本實用新型涉及一種間歇機構(gòu)，特別是涉及一種由凸輪機構(gòu)、齒輪齒條機構(gòu)和平行四連桿機構(gòu)串聯(lián)組合而成的兩工位間歇運動裝置。

背景技術(shù)：

在各類機械中，常需要某些構(gòu)件實現(xiàn)周期性的運動和停歇。能夠?qū)⒅鲃蛹倪B續(xù)運動轉(zhuǎn)換成從動件有規(guī)律的運動和停歇的機構(gòu)稱為間歇運動機構(gòu)。

在各種自動機械和生產(chǎn)流水線中，常利用棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)和凸輪機構(gòu)等間歇運動機構(gòu)來實現(xiàn)工件在不同工作位置間的不斷轉(zhuǎn)換，從而極大減少人工操作，提升工作效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：提供一種端面凸輪間歇運動裝置，以實現(xiàn)托盤在兩工作位置間的往復(fù)運動。既能作為執(zhí)行機構(gòu)，輸出間歇運動；也可以與其它機構(gòu)組合，實現(xiàn)更加復(fù)雜的運動形式。

本實用新型解決其技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案：

本實用新型提供的端面凸輪間歇運動裝置，包括機架和傳動機構(gòu)，是一種實現(xiàn)托盤在兩個位置間的間歇運動的裝置。該裝置主要由凸輪機構(gòu)、齒輪齒條機構(gòu)和平行四連桿機構(gòu)串聯(lián)組合而成，所述凸輪機構(gòu)采用圓錐滾子端面凸輪機構(gòu)。

所述的凸輪機構(gòu)，主要由端面凸輪、圓錐滾子從動件組成，其中端面凸輪的中心孔與傳動機構(gòu)的傳動軸相連，該凸輪的凸頭與圓錐滾子從動件接觸相連，圓錐滾子從動件的軸與齒輪齒條機構(gòu)的齒條末端圓孔相連。

所述的平行四連桿機構(gòu)，其一端通過其連接桿裝在支座上，其另一端通過其兩根連桿經(jīng)齒輪齒條機構(gòu)的齒輪軸裝在底座上，支座和底座均裝在機架上。

所述的齒條，其上半部分為正常齒條，其下半部分沒有齒形，該下半部分末端開有與凸輪機構(gòu)的圓錐滾子從動件連接的圓孔。

所述的平行四連桿機構(gòu)，由連接桿、支桿、托盤，以及結(jié)構(gòu)完全相同的左連桿、右連桿組成；所述的支桿，其一端與連接桿的一端相連，其另一端與托盤相連為一體式結(jié)構(gòu)；連接桿的另外一端與支座的支耳相連；左連桿和右連桿，其一端的鍵槽分別用平鍵與齒輪軸的兩端相連，其另外一端的連接孔分別通過螺栓與對應(yīng)的托盤兩側(cè)的支耳相連，并且用螺母固定。

所述的支桿，其長度和左連桿、右連桿、連接桿的長度相等，所述左連桿、右連桿、連接桿的長度是指它們兩端兩鉸接孔軸線間的距離。

所述的支桿，其長度與支座和底座兩鉸接孔軸線在平行于底座側(cè)面的平面內(nèi)的投影相等。

本實用新型與以往技術(shù)相比，具有以下主要的有益效果：

1.采用圓錐滾子，改善了與凸輪的接觸情況，也有利于調(diào)整配合間隙。

采用了新型的圓錐滾子端面凸輪機構(gòu)，用圓錐滾子取代了傳統(tǒng)的圓柱滾子。改善了與凸輪的接觸情況。同時，通過調(diào)整圓錐滾子軸向位置，可以調(diào)整滾子與凸輪廓面間的間隙大小，這樣在凸輪發(fā)生磨損后可以調(diào)整間隙，繼續(xù)使用。

2.利用齒輪齒條機構(gòu)進行運動轉(zhuǎn)換，同時也起到放大連桿機構(gòu)輸出擺角的作用。

在圓錐端面凸輪機構(gòu)和平行連桿機構(gòu)間增加了齒輪齒條機構(gòu)，除了有將直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)動的作用外，還可以通過對齒輪齒條機構(gòu)選取合適的傳動比，彌補凸輪經(jīng)常由于設(shè)計要求導致行程較小的缺點，使平行四連桿機構(gòu)得到較大的輸出擺動角。

3.通過合理布置平行四邊形機構(gòu)的位置，使托盤始終能保證水平。

4.利用凸輪在進休止角和遠休止角期間從動件位置不變的特點，使托盤在兩工作位置時能保持一定時間。凸輪的升程和回程則對應(yīng)托盤在兩工作位置間的運動過程。

5.承載能力強，易于調(diào)整，定位精度高，振動噪聲小。在某設(shè)計實例中，經(jīng)初步驗證，在相同的工作條件下，比目前常用的連桿組合機構(gòu)更加穩(wěn)定，比圓柱凸輪組合機構(gòu)成本上要低百分之三左右。

6.通過合理選擇端面凸輪的運動規(guī)律，可以使得機構(gòu)具有傳動平穩(wěn)，動力特性較好，沖擊振動小，定位精度高等諸多優(yōu)點。該機構(gòu)可廣泛應(yīng)用于自動機械與生產(chǎn)流水線上。

附圖說明

圖1為端面凸輪間歇運動裝置的軸測圖；

圖2為端面凸輪間歇運動裝置的正視圖；

圖3為端面凸輪間歇運動裝置的左視圖；

圖4為托盤的軸測圖；

圖5為連桿的軸測圖；

圖6為齒輪軸的軸測圖。

圖中：1.第一螺栓，2.連接桿，3.第二螺栓，4.支座，5.左連桿，6.齒輪軸，7.底座，8.支桿，9.托盤，10.第三螺栓，11.右連桿，12.齒輪，13.端面凸輪，14.齒條，15.圓錐滾子從動件，16.第一螺母，17.第二螺母，18.支耳，19.鍵槽，20.齒輪軸鍵槽。

具體實施方式

本實用新型提供的端面凸輪間歇運動機構(gòu)，是一種具有錐形滾子的端面凸輪機構(gòu)與齒輪齒條機構(gòu)、平行四連桿機串聯(lián)而成的間歇運動機構(gòu)。該機構(gòu)包含三個部分：凸輪機構(gòu)、齒輪齒條機構(gòu)與連桿機構(gòu)。端面凸輪輪廓面具有特殊空間曲面形式，可以與圓錐滾子配合并驅(qū)動齒條產(chǎn)生往復(fù)直線運動。齒條帶動齒輪轉(zhuǎn)動，使連桿機構(gòu)作往復(fù)間歇運動。從而最終使與連桿一體的托盤可以在兩個工作位置間作往復(fù)間歇運動。通過合理選擇端面凸輪的運動規(guī)律，可以使得機構(gòu)具有傳動平穩(wěn)，動力特性較好，沖擊振動小，定位精度高等諸多優(yōu)點。該機構(gòu)可廣泛應(yīng)用于自動機械與生產(chǎn)流水線上。

下面結(jié)合實施及附圖對本實用新型作進一步說明，但不限定本實用新型。

本實用新型提供的端面凸輪間歇運動裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1-圖3所示，主要由凸輪機構(gòu)、齒輪齒條機構(gòu)和平行四連桿機構(gòu)串聯(lián)組合而成，是一種兩工位間歇運動裝置。

所述的凸輪機構(gòu)，裝在傳動軸上，用于將傳動軸的勻速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閳A錐滾子從動件15的上下往復(fù)運動。該凸輪機構(gòu)由端面凸輪13、圓錐滾子從動件15、齒條14組成，其中：端面凸輪13的中心孔與傳動軸(本機構(gòu)中未畫出)相連，傳動軸勻速轉(zhuǎn)動，帶動端面凸輪13旋轉(zhuǎn)；該凸輪的凸頭與圓錐滾子從動件15接觸相連。圓錐滾子從動件15隨端面凸輪13的轉(zhuǎn)動做上下往復(fù)運動，從而帶動齒條14上下往復(fù)運動。齒條14上半部分為正常齒條，下半部分沒有齒形，末端開有圓孔，與圓錐滾子從動件15連接。為了敘述方便，突出重點，且鑒于市場上圓錐滾子從動件15已形成標準化、系列化，本實例并未對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部連接進行詳細敘述。而是從整體上用一個零件15來對其功能進行描述。

所述的凸輪機構(gòu)，其凸輪廓面由圓錐滾子包絡(luò)而成，兩者可以實現(xiàn)線接觸。相對于平面凸輪機構(gòu)，端面凸輪機構(gòu)以承受軸向力為主，承受彎矩更小，結(jié)構(gòu)強度更高；通過調(diào)整圓錐滾子的軸向位置，可以調(diào)整滾子與凸輪廓面間的間隙大小。圓錐滾子可以繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，減少了配合過程中的磨損。

所述的齒輪齒條機構(gòu)，可以將凸輪機構(gòu)的往復(fù)直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)擺動。并可以通過合理配置機構(gòu)的傳動比，放大齒輪的擺角。在凸輪機構(gòu)行程受到設(shè)計、裝配等方面限制而取較小值時，仍然可以獲得較大的擺角。

所述的齒輪齒條機構(gòu)，裝在機架上，用于將齒條14的直線往復(fù)運動轉(zhuǎn)化為齒輪軸6的間歇擺動，并進一步通過平鍵將運動傳遞到左連桿5與右連桿11上。該齒輪齒條機構(gòu)由齒條14、齒輪軸6組成，如圖6所示：齒條14和齒輪軸6上的齒輪12相互嚙合。齒輪軸6為階梯軸，中部為齒輪形式(齒輪12)；齒輪軸6的兩端開有齒輪軸鍵槽20，用于通過平鍵將齒輪軸6的運動傳遞到左連桿5與右連桿11上。

所述的平行四連桿機構(gòu)，用于將齒輪軸6的間歇擺動轉(zhuǎn)變?yōu)橥斜P9在兩工作位置的間歇擺動。該平行四連桿機構(gòu)的一端通過其連接桿2裝在支座4，該平行四連桿機構(gòu)另外一端通過其兩根連桿經(jīng)齒輪齒條機構(gòu)的齒輪軸6裝在底座7上。

所述的平行四連桿機構(gòu)，由左連桿5、右連桿11、托盤9、支桿8、連接桿2組成，其中：所述連接桿2，其一端通過第一螺栓1與支桿8的一端相連，該支桿8的另一端與托盤9相連為一體式結(jié)構(gòu)(圖1、圖4)；該連接桿2的另外一端通過第二螺栓3與支座4的支耳相連，并且用第一螺母16固定。支座4通過螺栓與機架(圖中未畫出)相連。左連桿5和右連桿11結(jié)構(gòu)完全相同，如圖5所示，其一端均帶有鍵槽19，分別用于與齒輪軸6的兩端相連，并且用平鍵固定；其另外一端均設(shè)有連接孔，該連接孔分別通過第三螺栓10與對應(yīng)的托盤9兩側(cè)的支耳18相連，并且用第二螺母17固定(圖1、圖4)。支桿8的長度和左連桿5、右連桿11、連接桿2的長度(主要是指兩端兩鉸接孔軸線間的距離)相等，也與支座4和底座7兩鉸接孔軸線在平行于底座7側(cè)面的平面內(nèi)的投影相等。由此在幾何上形成了一個平行四邊形，從而構(gòu)成平行四邊形機構(gòu)。從而使支桿8在擺動過程中始終能與水平線保持固定角度(因為兩底座7的位置不變，與水平線的夾角也不變)。而支桿8與托盤9間的夾角設(shè)計與此角度相等，確保托盤9在擺動過程中始終保持水平。

在所述連桿與水平面的夾角小于90度時，由于連桿的自重和托盤上貨物的重量使齒條始終受到向下的作用力，從而使圓錐滾子和端面凸輪能始終保持緊密接觸，而不需要彈簧等輔助措施。

本實用新型提供的端面凸輪間歇運動機構(gòu)，其工作過程是：

動力經(jīng)軸系傳到端面凸輪13上后，端面凸輪13旋轉(zhuǎn)，并推動與之配合的圓錐滾子從動件15在垂直方向上做間歇式往復(fù)直線運動。齒條14隨圓錐滾子從動件15上下運動，帶動與之嚙合的齒輪軸6往復(fù)擺動。齒輪軸6通過兩端的齒輪軸鍵槽20上的平鍵帶動左連桿5與右連桿11一同擺動。這樣運動就順利傳遞到了平行四連桿機構(gòu)，從而使托盤9在兩位置間做間歇式往復(fù)擺動。

以上以舉例方式對本實用新型進行了說明，但本實用新型并不限于上述具體實例，凡基于本實用新型所做的任何改動或變形均屬于本實用新型保護的范圍。