CN2105362U - 一种自动夹紧分度装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机床上使用但特别适于在 电机转子的自动焊接机上使用的可将工件作圆周分 度的自动夹紧分度装置，它以压缩空气为动力，以气 缸为执行元件，还包括基座部分、夹紧部分和分度转 动部分。夹紧部分包括三瓣夹头(2)、外轴(3)、内轴 (17)、及二级增力机构；分度转动部分包括一个齿轮 齿条副和棘轮副，整个装置以外轴(3)和套于其中的 内轴(17)为核心将夹紧部分和分度转动部分联为一 体，通过气缸的活塞运动使夹紧部件及分度转动部件 分别运动，实现工件的夹紧与分度转动，其特点是结 构简单、紧凑、可靠、传动链短、分度准确、自动化程度 高，分度的生产率可高达120次/分(以分度数为8 的工件计)。

Description

本实用新型涉及一种机床上使用的可将工件作圆周分度的自动夹紧分度装置，特别是涉及一种用于电机转子整流子自动焊接专机的自动夹紧分度装置。

现有的机床自动分度机构采用手工操作的万能分度头改装而成，它由分度头及分度箱两部分组成，它们之间通过分度挂轮相互联系。它由分度电机提供动力。分度头包括基座分度盘、分度手柄、回转体、主轴和主轴缩紧手柄，分度箱则包括电机、蜗轮副及一系列齿轮。其不足之处是：它的结构复杂，传动链较长，影响分度精度，不适于要求较高精度的电机转子整流子的圆周分度焊接，分度的方法较复杂，调节较为麻烦。且该分度机构没有自动夹紧机构，难以进一步提高工件加工过程中的自动化程度，从而影响生产效率。

本实用新型的目的就是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种结构较为简单、可靠、调节方便高质高效的可适于电机转子整流子的分度焊接的自动夹紧分度机构。

本实用新型的目的可以通过以下的技术措施来实现：它由动力部分、基座部分、夹紧部分和分度转动部分组成，其中动力部分是以压缩空气为动力，以气缸为执行元件。气缸包括夹紧气缸和分度气缸；基座部分包括基座及位于基座孔内的轴瓦；夹紧部分则由三瓣锥头形的三瓣夹头和夹头套组成；分度转动部分由主轴及传动部件组成，其特征是：

（1）.夹紧部分的夹头套与分度转动部分的主轴统一为一个空心的外轴，它装在基座上的轴瓦中，并可在其中转动；

（2）.夹紧部分还有用于使夹头在夹头套内移动部件，它由与三瓣夹头联接的套在外轴内并可在其中滑动的内轴、杠杆增力机构、曲柄、曲柄滑块及曲柄座组成，其中杠杆增力机构固定在外轴上，并分别与内轴和曲柄滑块相触，曲柄的两端则分别与夹紧气缸的活塞杆和曲柄滑块相联。

（3）.分度转动部分的传动部件则包括分度齿轮齿条副、棘轮副和调节螺丝，其中分度齿条与分度气缸联接，棘爪与空套在轴瓦上的分度齿轮联为一体，棘轮则固定在外轴上。

在本实用新型夹紧部分的移动部件中，并不由曲柄与曲柄滑块直接移动内轴以拉动三瓣夹头进行夹紧，因为这需要提供较大的动力，为了以较小的动力实现夹紧动作，同时保证夹紧的可靠性，采用了两级增力放大的结构，第一级是以曲柄为杠杆，曲柄座为支点的杠杆机构；第二级即前文（2）中所述的杠杆增力机构，其特点在于″杠杆″是钩爪形的夹爪，它与固定在外轴上的爪架铰接，支点位于钩的转折处，曲柄滑块则套在内轴上并可在其上滑动，它带有一个具有一定锥度的用于对夹爪施力的施力面，夹爪的长臂端与曲柄滑块上的施力面接触，夹爪的短臂端顶在固定于内轴上的定位环上，在未夹紧的情况下，夹爪的长臂端靠在曲柄滑块施力面的最低处，当夹紧气缸使曲柄摆动，带动曲柄滑块在内轴上向右滑动时，其施力面使夹爪的长臂端向外张开，使其短臂端绕支点摆动，通过定位环使内轴向右运动将三瓣夹紧向外轴内拉紧，实现夹紧动作。

在本实用新型分度转动部分的传动部件上，分度齿条导向槽固定在基座上，分度齿轮与棘轮副之间增加一个联接环，该联接环固定在齿轮上，而棘爪及扭簧则安装在联接环上，当分度齿条在分度气缸的作用下向前运动时，带动分度齿轮转过一定的角度，分度齿轮通过联接环使棘爪带动棘轮及外轴向前转过一定的角度，从而使夹紧在三瓣夹头上的工件随外轴一起转过一定的角度，达到分度的目的；而当分度齿条在分度气缸的作用下复位时，同时带动分度齿轮及联接环回转，由于棘轮副的单方向运动的特点，棘爪随联接环回转而向后滑过数个棘齿，棘轮仍保持原位不动。分度的等分数靠改变棘轮的齿轮和调整调节螺丝确定。

本实用新型为了减小因分度转动的过程中，由于分度气缸的来回运动使外轴产生抖动，而影响分度的精确性，在靠近三瓣夹头的部位上增设阻尼部件，阻尼部件由制动快、制动软皮、固定螺丝、调节螺栓及弹簧组成，通过调节螺栓可改变制动块与外轴间的磨擦力，从而改变该机构的阻尼力。

本实用新型与现有技术相比具有许多优点：只采用齿轮齿条副和棘轮副，就可实现圆周分度大大地简化了结构，缩短了传动链。一方面有利于保证分度精度，分度方法较为简单，易于调整；另一方面，使本装置的结构紧凑，且降低成本，另外本装置以压缩空气为动力，气缸为执行元件，同时实现夹紧、分度、转动及最后松开工件的操作自动化，生产效率很高，最高分度生产率可达120次／分（以分度数为8的电机转子计），夹紧部分采用了二级增力放大机构，使本装置用较小的动力就能实现夹紧动作，工作可靠、节约能源、紧凑结构。本实用新型适用于圆周分度的工件加工，适应性广，特别适用于电机转子整流子的自动焊接。

下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述：

图1是本实用新型实施例之一的主视图。

图2是图1所示的自动夹紧分度装置的俯视图。

图3是图1的B－B剖视图。

图4是图1的的C－C剖视图。

图5是图1的D－D剖视图。

图6是图1的E－E剖视图。

图1～图6所示的自动夹紧分度装置是本实用新型的一个实施例，它用于对电机转子整流子自动焊接的夹紧与分度转动。它以压缩空气为动力，气缸为执行元件，并分别有夹紧与分度两个气缸（20）、（25），各自实现夹紧及分度、转动的动作，夹紧部分包括三瓣夹头（2）、外轴（3）、内轴（17）、定位环（14）、由爪架（13）、夹爪（15）和曲柄滑块（16）组成的增力放大机构及曲柄（19）和曲柄座（18），分度转动部分包括分度齿条（26）、齿条导向槽（9）、分度齿轮（8）、联接环（10）、棘轮（12）、棘爪（11）、扭簧（27）和外轴（3），整个装置以外轴（3）和套于外轴内可往复移动的内轴（17）为中心，将夹紧部分和分度转动部分联为一体，外轴（3）则安装在基座（6）上的轴瓦（7）中，可以在其中转动。三瓣夹头（2）套在外轴（3）内，其头部外廓有一定的锥度，与外轴（3）前端锥度配合，三瓣夹头（2）的尾部与内轴（17）相联，可随内轴（17）的运动而移动，杠杆增力机构位于内轴（17）的尾部。其中的爪架（13）固定在外轴（3）的尾端，夹爪（15）的长臂压在曲柄滑块（16）的施力面上，夹爪（15）的短臂端则顶住固定在内轴（17）上的定位环（14），夹紧气缸（20）通过曲柄带动曲柄滑块（16）运动，在二级增力放大机构的作用下，把气缸活塞上所施的力放大后再施加到三瓣夹头（2）上，以实现夹紧及放松的动作。分度转动部分的齿条导向槽（9）固定在基座（6）上，其前端装有一控制齿条行程长短的调节螺栓（24），分度齿条（6）垂直于外轴（3），它与空套在轴瓦（7）上的分度齿条（26）啮合，而分度齿轮（8）通过螺丝与联接环（10）联为一体，联接环（10）上安装有棘爪（11）和扭簧（27），棘轮（12）则固定于外轴（3）上，通气使分度气缸（25）往复运动一次，分度齿条（26）也随之往复一次时，当分度齿条（26）向前运动时，推动分度齿轮（8）并通过棘爪（11）带动棘轮（12）向前转过一定的角度，由于棘轮（12）固定于外轴（3）上，它会带动外轴（3）和夹在三瓣夹头（2）上的工件（1）一起转过一定的角度，从而实现分度转动的操作。整个装置通过基座与机床的床身联接。

工作时，先将电机转子（1）的转轴插入三瓣夹头（2）内，接通气源使夹紧气缸（20）的活塞向左方向运动，曲柄（19）带动曲柄滑块（16）向右运动，曲柄滑块（16）上倾斜的施力面使夹爪（15）向外张开，由夹爪（15）的短臂端通过定位环（14）推动内轴（17）使夹头（2）夹紧电机转子（1）的转轴，同时位于曲柄滑块（16）上的行程开关触头（29）和行程开关（28）启动焊机对电机转子（1）进行点焊，点焊完毕后分度气缸（25）通气，对工件进行分度转动，接着继续点焊，分度转动，直至将电机转子（1）所有的接头焊接完毕，夹紧气缸动作，夹紧机构推出三瓣夹头使电机转子弹出，再装上下一个工件，重新开始上述焊接过程。

为使本实用新型保证分度的精确性，在外轴（3）前部安装了阻尼部件，它采用两个制动块（5）由固定螺丝（21）固定在基座（6）上，在制动块（5）的夹紧工作面上贴有制动软皮（32），并由位于制动块（5）上端的螺栓（31）、螺母（22）和弹簧（23）调节制动块（5）与外轴（3）之间的磨擦力。为避免制动块（5）的作用力使外轴（3）变形，在制动块（5）与外轴（3）之间增加了与外轴（3）动配合的制动环（4）。阻尼部件的作用是防止本装置在分度转动的过程中，由于分度气缸（25）的往复运动，使外轴（3）产生抖动。

Claims (5)

1、一种自动夹紧分度装置、由动力部分、基座部分、夹紧部分和分度转动部分组成，其中动力部分是以压缩空气为动力，以气缸为执行元件，气缸包括夹紧气缸(20)和分度气缸(25)；基座部分包括基座(6)及位于基座孔内的轴瓦(7)，夹紧部分则由三瓣锥头形的三瓣夹头(2)和夹头套组成，分度转动部分由主轴及传动部件组成，其特征是：

(1)、夹紧部分的夹头套与分度转动部分的主轴统一为一个空心的外轴(3)，它装在基座(6)中的轴瓦中，并可在其中转动；

(2)、夹紧部分还有用于使夹头在外轴(3)内移动夹紧的移动部件，它由与三瓣夹头(2)联接的套于外轴(3)内的内轴(17)、杠杆增力机构、曲柄(19)、曲柄滑块(16)及曲柄座(18)组成，其中杠杆增力机构分别与内轴(17)和曲柄滑块(16)相触，而曲柄(19)的两端分别与夹紧气缸(20)的活塞杆和曲柄滑块(16)相联；

(3)、分度转动部分的传动部件则包括分度齿轮条副、棘轮副和调节螺钉(24)，其中分度齿条(26)与分度气缸(25)联接，棘爪(11)与空套于轴瓦(4)上的分度齿轮(8)联为一体，棘轮(12)则固定在外轴(3)上。

2、根据权利要求1所述的自动夹紧分度装置，其特征是在夹紧部分的移动部件中，杠杆增力机构的杠杆是钩爪形的夹爪（15），它与固定在外轴（3）上的爪架铰接作为支点，该支点位于夹爪（15）钩形的转折处。

3、根据权利要求1或2所述的自动夹紧分度装置，其特征是在夹紧部分的移动部件中，曲柄滑块为环形套在内轴（17）上，它带有一个具有一定锥度的施力面。

4、根据权利要求3所述的自动夹紧分度装置，其特征是在分度转动部分的传动部件中，分度齿轮与棘轮副之间增加一个联接环（10），它固定在分度齿轮（8）上，而棘爪（11）安装在联接环（10）上。

5、根据权利要求1或2或4所述的自动夹紧分度装置，其特征是在外轴（3）的前部还安装有阻尼部件。

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