CN211361493U - 一种气动翻转变位机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气动翻转变位机，包括底座、固定架、转架、翻转箱、传动轴、第一齿条齿轮、第一传动齿轮、第二齿条齿轮、第二传动齿轮、直齿条、齿条导轨、伸缩气缸、光栅位移传感器和控制器，转架转轴通过第一齿条齿轮、第一传动齿轮、第二齿条齿轮和第二传动齿轮传动，负载力均匀作用于直齿条的两侧，相互抵消，减少直齿条传动时受到的轴向力，减少直齿条与齿条导轨之间的摩擦力，大大提高了第一齿条齿轮、第一传动齿轮、第二齿条齿轮、第二传动齿轮和直齿条的使用寿命，通过制动碟片和气动制动器驻停转架转轴能够减少齿轮传动机构在驻停时的受力，提高齿轮传动机构的寿命。

Description

一种气动翻转变位机

技术领域

本实用新型涉及一种工业自动化技术领域，具体是一种气动翻转变位机。

背景技术

变位机广泛应用于焊接、切割、涂装等领域，形式多样，有链条、双立柱液压式等。目前几乎所有的变位机都是采用变频电机或伺服电机配合减速机来驱动变位机回转和翻转，需要依靠复杂的电控系统才能实现比较精准的重复定位，其中变频电机自身定位精度不高，需要配合较精密的机械传动装置来实现回转角度控制，伺服电机可以较好的实现定位控制，但是控制系统较为复杂，与上位机通讯需要配置专门的控制器，无论是系统维护和设备采购，其成本都是相当高。另一方面一般气动变位机的输出扭矩较小,无法承载重量较大的工件，并且齿条齿轮传动结构的受力集中在接触的凸齿上，容易损坏，影响传动精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种气动翻转变位机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种气动翻转变位机，包括底座、固定架、转架、翻转箱、传动轴、第一齿条齿轮、第一传动齿轮、第二齿条齿轮、第二传动齿轮、直齿条、齿条导轨、伸缩气缸、光栅位移传感器和控制器，所述底座的顶部两侧分别固定连接有一个固定架，固定架的侧面靠近顶部处设有轴承座，轴承座内通过轴承固定连接有转架两端的转架转轴，所述转架为两侧中心设有转架转轴的方形框架，框架上能够通过夹具固定安装待加工工件，转架的左侧转座穿过左侧的固定架伸入翻转箱中；

所述翻转箱为方形箱体，转架转轴的左侧顶端穿过翻转箱侧壁开设的圆形通孔，在通孔内壁设有轴承，转架转轴位于翻转箱内的一端上键连接有第二齿条齿轮和第二传动齿轮，翻转箱的左右侧靠近前侧处开设有圆形通孔，通孔内壁通过轴承固定连接有传动轴的两端，传动轴与转架转轴平行设置，并且位于同一水平上，传动轴上键连接有第一齿条齿轮和第一传动齿轮，第一传动齿轮和第二传动齿轮之间相互啮合，第一齿条齿轮和第二齿条齿轮分别啮合在直齿条的两侧，所述第一传动齿轮和第二传动齿轮尺寸规格相同，第一齿条齿轮和第二齿条齿轮为第一传动齿轮和第二传动齿轮等比例缩放的圆柱齿轮，使得第一齿条齿轮、第一传动齿轮、第二齿条齿轮和第二传动齿轮转动时转速相同，能够在直齿条推动下同步转动，从而转动转架转轴，并且转架转轴通过第一齿条齿轮、第一传动齿轮、第二齿条齿轮和第二传动齿轮传动，负载力均匀作用于直齿条的两侧，相互抵消，减少直齿条传动时受到的轴向力，减少直齿条与齿条导轨之间的摩擦力，大大提高了第一齿条齿轮、第一传动齿轮、第二齿条齿轮、第二传动齿轮和直齿条的使用寿命；

所述直齿条为两侧设有凸齿条形体，直齿条的左侧中心设有T型滑块，T型滑块在齿条导轨中滑动，所述齿条导轨为右侧面中心设有T型滑槽的条形轨道，其左侧竖直固定连接在翻转箱的内腔左侧壁上，直齿条的底部向右设有L型杆弯折端，弯折端中心设有圆形通孔，能够通过螺栓固定在伸缩气缸的活塞杆顶部，所述伸缩气缸竖直设置，进气口与气源连接，气源与控制器电连接，通过控制器控制气源工作，从而控制伸缩气缸的伸缩，推动直齿条上下移动，当伸缩气缸向上伸长至形成终点时，转架翻转一百八十度；

作为本实用新型进一步的方案：所述直齿条的弯折端前侧面中心焊接有横杆，横杆的前端固定连接有光栅位移传感器的滑块上，所述光栅位移传感器竖直设置在翻转箱的内壁左侧位于伸缩气缸的前侧，光栅位移传感器与控制器带电连接，控制器能够通过光栅位移传感器滑块的位移判断直齿条的位移距离，通过计算能够判断转架的转动角度；

作为本实用新型再进一步的方案：所述转架转轴上位于第二齿条齿轮和第二传动齿轮之间键连接有制动碟片，制动碟片的左侧卡入气动制动器中，气动制动器固定连接在翻转箱的内腔背面，气动制动器的进气口与气源连接，通过控制器预设转架的转动角度，控制器将转动角度计算转化为直齿条的移动距离，当控制器通过光栅位移传感器监控到直齿条的移动距离达到预设值时，控制器控制气源停止为伸缩气缸输气，并且驱动气动制动器制动，通过气动制动器和制动碟片之间的摩擦，转架转轴固定，从而控制转架的转动角度，并且通过制动碟片和气动制动器驻停转架转轴能够减少齿轮传动机构在驻停时的受力，提高齿轮传动机构的寿命。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：第一齿条齿轮、第一传动齿轮、第二齿条齿轮和第二传动齿轮转动时转速相同，能够在直齿条推动下同步转动，从而转动转架转轴，并且转架转轴通过第一齿条齿轮、第一传动齿轮、第二齿条齿轮和第二传动齿轮传动，负载力均匀作用于直齿条的两侧，相互抵消，减少直齿条传动时受到的轴向力，减少直齿条与齿条导轨之间的摩擦力，大大提高了第一齿条齿轮、第一传动齿轮、第二齿条齿轮、第二传动齿轮和直齿条的使用寿命，通过气动制动器和制动碟片之间的摩擦，将转架转轴固定，从而控制转架的转动角度，并且通过制动碟片和气动制动器驻停转架转轴能够减少齿轮传动机构在驻停时的受力，提高齿轮传动机构的寿命。

附图说明

图1为气动翻转变位机的结构示意图。

图2为气动翻转变位机中气缸和传动结构之间位置的结构示意图。

图3为气动翻转变位机中传动机构的结构示意图。

图中：底座1、固定架2、转架3、翻转箱4、传动轴5、第一齿条齿轮6、第一传动齿轮7、第二齿条齿轮8、第二传动齿轮9、直齿条10、齿条导轨11、伸缩气缸12、光栅位移传感器13、控制器14、制动碟片15、气动制动器16、转架转轴17。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1～3，本实用新型实施例中，一种气动翻转变位机，包括底座1、固定架2、转架3、翻转箱4、传动轴5、第一齿条齿轮6、第一传动齿轮7、第二齿条齿轮8、第二传动齿轮9、直齿条10、齿条导轨11、伸缩气缸12、光栅位移传感器13和控制器14，所述底座1的顶部两侧分别固定连接有一个固定架2，固定架2的侧面靠近顶部处设有轴承座，轴承座内通过轴承固定连接有转架3两端的转架转轴17，所述转架3为两侧中心设有转架转轴17的方形框架，框架上能够通过夹具固定安装待加工工件，转架3的左侧转座穿过左侧的固定架2伸入翻转箱4中；

所述翻转箱4为方形箱体，转架转轴17的左侧顶端穿过翻转箱4侧壁开设的圆形通孔，在通孔内壁设有轴承，转架转轴17位于翻转箱4内的一端上键连接有第二齿条齿轮8和第二传动齿轮9，翻转箱4的左右侧靠近前侧处开设有圆形通孔，通孔内壁通过轴承固定连接有传动轴5的两端，传动轴5与转架转轴17平行设置，并且位于同一水平上，传动轴5上键连接有第一齿条齿轮6和第一传动齿轮7，第一传动齿轮7和第二传动齿轮9之间相互啮合，第一齿条齿轮6和第二齿条齿轮8分别啮合在直齿条10的两侧，所述第一传动齿轮7和第二传动齿轮9尺寸规格相同，第一齿条齿轮6和第二齿条齿轮8为第一传动齿轮7和第二传动齿轮9等比例缩放的圆柱齿轮，使得第一齿条齿轮6、第一传动齿轮7、第二齿条齿轮8和第二传动齿轮9转动时转速相同，能够在直齿条10推动下同步转动，从而转动转架转轴17，并且转架转轴17通过第一齿条齿轮6、第一传动齿轮7、第二齿条齿轮8和第二传动齿轮9传动，负载力均匀作用于直齿条10的两侧，相互抵消，减少直齿条10传动时受到的轴向力，减少直齿条10与齿条导轨11之间的摩擦力，大大提高了第一齿条齿轮6、第一传动齿轮7、第二齿条齿轮8、第二传动齿轮9和直齿条10的使用寿命；

所述直齿条10为两侧设有凸齿条形体，直齿条10的左侧中心设有T型滑块，T型滑块在齿条导轨11中滑动，所述齿条导轨11为右侧面中心设有T型滑槽的条形轨道，其左侧竖直固定连接在翻转箱4的内腔左侧壁上，直齿条10的底部向右设有L型杆弯折端，弯折端中心设有圆形通孔，能够通过螺栓固定在伸缩气缸12的活塞杆顶部，所述伸缩气缸12竖直设置，进气口与气源连接，气源与控制器14电连接，通过控制器14控制气源工作，从而控制伸缩气缸12的伸缩，推动直齿条10上下移动，当伸缩气缸12向上伸长至形成终点时，转架3翻转一百八十度；

所述直齿条10的弯折端前侧面中心焊接有横杆，横杆的前端固定连接有光栅位移传感器13的滑块上，所述光栅位移传感器13竖直设置在翻转箱4的内壁左侧位于伸缩气缸12的前侧，光栅位移传感器13与控制器14带电连接，控制器14能够通过光栅位移传感器13滑块的位移判断直齿条10的位移距离，通过计算能够判断转架3的转动角度；

所述转架转轴17上位于第二齿条齿轮8和第二传动齿轮9之间键连接有制动碟片15，制动碟片15的左侧卡入气动制动器16中，气动制动器16固定连接在翻转箱4的内腔背面，气动制动器16的进气口与气源连接，通过控制器14预设转架3的转动角度，控制器14将转动角度计算转化为直齿条10的移动距离，当控制器14通过光栅位移传感器13监控到直齿条10的移动距离达到预设值时，控制器14控制气源停止为伸缩气缸12输气，并且驱动气动制动器16制动，通过气动制动器16和制动碟片15之间的摩擦，将转架转轴17固定，从而控制转架3的转动角度，并且通过制动碟片15和气动制动器16驻停转架转轴17能够减少齿轮传动机构在驻停时的受力，提高齿轮传动机构的寿命。

本实用新型的工作原理是：第一齿条齿轮6、第一传动齿轮7、第二齿条齿轮8和第二传动齿轮9转动时转速相同，能够在直齿条10推动下同步转动，从而转动转架转轴17，并且转架转轴17通过第一齿条齿轮6、第一传动齿轮7、第二齿条齿轮8和第二传动齿轮9传动，负载力均匀作用于直齿条10的两侧，相互抵消，减少直齿条10传动时受到的轴向力，减少直齿条10与齿条导轨11之间的摩擦力，大大提高了第一齿条齿轮6、第一传动齿轮7、第二齿条齿轮8、第二传动齿轮9和直齿条10的使用寿命，通过气动制动器16和制动碟片15之间的摩擦，将转架转轴17固定，从而控制转架3的转动角度，并且通过制动碟片15和气动制动器16驻停转架转轴17能够减少齿轮传动机构在驻停时的受力，提高齿轮传动机构的寿命。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种气动翻转变位机，包括底座、固定架、转架、翻转箱、传动轴、第一齿条齿轮、第一传动齿轮、第二齿条齿轮、第二传动齿轮、直齿条、齿条导轨、伸缩气缸、光栅位移传感器和控制器，其特征在于，所述底座的顶部两侧分别固定连接有一个固定架，固定架的侧面靠近顶部处设有轴承座，轴承座内通过轴承固定连接有转架两端的转架转轴，所述转架为两侧中心设有转架转轴的方形框架，转架的左侧转座穿过左侧的固定架伸入翻转箱中；

所述翻转箱为方形箱体，转架转轴的左侧顶端穿过翻转箱侧壁开设的圆形通孔，在通孔内壁设有轴承，转架转轴位于翻转箱内的一端上键连接有第二齿条齿轮和第二传动齿轮，翻转箱的左右侧靠近前侧处开设有圆形通孔，通孔内壁通过轴承固定连接有传动轴的两端，传动轴与转架转轴平行设置，并且位于同一水平上，传动轴上键连接有第一齿条齿轮和第一传动齿轮，第一传动齿轮和第二传动齿轮之间相互啮合，第一齿条齿轮和第二齿条齿轮分别啮合在直齿条的两侧，所述第一传动齿轮和第二传动齿轮尺寸规格相同，第一齿条齿轮和第二齿条齿轮为第一传动齿轮和第二传动齿轮等比例缩放的圆柱齿轮；

所述直齿条为两侧设有凸齿条形体，直齿条的左侧中心设有T型滑块，T型滑块在齿条导轨中滑动，所述齿条导轨为右侧面中心设有T型滑槽的条形轨道，其左侧竖直固定连接在翻转箱的内腔左侧壁上，直齿条的底部向右设有L型杆弯折端，弯折端中心设有圆形通孔，能够通过螺栓固定在伸缩气缸的活塞杆顶部，所述伸缩气缸竖直设置，进气口与气源连接，气源与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的气动翻转变位机，其特征在于，所述直齿条的弯折端前侧面中心焊接有横杆，横杆的前端固定连接有光栅位移传感器的滑块上，所述光栅位移传感器竖直设置在翻转箱的内壁左侧位于伸缩气缸的前侧，光栅位移传感器与控制器带电连接。

3.根据权利要求2所述的气动翻转变位机，其特征在于，所述转架转轴上位于第二齿条齿轮和第二传动齿轮之间键连接有制动碟片，制动碟片的左侧卡入气动制动器中，气动制动器固定连接在翻转箱的内腔背面，气动制动器的进气口与气源连接。

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