CN114178873A - 带扭力补偿的高速凸轮交换机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了机床领域内带扭力补偿的高速凸轮交换机构，包括交换托板以及分别设置在交换托板两端缺口内的加工台和预备台，所述加工台和预备台的下平面均矩形阵列有上锥座，位于加工台和预备台的正下方均固定有旋转台，并在旋转台上设置有与上锥座配合的下锥座，所述交换托板下平面中心处与壳体内的升降机构间歇配合，所述壳体两侧设置有对称的平衡机构，所述平衡机构与升降机构平齐，所述壳体其中一侧设置有与升降机构相接的扭力补偿机构。本发明通过平衡机构使得交换托板在升降过程中不会发生倾斜导致卡死，增设扭力补偿机构来增大交换凸轮的扭力，在上下锥座结合处设置活动错位结构来增加牢固性。

Description

带扭力补偿的高速凸轮交换机构

技术领域

本发明涉及机床设备技术领域，特别是带扭力补偿的高速凸轮交换机构。

背景技术

现代机械制造中加工机械零件的方法很多：除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等，但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件，一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工。机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用。

根据市场需求衍生出一种双工作台的机床，在运作时通过转动变换两工作台的位置实现不同的加工，但是在变换位置是抬升托板极易因为两边重量不相同发生倾斜导致升降过程卡死，并且在升降过程中需要的扭力较大对动力源的动力要求较高，工作台在转动后固定在转台上会因为加工时的振动引起转台的移动。

发明内容

根据本发明需要解决的技术问题，本发明提供了带扭力补偿的高速凸轮交换机构。

为实现上述目的，本发明提供了带扭力补偿的高速凸轮交换机构，包括交换托板以及分别设置在交换托板两端缺口内的加工台和预备台，所述加工台和预备台的下平面均矩形阵列有上锥座，位于加工台和预备台的正下方均固定有旋转台，并在旋转台上设置有与上锥座配合的下锥座从而组成定位锥组，所述交换托板下平面中心处与壳体内的升降机构间歇配合，所述壳体两侧设置有对称的平衡机构，所述平衡机构与升降机构平齐，所述壳体其中一侧设置有与升降机构相接的扭力补偿机构。

本发明在一较佳实施方式中可进一步配置为，所述上锥座内部设置有腔体，并在腔体的顶部处设置有斜面，所述腔体与下锥座部分贴合。

本发明在一较佳实施方式中可进一步配置为，所述下锥座的内部设置有腔体，并在腔体内设置有推动杆，所述推动杆周壁与腔体贴合且底部设置有环形凹槽，并在环形凹槽内套放碟片弹簧，所述推动杆的底端与腔体底面之间设置有油腔一，所述油腔一与进油孔一连通，所述环形凹槽与其上方的油腔二连接，所述油腔二与进油孔二连接，所述推动杆的顶部设置有对称的半圆形球槽，球槽内放置有钢珠，所述钢珠对应的下锥座处开有通孔，所述通孔的直径与钢珠的直径相同。

本发明在一较佳实施方式中可进一步配置为，所述球槽的上端槽棱设置有斜度。

本发明在一较佳实施方式中可进一步配置为，所述升降机构包括抬升支撑臂一、抬升支撑臂二、驱动齿轮、从动齿轮、交换凸轮、滚子圈、分割轴和伺服电机，所述交换凸轮的两侧均套接有抬升凸轮，并于抬升凸轮的外侧面分别套接抬升支撑臂一和抬升支撑臂二，所述抬升支撑臂一和抬升支撑臂二中段的顶部均设置有与相对抬升凸轮相切的滚子，抬升支撑臂一和抬升支撑臂二其中一端头处均固定有滚子，并通过滚子与分割轴上的凹槽卡接，所述分割轴的底部设置有滚子圈，通过滚子圈与交换凸轮啮合，抬升支撑臂一另一端通过轴承固定于壳体内壁，抬升支撑臂二另一端通过轴承套接在伺服电机的输出轴上，所述输出轴上还套接驱动齿轮，驱动齿轮与套接在交换凸轮转轴上的从动齿轮啮合。

本发明在一较佳实施方式中可进一步配置为，所述平衡机构包括电缸、导向座和支撑杆，所述电缸和导向座均垂直固定于壳体侧边，所述支撑杆穿接在导向座内的导向孔内，壳体两侧的电缸均与控制器电性连接。

本发明在一较佳实施方式中可进一步配置为，所述支撑杆顶部设置有可转动的滚珠。

本发明在一较佳实施方式中可进一步配置为，所述扭力补偿机构包括力补偿凸轮、力补偿杆、强力弹簧和力补偿座，所述力补偿凸轮套接在交换凸轮其中一端，力补偿凸轮轮壁与力补偿杆贴合，并在轮壁上分别设置有蓄力段和释放段，所述力补偿杆套于固定在壳体上的力补偿座内，所述力补偿座内设置有强力弹簧。

有益效果：本发明的带扭力补偿的高速凸轮交换机构，通过平衡机构使得交换托板在升降过程中不会发生倾斜导致卡死，增设扭力补偿机构来增大交换凸轮的扭力，在上下锥座结合处设置活动错位结构来增加牢固性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明定位锥组位置示意图。

图3为本发明定位锥组夹紧状态示意图。

图4为本发明定位锥组松开状态示意图。

图5为本发明平衡机构结构示意图。

图6为本发明扭力补偿机构结构示意图。

图7为本发明升降机构一侧示意图。

图8为本发明升降机构另一侧示意图。

图中：1为交换托板；2为加工台；3为预备台；4为伺服电机；5为电缸；6为导向座；7为支撑杆；8为壳体；9为力补偿凸轮；10为蓄力段；11为释放段；12为力补偿杆；13为强力弹簧；14为力补偿座；15为定位锥组；16为抬升支撑臂一；17为抬升支撑臂二；18为驱动齿轮；19为从动齿轮；20为交换凸轮；21为滚子圈；22为分隔轴；23为斜面；24为上锥座；25为推动杆；26为钢球；27为油腔一；28为进油孔一；29为碟片弹簧；30为进油孔二；31为油腔二；32为下锥座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护范围。

如图1-8所示，带扭力补偿的高速凸轮交换机构，包括交换托板1以及分别设置在交换托板1两端缺口内的加工台2和预备台3，加工台2和预备台3的下平面均矩形阵列有上锥座24，位于加工台2和预备台3的正下方均固定有旋转台，并在旋转台上设置有与上锥座24配合的下锥座32从而组成定位锥组15，通过定位锥组15将工作台以及相对应的转台结合，防止工作台在工作中移动，交换托板1下平面中心处与壳体8内的升降机构间歇配合，作用是将交换托板1顶起后旋转，完成工作台的转换，壳体8两侧设置有对称的平衡机构，平衡机构与升降机构平齐，作用是解决升降机构将交换托板1升降时，因为两端重量不一致从而发生倾斜的问题，壳体8其中一侧设置有与升降机构相接的扭力补偿机构，减少对动力源的高要求，通过扭力补偿机构来增大扭力。

上锥座24内部设置有腔体，并在腔体的顶部处设置有斜面23，作用是在上下锥座配合时抵住钢珠26，防止滑出，腔体与下锥座32部分贴合，下锥座32的内部设置有腔体，并在腔体内设置有推动杆25，推动杆25周壁与腔体贴合且底部设置有环形凹槽，并在环形凹槽内套放碟片弹簧29，推动杆25的底端与腔体底面之间设置有油腔一27，油腔一27与进油孔一28连通，作用是通过进油孔一28注油至油腔一27内，将推动杆25顶出，环形凹槽与其上方的油腔二31连接，油腔二31与进油孔二30连接，因为油腔二31与碟片弹簧29处于同一空间内，所以碟片弹簧29与油压形成的曾力比单纯油压的拉力更大，上下锥座贴合的牢固性也更强，推动杆25的顶部设置有对称的半圆形球槽，球槽内放置有钢珠26，钢珠26对应的下锥座32处开有通孔，通孔的直径与钢珠26的直径相同，通过钢珠26进一步增加牢固性，推动杆25经过油压和碟片弹簧29的作用下缩，进而推动钢珠26抵住上锥座24的斜面23，此时，推动杆25无法下降而上锥座24也无法上升，两者可以十分牢固的结合。

球槽的上端槽棱设置有斜度，便于推动杆25下压时推动钢珠26，防止钢珠26卡在球槽内。

升降机构包括抬升支撑臂一16、抬升支撑臂二17、驱动齿轮18、从动齿轮19、交换凸轮20、滚子圈21、分割轴22和伺服电机4，交换凸轮20的两侧均套接有抬升凸轮，并于抬升凸轮的外侧面分别套接抬升支撑臂一16和抬升支撑臂二17，抬升支撑臂一16和抬升支撑臂二17中段的顶部均设置有与相对抬升凸轮相切的滚子，作用是在交换凸轮20的转动过程中通过两侧随动的抬升凸轮将抬升支撑臂一16和抬升支撑臂二17抬起，抬升支撑臂一16和抬升支撑臂二17其中一端头处均固定有滚子，并通过滚子与分割轴22上的凹槽卡接，分割轴22的底部设置有滚子圈21，通过滚子圈21与交换凸轮20啮合，作用是在抬升分割轴22的过程中还能转动，因为特别的交换凸轮20，所以在分割轴22升降过程中滚子圈21可以保持间歇性的转动，抬升支撑臂一16另一端通过轴承固定于壳体8内壁，抬升支撑臂二17另一端通过轴承套接在伺服电机4的输出轴上，输出轴上还套接驱动齿轮18，驱动齿轮18与套接在交换凸轮20转轴上的从动齿轮19啮合。

平衡机构包括电缸5、导向座6和支撑杆7，电缸5和导向座6均垂直固定于壳体8侧边，支撑杆7穿接在导向座6内的导向孔内，壳体8两侧的电缸5均与控制器电性连接，通过控制器保持两电缸5的同步性，支撑杆7的伸缩解决交换托板1因为两端重量不相同引起的倾斜问题。

支撑杆7顶部设置有可转动的滚珠，作用是在交换托板1转动时减少与其的摩擦，增加流畅度以及使用寿命。

扭力补偿机构包括力补偿凸轮9、力补偿杆12、强力弹簧13和力补偿座14，力补偿凸轮9套接在交换凸轮20其中一端，力补偿凸轮9轮壁与力补偿杆12贴合，并在轮壁上分别设置有蓄力段10和释放段11，力补偿杆12套于固定在壳体8上的力补偿座14内，力补偿座14内设置有强力弹簧13，作用是通过力补偿凸轮9转动至蓄力段10时压缩力补偿杆12，经过释放段11是释放力补偿杆12。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上举例仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.带扭力补偿的高速凸轮交换机构，包括交换托板（1）以及分别设置在交换托板（1）两端缺口内的加工台（2）和预备台（3），其特征在于：所述加工台（2）和预备台（3）的下平面均矩形阵列有上锥座（24），位于加工台（2）和预备台（3）的正下方均固定有旋转台，并在旋转台上设置有与上锥座（24）配合的下锥座（32）从而组成定位锥组（15），所述交换托板（1）下平面中心处与壳体（8）内的升降机构间歇配合，所述壳体（8）两侧设置有对称的平衡机构，所述平衡机构与升降机构平齐，所述壳体（8）其中一侧设置有与升降机构相接的扭力补偿机构。

2.按照权利要求1所述的带扭力补偿的高速凸轮交换机构，其特征在于：所述上锥座（24）内部设置有腔体，并在腔体的顶部处设置有斜面（23），所述腔体与下锥座（32）部分贴合。

3.按照权利要求1所述的带扭力补偿的高速凸轮交换机构，其特征在于：所述下锥座（32）的内部设置有腔体，并在腔体内设置有推动杆（25），所述推动杆（25）周壁与腔体贴合且底部设置有环形凹槽，并在环形凹槽内套放碟片弹簧（29），所述推动杆（25）的底端与腔体底面之间设置有油腔一（27），所述油腔一（27）与进油孔一（28）连通，所述环形凹槽与其上方的油腔二（31）连接，所述油腔二（31）与进油孔二（30）连接，所述推动杆（25）的顶部设置有对称的半圆形球槽，球槽内放置有钢珠（26），所述钢珠（26）对应的下锥座（32）处开有通孔，所述通孔的直径与钢珠（26）的直径相同。

4.按照权利要求3所述的带扭力补偿的高速凸轮交换机构，其特征在于：所述球槽的上端槽棱设置有斜度。

5.按照权利要求1所述的带扭力补偿的高速凸轮交换机构，其特征在于：所述升降机构包括抬升支撑臂一（16）、抬升支撑臂二（17）、驱动齿轮（18）、从动齿轮（19）、交换凸轮（20）、滚子圈（21）、分割轴（22）和伺服电机（4），所述交换凸轮（20）的两侧均套接有抬升凸轮，并于抬升凸轮的外侧面分别套接抬升支撑臂一（16）和抬升支撑臂二（17），所述抬升支撑臂一（16）和抬升支撑臂二（17）中段的顶部均设置有与相对抬升凸轮相切的滚子，抬升支撑臂一（16）和抬升支撑臂二（17）其中一端头处均固定有滚子，并通过滚子与分割轴（22）上的凹槽卡接，所述分割轴（22）的底部设置有滚子圈（21），通过滚子圈（21）与交换凸轮（20）啮合，抬升支撑臂一（16）另一端通过轴承固定于壳体（8）内壁，抬升支撑臂二（17）另一端通过轴承套接在伺服电机（4）的输出轴上，所述输出轴上还套接驱动齿轮（18），驱动齿轮（18）与套接在交换凸轮（20）转轴上的从动齿轮（19）啮合。

6.按照权利要求1所述的带扭力补偿的高速凸轮交换机构，其特征在于：所述平衡机构包括电缸（5）、导向座（6）和支撑杆（7），所述电缸（5）和导向座（6）均垂直固定于壳体（8）侧边，所述支撑杆（7）穿接在导向座（6）内的导向孔内，壳体（8）两侧的电缸（5）均与控制器电性连接。

7.按照权利要求6所述的带扭力补偿的高速凸轮交换机构，其特征在于：所述支撑杆（7）顶部设置有可转动的滚珠。

8.按照权利要求1所述的带扭力补偿的高速凸轮交换机构，其特征在于：所述扭力补偿机构包括力补偿凸轮（9）、力补偿杆（12）、强力弹簧（13）和力补偿座（14），所述力补偿凸轮（9）套接在交换凸轮（20）其中一端，力补偿凸轮（9）轮壁与力补偿杆（12）贴合，并在轮壁上分别设置有蓄力段（10）和释放段（11），所述力补偿杆（12）套于固定在壳体（8）上的力补偿座（14）内，所述力补偿座（14）内设置有强力弹簧（13）。

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