平衡气缸，31、第一驱动装置，32、分割器，33、多工位旋转装置，41、接近开关，42、感应贴片，43、接近开关安装板，44、铝条感应板，61、接近开关，62、感应板，211、齿轮，212、齿条，221、挡块，231、滑块，232、滑轨，233、滑板，241、平衡气缸固定块，242、连接块，331、法兰盘，332、夹具组件，333、抖动组件，334、离合器组件，335、电滑环，3331、第二驱动装置，3332、齿轮传动部，33321、转动轴。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例提供了一种顶升旋转机构，如图1、4所示，包括机架1、升降机构2和旋转机构3，机架1为整个顶升旋转机构的支撑部件。其中升降机构2用于带动旋转机构3在轴向上的往复移动，包括电机、传动装置21和执行装置22。电机固设于机架1上，为传动装置21提供动力。传动装置21分别与电机和执行装置22连接，传动装置21用于将电机的回转运动转换为执行装置22的升降移动。旋转机构3与执行装置22连接，旋转机构3跟随执行装置22往复移动的同时还可以实现固定角度的间歇周向转动。

为了保证升降机构2的上下运动的平稳性，如图2所示，升降机构2还包括平衡气缸24，平衡气缸24的输出端与执行装置22连接。可选地，平衡气缸24通过平衡气缸固定块241与升降支架11连接实现平衡气缸24的固定，平衡气缸24的输出端通过连接块242与执行装置22连接。平衡气缸24还可以与机架1连接实现平衡气缸24的固定。电机故障时，平衡气缸24能够提供向上的阻力，能够防止执行装置22和旋转机构3的突然下落，有效保证机构运行的安全性。

为了实现旋转机构3固定角度的间歇周向转动，如图5、6所示，旋转机构 3包括第一驱动装置31、分割器32和多工位旋转装置33，第一驱动装置31与分割器32的输入端连接，分割器32的输出端与多工位旋转装置33连接。第一驱动装置31为分割器32提供动力，分割器32为一种高精度的部件，能够将连续的输入运动转化为间歇式的输出运动，分割器32可以选取四工位、六工位或八工位分割器等，本实施例中采用四工位分割器，分割器32旋转精度高，定位偏差范围在±0.2mm。多工位旋转装置33与分割器32输出端连接，使多工位旋转装置33间歇且准确地停在各个工位，进行相关生产操作。第一驱动装置31 包括相互连接的电机和减速器，第一驱动装置31通过带传动机构、链传动机构或齿轮传动机构等将动力传递给分割器32。

现有结构为液压顶升结构，由于液压缸加油量速度有限，液压缸的活塞伸缩速度有限，顶升速度一般限制在0.3m/s左右；并且油液具有可压缩性，致使液压顶升位置精度较差。

压顶升结构改进为电机驱动传动装置21实现执行装置22的升降移动的方式，由于电机的转速可调范围大，转速较高，且停机精度高，可随时停机，顶升速度可以达到2m/s，因此有效提高了顶升旋转机构的顶升速度和顶升精度，顶升高度在行程范围内可精准停顿在任意位置，架构精简，不会产生泄漏物，噪音小；旋转机构采用分割器实现工件固定角度的间歇周向转动，分割器旋转精度高，能够实现旋转角度准确的定位，偏差范围在±0.2mm。

升降机构2还包括减速器，电机通过减速器与传动装置21连接。传动装置 21包括相互啮合的齿轮211和齿条212，齿轮211与电机连接，齿条212设于执行装置22上。电机带动齿轮211转动，齿轮211与齿条212啮合，齿条212 带动与之连接的执行装置22往复移动。其中，传动装置还可以是本领域其它能将旋转运动转换成直线运动的传动机构，如：丝杠螺母传动结构，丝杠与减速器连接，丝杠螺母与执行装置22连接；传动装置还可以是链传动结构或带传动结构，两个带传动轮或链传动轮中的一个与减速器连接，执行装置22设于传动带或传动链上，执行装置22跟随传动带或传动链升降移动。

机架1上设有升降支架11，电机设于升降支架11上。本实施例中升降支架 11呈“L”型设置，机架1上设有安装平台12，升降支架11的水平面安装在安装平台12上，电机安装在升降支架11的竖直面上，本实用新型对升降支架11 和机架1的具体结构不做限制。

为了提高升降机构2往复移动的线性精度，升降机构2还包括滑动装置23，执行装置22通过滑动装置23能相对于升降支架11滑动。滑动装置23包括滑块231和滑轨232，滑块231设于升降支架11的竖直侧面上，为了提高滑动连接的强度，升降支架11的侧面即竖直面上设有滑板233，滑板233上设有滑块 231。滑轨232设于执行装置22上，并与齿条212平行设置，滑轨232与滑块 231滑动连接。本实施例中执行装置22采用长条形的上下型材件，齿条212和滑轨232均设于执行装置22的表面上，为了进一步提高升降机构2往复移动的线性精度，滑轨232选取两条对称设置于执行装置22的表面上。为了提高顶升运动的安全性，在滑轨232下方设置有挡块221，用于限制执行装置22继续向上运动，避免造成执行装置22与升降支架11脱离。本实用新型中滑轨232也可以设置在升降支架11上，滑块231设置在执行装置22上，本实用新型对滑块231与滑轨232的设置不做具体限定。

为了提高机构的自动化程度，如图3所示，顶升旋转机构3还包括顶升检测机构4和控制机构，顶升检测机构4用于检测执行装置22的移动位置，顶升检测机构4设于升降机构2上，电机和顶升检测机构4分别与控制机构电连接。电机通过传动装置21驱动执行装置22移动，当执行装置22到达设定位置时，顶升检测机构4发送电信号到控制机构，控制机构控制电机的电机停转，或反转使执行装置22反方向移动。本实施例中顶升检测机构4包括接近开关41和感应贴片42，接近开关41通过接近开关安装板43与升降支架11连接，感应贴片42通过铝条感应板44与执行装置22的侧面连接。感应贴片42跟随执行装置22移动，接近开关41通过检测感应贴片42来判断执行装置22的移动位置。

有些生产工序可能需要通过顶升旋转机构将工件5置于溶液中浸泡清洗等操作，浸泡后工件5上残留有溶液等废料，废料可能会腐蚀或影响其他生产设备，需要将废液废料抖掉。因此多工位旋转装置33包括法兰盘331、设于法兰盘331上的多个夹具组件332和与夹具组件332连接的抖动组件333。法兰盘 331作为连接机构实现与分割器32的连接，夹具组件332用于夹取工件5，抖动组件333用于带动夹具组件332上的工件5运动，将工件5上的废料抖掉。

抖动组件333包括相互连接的第二驱动装置3331和齿轮传动部3332。第二驱动装置3331包括电机和减速器。考虑到安装空间较小，第二驱动装置3331 垂直于法兰盘331方向安装。齿轮传动部3332采用锥齿轮传动结构，电机通过减速器带动主动锥齿轮转动，主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合传动，从动锥齿轮带动转动轴33321转动，转动轴33321与夹具组件332键连接，转动轴33321 转动带动夹具组件332转动，从而实现夹具组件332上工件5的转动。本实用新型中齿轮传动部3332还可以是带传动机构或链传动机构等，对其不做限制。抖动组件333还可以是设置在夹具组件上的振动器等部件。

本实施例中设置四组夹具组件332，均90°间隔设置在法兰盘331上，四组齿轮传动部3332分别与对应的夹具组件332连接，设置一组第二驱动装置 3331。第二驱动装置3331的电机和减速器通过电机安装板安装在分割器32上，电机和减速器的位置对应于齿轮传动部3332的位置设置。第二驱动装置3331 与各齿轮传动部3332间通过离合器组件334选择性地连接。当一个夹具组件332 转动到第二驱动装置3331位置时，离合器组件334结合，第二驱动装置3331 能够带动夹具组件332转动。还可以是各个齿轮传动部分别对应设置一组第二驱动装置，各自的第二驱动装置驱动相应夹具组件转动。

为了准确检测抖动位置，多工位旋转装置33还包括抖动检测机构6，本实施例中抖动检测机构6包括接近开关61和感应板62，感应板62与转动轴33321 连接，跟随转动轴33321一同转动，接近开关61设于法兰盘331上相对于感应板62的位置。由于接近开关61与控制机构间设有连接线缆，接近开关61随法兰盘331转动时可能使线缆缠绕甚至断开连接，因此多工位旋转装置33还包括电滑环335。电滑环335与法兰盘331连接，电滑环335可以设置在法兰盘331 与分割器32之间，也可以设置在法兰盘331的上表面，本实施例中选用前者结构，电滑环335与分割器32的出力轴同轴设置，电滑环335和法兰盘331一同转动。电滑环335作为旋转关节，具有旋转过程中保护接近开关61的线缆的功能。抖动检测机构6通过电滑环335与控制机构电连接，抖动检测机构6将转动位置信息发送给控制机构，第一驱动装置31和第二驱动装置3331分别与控制机构电连接。控制机构控制第一驱动装置31和第二驱动装置3331运动。

显然，本实用新型的上述实施例仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种顶升旋转机构，包括机架(1)，其特征在于，还包括：

升降机构(2)，所述升降机构(2)包括电机、传动装置(21)、执行装置(22)和平衡气缸(24)，所述电机固设于所述机架(1)上，所述传动装置(21)分别与所述电机和所述执行装置(22)连接，所述传动装置(21)用于将所述电机的回转运动转换为所述执行装置(22)的升降移动；所述平衡气缸(24)固设于所述机架(1)上，所述平衡气缸(24)的输出端与所述执行装置(22)连接；

旋转机构(3)，所述旋转机构(3)包括第一驱动装置(31)、分割器(32)和多工位旋转装置(33)，所述第一驱动装置(31)与所述分割器(32)的输入端连接，所述分割器(32)的输出端与所述多工位旋转装置(33)连接，所述分割器的下表面与所述执行装置(22)的上端连接。

2.根据权利要求1所述的顶升旋转机构，其特征在于，所述机架(1)上设有升降支架(11)，所述电机设于所述升降支架(11)上。

3.根据权利要求2所述的顶升旋转机构，其特征在于，所述升降机构(2)还包括滑动装置(23)，所述执行装置(22)通过所述滑动装置(23)能相对于所述升降支架(11)滑动。

4.根据权利要求3所述的顶升旋转机构，其特征在于，所述滑动装置(23)包括滑块(231)和滑轨(232)，所述滑块(231)和滑轨(232)二者中一个设于所述升降支架(11)的竖直侧面，二者中的另一个设于所述执行装置(22)上，所述滑轨(232)与所述滑块(231)滑动连接。

5.根据权利要求2所述的顶升旋转机构，其特征在于，所述平衡气缸(24)通过平衡气缸固定块(241)与所述升降支架(11)连接，所述平衡气缸(24)的输出端通过连接块(242)与所述执行装置(22)连接。

6.根据权利要求1所述的顶升旋转机构，其特征在于，所述升降机构(2)还包括减速器，所述电机通过所述减速器与所述传动装置(21)连接。

7.根据权利要求6所述的顶升旋转机构，其特征在于，所述传动装置(21)包括相互啮合的齿轮(211)和齿条(212)，所述齿轮(211)与所述减速器的输出端连接，所述齿条(212)固设于所述执行装置(22)上。

8.根据权利要求1所述的顶升旋转机构，其特征在于，所述多工位旋转装置(33)包括法兰盘(331)、设于所述法兰盘(331)上的多个夹具组件(332)和与所述夹具组件(332)连接的抖动组件(333)，所述抖动组件(333)用于带动所述夹具组件(332)上的工件(5)运动，将所述工件(5)上的废料抖掉。

9.根据权利要求8所述的顶升旋转机构，其特征在于，所述抖动组件(333)包括相互连接的第二驱动装置(3331)和齿轮传动部(3332)。

Images