CN103660634B - 一种智能打标分度头 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能打标分度头，涉及打标机领域。其包括电机、传动机构、转体、箱体、卡盘、卡爪、连杆、导推头、单作用流体缸；卡爪与卡盘活动连接，连杆分别与卡爪和导推头活动连接，导推头与单作用流体缸固定，单作用流体缸工作推动导推头直线往复运动，连杆在导推头的作用下带动卡爪沿卡盘径向移动；电机和转体分别与传动机构连接，转体安装于箱体，卡盘与转体固定，电机在传动机构的传动下带动转体和卡盘转动。本发明的智能打标分度头夹紧和分度操作十分方便、直观且能实现快速智能分度，还可实现分度轴在垂直平面内回转。主要应用于打标机打标领域。

Description

一种智能打标分度头

技术领域

本发明涉及一种数控机械装置，尤其涉及一种智能打标分度头。

背景技术

目前用于打标机上的分度头常用的是纯机械式的机械万能分度头，这种分度装置分度主要由分度盘、手柄和定位销组成，这种机械万能分度头分度时，需要进行拔出定位销摇动手柄分度，再把定位销***分度孔并锁紧主轴手柄，虽然精度较高但操作十分麻烦，不利于快速分度，降低了生产效益，不利于大批量生产产品零件。且分度角度是固定的，很不方便。而且这种分度头的夹紧机构也是机械式的，夹紧操作很不方便。

发明内容

针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是提供一种快速智能分度且夹紧操作方便的智能打标分度头。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能打标分度头，包括电机、传动机构、转体、箱体、卡盘、卡爪，卡爪与卡盘活动连接，还包括连杆、导推头、单作用流体缸；所述连杆分别与所述卡爪和导推头活动连接，所述导推头与所述单作用流体缸固定，所述单作用流体缸工作推动所述导推头直线往复运动，所述连杆在所述导推头的作用下带动所述卡爪沿所述卡盘径向移动；所述电机和转体分别与所述传动机构连接，所述转体安装于所述箱体，所述卡盘与所述转体固定，所述电机在所述传动机构的传动下带动所述转体和卡盘转动。此种智能打标分度头采用电机控制，能实现快速分度且操作十分方便。采用单作用流体缸控制夹紧或松开，夹紧或松开工件的操作十分方便。

作为本发明的进一步改进，所述智能打标分度头还包括单作用流体缸的行程调节机构，所述行程调节机构包括与所述单作用流体缸固定的调节板、与所述转体螺纹连接的限位圈，所述限位圈夹持住所述调节板。

作为本发明的进一步改进，所述智能打标分度头还包括单作用流体缸的行程调节机构，所述行程调节机构包括调节板、螺栓，所述调节板与所述转体固定，所述螺栓与所述调节板螺纹连接，所述螺栓与所述单作用流体缸铰接。

作为本发明的进一步改进，所述智能打标分度头还包括控制***，所述制***包括按键、单片机、继电器、电磁阀、电源、显示屏、驱动电路，所述按键、单片机、继电器、电磁阀依次电连接，所述按键、单片机、驱动电路和电机依次电连接，所述显示屏和按键电连接，所述电磁阀与所述单作用流体缸密封连接，所述电源分别对所述按键、单片机、继电器、电磁阀、显示屏、驱动电路、电机供电。

作为本发明的进一步改进，所述智能打标分度头还包括刻度盘、安装座和转轴，所述刻度盘和安装座固定，所述转轴分别与所述安装座和箱体连接。

作为本发明的进一步改进，所述电机采用步进电机或伺服电机。

作为本发明的进一步改进，所述传动机构包括小齿轮和大齿轮，所述小齿轮与所述电机固定连接，所述大齿轮与所述转体固定连接，所述小齿轮和大齿轮相互啮合。

作为本发明的进一步改进，所述传动机构包括小带轮、大带轮和皮带，所述小带轮与所述电机固定连接，所述大带轮与所述转体固定连接，所述皮带分别与所述小带轮和大带轮咬合。

作为本发明的进一步改进，所述单作用流体缸采用单作用气缸或单作用液压缸。

作为本发明的进一步改进，所述转体与箱体之间设置有滚动轴承。

相较于现有技术，本发明的智能打标分度头采用步进电机或伺服电机，且设有包括按键、单片机、驱动电路和显示屏等的控制***，这样操作十分方便、直观且能实现快速智能分度，可实现任一角度分度。采用单作用气缸或单作用液压缸，且设有包括按键、单片机、显示屏、继电器和电磁阀等的控制***，这样夹紧或松开工件的操作十分方便。

附图说明

图1是本发明的实施方式一立体结构示意图；

图2是本发明的实施方式一立体结构分解示意图；

图3是本发明的实施方式二立体结构示意图；

图4是本发明的实施方式二立体结构分解示意图；

图5是本发明的实施方式三立体结构示意图；

图6是本发明的实施方式三立体结构分解示意图；

图7是本发明的实施方式四立体结构示意图；

图8是本发明的实施方式四立体结构分解示意图；

图9是本发明的控制***框图。

图中各部件名称如下：

4――卡盘

5――连杆

6――导推头

7――单作用流体缸

8――行程调节机构

81――调节板

82――限位圈

83――转体

84――调节螺栓

9――控制***

91――电磁阀

92――继电器

93――单片机

94――电源

95――按键

96――驱动电路

97――显示屏

10――电机

11――卡爪

12――传动机构

121――小齿轮

122――大齿轮

123――小带轮

124――大带轮

125――皮带

13――箱体

14――滚动轴承

15――安装座

16――转轴

17――刻度盘

18――箱盖

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

实施方式一：

如图1、图2所示，一种智能打标分度头包括电机10、传动机构12、转体83、卡盘4、箱体13、箱盖18、滚动轴承14、转轴16、安装座15、刻度盘17、行程调节机构8、卡爪11、连杆5、导推头6、单作用流体缸7、控制***9等。电机10根据设计要求应采用能够微调节的步进电机或伺服电机；传动机构12采用皮带传动，包括小带轮123、大带轮124和皮带125；电机10的转轴与小带轮123用键或销固定连接，大带轮124用四个或六个螺钉与转体83的一端固定连接，大带轮124和小带轮123之间相隔一定距离，皮带125套设于大带轮124和小带轮123上并绷紧。卡盘4是盘状类零件，中间开设有孔，正面还设置有２至６个卡爪，卡盘4用２至６个螺钉固定在转体83的另一端。转体83为圆筒类零件，中间是空的，两个滚动轴承14分别安装在转体83的两端部的外圆上。箱体13为圆筒类零件，中间是空的，一端部设置有耳部(图中未示)，步进电机或伺服电机安装在耳部上，转体83通过两个滚动轴承14一起安装在箱体13内。箱盖18为圆盘板关类零件，中间开有通孔，箱盖18采用４至６个螺丝与箱体13固定，箱体13的两端各设置有箱盖18，箱盖18的作用为防尘。卡盘4为圆盘状类零件，中心为通孔并设置有容纳连杆5的斜坡，卡盘4的正面开设有2至6条径向凹槽，凹槽两侧边各设置有凸棱；卡爪11为扁平状类零件，也设置有凹槽与凸棱配合，卡爪11安装于凹槽并能沿凹槽径向移动；连杆5为扁平杆状类零件，一端通过销钉与卡爪11活动连接，另一端也是通过销钉与导推头6活动连接；导推头6为轴类零件，一端设置有安装槽与单作用流体缸7的活塞杆固定连接，另一端设置有2至6个槽口并通过销钉与连杆5活动连接；单作用流体缸7可采用单作用气缸或单作用液压缸，活塞杆端与导推头6的一端固定连接，另一端可用螺丝与调节板81固定。步进电机或伺服电机在控制***9的控制下转动，电机10的转轴带动小带轮123转动，小带轮123通过皮带125驱动大带轮124转动，大带轮124带动转体83转动，从而带动卡盘4转动。单作用气缸或单作用液压缸在控制***9的控制下，活塞杆直线往复运动，活塞杆带动导推头6运动，导推头6驱动连杆5活动，从而连杆5推动卡爪11在卡盘4的凹槽内径向移动，进而实现卡爪11夹紧或松开工件。

如图1、图2所示，行程调节机构8包括调节板81和调节螺栓84，调节板81为板状类零件，调节板81固定在转体83内壁上，调节螺栓84穿过调节板81与单作用流体缸7铰接，调节螺栓84和调节板81螺纹连接。工件有大、小，为了装夹不同大小的工件，可以用扳手调动调节螺栓84使单作用气缸或单作用液压缸到指定位置，从而调节单作用气缸或单作用液压缸的活塞杆的行程，通过导推头6和连杆5驱动卡爪11在卡盘4上的张开幅度，进而可以装夹不同大小的工件。

如图1、图2所示，安装座15为“Ｕ”形状零件，由铸铁铸造而成，安装座15两侧开有两个圆孔，刻度盘17与安装座15为一体结构，设置在安装座15的两侧，刻度通过刻线加工而成。转轴16为轴类零件，箱体13两侧开有两个圆孔，通过两个转轴16与安装座15连接且箱体13能绕转轴16转动。当加工的零件为圆锥形等其他有斜面的情况时，被加工的零件不处于水平状态，可以通过安装座15上的刻度盘17，转动箱体13使被加工的面处于水平状态。

如图9所示，该智能打标分度头还包括控制***9，所述电机控制***9包括按键95、单片机93、驱动电路96、显示屏97、电源94、继电器92、电磁阀91；电机10根据设计要求应采用能够微调节的步进电机或伺服电机；所述按键95、单片机93、驱动电路96和步进电机或伺服电机依次电连接，所述显示屏97和按键95电连接，所述按键95、单片机93、继电器92、电磁阀91依次电连接；所述电源94分别对所述按键95、单片机93、驱动电路96、显示屏97、继电器92、电磁阀91和步进电机或伺服电机供电。下面举一例来说明控制***9控制分度的工作原理。设定传动机构12的大带轮124和小带轮123的传动比为1：4，假设被加工的工件要转动20度，则大带轮124要转动20度，小带轮123要转动20X4=80度，那么步进电机或伺服电机就要转动80度，按键95输入20度，则显示屏97就显示20度，而单片机93接收到20度的信号则要转换成80度的信号输出给驱动电路96，从而驱动电路96驱动步进电机或伺服电机转动80度。下面具体说明夹紧的工作原理。单作用流体缸7可采用单作用气缸或单作用液压缸，下面以气缸为例具体说明控制***控制9夹紧的工作原理，同样适用于单作用液压缸。电磁阀91还分别与单作用气缸7、气压***气密封连接。工作时，手按按键95，按键95发出工作指令，单片机93接收到指令信号并发出控制信号给继电器92，继电器92接收到信号并开始工作，从而电磁阀91开始工作，进而单作用气缸7开始工作，通过导推头6和连杆5驱动卡爪11在卡盘4上径向移动实现夹紧或松开。显示屏显示ON或OFF。

实施方式二：

如图3、图4所示，实施方式二与实施方式一基本上相同，不同点是行程调节机构8不同。实施方式二中的行程调节机构8采用的2个限位圈82和调节板81，调节板81为板状类零件，采用螺丝与单作用气缸或单作用液压缸固定；转体83为圆筒状零件，最大外径设置有外螺纹，并设置有容纳调节板的缺口，缺口的数量为２个或４个，一端通过螺钉与卡盘4固定连接；限位圈82为圆圈状零件，内圈设置有与转体83外螺纹相互配合的内螺纹，限位圈82数量为两个并前后夹持住调节板81，限位圈82的外径还设置有连接扳手的卡位，通过扳手利用内、外螺纹配合拧紧在转体83上。要调节行程时，用扳手拧动两个限位圈82在转体83上移动一段距离，调节板81随着两个限位圈82就会移动相同的一段距离，从而调节单作用气缸或单作用液压缸的活塞杆的行程，通过导推头6和连杆5驱动卡爪11在卡盘4上的张开幅度，进而可以装夹不同大小的工件。

实施方式三：

如图7、图8所示，实施方式三与实施方式一基本上相同，不同点是传动机构12不同。实施方式三中的传动机构12采用的是齿轮传动，采用一对啮合的大、小齿轮，小齿轮121与步进电机或伺服电机的转轴用键或销固定连接，大齿轮122用四个或六个螺钉与转体83的一端固定连接，大、小齿轮相互啮合。进电机或伺服电机在电机控制***9的控制下转动，电机10的转轴带动小齿轮121转动，小齿轮121驱动大齿轮122转动，大齿轮122带动转体83转动，从而带动卡盘4转动。下面举一例来说明控制***9控制分度的工作原理。设定传动机构12的大齿轮122和小齿轮121的传动比为1：4，假设被加工的工件要转动20度，则大齿轮121要转动20度，小齿轮121要转动20X4=80度，那么步进电机或伺服电机就要转动80度，按键95输入20度，则显示屏97就显示20度，而单片机93接收到20度的信号则要转换成80度的信号输出给驱动电路96，从而驱动电路96驱动步进电机或伺服电机转动80度。

实施方式四：

如图5、图6所示，实施方式四与实施方式三基本上相同，不同点是行程调节机构8不同。实施方式四中的行程调节机构8采用的2个限位圈82和调节板81，调节板81为板状类零件，采用螺丝与单作用气缸或单作用液压缸固定；转体83为圆筒状零件，最大外径设置有外螺纹，并设置有容纳调节板的缺口，缺口的数量为２个或４个，一端通过螺钉与卡盘4固定连接；限位圈82为圆圈状零件，内圈设置有与转体83外螺纹相互配合的内螺纹，限位圈82数量为两个并前后夹持住调节板81，限位圈82的外径还设置有连接扳手的卡位，通过扳手利用内、外螺纹配合拧紧在转体83上。要调节行程时，用扳手拧动两个限位圈82在转体83上移动一段距离，调节板81随着两个限位圈82就会移动相同的一段距离，从而调节单作用气缸或单作用液压缸的活塞杆的行程，通过导推头6和连杆5驱动卡爪11在卡盘4上的张开幅度，进而可以装夹不同大小的工件。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种智能打标分度头，包括电机、传动机构、转体、箱体、卡盘、卡爪，卡爪与卡盘活动连接，其特征在于：还包括连杆、导推头、单作用流体缸以及控制***；所述连杆分别与所述卡爪和导推头活动连接，所述导推头与所述单作用流体缸固定，所述单作用流体缸工作推动所述导推头直线往复运动，所述连杆在所述导推头的作用下带动所述卡爪沿所述卡盘径向移动；所述电机和转体分别与所述传动机构连接，所述转体安装于所述箱体，所述卡盘与所述转体固定，所述电机在所述传动机构的传动下带动所述转体和卡盘转动；所述控制***包括按键、单片机、继电器、电磁阀、电源、显示屏、驱动电路，所述按键、单片机、继电器、电磁阀依次电连接，所述按键、单片机、驱动电路和电机依次电连接，所述显示屏和按键电连接，所述电磁阀与所述单作用流体缸密封连接，所述电源分别对所述按键、单片机、继电器、电磁阀、显示屏、驱动电路、电机供电。

2.根据权利要求1所述智能打标分度头，其特征在于：所述智能打标分度头还包括单作用流体缸的行程调节机构，所述行程调节机构包括与所述单作用流体缸固定的调节板、与所述转体螺纹连接的限位圈，所述限位圈夹持住所述调节板。

3.根据权利要求1所述智能打标分度头，其特征在于：所述智能打标分度头还包括单作用流体缸的行程调节机构，所述行程调节机构包括调节板、螺栓，所述调节板与所述转体固定，所述螺栓与所述调节板螺纹连接，所述螺栓与所述单作用流体缸铰接。

4.根据权利要求1至3任一项所述的智能打标分度头，其特征在于：所述智能打标分度头还包括刻度盘、安装座和转轴，所述刻度盘和安装座固定，所述转轴分别与所述安装座和箱体连接。

5.根据权利要求1至3任一项所述的智能打标分度头，其特征在于：所述电机采用步进电机或伺服电机。

6.根据权利要求1至3任一项所述的智能打标分度头，其特征在于：所述传动机构包括小齿轮和大齿轮，所述小齿轮与所述电机固定连接，所述大齿轮与所述转体固定连接，所述小齿轮和大齿轮相互啮合。

7.根据权利要求1至3任一项所述的智能打标分度头，其特征在于：所述传动机构包括小带轮、大带轮和皮带，所述小带轮与所述电机固定连接，所述大带轮与所述转体固定连接，所述皮带分别与所述小带轮和大带轮咬合。

8.根据权利要求1至3任一项所述的智能打标分度头，其特征在于：所述单作用流体缸采用单作用气缸或单作用液压缸。

9.根据权利要求1至3任一项所述的智能打标分度头，其特征在于：所述转体与箱体之间设置有滚动轴承。