本发明涉及自动化领域,具体涉及一种分度器。
背景技术:
在自动化领域,经常需要一种间歇传动的设备,而往往此种设备,需要满足很大的负载要求,传统的旋转机构很难满足,而分度器(分割器)能够很好满足此种应用。分度器拥有高负载、高可靠等性能,是此种应用的最佳产品。
分度器可分为转位分度、平面摆动和连续摆动三种类型。它主要由电机驱动的输入轴、凸轮副、输出轴、法兰盘等机构组成。可直接将工件或定位夹具等负载的转盘安装在法兰盘上。
分度器广泛应用于制药机械、食品包装机械、压力机自动送料机构、玻璃机械、陶瓷机械、烟草机械、灌装机械、印刷机械、电子机械、加工中心自动换刀装置等需要把连续运转转化为步进动作的各种自动化机械上。
现有的分度器刚性不强,回程间隙较大。当出现大惯量、不规则形状、动态的负载时,分度器刚性不强的问题就暴露出来了。
综上所述,现有技术中存在以下问题:现有的分度器刚性不强,回程间隙较大。
技术实现要素:
本发明提供一种分度器,要解决现有的分度器刚性不强,回程间隙较大的问题。
为此,本发明提出一种分度器,包括:入力轴、连接在所述入力轴上的转位凸轮、能与所述转位凸轮转动连接的凸轮滚子、以及连接和支撑所述凸轮滚子的出力转塔,所述分度器还包括:
设置在所述转位凸轮之外并对所述入力轴定位的定位装置。
进一步的,所述定位装置包括:
定位凸轮,套设连接在所述入力轴上,并位于所述转位凸轮之外,并且,所述转位凸轮的最低点高于所述出力转塔的上表面;
定位槽,开设在所述出力转塔的边缘的侧向;
弹性压杆,包括:压杆定位部、连接在所述压杆定位部之下的压杆连接部、以及抵压在所述压杆连接部之下的弹性装置,所述压杆定位部能在所述定位槽中上下移动,并能对所述定位槽定位,所述压杆连接部位于所述出力转塔的边缘之外。
进一步的,所述弹性装置为柱形弹簧。
进一步的,所述压杆定位部为第一圆柱形,所述压杆连接部为第二圆柱形,所述压杆定位部的半径大于所述压杆连接部的半径。
进一步的,所述定位槽为圆弧形槽,并且所述定位槽的圆弧半径与所述压杆定位部的第一圆柱形半径相等。
进一步的,所述分度器还包括:连接在所述出力转塔上的出力轴。
进一步的,所述出力轴垂直所述入力轴。
进一步的,所述定位凸轮位于入力轴的输入端与所述转位凸轮之间。
进一步的,所述凸轮滚子的数目为多个,多个所述凸轮滚子间隔并垂直的布置在所述出力转塔的上表面上。
进一步的,所述出力转塔为圆盘形,所述定位凸轮具有相互平行的内侧面和外侧面,所述定位凸轮的内侧面靠近所述出力转塔的圆心,所述定位凸轮的外侧面远离所述出力转塔的圆心,所述出力转塔的圆心到所述定位凸轮的内侧面的距离大于所述出力转塔的圆心到凸轮滚子的外侧的距离。
本发明在传统的分度器基础上,增加定位装置,增加了定位装置后,在出力转塔所在平面两个维度上可以增加其约束力,使其不会受到外力的作用而发生移动,可提高刚性和减少回程间隙,而且对整个机构的运动不影响。
另外,对于很多采用回转台,但又是间歇运动工作的场合,采用本发明的方式完全没有问题,本发明可以保证很小的回程间隙,同时又可以根据需要设计不同旋转角度的分度器,增大经济效益。
附图说明
图1为本发明的分度器在第一位置时的状态示意图,其中,出力轴运动,弹性压杆弹起,定位凸轮的最低点向外;
图2为本发明的分度器在第二位置时的状态示意图,其中,出力轴停止运动,弹性压杆被压下;
图3为本发明的分度器在第三位置时的状态示意图,其中,出力轴再次运动,弹性压杆弹起;定位凸轮的最低点向内。
附图标号说明:
1入力轴 2转位凸轮 3凸轮滚子 4出力转塔 5出力轴 6定位装置
11定位凸轮 41定位槽 7弹性压杆 71压杆定位部 73压杆连接部 75弹性装置
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明。
如图1、图2和图3所示,本发明提出一种分度器,包括:入力轴1、连接在所述入力轴1上的转位凸轮2、能与所述转位凸轮2转动连接的凸轮滚子3、以及连接和支撑所述凸轮滚子3的出力转塔4,所述分度器还包括:
设置在所述转位凸轮4之外并对所述入力轴1定位的定位装置6。本发明在传统的分度器基础上,增加定位装置,可提高刚性和减少回程间隙,而且对整个机构的运动不影响。
进一步的,所述定位装置6包括:
定位凸轮11,套设连接在所述入力轴1上,并位于所述转位凸轮2之外,并且,所述转位凸轮11的最低点高于所述出力转塔4的上表面,转位凸轮11与入力轴1为固定连接,能够随着入力轴1的转动而转动,在随着入力轴1的转动过程中,转位凸轮11的最低点不会与出力转塔4相遇或相碰撞,以不妨碍出力转塔4或者分度器的正常运动;
定位槽41,开设在所述出力转塔4的边缘的侧向;弹性压杆7,包括:压杆定位部71、连接在所述压杆定位部71之下的压杆连接部73、以及抵压在所述压杆连接部73之下的弹性装置75,所述压杆定位部73能在所述定位槽41中上下移动,并能对所述定位槽41定位,当压杆定位部73位于定位槽41中时,压杆定位部73能够与定位槽41配合卡接,阻止出力转塔4转动,从而提高刚性和减少回程间隙,所述压杆连接部73位于所述出力转塔4的边缘之外,以不妨碍出力转塔4或者分度器的正常运动。
进一步的,所述弹性装置75为柱形弹簧,这样,制作简单,更换方便而且节省空间。
进一步的,所述压杆定位部71为第一圆柱形,所述压杆连接部73为第二圆柱形,所述压杆定位部71的半径大于所述压杆连接部73的半径。这样,压杆定位部71能够卡接在定位槽41中(压杆定位部71不转动),而压杆连接部73则避免卡接在定位槽41中。
进一步的,所述定位槽41为圆弧形槽,并且所述定位槽41的圆弧半径与所述压杆定位部71的第一圆柱形半径相等。这样,一方面减少对出力转塔4的切削,减少对出力转塔4的强度的影响,另一方面,便于制作。定位槽41的数目为一个或者多个;多个定位槽41可以更有效的减少回程间隙;多个定位槽41可以均匀布置在出力转塔4上,可以每隔一个转动角就开了一个定位槽41,以对应压杆定位部71的动作。
进一步的,所述分度器还包括:连接在所述出力转塔4上的出力轴5,以实现出力轴的动作。
进一步的,所述出力轴5垂直所述入力轴1,以实现不同种类运动的相互转换。
进一步的,所述定位凸轮11位于入力轴1的输入端(图1中为右端)与所述转位凸轮2之间,以不影响转位凸轮2的动作。
进一步的,所述凸轮滚子3为锥台型,数目为多个,多个所述凸轮滚子3间隔并垂直的布置在所述出力转塔4的上表面上。转位凸轮2以径向嵌入在出力转塔圆周表面的凸轮滚子3中,同时凸轮滚子3与转位凸轮的锥度支撑肋斜面作线性接触。凸轮滚子3按照给定的位移曲线旋转出力转塔,而同时又沿锥度支撑肋的斜面滚动。在锥度支撑肋与凸轮的端面平衡的区域里,即在静态范围内,滚子接通其轴,但出力转塔本身并不旋转。锥度支撑肋通常与两个或三个凸轮滚子接触,以便入力轴的旋转可均匀地传送到出力轴。
进一步的,所述出力转塔4为圆盘形,所述定位凸轮11具有相互平行的内侧面(图1中为定位凸轮11的左侧面)和外侧面图1中为定位凸轮11的右侧面),所述定位凸轮的内侧面靠近所述出力转塔的圆心,所述定位凸轮的外侧面远离所述出力转塔的圆心,所述出力转塔的圆心到所述定位凸轮的内侧面的距离大于所述出力转塔的圆心到凸轮滚子3的外侧的距离,以保证定位凸轮11不会与凸轮滚子3相互干涉。
下面具体描述一下本发明的分度器工作原理及过程:
本发明的分度器安装有可与电机连接的入力轴,入力轴的转位凸轮与出力转塔连接,以径向嵌入在出力转塔圆周表面的凸轮滚子中,同时凸轮滚子与转位凸轮的锥度支撑肋斜面做线性接触。
当入力轴旋动时,凸轮滚子按照给定的位移曲线旋转出力转塔,而同时又沿锥度支撑肋的斜面滚动。在锥度支撑肋与凸轮的端面平衡的区域里,即在静态范围内,滚子接通其轴,但出力转塔本身并不旋转。锥度支撑肋通常与两个或三个凸轮滚子接触,以便入力轴的旋转可均匀地传送到出力轴。如果在锥度支撑肋的凸轮表面和凸轮滚子之间有不顺滑情况,则会损害分割器。通过调整轴之间的距离可消除旋转不顺畅的现象。可通过调整预负荷来接近凸轮滚子和凸轮的弹性区,从而加强分割器的刚性。其结构和功能是转位凸轮和凸轮滚子相结合的最佳性能,能进行高速操作。
当分度器处于如图1所示的位置时,出力轴5依然处于运动状态,此时转位凸轮2刚刚带动一个凸轮滚子3移动,正处于脱离凸轮滚子3状态,定位凸轮11处于接近水平状态,定位凸轮11的最低点朝向纸面之外,弹性装置75(压杆弹簧)并没有被压下。
当分度器处于如图2所示的位置时,转位凸轮2完全脱离上一个凸轮滚子3,正准备进入下一个凸轮滚子3,而此时,出力轴5已经停止,定位凸轮11(的最低点)压住压杆(弹性压杆7),使压杆能够完全插入出力转塔的定位槽41中,紧密配合,实现定位,此时出力转塔4不能够受到外力的作用进行转动,因此提高了出力轴的刚性和减少回程间隙。
当分度器处于如图3所示的位置时,定位凸轮11已经随着入力轴1旋转到了水平位置,定位凸轮11的最低点朝向纸面之内,而压杆(弹性压杆7)也由于弹簧的弹力弹起,将压杆从出力转塔4的定位槽41中弹出来,出力转塔4又可以随着转位凸轮2带动凸轮滚子3进行旋转运动,直到下一次的停止。
本发明在不影响传统分度器的正常功能情况下,实现了提高分度器的刚性和减少回程间隙,大大增强了此分度器的市场竞争力。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式,并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合,任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改,均应属于本发明保护的范围。