圓分度單元的驅動裝置的製作方法

2023-10-20 07:06:12 2

專利名稱：圓分度單元的驅動裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種圓分度單元，所述圓分度單元具有可以藉助布置 在殼體內的驅動裝置而圍繞迴轉軸線迴轉的迴轉盤，其中，所述迴轉 盤可以藉助定位機構固定在至少一個保持位置，所述定位機構具有至 少一個定位銷，所述定位銷可以以氣動或液壓的方式運動並且可以在 凹處內被止動。
背景技術：
由DD 265 351 Al公知此類圓分度單元。在該圓分度單元中複雜的 液壓式定位機構具有兩個定位銷。這兩個定位銷可以以交替的方式驅 動。
這種圓分度單元首先被用作為工件承載裝置或者工件託盤的承載 裝置。單個的圓分度單元通常是多側加工工具機的部件。在需要的情況 下，在圓轉臺多工位工具機的大型圓分度工作檯上可以布置有多個這種 單元。
圓分度單元具有例如承載工件的分度盤，所述分度盤以連續的方 式(例如通過蝸輪蝸杆傳動裝置)或者以非連續的方式(例如通過由 DD 265 351 Al所公知的驅動裝置或者齒杆傳動裝置)來驅動。具有後 一種驅動裝置的圓分度單元例如具有360度的圓範圍。分度盤以確定的 分度距定位精確地且重複精確地步進。分度盤在所選擇的停留位置上 被鎖住。

發明內容
本發明的任務在於，研製一種圓分度單元，該圓分度單元具有精確的定位機構。在此，驅動裝置和定位機構應該以安全且少磨損的方 式運行。同樣地，應該在不對定位精度和重複精度產生消極影響的情 況下，保持該圓分度單元以前的結構空間。
該任務通過權利要求l的特徵得到解決。為此，在驅動裝置輸出元 件與驅動裝置驅動元件之間布置有可以在活塞衝程方向上軸向可以縱 向推移的齒輪。在該齒輪上以及在輸出元件上布置有多個聯接元件， 所述多個聯接元件在迴轉盤的多個保持位置的外部相互嚙合。側向相 對於該齒輪錯開地布置的定位銷具有中心線，該中心線以至少近似平 行於齒輪的中心線的方式定向。為了在活塞衝程方向上使該齒輪隨動， 該定位銷通過接合弓形件與該齒輪機械地聯接。
藉助本發明完成一種圓分度單元，該圓分度單元具有定位機構， 迴轉盤通過該定位機構在其保持位置中的至少一個內被精確定位。定 位是通過定位銷進行的，該定位銷在迴轉盤靜止情況下通過活塞衝程 運動沉入到布置在該迴轉盤上的凹處內。該活塞衝程運動同時還被用 於將迴轉盤與其驅動裝置分離。由此，僅定位裝置決定迴轉盤的精確 定位。
在這種圓分度單元中還在承載工件的迴轉盤出現過載時，該迴轉 盤與圓分度單元的驅動裝置脫離。為此，例如採用多重卡位鎖緊機構 作為過載保護裝置。所述鎖緊機構在超過保持力或者說減速力時解除 鎖緊，所述保持力或者說減速力例如是設計上預先設定的或者個別地 預先設定的。通過所述解除鎖緊，迴轉盤可以在可能的情況下，附加 地減緩地繼續旋轉一段距離。通過這種方式首先就可以阻止對驅動輪 齒的損傷或者破壞。


由從屬權利要求以及對示意性示出的實施方式的說明可以得到本 發明的其它細節。圖中-圖h垂直縱截面中的圓分度單元，其中盤旋轉軸線位於該截面內；
圖2:垂直部分縱截面中的圓分度單元；
圖3:與圖2—樣，但具有被操作的聯接驅動裝置；
圖4:在鎖緊位置的過載保護裝置；
圖5:在抬起鎖緊裝置情況下的過載保護裝置；
圖6:過載保護裝置，處於被解除鎖緊的狀態；
圖7:俯視圖中的接合弓形件，帶有被剖切的定位銷。
具體實施例方式
圖1到3示出圓分度單元，其具有齒杆傳動裝置60、定位機構80和 呈卡位鎖緊機構50形式的過載保護裝置。
圓分度單元具有直接支承在例如方形的殼體10內的迴轉盤30。為 了支承迴轉盤30，殼體10具有呈環形槽狀的凹處11，鋼絲滾珠軸承35 或者類似的四點式軸承布置在凹處ll內。作為軸承外環的軸承鋼絲支 承在那裡。例如被構造呈碟片形的迴轉盤30容納軸承鋼絲36、 37，軸 承鋼絲36、 37承擔作為軸承內環的作用功能。為了容納下軸承鋼絲36， 迴轉盤30具有軸肩32。上軸承環37通過被布置在迴轉盤30上的調節環 33被以間隙可調的方式保持。
殼體10首先具有中心通孔12，通孔12具有布置在底側的殼體肩部 13。中空的軸承軸頸20藉助軸頸法蘭22居於中心地固定在殼體肩部13 上。軸承軸頸20也穿過迴轉盤30的中心孔34。在迴轉盤30的區域中， 軸承軸頸20通過居於中心的裝配嵌縫與法蘭狀的盤式頂蓋23牢固地連 接。位置固定的盤式頂蓋23至少區域式地覆蓋迴轉盤30的中心。
端齒盤62以滑動支承的方式布置在軸承軸頸20的圓柱形的外部 輪廓21上。端齒盤62在該實施例中與兩個齒杆61嚙合。兩個相互平 行定向的齒杆61以液壓或者氣動的方式運動。在齒杆61內布置有液 壓式或者氣動式阻尼器75，用以首先減弱在端部位置區域內的被動的迴轉盤運動。
根據圖1，端齒盤62具有兩個輪齒64、 65，輪齒64、 65是通過 腰部66來劃分的。在此，下輪齒64與齒杆61的輪齒嚙合，而上輪齒 65憑藉輸出盤51以形狀配合的方式聯接端齒盤62。輸出盤51在徑向 上和在軸向上以滑動支承的方式布置在迴轉盤30上。為此，輸出盤51 居於中心地布置在固定於迴轉盤30上的分盤40上，分盤40在朝向輸 出盤51的方向具有包圍凸肩41。分盤40與迴轉盤30牢固地連接。分 盤40在圖1中還具有兩個錐形的分度孔42。這兩個分度孔42的中心 線與迴轉軸線1處於同一個平面內。此外，所有三個中心線是以彼此 平行的方式取向的。這些分度孔42的中心線相對於中心線1具有相同 的間距。
根據圖1，輸出盤51通過兩個卡位鎖緊機構50與迴轉盤30 —起 被止動。為此，迴轉盤30為每個卡位鎖緊機構50設有從迴轉盤30的 背側開始被加工的盲孔31。輸出盤51面對該盲孔31具有呈錐體形狀 的鎖緊凹處52。盲孔31的中心線與所述凹處52的中心線在這裡總是 重合的。
在盲孔31內以彈簧加載的方式布置有杯形的鎖緊銷軸55。鎖緊銷 軸55的底部56被如此倒角，使得底部56在鎖緊位置形狀精確地配合 到輸出盤51的鎖緊凹處52內，參見圖2。
迴轉盤30藉助從外部可見的唇形密封圈27、 28以及0形圈29 對位置固定的殼體10以及與殼體10牢固連接的盤式頂蓋23密封。
在圖2和圖3中示出圓分度單元在相對於圖1旋轉90度的位置的 半側剖視圖。在圖3中，端齒盤62，與已於圖l中所述一樣，位於下 止檔位置。在這裡，輸出盤51與端齒盤62扭轉剛性地連接。端齒盤 側的聯接輪齒65嚙合到輸出盤51的輪齒中。端齒盤62在下端部具有圓柱形的端頭67，端頭67具有環形槽69。 接合弓形件100通過其居中的孔102以具有間隙的方式布置在端頭67 上。接合弓形件100在軸向上被保持在軸肩68與布置在環形槽69內 的保護圈71之間。
根據圖7，接合弓形件包括環101，在環101上相隔設置兩個對置 的弓形臂103。每個弓形臂被折彎兩次(參見圖2和3)，使得在已安 裝狀態中自由的叉形端部所處位置低於環101。叉形端部相對於環101 以平行的方式在高度上錯開布置。在每個弓形臂103的自由的端部上 銑削加工有槽104。由此在那裡分別產生兩個叉尖105、 106。
以成對方式布置的叉尖105和106嵌合到定位銷81的呈環形槽狀 的接合槽96內。定位銷81是定位機構80的進行驅動部分。叉尖105 與106的下部平整的面平放在接合槽96的下槽壁97上。叉尖105和 106通常不接觸上槽壁98，參見圖3。
例如由一個部分製成的定位銷81包括兩個活塞杆91、 93以及在 這兩個活塞杆之間布置的活塞83。活塞杆91、 93和活塞83具有共同 的中心線82。上活塞杆91在其上部自由端部承載分度錐形件94。
活塞杆91、 93和活塞83布置在殼體10的階梯孔14內。階梯孔 14的中心線例如是以平行於圓分度單元的迴轉軸線1的方式取向的。 階梯孔14被分為三個部分下引導部15、圓柱體部16和蓋部17。在 蓋部17內布置有環形的引導蓋24。引導蓋24分別藉助一個密封圈對 階梯孔14以及活塞杆91密封。上活塞杆91在引導蓋24的孔內引導， 而下活塞杆93在下引導部15內精確支承。引導部15也具有密封圈95。
活塞83在圓柱體部16內運動。由於活塞83在階梯孔14內對於 定位銷81不具有引導任務，因此活塞83承載密封圈88，密封圈88遮蓋整個徑向的活塞外壁。雙密封的密封圈88在軸向上支撐在環繞隔片
84上。
孔18、 19分別通入到圓柱體部16的上端部與下端部。孔18、 19 選擇性地通過分配板25或者控制板25為定位銷81的上下移運提供壓 力介質。
根據圖3，定位銷81、端齒盤62和接合弓形件100位於下部位置。 端齒盤62平放在軸頸法蘭22上。接合弓形件100在軸向上不接觸環 形槽69。對於此，原因一方面在於，在接合弓形件100與環形槽69之 間的間隙的大小，另一方面在於布置在活塞83之下的間隔墊片89的 厚度。間隔墊片89支承在下部的活塞杆93上，參見圖2。例如通過合 適選取間隔墊片89設法使得，僅接合弓形件100的孔102的內壁接觸 環形槽69。在軸向方向，接合弓形件100不抵靠在轉動的端齒盤62上。 由此，避免在那裡的磨損以及避免產生噪聲。
如果活塞下側85 (在端齒盤62靜止的情況下)通過孔19供給壓 力介質，那麼定位銷81就向上移動。下活塞杆93通過接合槽96牽引 接合弓形件IOO，並由此也向上牽引端齒盤62。其中，為了避免傾斜， 圓分度單元例如具有兩個相互對置的定位銷81。
參見圖2，當這兩個定位銷81的分度錐形件94卡入分度孔42內 時，定位銷81的上行運動才會終止。由此，迴轉盤30固定在例如多 個優選位置中的一個內。分度錐形件94精確地相對於殼體10定位回 轉盤30。驅動裝置60內的可能的嚙合間隙或者也許存在的倒轉間隙， 對於定位的重複精度沒有影響。
與該分度過程同步地，端齒盤62的聯接輪齒65向上從輸出盤51 的聯接輪齒53中移出來。這時，驅動裝置60就與迴轉盤30脫離。如果這時應該再次聯入迴轉盤30，那麼向活塞83的活塞上側86 施加以壓力介質。定位銷81向下運動，於是，分度鎖定就被解除，並 且端齒盤62再次與輸出盤51聯接。迴轉盤30就可以開始接下來的旋 轉運動。
圓分度單元具有呈兩個卡位鎖緊機構50形式的機械式過載保護裝 置。卡位鎖緊機構50可以避免，在迴轉盤30上或者在迴轉盤30處支 承的工件或者其它構件由於其慣性質量而損傷或者破壞驅動裝置60的 輪齒。這種情況會在如下情況下出現，即在驅動運行的齒杆61接近其 相應的驅動對象並且驅動力在與阻尼器75的減弱效果組合的情況下不 足以將被加載的迴轉盤30在到達驅動對象時完全制動。在這種情況下， 齒杆61與端齒盤62的恰好處於嚙合的齒被最大程度地加載直至彎曲。 如果齒的彎曲應力超過允許臨界值，這些齒通常會在齒根的區域折斷。
為了預防這種情況，迴轉盤30的鎖緊銷軸55 (參見圖2)以在過 載時可解除的方式嵌入到輸出盤51的鎖緊凹處52內。輸出盤51與過 載保護裝置相關聯地具有鎖緊盤的功能。
鎖緊銷軸55圓柱形的外部輪廓與進行引導的盲孔31圓柱形的壁 一起構成滑移鉸節。滑移鉸節的運動方向是在軸向上朝向鎖緊盤51取 向的。因此，卡位鎖緊機構50沒有優選方向。鎖緊銷軸55的嵌入到 鎖緊凹處52中的部分是錐頂角為90度的截錐形。僅截錐形部分57抵 靠在鎖緊凹處52內，同樣參見圖5-7。鎖緊銷軸55的面對鎖緊盤51 的下部端面58被平整地構造。鎖緊銷軸55的縱向延展比盲孔31的深 度至少短零點幾個毫米，使得鎖緊銷軸55可以完全沉入盲孔31內。
在鎖緊銷軸55的例如圓柱形的內部空間中布置有作為止動彈簧的 彈簧元件59，彈簧元件59呈螺旋彈簧的形式。止動彈簧支撐在盲孔 31底部與鎖緊銷軸55底部56之間。鎖緊銷軸55的內壁被用作用於螺 旋彈簧59的側向引導部。可能的情況下，鎖緊銷軸55可以在其內部空間中也具有中心彈簧引導栓。螺旋彈簧59可以通過改變螺旋數和/ 或鋼絲強度有目的地被設計達到確定的保持力。同樣地，保持力可以 例如通過這裡未詳細示出的調節螺栓能夠個別調節，該調節螺栓作用
到螺旋彈簧59上並且可變地預先設定調節螺栓的設定力。也可以通過 一組彈簧來代替螺旋彈簧59。這樣例如可以以各種方式堆疊地裝入多 個盤形彈簧。也可以使用氣動彈簧元件或者液壓氣動彈簧元件來代替 機械式彈簧元件59。
鎖緊凹處52具有呈截錐體外殼形的壁，呈截錐體外殼形的壁的錐 頂角同樣為90度。與圖1和2中所示相反地，個別鎖緊凹處52可以 完全貫穿鎖緊盤51 (參見圖4至6)。
在圖4至6中表示三個位置中的卡位鎖緊機構50。根據圖4，回 轉盤30與被止動的鎖緊盤51的鎖緊銷軸55以及進行承載的分盤40 一起例如朝向方向5運動。
根據圖5，雖然鎖緊盤51已經被驅動裝置止動，但是迴轉盤30、 鎖緊銷軸55和分盤40繼續迴轉。鎖緊銷軸55在向上壓緊螺旋彈簧59 的情況下以其截錐形部分57在鎖緊凹處31的壁上滑行。在所示的實 施例中，對於每個卡位鎖緊機構50，在截錐形部分57與鎖緊凹處52 之間的線樣接觸面上作用有力，該力大於來自彈簧力和來自接觸面內 現有的摩擦力的總和。
根據圖6，鎖緊銷軸55完全離開鎖緊凹處52。僅平整的端面58 以全平面摩擦的方式位於鎖緊盤51上。
在釋放過載保護裝置之後，也就是說，在解處鎖緊一個或多個卡 位鎖緊機構50之後，迴轉盤30向前或往迴旋轉，直到相應的鎖緊銷 軸55卡入鎖緊盤51相應的鎖緊凹處55內止動為止。為了改變保持力，截錐形部分57的錐頂角可以被增大或者減小。
可能的話，也可以採用截球形接頭來代替接錐形部分57。
在圖中所示的變動方案中，鎖緊銷軸55在軸向上抵靠在鎖緊盤51 上。為此可選地，鎖緊銷軸55也可以徑向或者切向止動地接觸鎖緊盤 51。
在另外一個變動方案中，鎖緊銷軸55也可以布置在輸出盤51內 並且鎖緊凹處52可以布置在迴轉盤30內。
在這些前述實施方案中，鎖緊裝置(即這裡所述的鎖緊銷軸55) 被實施為滑移鉸節裝置。當然，該鎖緊裝置例如可替代地可以被實施 為旋轉滑移鉸節裝置、迴轉式鉸節裝置、螺紋鉸節裝置或者彎曲彈簧 鉸節裝置。
附圖標記列表
l中心線、圓分度單元的迴轉軸線
5鎖緊方向
IO殼體
ll呈環形槽狀的凹處
12通孔
13殼體肩部
14階梯孔
15引導部
16圓柱體部
17蓋部
18上部孔
19下部孔
20中空的軸承軸頸 21圓柱體形的外部輪廓22軸頸法蘭
23盤式頂蓋、蓋板法蘭
24引導蓋
25分配板
26蓋
27、 28唇形密封圈
29 O形圈
30迴轉盤
31引導部、盲孔
32用於滾動軸承的軸肩
33調節環
34孔
35鋼絲滾珠軸承
36下部的軸承鋼絲；內環的部分
37上部的軸承鋼絲；內環的部分
40分盤
41包圍凸肩
42錐形的分度孔
50過載保護裝置、卡位鎖緊機構
51鎖緊盤、輸出盤
52鎖緊凹處
53聯接輪齒
55鎖緊銷軸
56底部
57截錐形部分 58平整的端面 59彈簧元件
60驅動裝置、齒杆傳動裝置 61齒杆、驅動元件 62端齒盤、齒輪64驅動輪齒 65聯接輪齒 66腰部
67圓柱形的端頭 68軸肩(下) 69環形槽 71保護圈
73活塞衝程方向 75阻尼器
80定位機構 81定位銷 82中心線 83活塞 84隔片 85活塞下側 86活塞上側
88活塞密封裝置、雙密封
89間隔墊片
91上部的活塞杆
92密封圈
93下部的活塞杆
94分度錐形件
95密封圈
96接合槽
97下槽壁
98上槽壁
100叉形的接合弓形件 101環 102孔
103懸臂、弓形臂formula see original document page 15
權利要求
1. 一種具有迴轉盤(30)的圓分度單元，所述迴轉盤(30)能夠藉助布置在殼體(10)內的驅動裝置(60)而圍繞轉動軸(1)轉動，其中，所述迴轉盤(30)能夠在至少一個保持位置藉助定位機構(80)固定，所述定位機構具有至少一個定位銷(81)，所述定位銷能夠以氣動或液壓的方式運動並且能夠被固定在凹處(42)內，其特徵在於，-在所述驅動裝置(60)的輸出元件(51)與所述驅動裝置(60)的驅動元件(61)之間布置有在活塞衝程方向(73)上沿軸向能夠縱向推移的齒輪(62)，-在所述齒輪(62)以及在所述輸出元件(51)上布置有聯接元件(65、53)，所述聯接元件(65、53)在所述迴轉盤(30)的保持位置之外相互嚙合；-在側向上相對於所述齒輪(62)錯開地布置的所述定位銷(81)具有中心線(82)，所述中心線以至少近似平行於中心線(1)的方式定向；並且-所述定位銷(81)為了在活塞衝程方向(73)使所述齒輪(62)隨動，通過接合弓形件(100)與所述齒輪(62)機械聯接。
2. 根據權利要求l所述的圓分度單元，其特徵在於，所述定位機 構(so)具有兩個定位銷(81)。
3. 根據權利要求2所述的圓分度單元，其特徵在於，所述定位銷 (81)的所述中心線(82)和所述齒輪(62)的所述中心線(1)位於一個平面內，其中，所述中心線(1)居中位於所述中心線(82)之間。
4. 根據權利要求l所述的圓分度單元，其特徵在於，所述定位銷 (81)具有活塞(83)，所述活塞(83)布置在兩個活塞杆(91、 93)之間。
5. 根據權利要求4所述的圓分度單元，其特徵在於，所述活塞(83) 具有活塞密封裝置(88)，所述活塞密封裝置(88)遮蓋整個徑向的 活塞外壁。
6. 根據權利要求l所述的圓分度單元，其特徵在於，所述定位銷 (81)在其面對所述迴轉盤(30)的自由端部上具有分度錐形件(94)。
7. 根據權利要求l所述的圓分度單元，其特徵在於，所述定位銷 (81)在其背離所述迴轉盤(30)的自由端部上具有接合槽(96)，所述接合弓形件(100)以形狀配合的方式嵌入在所述接合槽內。
8. 根據權利要求1所述的圓分度單元，其特徵在於，所述齒輪(62) 在其下端側附近具有圓柱形的端頭(67)，在所述端頭(67)上所述 接合弓形件(100)居中地、至少具有軸向間隙地支承在軸肩(68)與 保護圈(71)之間。
全文摘要
本發明涉及一種圓分度單元，所述圓分度單元具有可以藉助布置在殼體內的驅動裝置而圍繞迴轉軸線迴轉的迴轉盤，其中，迴轉盤可以藉助定位機構固定在至少一個保持位置，所述定位機構具有至少一個定位銷，所述定位銷可以以氣動或液壓的方式運動並且可以在凹處內止動。在保持位置中，在定位銷止動的情況下，定位機構與迴轉盤的驅動裝置脫離。藉助本發明完成一種圓分度單元，所述圓分度單元具有精確的定位機構。
文檔編號B23Q16/06GK101426615SQ200780014349
公開日2009年5月6日 申請日期2007年4月19日 優先權日2006年4月21日
發明者弗裡德曼·華格納 申請人:弗裡德曼·華格納公開股份有限公司