浮動(dòng)錐銷定位的多工位動(dòng)力頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了浮動(dòng)錐銷定位的多工位動(dòng)力頭，由抬起轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及定位機(jī)構(gòu)組成，抬起轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的主體部件是上體、中體、下體，其核心是通過直線活塞及回轉(zhuǎn)活塞的運(yùn)動(dòng)配合實(shí)現(xiàn)上體抬起和轉(zhuǎn)位；定位機(jī)構(gòu)是浮動(dòng)錐銷裝置，當(dāng)上體轉(zhuǎn)位完成落下時(shí)，錐銷插入與之相配的錐孔中，實(shí)行定位；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，主要由導(dǎo)向齒輪、齒輪、傳動(dòng)軸、帶輪、多個(gè)刀具部件組成，多個(gè)刀具部件沿圓周均布安裝在上體上，齒輪與其中一個(gè)刀具部件上的齒輪相嚙合，動(dòng)力通過帶輪輸入，到傳動(dòng)軸及齒輪，帶動(dòng)刀具部件做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了多工位的轉(zhuǎn)換及精準(zhǔn)定位，加工難度小，重復(fù)定位精度高，操作方便、效率高。
【專利說明】浮動(dòng)錐銷定位的多工位動(dòng)力頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于組合機(jī)床的多工位動(dòng)力頭，尤其是浮動(dòng)錐銷定位的多工位動(dòng)力頭。
【背景技術(shù)】
[0002]多工位動(dòng)力頭是組合機(jī)床的重要組成部分，它的精度等級(jí)，尤其是換刀時(shí)的定位精度和換刀時(shí)間影響著數(shù)控機(jī)床加工精度和效率。在自動(dòng)加工流水線上，常用的動(dòng)力頭一般只能安裝一把刀具，完成一道工序的加工。多工位動(dòng)力頭可以安裝多把刀具，在一個(gè)工位上可以實(shí)現(xiàn)多道工序的加工。多工位動(dòng)力頭跟轉(zhuǎn)臺(tái)一樣需要轉(zhuǎn)位，將不同的刀具更換到加工位置。轉(zhuǎn)臺(tái)最常用的有圓柱銷定位，還有較常用的是反靠定位，高精度時(shí)會(huì)采用齒盤或鋼球定位。圓銷定位精度不高，定位剛性差，定位面磨損后無法補(bǔ)償，以造成不能持久地保持定位精度。反靠定位分度工位數(shù)的自動(dòng)調(diào)整比較困難，難以提高分度定位精度。而齒盤或鋼球定位雖能獲得較高精度，但經(jīng)濟(jì)性不高，加工難度大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種浮動(dòng)錐銷定位的多工位動(dòng)力頭，具有結(jié)構(gòu)緊湊、定位精度高、定位面不易磨損、維修方便的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]為此，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:浮動(dòng)錐銷定位的多工位動(dòng)力頭，由抬起轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及定位機(jī)構(gòu)組成，其特征在于:
所述抬起轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)，主要由上體、中體、下體、中間軸、軸承、回轉(zhuǎn)活塞、密封銷、直線活塞、油缸體、套筒、碟形彈簧、轉(zhuǎn)位螺釘、連接螺栓、緊固螺釘、密封圈組成，通過緊固螺釘將油缸體固定在上體上，直線活塞通過連接螺栓固定在中間軸上；直線活塞下方開有轉(zhuǎn)位孔，轉(zhuǎn)位螺釘固定在上體上，當(dāng)上體抬起時(shí)，轉(zhuǎn)位螺釘能插入直線活塞下方的轉(zhuǎn)位孔中；碟形彈簧裝在直線活塞下方，碟形彈簧套在套筒上，套筒套在中間軸上；中間軸及連接螺栓中間開有通油孔，與下體的油孔相通；中間軸通過軸承安裝在中體及下體內(nèi)，可在中體及下體內(nèi)做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；回轉(zhuǎn)活塞固連在中間軸下端，回轉(zhuǎn)活塞上沿徑向方向裝有密封銷，密封銷在回轉(zhuǎn)活塞的槽內(nèi)導(dǎo)向，當(dāng)回轉(zhuǎn)活塞轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在離心力的作用下密封銷隔離回轉(zhuǎn)活塞兩邊壓力油；中體與下體固定連接，在結(jié)合面上裝有密封圈；這樣，由中體、下體、回轉(zhuǎn)活塞、密封銷、密封圈組成一個(gè)擺動(dòng)油缸，回轉(zhuǎn)活塞在其兩邊壓力油的驅(qū)動(dòng)下能繞中間軸的中心線擺動(dòng)；
所述定位機(jī)構(gòu)，是浮動(dòng)錐銷裝置，主要由錐銷、彈簧、螺紋堵組成，錐銷與中體上的孔相配，彈簧在錐銷和螺紋堵之間，初始狀態(tài)彈簧有預(yù)緊力，螺紋堵固定在中體上；
所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，主要由導(dǎo)向齒輪、導(dǎo)向銷、齒輪、傳動(dòng)軸、帶輪及多個(gè)刀具部件組成，傳動(dòng)軸支撐在下體內(nèi)，導(dǎo)向齒輪通過導(dǎo)向銷與齒輪固定，齒輪由鍵固定在傳動(dòng)軸的一端，傳動(dòng)軸的另一端與帶輪固定連接；多個(gè)刀具部件沿圓周均布裝在上體上，齒輪與其中位于工作位置的刀具部件上的齒輪相嚙合。
[0005]對(duì)上述方案的進(jìn)一步限定在于:所述定位機(jī)構(gòu)的數(shù)量為2個(gè)。[0006]本發(fā)明的工作原理:
當(dāng)壓力油從下體油孔經(jīng)中間軸及連接螺栓進(jìn)入直線活塞上方的油缸體中時(shí)，壓力油推動(dòng)油缸體向上運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)上壓縮碟型彈簧向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)上體的抬起運(yùn)動(dòng)，此時(shí)轉(zhuǎn)位螺釘插入直線活塞下方的轉(zhuǎn)位孔中，為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)做準(zhǔn)備；
上體抬起到位后，擺動(dòng)油缸左腔進(jìn)油，推動(dòng)回轉(zhuǎn)活塞向右擺動(dòng)一個(gè)角度(六工位為60° )，回轉(zhuǎn)活塞通過中間軸帶動(dòng)直線活塞旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度；這時(shí)，上體處于抬起狀態(tài)，轉(zhuǎn)位螺釘一端插入直線活塞下方的轉(zhuǎn)位孔中，另一端固定在上體上，直線活塞將帶動(dòng)上體相對(duì)于中體旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。上體上均布裝有多個(gè)刀具部件(六工位為6個(gè))，當(dāng)上體旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度(六工位為60° )時(shí)，完成上體轉(zhuǎn)位換刀運(yùn)動(dòng)；當(dāng)下體油孔中壓力油的壓力解除時(shí)，上體在碟型彈簧的彈力及自重力的作用下落下，直線活塞下方的轉(zhuǎn)位孔與轉(zhuǎn)位螺釘分離。當(dāng)上體落下到位后，擺動(dòng)油缸右腔進(jìn)油，推動(dòng)回轉(zhuǎn)活塞向左擺動(dòng)60° (六工位)復(fù)位，為下一個(gè)轉(zhuǎn)位循環(huán)做準(zhǔn)備。這時(shí)由于直線活塞下方的轉(zhuǎn)位孔與轉(zhuǎn)位螺釘分離，上體不隨中間軸及回轉(zhuǎn)活塞轉(zhuǎn)動(dòng)；
當(dāng)上體轉(zhuǎn)位完成落下時(shí)，錐銷插入與之相配的錐孔中，對(duì)上體在回轉(zhuǎn)方向?qū)嵭卸ㄎ?；?dòng)力通過皮帶從帶輪輸入，即動(dòng)力從帶輪輸入，到傳動(dòng)軸，再到齒輪，齒輪與刀具部件上的齒輪相嚙合，帶動(dòng)刀具部件做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)向齒輪的作用是，當(dāng)動(dòng)力頭轉(zhuǎn)位時(shí)，刀具部件上的齒輪能順利與傳動(dòng)軸上的齒輪相嚙合。
[0007]有益效果:該浮動(dòng)錐銷定位多工位動(dòng)力頭采用抬起轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及定位機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了多工位的轉(zhuǎn)換及精準(zhǔn)定位，加工難度小，重復(fù)定位精度高，精度保持性好，操作方便、效率高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的主剖視圖。
[0009]圖2是圖1的K向視圖。
[0010]圖3是圖1所示沿B-B的剖視圖。
[0011]圖4是圖3所示沿A-A的剖視圖。
[0012]圖中所示為刀具部件；2為緊固螺釘；3為直線活塞；4為套筒；5為油缸體；6為連接螺栓；7為碟形彈簧；8為轉(zhuǎn)位孔；9為轉(zhuǎn)位螺釘；10為上體；11為軸承；12為導(dǎo)向齒輪；13為導(dǎo)向銷；14為中體；15為齒輪；16為回轉(zhuǎn)活塞；17為中間軸；18為密封銷；19為油孔；20為下體；21為傳動(dòng)軸；22為帶輪；23為密封圈A ；24為螺紋堵；25為擺動(dòng)油缸左腔；26為密封圈B ；27為密封圈C ；28為擺動(dòng)油缸右腔；29為彈簧；30為錐銷。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1、圖2、圖3、圖4所示，進(jìn)一步描述浮動(dòng)錐銷定位六工位動(dòng)力頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)如下:圖1是本發(fā)明浮動(dòng)錐銷定位六工位動(dòng)力頭的主視圖；圖2是圖1的K向視圖；圖3是圖1所示沿B-B的剖視圖，它展示了轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及分布；圖4是圖3所示沿A-A的剖視圖，它展示了定位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。
[0014]浮動(dòng)錐銷定位六工位動(dòng)力頭，主要由抬起轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及定位機(jī)構(gòu)三大機(jī)構(gòu)組成； 抬起轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)如圖1、2、3所示，主要由主要由上體10、中體14、下體20、中間軸17、軸承11、回轉(zhuǎn)活塞16、密封銷18、直線活塞3、油缸體5、套筒4、碟形彈簧7、轉(zhuǎn)位螺釘9、連接螺栓6、緊固螺釘2、密封圈A23、密封圈B26、密封圈C27組成；
緊固螺釘2將油缸體5固定在上體10上，直線活塞3通過連接螺栓6固定在中間軸17上，直線活塞3下方開有轉(zhuǎn)位孔8,轉(zhuǎn)位螺釘9固定在上體10上，當(dāng)上體10抬起時(shí),轉(zhuǎn)位螺釘9可插入直線活塞3下方的轉(zhuǎn)位孔8中，在直線活塞3下方裝有碟形彈簧7，碟形彈簧7套在套筒4上，套筒4套在中間軸17上；中間軸17及連接螺栓6中間開有通油孔，與下體20的油孔19相通；中間軸17通過軸承11安裝在中體14及下體20內(nèi)，可在中體14及下體20內(nèi)做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；回轉(zhuǎn)活塞16固連在中間軸17下端，回轉(zhuǎn)活塞16上沿徑向方向裝有密封銷18，密封銷在回轉(zhuǎn)活塞的槽內(nèi)導(dǎo)向，當(dāng)回轉(zhuǎn)活塞16轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在離心力的作用下密封銷18隔離回轉(zhuǎn)活塞兩邊壓力油；中體14與下體20固定連接，在結(jié)合面上裝有密封圈(密封圈由密封圈A23、密封圈B26、密封圈C27組成)，這樣，由中體14、下體20、回轉(zhuǎn)活塞16、密封銷18、密封圈(密封圈A23、密封圈B26、密封圈C27)組成一個(gè)擺動(dòng)油缸，回轉(zhuǎn)活塞16在其兩邊壓力油的驅(qū)動(dòng)下可繞中間軸17的中心線擺動(dòng)；
當(dāng)壓力油從下體20油孔19經(jīng)中間軸17及連接螺栓6進(jìn)入直線活塞3上方的油缸體5中時(shí)，壓力油推動(dòng)油缸體5向上運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)上體10壓縮碟型彈簧7向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)上體10的抬起運(yùn)動(dòng)，此時(shí)轉(zhuǎn)位螺釘9插入直線活塞3下方的轉(zhuǎn)位孔8中，為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)做準(zhǔn)備；
上體10抬起到位后，擺動(dòng)油缸左腔25進(jìn)油，推動(dòng)回轉(zhuǎn)活塞16向右擺動(dòng)一個(gè)角度(六工位為60° )，回轉(zhuǎn)活塞16通過中間軸17帶動(dòng)直線活塞3旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。這時(shí)，上體10處于抬起狀態(tài)，轉(zhuǎn)位螺釘9 一端插入直線活塞3下方的轉(zhuǎn)位孔8中，另一端固定在上體10上，直線活塞3將帶動(dòng)上體10相對(duì)于中體14旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。上體10上均布裝有多個(gè)刀具部件I (六工位為6個(gè))，當(dāng)上體10旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度(六工位為60° )時(shí)，完成上體10轉(zhuǎn)位換刀運(yùn)動(dòng)；
當(dāng)下體20油孔19中壓力油的壓力解除時(shí)，上體10在碟型彈簧7的彈力及自重力的作用下落下，直線活塞3下方的轉(zhuǎn)位孔8與轉(zhuǎn)位螺釘9分離。當(dāng)上體10落下到位后，擺動(dòng)油缸右腔28進(jìn)油，推動(dòng)回轉(zhuǎn)活塞16向左擺動(dòng)60° (六工位)復(fù)位，為下一個(gè)轉(zhuǎn)位循環(huán)做準(zhǔn)備。這時(shí)由于直線活塞3下方的轉(zhuǎn)位孔8與轉(zhuǎn)位螺釘9分離，上體10不隨中間軸17及回轉(zhuǎn)活塞16轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0015]傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖1所示，主要由導(dǎo)向齒輪12、導(dǎo)向銷13、齒輪15、傳動(dòng)軸21、帶輪22及及多個(gè)刀具部件I組成，傳動(dòng)軸21支撐在下體20內(nèi)，導(dǎo)向齒輪12通過導(dǎo)向銷13與齒輪15固定，齒輪15由鍵固定在傳動(dòng)軸21的一端，傳動(dòng)軸21的另一端與帶輪22固定連接；多個(gè)刀具部件沿圓周均布裝在上體上，齒輪15與其中一個(gè)刀具部件I (工作位置)上的齒輪相嚙合；動(dòng)力通過皮帶從帶輪22輸入，即動(dòng)力從帶輪22輸入，到傳動(dòng)軸21，再到齒輪15，齒輪15與刀具部件I上的齒輪相嚙合，帶動(dòng)刀具部件I做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；導(dǎo)向齒輪12的作用是，當(dāng)動(dòng)力頭轉(zhuǎn)位時(shí)，刀具部件I上的齒輪能順利與傳動(dòng)軸21上的齒輪相嚙合。
[0016]定位機(jī)構(gòu)如圖4所示，是浮動(dòng)錐銷裝置，主要由錐銷30、彈簧29、螺紋堵24組成。錐銷30與中體14上的孔相配，彈簧29在錐銷30和螺紋堵24之間，初始狀態(tài)彈簧29有預(yù)緊力，螺紋堵24固定在中體14上。當(dāng)上體10轉(zhuǎn)位完成落下時(shí)，錐銷30插入與之相配的錐孔中，對(duì)上體10在回轉(zhuǎn)方向?qū)嵭卸ㄎ弧?br> 【權(quán)利要求】
1.浮動(dòng)錐銷定位的多工位動(dòng)力頭，由抬起轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及定位機(jī)構(gòu)組成，其特征在于:所述抬起轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)，主要由上體、中體、下體、中間軸、軸承、回轉(zhuǎn)活塞、密封銷、直線活塞、油缸體、套筒、碟形彈簧、轉(zhuǎn)位螺釘、連接螺栓、緊固螺釘、密封圈組成，通過緊固螺釘將油缸體固定在上體上，直線活塞通過連接螺栓固定在中間軸上；直線活塞下方開有轉(zhuǎn)位孔，轉(zhuǎn)位螺釘固定在上體上，當(dāng)上體抬起時(shí)，轉(zhuǎn)位螺釘能插入直線活塞下方的轉(zhuǎn)位孔中；碟形彈簧裝在直線活塞下方，碟形彈簧套在套筒上，套筒套在中間軸上；中間軸及連接螺栓中間開有通油孔，與下體的油孔相通；中間軸通過軸承安裝在中體及下體內(nèi)，可在中體及下體內(nèi)做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；回轉(zhuǎn)活塞固連在中間軸下端，回轉(zhuǎn)活塞上沿徑向方向裝有密封銷，密封銷在回轉(zhuǎn)活塞的槽內(nèi)導(dǎo)向，當(dāng)回轉(zhuǎn)活塞轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在離心力的作用下密封銷隔離回轉(zhuǎn)活塞兩邊壓力油；中體與下體固定連接，在結(jié)合面上裝有密封圈；這樣，由中體、下體、回轉(zhuǎn)活塞、密封銷、密封圈組成一個(gè)擺動(dòng)油缸，回轉(zhuǎn)活塞在其兩邊壓力油的驅(qū)動(dòng)下能繞中間軸的中心線擺動(dòng)； 所述定位機(jī)構(gòu)，是浮動(dòng)錐銷裝置，主要由錐銷、彈簧、螺紋堵組成，錐銷與中體上的孔相配，彈簧在錐銷和螺紋堵之間，初始狀態(tài)彈簧有預(yù)緊力，螺紋堵固定在中體上； 所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，主要由導(dǎo)向齒輪、導(dǎo)向銷、齒輪、傳動(dòng)軸、帶輪及多個(gè)刀具部件組成，傳動(dòng)軸支撐在下體內(nèi)，導(dǎo)向齒輪通過導(dǎo)向銷與齒輪固定，齒輪由鍵固定在傳動(dòng)軸的一端，傳動(dòng)軸的另一端與帶輪固定連接；多個(gè)刀具部件沿圓周均布裝在上體上，齒輪與其中位于工作位置的刀具部件上的齒輪相嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述浮動(dòng)錐銷定位的多工位動(dòng)力頭，其特征在于:所述定位機(jī)構(gòu)的數(shù)量為2個(gè)。
【文檔編號(hào)】B23Q5/02GK104002143SQ201410207903
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月18日
【發(fā)明者】邱新橋, 秦楓茹 申請(qǐng)人:湖北汽車工業(yè)學(xué)院