CN104625832A - 一种非圆齿轮平面运动进给装置及其进给方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种非圆齿轮运动进给装置及其进给方法，包括驱动轴、齿框台、限位轴、限位导轨，所述齿框台与驱动轴上装配的驱动齿轮通过齿轮配合完成进给，所述限位轴使得驱动轴在与齿框台的圆角体的配合处能够绕限位轴轴线做圆周运动，所述限位导轨为固定构件，使齿框台能够与驱动轴上的齿轮进入到齿轮齿条配合部分，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：利用圆角体和齿条的相连接组成齿框体与驱动齿轮的配合，实现非单一直线进给的运动，方案新颖，结构简单，机构紧凑，运行可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种非圆齿轮运动进给装置及其进给方法，适用于圆角直边平板工件边角加工过程中的自动进给，可用于卷边机、切割机、焊机等的工件自动进给。
背景技术
近年来，随着经济的飞速发展，行业间的竞争也越来越激烈，效率和成本是企业在竞争中主要的方向。对于单一大批量的机械零件，若是采用通用机床进行加工，需要进行零件装夹对刀，加工程序编写等多项工序，严重影响着加工的效率。目前，针对零件加工进给方式的改进主要还是将机床的进给分为X、Y、Z轴分量。在加工轨迹为曲线的情况下繁琐的编程还是在所难免的。
发明内容
本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种非圆齿轮运动进给装置及其进给方法，该装置具有结构简单、运行可靠、造价较低等诸多优点。
本发明解决技术问题所采用的方案是，一种非圆齿轮平面运动进给装置，包括驱动轴、齿框台、限位轴、限位导轨，所述齿框台包括齿框体和设置在齿框体前侧的支撑板，所述齿框体由若干个开设有齿槽的圆角体与若干段齿条拼接而成，所述圆角体两端分别通过角板和螺栓与相邻的齿条相连接，所述支撑板上在圆角体的轴线处分别设置有滚子，所述滚子与设置在支撑板前侧的限位导轨滚动配合，所述驱动轴由动力装置驱动，其位于齿框台下方，其上设置有与齿框台上圆角体的齿槽及齿条相啮合的驱动齿轮，所述限位轴位于驱动轴上方，限位轴轴心与驱动轴轴心平行，所述限位轴与齿框台内侧面相配合，所述齿框台与驱动轴上装配的驱动齿轮通过齿轮配合完成进给，所述限位轴使得驱动轴在与齿框台的圆角体的配合处能够绕限位轴轴线做圆周运动。
进一步的，所述驱动齿轮与驱动轴通过键连接，并通过与圆螺母固定在驱动轴末端，圆螺母下垫设有止动垫圈，防止圆螺母松落。
进一步的，所述支撑板与齿框体通过螺栓连接。
进一步的，所述滚子为轴承，所述轴承通过弹性挡圈与支撑板连接以实现齿框台在进给中的限位功能。
进一步的，所述限位轴上装配有有齿框体内侧面相切配合的限位轴承，所述限位轴承通过弹性挡圈固定在限位轴末端，所述限位轴承与圆角体内弧半径相同。
进一步的，所述齿框体为四个圆角体与四段齿条拼接而成的长方形齿框体。
进一步的，所述齿框体为五个圆角体与五段齿条拼接而成的五边形齿框体。
进一步的，所述限位导轨为光滑平面导轨。
一种非圆齿轮平面运动进给装置的进给方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）当驱动齿轮和齿框台的齿条部分相啮合时，齿框台上有两个滚子同时与限位导轨相切，驱动齿轮带动齿框台水平平动，不会旋转；
(2)当齿框台水平运动到其内部边缘圆弧与限位轴上的限位轴承重合时，驱动齿轮刚好变换为与圆角体上的齿槽相啮合，齿框台的水平移动被限制，变换为绕齿框台上啮合的圆角体位置处的滚子中心的转动；
（3）当齿框台转过一定角度后，使得齿框台上的另一个滚子刚好到达与限位导轨相切的位置时，齿框台的转动被限制，驱动齿轮刚好变换为与齿条相啮合，齿框台开始平动；
（4）步骤1至步骤3的运动依次循环往复。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：利用圆角体和齿条的相连接组成齿框体与驱动齿轮的配合，实现非单一直线进给的运动，方案新颖，结构简单，机构紧凑，运行可靠。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1是本发明的主视图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是本发明的结构示意图；
图4为本发明实施例的旋转进给运动示意图。
图5为本发明实施例的水平进给运动示意图。
图中：
1-齿框台；2-支撑板；3-滚珠；4-驱动轴；5-驱动齿轮；6-限位导轨；7-限位轴；8-限位轴承；9-齿条；10-圆角体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1～5所示，本发明解决技术问题所采用的方案是，一种非圆齿轮平面运动进给装置，包括驱动轴4、齿框台1、限位轴7、限位导轨6，所述齿框台1包括齿框体和设置在齿框体前侧的支撑板2，所述齿框体由若干个开设有齿槽的圆角体10与若干段齿条9拼接而成，所述圆角体10两端分别通过角板和螺栓与相邻的齿条9相连接，所述支撑板2上在圆角体10的轴线处分别设置有滚子3，所述滚子3与设置在支撑板2前侧的限位导轨6滚动配合，所述驱动轴4由动力装置驱动，其位于齿框台1下方，其上设置有与齿框台1上圆角体10的齿槽及齿条9相啮合的驱动齿轮5，所述限位轴7位于驱动轴4上方，限位轴7轴心与驱动轴4轴心平行，所述限位轴7与齿框台1内侧面相配合，所述齿框台1与驱动轴4上装配的驱动齿轮5通过齿轮配合完成进给，所述限位轴7使得驱动轴4在与齿框台1的圆角体10的配合处能够绕限位轴7轴线做圆周运动，所述限位导轨6为固定构件，使齿框台1能够与驱动轴4上的齿轮进入到齿轮齿条配合部分。
在本实施例中，所述驱动齿轮5与驱动轴4通过键连接，并通过与圆螺母固定在驱动轴4末端，圆螺母下垫设有止动垫圈。
在本实施例中，所述支撑板2与齿框体通过螺栓连接。
在本实施例中，所述滚子3为轴承，所述轴承通过弹性挡圈与支撑板2连接以实现齿框台1在进给中的限位功能。
在本实施例中，所述限位轴7上装配有有齿框体内侧面相切配合的限位轴承8，所述限位轴承8通过弹性挡圈固定在限位轴7末端，所述限位轴承8与圆角体10内弧半径相同。
在本实施例中，所述齿框体为四个圆角体10与四段齿条9拼接而成的长方形齿框体。
在本实施例中，所述齿框体为五个圆角体10与五段齿条9拼接而成的五边形齿框体。
在本实施例中，所述限位导轨6为光滑平面导轨。
在被实施例中，可根据工件的形状及尺寸需要，齿框体可以是圆角三角形、圆角五边形、六边形等等。
一种非圆齿轮平面运动进给装置的进给方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）当驱动齿轮5和齿框台1的齿条9部分相啮合时，齿框台1上有两个滚子3同时与限位导轨6相切，驱动齿轮5带动齿框台1水平平动，不会旋转；
(2)当齿框台1水平运动到其内部边缘圆弧与限位轴7上的限位轴承8重合时，驱动齿轮5刚好变换为与圆角体10上的齿槽相啮合，齿框台1的水平移动被限制，变换为绕齿框台1上啮合的圆角体10位置处的滚子3中心的转动；
（3）当齿框台1转过一定角度后，使得齿框台1上的另一个滚子3刚好到达与限位导轨6相切的位置时，齿框台1的转动被限制，驱动齿轮5刚好变换为与齿条9相啮合，齿框台1开始平动；
（4）步骤1至步骤3的运动依次循环往复。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种非圆齿轮平面运动进给装置，包括驱动轴、齿框台、限位轴、限位导轨，其特征在于：所述齿框台包括齿框体和设置在齿框体前侧的支撑板，所述齿框体由若干个开设有齿槽的圆角体与若干段齿条拼接而成，所述圆角体两端分别通过角板和螺栓与相邻的齿条相连接，所述支撑板上在圆角体的轴线处分别设置有滚子，所述滚子与设置在支撑板前侧的限位导轨滚动配合，所述驱动轴由动力装置驱动，其位于齿框台下方，其上设置有与齿框台上圆角体的齿槽及齿条相啮合的驱动齿轮，所述限位轴位于驱动轴上方，限位轴轴心与驱动轴轴心平行，所述限位轴与齿框台内侧面相配合，所述齿框台与驱动轴上装配的驱动齿轮通过齿轮配合完成进给，所述限位轴使得驱动轴在与齿框台的圆角体的配合处能够绕限位轴轴线做圆周运动。
2.根据权利1所述的一种非圆齿轮平面运动进给装置，其特征在于：所述驱动齿轮与驱动轴通过键连接，并通过与圆螺母固定在驱动轴末端，圆螺母下垫设有止动垫圈。
3.根据权利1所述的一种非圆齿轮平面运动进给装置，其特征在于：所述支撑板与齿框体通过螺栓连接。
4.根据权利1所述的一种非圆齿轮平面运动进给装置，其特征在于：所述滚子为轴承，所述轴承通过弹性挡圈与支撑板连接以实现齿框台在进给中的限位功能。
5.根据权利1所述的一种非圆齿轮平面运动进给装置，其特征在于：所述限位轴上装配有有齿框体内侧面相切配合的限位轴承，所述限位轴承通过弹性挡圈固定在限位轴末端，所述限位轴承与圆角体内弧半径相同。
6.根据权利1所述的一种非圆齿轮平面运动进给装置，其特征在于：所述齿框体为四个圆角体与四段齿条拼接而成的长方形齿框体。
7.根据权利1所述的一种非圆齿轮平面运动进给装置，其特征在于：所述齿框体为五个圆角体与五段齿条拼接而成的五边形齿框体。
8.根据权利1所述的一种非圆齿轮平面运动进给装置，其特征在于：所述限位导轨为光滑平面导轨。
9.一种非圆齿轮平面运动进给装置的进给方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）当驱动齿轮和齿框台的齿条部分相啮合时，齿框台上有两个滚子同时与限位导轨相切，驱动齿轮带动齿框台水平平动，不会旋转；
(2)当齿框台水平运动到其内部边缘圆弧与限位轴上的限位轴承重合时，驱动齿轮刚好变换为与圆角体上的齿槽相啮合，齿框台的水平移动被限制，变换为绕齿框台上啮合的圆角体位置处的滚子中心的转动；
（3）当齿框台转过一定角度后，使得齿框台上的另一个滚子刚好到达与限位导轨相切的位置时，齿框台的转动被限制，驱动齿轮刚好变换为与齿条相啮合，齿框台开始平动；
（4）步骤1至步骤3的运动依次循环往复。
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