CN101391376B - 单驱动控制工作台旋转和升降的装置 - Google Patents

Abstract

单驱动控制工作台旋转和升降的装置，包括支撑于工作台底部可升降和旋转的支撑柱，支撑柱的底端通过输出装置(8)、传动装置(10)与驱动装置(12)连接，支撑柱包括纵向设置的丝杆(2)，从上至下顺序套装在丝杆外部的套筒(3)、丝杆套(11)和可上、下滑动的顶部弹性销(9d)可与丝杆套底面环形凹槽(18)卡合的定位机构(9)，套筒下端与丝杆套通过端面法兰(3a、11a)固定连接，套筒上端通过连接体(3b)与工作台连接；丝杆旁纵向设置有一离合机构(4)，离合机构的连接座(4f)一端与固定圈(15)固定连接，另一端与套装在纵向滑杆(20)上的滑套(20a)联接，下联接板一端固定套装于端面轴承(9b)下部，上联接板一端设有可卡入丝杆套端面法兰的卡槽(11b)中的凸台(4a)。本发明结构简单、运行可靠、节省空间，在升降行程内的任意位置，工作台均可旋转。

Description

单驱动控制工作台旋转和升降的装置

技术领域

本发明涉及工作台装置技术领域，特别涉及用一套驱动装置控制工作台旋转和升降的装置结构技术领域。

背景技术

在现有的机械传动结构中，要实现工作台的升降和旋转运动，一般是在设备中配置两套传动装置和驱动装置分别控制旋转和升降，即当工作台旋转时，控制***启动驱动装置后通过传动装置使工作台旋转，当工作台升降时，控制***启动另外一套驱动装置通过传动装置传递到工作台实现工作台的升、降运动，这种结构不仅结构复杂，占用空间大，操作程序复杂，且可靠性差，维护成本高，尤其是应用于需要密封的工作环境中，如微波工作环境时，要用二套驱动机构和传动机构实现工作台的升降和旋转，由于机构过大，在工作腔中不易安装和密封，对微波场的工作环境造成干扰，使工作腔中的物料因微波不均匀而达不到工艺要求。

发明内容

本发明针对现有技术的不足提供一种只用一套驱动装置就能实现工作台旋转和升降，结构简单，操作方便、占用空间小，且密封效果好，工作台在任意高度都可旋转的装置。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的。

本发明包括支撑于工作台底部可升降和旋转的支撑柱，支撑柱的底端通过输出装置、传动装置与驱动装置连接；支撑柱包括纵向设置的丝杆，从上至下顺序套装在丝杆外部的套筒、丝杆套和定位机构，套筒下端与丝杆套通过端面法兰固定连接，套筒上端通过连接体与工作台连接；在丝杆套的端面法兰外圆开设有卡槽；在丝杆套外部固定套装有定位座，在定位座外圆配装有端面轴承，在端面轴承上部套装有一固定圈；在丝杆套底面开设有一环形凹槽；定位机构包括套装于丝杆外可上、下滑动的转盘，配装于转盘下部的端面轴承，转盘顶部设置有可嵌入丝杆套底面环形凹槽中的弹性销；在丝杆旁纵向设置有一离合机构，该离合机构包括水平的上联接板、下联接板、位于上联接板和下联接板之间的连接座，连接上联接板和下联接板的纵向连接杆，连接座套装在连接杆上并通过导向杆与上联接板联接，在连接座底部安装有推杆机构，推杆机构的推杆与下联接板联接；离合机构的连接座一端与固定圈固定连接，另一端与套装在纵向滑杆上的滑套联接，下联接板一端固定套装于端面轴承下部，另一端设置有可顶靠在滑杆上的调节装置，上联接板一端设有可卡入丝杆套端面法半的卡槽中的凸台。

本发明的弹性销沿圆周均匀分布了2个以上，；在丝杆上与定位机构的转盘配套安装的位置开设有纵向的滑槽，在转盘的内缘设置有可沿滑槽上、下滑动的凸台；转盘和凸台为一整体，转盘和凸台为分离体，转盘和凸台通过销钉连接；在下联接板安装调节装置的一端开设有一开口槽，调节装置包括横跨开口槽的横轴，套装于横轴中间的张紧轮，安装于横轴两端并通过腰形孔和螺钉与下联接板联接的外端向下弯折的“L”型调整板，张紧轮位于下联接板的开口槽中，在调整板的下弯折边上安装有横向顶向下联接板的调节螺钉；在套筒的上部套装有密封装置；在丝杆套端面法兰下设置有感应片，对应在连接座上设置有一与感应片对应的感应开关；在输出装置的底部设置有感应片和角编码器，在感应片旁对应设置有感应开关；推杆机构为气缸机构或液压缸机构或电动缸机构。

本发明采用丝杆和丝杆套配合作为主传动机构，由丝杆套的运动带动工作台运动，丝杆套的运动状态由离合机构控制。当离合机构在推杆机构作用下向下运动时，上联接板的凸台卡入丝杆套端面法兰的卡槽中，下联接板带动转盘下滑，使弹性销脱离丝杆套底面的环形凹槽，驱动装置带动丝杆转动，由于丝杆套被限制不能转动，故在螺旋副的作用下，丝杆套旋转从而带动工作台上升，反之，丝杆反转时，丝杆套带动工作台下降。当离合机构向上运动时，上联接板的凸台脱离丝杆套端面法兰的卡槽，下联接板带动转盘上滑，弹性销***丝杆套底面的环形凹槽中，使丝杆套和转盘连为一体，丝杆转动，带动丝杆和与丝杆套连接在一起的套筒转动，从而带动工作台旋转。

在圆周均布2个以上弹性销，可使定位机构和丝杆套更好地配合且受力均衡。在定位机构的转盘内缘设置凸台，对应在丝杆上开设纵向滑槽，可使定位机构沿滑槽纵向运动，且能随丝杆一同转动。转盘和凸台可根据实际需要灵活地做成一体或分离的两体，当做成分离的两体时，在凸台磨损严重时，可只更换凸台而不必连转盘整体更换。所设置的调节装置可通过调整调节螺钉使张紧轮顶靠住滑杆，保持离合机构的受力平衡，防止下联接板因受力不均偏转。当用于微波工作环境时，在套筒上部套装的密封装置可屏蔽微波泄漏。设置于丝杆套端面法兰下的感应片和连接座上的感应开关可检测到定位装置上的弹性销与丝杆套底面的环形凹槽的对应位置，对丝杆套运动状态切换时的位置进行检测。在输出装置底部的感应片及对应的感应开关可进行旋转位置检测，所设置的角编码器可用于旋转位置的调整控制。所采用的推杆机构可灵活地采用气动、液动或电动方式，适应各种工作环境。

本发明通过独特设计的离合机构及其与丝杆套和定位机构的联接配合，巧妙地实现了只要一台驱动装置就可控制工作台的旋转和升降，其结构简单、运行可靠、节省空间，且工作台高度位置可无级调整，在升降行程内的任意位置，工作台均可旋转。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是图1的I局部结构放大图；

图3是图1的A-A截面放大图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本发明包括支撑于工作台1底部可升降和旋转的支撑柱，支撑柱的底端通过输出装置8、传动装置10与驱动装置12连接；支撑柱包括纵向设置的丝杆2，从上至下顺序套装在丝杆外部的套筒3、丝杆套11和定位机构9，套筒下端与丝杆套通过端面法兰3a、11a固定连接，套筒上端通过连接体3b与工作台连接；在丝杆套的端面法兰11a外圆开设有卡槽11b；在丝杆套外部固定套装有定位座13，在定位座外圆配装有端面轴承14，在端面轴承上部套装有一固定圈15；在丝杆套底面开设有一环形凹槽18；定位机构9包括套装于丝杆外可上、下滑动的转盘9c，配装于转盘下部的端面轴承9b，在转盘顶部设置有可嵌入丝杆套底面环形凹槽18中的弹性销9d；在丝杆旁纵向设置有一离合机构4，该离合机构包括水平的上联接板4b、下联接板4e、位于上联接板和下联接板之间的连接座4f，连接上联接板和下联接板的纵向连接杆4d，连接座套装在连接杆上并通过导向杆16与上联接板联接，在连接座底部安装有推杆机构4c，推杆机构的推杆4g与下联接板联接；离合机构的连接座4f一端与固定圈15固定连接，另一端与套装在纵向滑杆20上的滑套20a联接，下联接板一端固定套装于端面轴承9b下部，另一端设置有可顶靠在滑杆上的调节装置19，上联接板一端设有可卡入丝杆套端面法半的卡槽11b中的凸台4a。

本发明转盘顶部的弹性销9d为2个以上，沿圆周均匀分布；在丝杆2上与定位机构9的转盘9c配套安装的位置开设有纵向的滑槽2a，在转盘的内缘设置有可沿滑槽上、下滑动的凸台9a；转盘9c和凸台9a为一整体或分离体的两体，转盘和凸台通过销钉9e连接；如图3所示，在下联接板安装调节装置的一端开设有一开口槽4h，调节装置包括横跨开口槽的横轴19a，套装于横轴中间的张紧轮(19b)，安装于横轴两端并通过腰形孔19f和螺钉19e与下联接板联接的外端向下弯折的“L”型调整板19d，张紧轮位于下联接板的开口槽中，在调整板的下弯折边上安装有横向顶向下联接板的调节螺钉19c；在套筒的上部套装有密封装置6；在丝杆套端面法兰11a下设置有感应片7、7′，感应片的位置与丝杆套端面法兰11a上开设的卡槽11b的位置对应，对应在连接座4f上设置有与感应片对应的感应开关5；在输出装置8的底部设置有感应片7″、7″′和角编码器17，在感应开关旁对应设置有感应开关21；推杆机构4c为气缸机构或液压缸机构或电动缸机构。

工作过程如下：当旋转的工作台1需做升降运动时，安装在连接座4f上的感应开关5检测到感应片7或7′时，将信号传递到控制***，丝杆停转，离合装置4中安装在连接座4f上的推杆机构4c的推杆4g推出，推杆推动下联动板4e向下运动，下联接板4e通过连接杆4d拉动上联接板4b向下运动，上联接板沿导向杆16向下运动，上联接板的凸台4a卡入丝杆套11的端面法兰11a的卡槽11b，同时，下联动板带动定位机构9向下运动，使得通过螺钉9e与凸台9a固定为一体的转盘9c沿丝杆2的滑槽2a向下滑动，卡插在环形凹槽18内的弹性销9d与丝杆套11脱离，驱动装置12通过传动装置10将动力传递到输出装置8，使丝杆2旋转，丝杆套被离合装置上联接板4b上的凸台卡住不能旋转，丝杆套和套筒3通过端面法兰3a、11a固定连接，套筒3与工作台1通过连接体3b固定连接，当丝杆正转时，在螺旋副作用下，丝杆套带动工作台下降，同理，丝杆反转时，则工作台上升，离合机构中的下联接板4e和套装在丝杆上的转盘9c之间装配了端面轴承9b，丝杆旋转时，转盘9c随丝杆一同旋转，下联接板4e不旋转；当需要工作台1做旋转运动时，推杆机构的推杆4g缩回，推杆带动上联动板和下联动板向上运动，上联动板的凸台脱离丝杆套端面法兰的卡槽，同时，定位机构9的转盘内缘的凸台9a在丝杆滑槽2a内向上滑动，使转盘上的弹性销9d卡胀入丝杆套底面的环形凹槽18内，定位机构与丝杆、丝杆套成为一刚性体，此时驱动装置12通过传动装置10带动丝杆转动，定位机构带动丝杆套一同旋转，固定圈15与固定在丝杆套11上的定位座13之间装配有端面轴承14，固定圈15与连接座4f固连在一起不能转动，整个离合装置与旋转体巧妙地分开，丝杆套带动套筒3、连接体3b与工作台1一同旋转，完成工作台旋转，在离合机构作用下，工作台在任意高度均可实现旋转运动；同时，在转盘9Ch的弹性销9d卡入丝杆套11上的环形凹槽18中，以及定位机构沿丝杆滑槽上、下运动时，下联接板会由定位机构产生一定扭矩，此时只需旋动调节装置19的调节螺钉19c，螺钉端部顶紧或松开，调整板19d在腰形孔19f内左、右滑动，调整横轴19a上张紧轮19b与滑杆20顶触处的松紧，使整个离合机构所受力矩平衡；在输出装置8的底部对应设置的检测旋转位置的感应片7″、7″′和感应开关21，当旋转的工作台需停止时，将控制信号传递到感应开关21检测到感应片时，工作台停止旋转，角编码器17可以用于控制丝杆的旋转角度和检测工作台升降行程；套筒外部套装的密封装置6内装有密封件或屏蔽件与套筒外部和工作腔联接，防止气、液体或微波的泄漏。

如上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以此限定本发明的范围，即依本发明专利申请保护范围所作的等同变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围。

Claims (10)

1.单驱动控制工作台旋转和升降的装置，其特征在于：包括支撑于工作台底部可升降和旋转的支撑柱，支撑柱的底端通过输出装置(8)、传动装置(10)与驱动装置(12)连接；

a、所述的支撑柱包括纵向设置的丝杆(2)，从上至下顺序套装在丝杆外部的套筒(3)、丝杆套(11)和定位机构(9)，套筒下端与丝杆套通过端面法兰(3a、11a)固定连接，套筒上端通过连接体(3b)与工作台连接；

b、在丝杆套的端面法兰(11a)外圆开设有卡槽(11b)；在丝杆套外部固定套装有定位座(13)，在定位座外圆配装有端面轴承(14)，在端面轴承上部套装有一固定圈(15)；在丝杆套底面开设有一环形凹槽(18)；

c、所述的定位机构(9)包括套装于丝杆外可上、下滑动的转盘(9c)，配装于转盘下部的端面轴承(9b)，在转盘顶部设置有可嵌入丝杆套底面环形凹槽(18)中的弹性销(9d)；

d、在丝杆旁纵向设置有一离合机构(4)，所述的离合机构包括水平的上联接板(4b)、下联接板(4e)、位于上联接板和下联接板之间的连接座(4f)，连接上联接板和下联接板的纵向连接杆(4d)，连接座套装在连接杆上并通过导向杆(16)与上联接板联接，在连接座底部安装有推杆机构(4c)，推杆机构的推杆(4g)与下联接板联接；

e、离合机构的连接座(4f)一端与固定圈(15)固定连接，另一端与套装在纵向滑杆(20)上的滑套(20a)联接，下联接板一端固定套装于端面轴承(9b)下部，另一端设置有可顶靠在滑杆上的调节装置(19)，上联接板一端设有可卡入丝杆套端面法兰的卡槽(11b)中的凸台(4a)。

2.根据权利要求1所述的单驱动控制工作台旋转和升降的装置，其特征在于，所述的弹性销(9d)为2个以上，沿圆周均匀分布。

3.根据权利要求1所述的单驱动控制工作台旋转和升降的装置，其特征在于，在丝杆(2)上与定位机构(9)的转盘(9c)配套安装的位置开设有纵向的滑槽(2a)，在转盘的内缘设置有可沿滑槽上、下滑动的凸台(9a)。

4.根据权利要求3所述的单驱动控制工作台旋转和升降的装置，其特征在于，所述的转盘(9c)和凸台(9a)为一整体。

5.根据权利要求3所述的单驱动控制工作台旋转和升降的装置，其特征在于，所述的转盘(9c)和凸台(9a)为分离体的两体，转盘和凸台通过销钉(9e)连接。

6.根据权利要求1所述的单驱动控制工作台旋转和升降的装置，其特征在于，在下联接板安装调节装置的一端开设有一开口槽(4h)，调节装置包括横跨开口槽的横轴(19a)，套装于横轴中间的张紧轮(19b)，安装于横轴两端并通过腰形孔(19f)和螺钉(19e)与下联接板联接的外端向下弯折的“L”型调整板(19d)，张紧轮位于下联接板的开口槽中，在调整板的下弯折边上安装有横向顶向下联接板的调节螺钉(19c)。

7.根据权利要求1所述的单驱动控制工作台旋转和升降的装置，其特征在于，在套筒的上部套装有密封装置(6)。

8.根据权利要求1所述的单驱动控制工作台旋转和升降的装置，其特征在于，在丝杆套端面法兰(11a)下设置有感应片(7，7′)，对应在连接座(4f)上设置有一与感应片对应的感应开关(5)。

9.根据权利要求1所述的单驱动控制工作台旋转和升降的装置，其特征在于，在输出装置(8)的底部设置有感应片(7″，7′″)和角编码器(17)，在感应片旁对应设置有感应开关(21)。

10.根据权利要求1所述的单驱动控制工作台旋转和升降的装置，其特征在于，所述的推杆机构(4c)为气缸机构或液压缸机构或电动缸机构。

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