包括花鍵軸的零件卸載裝置的製作方法
2023-12-11 00:09:17
專利名稱：包括花鍵軸的零件卸載裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於卸載工具機或CNC車床上加工的成品工件的零件卸載裝置，更具體地，涉及一種包括花鍵軸的零件卸載裝置，其將花鍵軸用作臂的驅動軸，進而減小了振動並延長了壽命。
背景技術：
本發明要求享有2005年12月22日提交的、序列號為10-2005-128131的韓國專利申請的優先權，這裡結合該申請作為參考。
通常，由於大部分工件具有5分鐘左右的整個加工時間，所以自動工具機一天可完成大量的工件。成品工件的高速卸載是和產品的總產量直接相關的一個重要因素。因此，大部分自動工具機具有用於迅速卸載成品的自動零件卸載裝置。由於使用零件卸載裝置可以連續生產相同的產品，所以自動工具機可在短時間內生產大量的產品。
日本專利特開2003-117759號公報公開了作為與這種零件卸載裝置相關的現有技術的一個例子，其涉及一種零件卸載裝置，它具有用於通過導引構件執行線性往復運動且通過臂支架旋轉臂的獨立結構。因此，這種現有技術有一個問題，即其結構複雜且會產生振動。
此外，日本專利特開2000-254833號公報公開了一種零件卸載裝置，其具有用於當臂的驅動方向反向時防止振動的結構。然而，該現有技術有一個問題，即由於臂通過活塞裝置驅動因此其結構複雜。
此外，日本專利特開2000-153425號公報公開了一種零件卸載裝置，其具有向球形螺絲刀移動臂以伸長和收縮臂的結構。然而，該現有技術有一個問題，即當伸長或者收縮臂時，臂的端部在振動中易於弱化。
日本專利特開2000-126972號公報公開了一種零件卸載裝置，其具有通過氣缸驅動的臂的往復傳送結構以及與往復傳送結構結合操作的抓斗的開口結構。然而，該現有技術有一個問題，即其沒有臂旋轉結構，且需要額外的複雜的結構來使與往復傳送運動合作的抓斗打開。
此外，日本專利特開2003-220535號公報公開了一種零件卸載裝置，其具有矩形坐標系的框架結構以及用於線性往復運動的線性導向裝置。然而，該現有技術有一個問題，即其需要大的空間並且必須安裝在工具機的外表面上。
這就是說，傳統的零件卸載裝置結構複雜，且受操作範圍和臂的安裝位置的限制。為了解決上面的問題，本發明提出另一種類型的零件卸載裝置。圖1示出了傳統的零件卸載裝置，其包括無負荷氣缸100，線性運動導向裝置110連接其上，當無負荷氣缸100側向移動時，固定零件200沿著線性運動導向裝置110側向傳送。此外，固定零件200具有安裝於其內的氣壓缸210，以垂直傳送和氣壓缸210合作的齒條120，並旋轉和齒條120相嚙合的小齒輪130。當小齒輪130旋轉時，與小齒輪130的中心軸合作的臂140旋轉，因而，可通過安裝在臂140下端的抓斗150卸載成品工件。
然而，由於當無負荷氣缸100側向傳送時，固定部件200沿著線性運動導向裝置110作直線運動，傳統的零件卸載裝置結構複雜，組裝困難且價格昂貴。此外，由於當成為旋轉運動裝置的齒條120和小齒輪130的運動方向和無負荷氣缸100的運動方向彼此交叉時所產生的排斥力，傳統的零件卸載裝置會產生振動。因此，零件卸載裝置會產生一些涉及重複使用一段時間的自動機器的特性方面由于振動所積聚的疲勞度而導致的小事故和故障。此外，傳統的零件卸載裝置具有其它的問題，即因為自動機器的操作由於不斷的修理而停工所以產品的總產量減少。
發明內容
因此，本發明解決了現有技術中出現的上述問題，本發明的目的是提供一種包括花鍵軸的零件卸載裝置，其可以減少事故，且通過減小臂的旋轉運動所產生的振動來增加產品的總產量。
要實現上述目的，依據本發明提供一種零件卸載裝置，其適於在加工機的夾緊位置夾緊成品工件，並在加工區域外部的卸載位置卸載成品工件，其包括用於夾緊和卸載工件的夾緊裝置；花鍵軸，在其一端連接到夾緊裝置上，適於和夾緊裝置整體旋轉和移動；連接到花鍵軸上的傳送裝置，用以在軸向傳送花鍵軸；固定安裝在花鍵軸上的固定滑塊；安裝在花鍵軸上以和花鍵軸整體旋轉的花鍵支架，花鍵支架適於自由地進行相對於花鍵軸的軸向相對運動；以及旋轉裝置，在其一端連接在固定滑塊上，在其另一端連接在花鍵支架上，以使花鍵支架相對於固定滑塊相對旋轉。
此外，夾緊裝置包括其一端固定在花鍵軸的一端的臂，以和花鍵軸整體旋轉和移動；安裝在臂的另一端的抓斗，用於夾緊和卸載工件。
而且，傳送裝置是氣壓缸、液壓缸、無負荷氣缸和線性電動機中的任一種。
此外，零件卸載裝置進一步包括安裝在花鍵軸的另一端和傳送裝置之間的傳送滑塊。該傳送滑塊包括在其一端連接到傳送裝置上的連接盤；和在其一端連接到連接盤的另一端上、在其另一端連接到花鍵軸的另一端上的軸頸固定盤。
此外，零件卸載裝置進一步包括安裝在花鍵軸的另一端和軸頸固定盤之間、且配合在軸頸固定盤上用於纏繞和在其中插入花鍵軸的另一端的軸頸。傳送裝置10和固定滑塊20彼此整體固定。固定滑塊和花鍵軸之間安裝軸承，其具有固定在花鍵支架上的內圈。
此外，軸承具有密封功能，用於防止異物從外部滲透。花鍵軸具有二至四對形成於其軸向部分的半圓形凹槽，每對半圓形凹槽等角布置。
而且，旋轉裝置是壓力型氣缸，其在其一端鉸接在固定滑塊上、在其另一端鉸接在花鍵支架上，壓力型氣缸為液壓缸或氣壓缸。花鍵軸具有多個凹下形成在其軸向部分上的半圓形凹槽，軸承的內圈具有多個在對應於半圓形凹槽的區域上凹下形成的內圈凹槽，以及在花鍵軸的半圓形凹槽和內圈凹槽之間分別放置多個軸球。在該例子中，花鍵軸的半圓形凹槽為二至四對，每對半圓形凹槽等角布置。
結合附圖通過下面的本發明的優選實施例的詳細描述，本發明的上述以及其它目的、特徵以及優點可以顯而易見，其中圖1是現有技術的零件卸載裝置的透視圖；圖2a是依據本發明的一個優選實施例的具有花鍵軸的零件卸載裝置的透視圖；圖2b是圖2a中的零件卸載裝置的分解透視圖；
圖3是局部放大側視圖，顯示花鍵軸軸向傳送的路線；圖4a是軸向剖面圖，顯示依據本發明的零件卸載裝置的花鍵軸和軸承的組合結構；圖4b是沿圖4a的A-A線的剖面圖；圖5是依據本發明的零件卸載裝置的花鍵軸的左側視圖；圖6是顯示依據本發明的具有花鍵軸的零件卸載裝置的氣缸的伸長狀態的視圖；圖7是顯示圖6中氣缸的收縮狀態的視圖；以及圖8是顯示依據本發明的具有花鍵軸的零件卸載裝置的側向傳送的透視圖。
具體實施例方式
現參照附圖詳細敘述本發明的優選實施例。圖2a是依據本發明的一個優選實施例的具有花鍵軸的零件卸載裝置的透視圖。如圖2a所示，依據本發明的零件卸載裝置安裝在工具機上。為此，無負荷氣缸10固定在工具機的主體上。無負荷氣缸10進行線性往復運動，且具有安裝在其可移動部分上的傳送滑塊11。傳送滑塊11與花鍵軸30的一端連接。因此，無負荷氣缸10、傳送滑塊11和花鍵軸30整體進行線性往復運動。
固定滑塊20和無負荷氣缸10一起固定在工具機的主體上。花鍵軸30穿過固定滑塊20的中心區域。花鍵軸30自由地進行相對於固定滑塊20的旋轉和軸向運動。
花鍵軸30穿過花鍵支架50的中心區域，花鍵支架50位於固定滑塊20旁邊。花鍵軸30自由地進行相對於花鍵支架50的旋轉和軸向運動。氣缸80連接到花鍵支架50上。花鍵支架50固定在軸承90的內圈92上，且和軸承90整體旋轉。
氣缸80為氣壓缸或液壓缸，其在其一端鉸接到花鍵支架50上，在其另一端鉸接到固定滑塊20的氣缸支架25上。由於氣缸支架25和固定滑塊20整體固定，所以氣缸80的伸長和收縮運動會導致花鍵支架50的旋轉運動。
花鍵軸30具有軸向均勻的部分，並包括連接到臂60上的端部和連接到傳送滑塊11上的另一端部。抓斗70安裝在臂60的自由端，以夾緊成品工件。
圖2b是圖2a中的零件卸載裝置的分解透視圖。如圖2b所示，軸承90具有內圈92和外圈91，其安裝在花鍵軸30上並安裝和固定在固定滑塊20的軸承孔21內。也就是說，外圈91緊緊固定在固定滑塊20上並支撐內圈92的旋轉。花鍵軸30安裝在內圈92內。也就是說，內圈92和花鍵軸30在旋轉方向上整體旋轉，且進行軸向的相對的線性運動。
支架孔55形成在花鍵支架50的中心區域上，花鍵軸30安裝在支架孔55內。在支架孔55周圍形成六個螺絲孔59。內圈92和花鍵支架50可通過將螺絲插入和接合在螺絲孔內59而彼此整體旋轉。氣缸孔5 1形成在花鍵支架50的端部，氣缸80鉸接在氣缸孔51上。
軸頸31連接到花鍵軸30的另一端37上。軸頸31固定安裝在軸頸固定盤40上，軸頸固定盤40通過連接盤45和無負荷氣缸10相連接。圖3是局部放大側視圖，顯示花鍵軸30軸向傳送的路線。如圖3所示，當無負荷氣缸10在箭頭所示方向上進行線性往復運動時，動力被順序傳遞到連接盤45、軸頸固定盤40、軸頸30和花鍵軸30上，這樣以便它們彼此整體進行線性往復運動。
圖4a是軸向剖面圖，顯示依據本發明的零件卸載裝置的花鍵軸和軸承的組合結構。如圖4a所示，在花鍵軸30的軸向部分形成三對半圓形凹槽32。半圓形凹槽32在花鍵軸30的外圓周表面上沿軸向均勻地凹下。兩個相鄰的半圓形凹槽32形成一對，每對半圓形凹槽32以120°角間隔設置。如果形成多個半圓形凹槽32，其提供增加旋轉方向的操作力矩的優點，但有增加製造成本以及降低花鍵軸30的強度的缺點。
軸承90的外圈91固定在固定滑塊20上並支撐內圈92的旋轉。內圈92具有凹下形成在其內圓周表面的半球形內圈凹槽95。軸球39安裝在花鍵軸30的每個半圓形凹槽32和每個內圈凹槽95之間。這樣，當花鍵軸30旋轉時，花鍵軸30和內圈92通過軸球39彼此整體旋轉。此外，當花鍵軸30軸向進行線性直線運動時，由於軸球39沿著半圓形凹槽32滾動所以花鍵軸30相對於內圈92進行相對的線性運動。
圖4b是沿圖4a的A-A線的剖面圖。如圖4b所示，半圓形凹槽32在花鍵軸30的外圓周表面上沿軸向伸長地形成。在軸承90的內圈92和外圈91之間形成兩行球96。具有兩行球96的軸承90可消除花鍵軸30的反衝。尤其是，具有密封功能的軸承90可以防止異物(如碎片或切削油)從外部滲透。在圖4b中，臂60和花鍵軸30的一端35接合，軸頸31固定在花鍵軸30的另一端37上。
圖5是依據本發明的零件卸載裝置的花鍵軸的左側視圖。在圖5中，省略臂60以示意性地示出花鍵軸。如圖5所示，花鍵軸30安裝在固定滑塊20上，花鍵支架50隨著氣缸80的伸長和收縮而旋轉，這樣，花鍵軸30也旋轉。在圖5中，無負荷氣缸10和固定滑塊20固定在工具機上(未示出，在圖5中的左側)。
下文描述包括上述結構的零件卸載裝置的操作。圖6是顯示依據本發明的具有花鍵軸的零件卸載裝置的氣缸的伸長狀態的視圖。如圖6所示，由於氣缸80固定在氣缸支架25上，花鍵支架50隨著氣缸80的伸長而推進。這樣，花鍵支架50旋轉，然後，和花鍵支架50螺紋接合的內圈92與花鍵支架50整體旋轉。在該示例中，如圖4a所示，內圈92的旋轉導致花鍵軸30通過軸球39旋轉。因此，花鍵支架50、內圈92和花鍵軸30彼此整體旋轉。最後，花鍵軸30的旋轉導致臂60旋轉，因而抓斗70接近並夾緊工件。這樣的旋轉運動由軸承90支撐。由於本領域技術人員可以很容易得知，所以沒有詳細描述抓斗70的結構和夾緊動作。
圖7是顯示圖6中氣缸的收縮狀態的視圖。花鍵支架50隨著氣缸80的收縮而反向旋轉，這樣，內圈92、花鍵軸30和臂60也反向旋轉。反向旋轉運動使得抓斗70將夾緊的工件卸載到外部。由於本領域技術人員可以很容易得知，所以沒有詳細描述抓斗70的結構和卸載動作。如上所述，通過氣缸80的反覆的伸長和收縮動作而將工件夾緊並從工具機上卸載到外部。
圖8是一個透視圖，顯示依據本發明的包括花鍵軸的零件卸載裝置的側向傳送。如圖8所示，連接盤45、軸頸固定盤40和軸頸31隨著無負荷氣缸10的側向移動(圖8中的直箭頭所示方向)而彼此整體進行側向移動。在該示例中，由於花鍵軸30的端部37安裝在軸頸31內，花鍵軸30、臂60和抓斗70彼此整體進行側向移動。如圖4b中所示，軸球39隨著花鍵軸30的直線運動而在半圓形凹槽32內滾動。由於軸球39在內圈凹槽95內旋轉，花鍵軸30可自由地進行相對於內圈92的相對的線性運動。軸球39可以減小接觸摩擦力。在圖4b中，軸球39在圓周方向上設置為一行，但如果軸球39設置為兩行或多行，可以消除反衝並引導更穩定的直線運動。
本發明中所描述的花鍵軸具有半圓形凹槽，但應當理解可在花鍵軸的圓周上形成均勻的齒。
如上所述，依據本發明的包括花鍵軸的零件卸載裝置可減小長時間連續操作過程中所產生的振動，並通過減少機器的故障和事故來降低維修費用。此外，由於其結構簡單，且由於其高穩定性可長時間操作，所以依據本發明的包括花鍵軸的零件卸載裝置易於組裝，且增加了產品的產量。
雖然本發明是參照具體示例性的實施例進行描述，但是其並不限於這些實施例，而只是由所附權利要求加以限定。應當理解，本領域技術人員在不偏離本發明的範圍和構思的情況下可對實施例進行改進和改型。
權利要求
1.一種零件卸載裝置，其適於在加工機的夾緊位置夾緊成品工件，並在加工區域外部的卸載位置卸載成品工件，該零件卸載裝置包括用於夾緊和卸載工件的夾緊裝置；在其一端連接到夾緊裝置上並適於和夾緊裝置整體旋轉和移動的花鍵軸；連接到花鍵軸上的傳送裝置，用於在軸向傳送花鍵軸；固定安裝在花鍵軸上的固定滑塊；安裝在花鍵軸上以和花鍵軸整體旋轉的花鍵支架，該花鍵支架適於相對於花鍵軸自由地進行軸向相對運動；以及在其一端連接到固定滑塊上在其另一端連接到花鍵支架上的旋轉裝置，以使花鍵支架相對於固定滑塊相對地旋轉。
2.按照權利要求1所述的零件卸載裝置，其中，所述夾緊裝置包括在其一端固定到花鍵軸的一端的臂，以和花鍵軸整體旋轉和移動；以及安裝在臂的另一端的抓斗，用於夾緊和卸載工件。
3.按照權利要求1所述的零件卸載裝置，其中，所述傳送裝置是氣壓缸、液壓缸、無負荷氣缸和線性電動機中的任一種。
4.按照權利要求1所述的零件卸載裝置，進一步包括安裝在花鍵軸的另一端和傳送裝置之間的傳送滑塊。
5.按照權利要求4所述的零件卸載裝置，其中，所述傳送滑塊包括在其一端連接到傳送裝置上的連接盤；以及在其一端連接到連接盤的另一端上、在其另一端連接到花鍵軸的另一端上的軸頸固定盤。
6.按照權利要求5所述的零件卸載裝置，進一步包括安裝在花鍵軸的另一端和軸頸固定盤之間、且安裝在軸頸固定盤上用於纏繞和插入花鍵軸另一端的軸頸。
7.按照權利要求1所述的零件卸載裝置，其中，所述傳送裝置和固定滑塊彼此整體固定。
8.按照權利要求1所述的零件卸載裝置，進一步包括安裝在固定滑塊和花鍵軸之間的軸承，該軸承具有固定在花鍵支架上的內圈。
9.按照權利要求6所述的零件卸載裝置，其中，所述軸承具有密封功能，用於防止異物從外部滲透。
10.按照權利要求1所述的零件卸載裝置，其中，所述花鍵軸具有二至四對形成於其軸向部分上的半圓形凹槽，每對半圓形凹槽等角布置。
11.按照權利要求1所述的零件卸載裝置，其中，所述旋轉裝置是壓力型氣缸，其在其一端鉸接到固定滑塊上，在其另一端鉸接到花鍵支架上。
12.按照權利要求9所述的零件卸載裝置，其中，所述壓力型氣缸為液壓缸或氣壓缸。
13.按照權利要求8所述的零件卸載裝置，其中，所述花鍵軸具有多個凹下地形成在其軸向部分上的半圓形凹槽，其中軸承的內圈具有多個凹下地形成在對應於半圓形凹槽的區域上的內圈凹槽，以及其中在花鍵軸的半圓形凹槽和內圈凹槽之間分別布置多個軸球。
14.按照權利要求13所述的零件卸載裝置，其中，所述花鍵軸的半圓形凹槽形成為二至四對，每對半圓形凹槽等角布置。
全文摘要
本發明公開了一種包括花鍵軸的零件卸載裝置，其通過將花鍵軸用作臂的驅動軸而減小了振動並延長了壽命。該零件卸載裝置，可以在加工機的夾緊位置夾緊工件並在加工區域外部的卸載位置卸載工件，其包括用於夾緊和卸載工件的夾緊裝置；在其一端連接於夾緊裝置並和夾緊裝置整體旋轉和移動的花鍵軸；連接於花鍵軸的傳送裝置，用於在軸向傳送花鍵軸；固定安裝在花鍵軸上的固定滑塊；安裝在花鍵軸上以和花鍵軸整體旋轉的花鍵支架，花鍵支架適於自由地進行相對於花鍵軸的軸向相對運動；以及旋轉裝置，在其一端連接在固定滑塊上，在其另一端連接在花鍵支架上，以使花鍵支架相對於固定滑塊相對旋轉。
文檔編號B23Q7/04GK101015898SQ20061013091
公開日2007年8月15日 申請日期2006年12月22日 優先權日2005年12月22日
發明者李相旻 申請人:鬥山英維高株式會社