一种用于齿轮轻量化减重的加工设备

摘要

本发明涉及齿轮加工领域，具体涉及一种用于齿轮轻量化减重的加工设备，包括工作台和自动钻孔机，工作台上设置有一个四工位转盘，四工位转盘的每个工位上均设置有一个转台，每个转台上均设置有用于夹紧齿轮的夹紧机构，工作台的一侧设置有用于定位四工位转盘位置的第一定位机构，夹紧机构包括夹紧机构包括两个能够向下翻转的压板，四工位转盘上设置有与转台等数量的第二定位机构，所有定位机构与所有转台一一对应，两个压板相向的一侧均设有用于避让自动钻孔机的半圆缺口，本发明通过人工或者机械手进行上料，通过夹紧机构自动加紧齿轮，并配和转盘和转台的一次转动，实现齿轮偏心处周向打孔减重，极大的提高了加工效率。

权利要求

1.一种用于齿轮轻量化减重的加工设备，包括工作台（1）和自动钻孔机（2），其特征在于，工作台（1）上设置有一个四工位转盘（3），四工位转盘（3）的每个工位上均设置有一个转台（4）， 转台（4）呈水平轴接于四工位转盘（3）的顶部，每个转台（4）上均设置有用于夹紧待加工齿轮的夹紧机构，工作台（1）的一侧设置有用于定位四工位转盘（3）位置的第一定位机构，夹紧机构包括两个能够向下翻转的压板（27），两个压板（27）对称设置于转台（4）的顶部，四工位转盘（3）上设置有与转台（4）等数量的第二定位机构，所有第二定位机构与所有转台（4）一一对应，两个压板（27）相向的一侧均设有用于避让自动钻孔机（2）的半圆缺口（5），转台（4）的中心处设有一个供套设的定位销（6）；

四工位转盘（3）的每个工位上均设有一个拨盘（7），拨盘（7）呈水平贴合设置于四工位转盘（3）的顶部，四工位转盘（3）的每个工位的底部均设有一个旋转电机（8），旋转电机（8）的输出轴向上穿过四工位转盘（3）并与拨盘（7）的中心处固定连接，转台（4）为四边均为凹弧面的方形板结构，转台（4）上设有四个呈十字形分布的条形缺口（9），四个条形缺口（9）呈两两一组对称设置于转台（4）两条对角线的两端，拨盘（7）的顶部设置有一个同轴的圆盘（10），圆盘（10）外缘处设置有一个用于避让转台（4）端部的避让缺口（11），圆盘（10）的外圆柱壁与转台（4）的凹弧面贴合，拨盘（7）的顶部设有一个竖向的与条形缺口（9）滑动配合的拨轴（12），拨轴（12）正对圆盘（10）的避让缺口（11）。

说明书

一种用于齿轮轻量化减重的加工设备

技术领域

[0001] 本发明涉及齿轮加工领域，具体涉及一种用于齿轮轻量化减重的加工设备。

背景技术

[0002] 齿轮是指轮缘上有齿轮连续啮合传递运动和动力的机械元件。齿轮在传动中的应用很早就出现了。19世纪末，展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现，随着生产的发展，齿轮运转的平稳性受到重视。零件上存在各种各样的孔。要把零件连接起来，需要各种不同尺寸的螺钉孔、销钉孔或铆钉孔；为了把传动部件固定起来，需要各种安装孔；机器零件本身也有许多各种各样的孔 (如油孔、工艺孔、减重孔等)。其中减重孔目前广泛存在于一些零件上，其目的在与零件单体重量，同时减重部分的材料可以进行再利用，但对于一些较重的齿轮而言，减重孔能够有效的减轻其自重，同时减重孔要均匀分布在齿轮上，否则齿轮转动是会发生抖动的情况，因此有必要设计一种能够自动对齿轮进行周向减重孔加工的装置。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种用于齿轮轻量化减重的加工设备。

[0004] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：

[0005] 提供一种用于齿轮轻量化减重的加工设备，包括工作台和自动钻孔机，工作台上设置有一个四工位转盘，四工位转盘的每个工位上均设置有一个转台， 转台呈水平轴接于四工位转盘的顶部，每个转台上均设置有用于夹紧齿轮的夹紧机构，工作台的一侧设置有用于定位四工位转盘位置的第一定位机构，夹紧机构包括夹紧机构包括两个能够向下翻转的压板，两个压板对称设置于转台的顶部，四工位转盘上设置有与转台等数量的第二定位机构，所有定位机构与所有转台一一对应，两个压板相向的一侧均设有用于避让自动钻孔机的半圆缺口。

[0006] 作为一种用于齿轮轻量化减重的加工设备的优选方案，四工位转盘的每个工位上均设有一个拨盘，拨盘呈水平贴合设置于四工位转盘的顶部，四工位转盘的每个工位的底部均设有一个旋转电机，旋转电机的输出轴向上穿过四工位转盘并与拨盘的中心处固定连接，转台为四边均为凹弧面的方形板结构，转台上设有四个呈十字形分布的条形缺口，四个条形缺口呈两两一组对称设置于转台两条对角线的两端，拨盘的顶部设置有一个同轴的圆盘，圆盘外缘处设置有一个用于避让转台端部的避让缺口，圆盘的外圆柱壁与转台的凹弧面贴合，拨盘的顶部设有一个竖向的与条形缺口滑动配合的拨轴，拨轴正对圆盘的避让缺口。

[0007] 作为一种用于齿轮轻量化减重的加工设备的优选方案，转台的顶部对称设置有两组用于驱动压板翻转的驱动机构，每组驱动机构均包括转轴、立柱、齿轮和齿条，转轴呈水平状态设置并且其一端设置有一个轴座，轴座固定设置于转台顶部，齿轮固定设置于转轴的另一端，立柱固定设置于转台顶部并且位于转轴远离轴座的一旁侧，齿条呈竖向滑动设置于立柱中，立柱朝向转轴的一侧为开口结构，齿轮与齿条啮合，两个压板相背的一侧分别与对应的转轴中部固定连接，立柱的顶部设有一个短轴气缸，短轴气缸的输出端向下与齿条的顶部固定连接。

[0008] 作为一种用于齿轮轻量化减重的加工设备的优选方案，第一定位机构包括第一单轴气缸和第一接近开关，第一单轴气缸固定设置于工作台的一侧并且其输出端竖直向上设置，第一接近开关固定设置于第一单轴气缸的旁侧并且其检测端竖直向上，四工位转盘每个工位的底部均设有一个用于供第一接近开关检测的第一检测栓，四工位转盘每个工位上均设有一个用于供第一单轴气缸的输出轴向上插设的定位孔。

[0009] 作为一种用于齿轮轻量化减重的加工设备的优选方案，第二定位机构包括第二单轴气缸和第二接近开关，第二单轴气缸呈水平固定设置于四工位转盘的顶部，并且第二单轴气缸的输出轴水平朝向转台的圆心处，第二接近开关固定设置于第二单轴气缸的一侧，转台的四个端角处均设有用于供第二接近开关检测的第二检测栓。

[0010] 作为一种用于齿轮轻量化减重的加工设备的优选方案，每个压板的背侧均设有用于连接转轴的螺栓紧固件。

[0011] 本发明的有益效果：通过人工或者机械手将齿轮置于转台上，使齿轮的中心孔对准定位销，两个压板向下翻转共同将齿轮的边缘处向下压紧，接着四工位转盘转动从而带动齿轮来到自动钻孔机的正下方，接着自动钻孔机的钻头下降对齿轮的偏心处进行垂直钻孔，完成后转台带动齿轮转动90°，自动钻孔机再下降钻孔，完成后转台再转动90°继续进行打孔，直至在该齿轮上打满四个沿圆周方向排列的减重孔，接着四工位转盘再转动一次，从而对下一个工位上的齿轮进行周向打孔。本发明的一种用于齿轮轻量化减重的加工设备，通过人工或者机械手进行上料，通过夹紧机构自动加紧齿轮，并配和转盘和转台的一次转动，实现齿轮偏心处周向打孔减重，极大的提高了加工效率。

附图说明

[0012] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0013] 图1所示为本发明的立体结构示意图。

[0014] 图2所示为本发明的局部立体结构示意图。

[0015] 图3所示为图2的俯视图。

[0016] 图4所示为图1中的A处放大示意图。

[0017] 图中：工作台1，自动钻孔机2，四工位转盘3，转台4，半圆缺口5，定位销6，拨盘7，旋转电机8，条形缺口9，圆盘10，避让缺口11，拨轴12，转轴13，立柱14，齿轮15，齿条16，轴座17，短轴气缸18，第一单轴气缸19，第一接近开关20，第一检测栓21，定位孔22，第二单轴气缸23，第二接近开关24，第二检测栓25，螺栓紧固件26，压板27。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

[0019] 其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

[0020] 本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

[0021] 在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0022] 参照图1至图4所示的一种用于齿轮轻量化减重的加工设备，包括工作台1和自动钻孔机2，工作台1上设置有一个四工位转盘3，四工位转盘3的每个工位上均设置有一个转台4， 转台4呈水平轴接于四工位转盘3的顶部，每个转台4上均设置有用于夹紧待加工齿轮的夹紧机构，工作台1的一侧设置有用于定位四工位转盘3位置的第一定位机构，夹紧机构包括夹紧机构包括两个能够向下翻转的压板27，两个压板27对称设置于转台4的顶部，四工位转盘3上设置有与转台4等数量的第二定位机构，所有定位机构与所有转台4一一对应，两个压板27相向的一侧均设有用于避让自动钻孔机2的半圆缺口5，转台4的中心处设有一个供套设的定位销6。通过人工或者机械手将待加工齿轮置于转台4上，使待加工齿轮的中心孔对准定位销6，两个压板27向下翻转共同将待加工齿轮的边缘处向下压紧，接着四工位转盘3转动从而带动待加工齿轮来到自动钻孔机2的正下方，接着自动钻孔机2的钻头下降对待加工齿轮的偏心处进行垂直钻孔，完成后转台4带动待加工齿轮转动90°，自动钻孔机2再下降钻孔，完成后转台4再转动90°继续进行打孔，直至在该待加工齿轮上打满四个沿圆周方向排列的减重孔，接着四工位转盘3再转动一次，从而对下一个工位上的待加工齿轮进行周向打孔。

[0023] 四工位转盘3的每个工位上均设有一个拨盘7，拨盘7呈水平贴合设置于四工位转盘3的顶部，四工位转盘3的每个工位的底部均设有一个旋转电机8，旋转电机8的输出轴向上穿过四工位转盘3并与拨盘7的中心处固定连接，转台4为四边均为凹弧面的方形板结构，转台4上设有四个呈十字形分布的条形缺口9，四个条形缺口9呈两两一组对称设置于转台4两条对角线的两端，拨盘7的顶部设置有一个同轴的圆盘10，圆盘10外缘处设置有一个用于避让转台4端部的避让缺口11，圆盘10的外圆柱壁与转台4的凹弧面贴合，拨盘7的顶部设有一个竖向的与条形缺口9滑动配合的拨轴12，拨轴12正对圆盘10的避让缺口11。通过旋转电机8带动拨盘7转动，拨盘7转动的过程中，通过其顶部的拨轴12滑入转台4的一个条形缺口9中，随着拨轴12在条形缺口9中滑动，使得转台4进行转动，拨轴12从进入一个条形缺口9中并从该条形缺口9中出来之后，转台4转动90°。

[0024] 转台4的顶部对称设置有两组用于驱动压板27翻转的驱动机构，每组驱动机构均包括转轴13、立柱14、齿轮15和齿条16，转轴13呈水平状态设置并且其一端设置有一个轴座17，轴座17固定设置于转台4顶部，齿轮15固定设置于转轴13的另一端，立柱14固定设置于转台4顶部并且位于转轴13远离轴座17的一旁侧，齿条16呈竖向滑动设置于立柱14中，立柱
14朝向转轴13的一侧为开口结构，齿轮15与齿条16啮合，两个压板27相背的一侧分别与对应的转轴13中部固定连接，立柱14的顶部设有一个短轴气缸18，短轴气缸18的输出端向下与齿条16的顶部固定连接。待加工齿轮通过定位销6置于转台4顶部后，短轴气缸18带动齿条16在立柱14中垂直上升，从而通过与之啮合的齿轮15带动转轴13上的压板27向下翻转，进而压紧待加工齿轮，压板27上的半圆缺口5用于避让自动钻孔机2的钻头。

[0025] 第一定位机构包括第一单轴气缸19和第一接近开关20，第一单轴气缸19固定设置于工作台1的一侧并且其输出端竖直向上设置，第一接近开关20固定设置于第一单轴气缸19的旁侧并且其检测端竖直向上，四工位转盘3每个工位的底部均设有一个用于供第一接近开关20检测的第一检测栓21，四工位转盘3每个工位上均设有一个用于供第一单轴气缸
19的输出轴向上插设的定位孔22。四工位转盘3转动一次时，第一检测栓21被第一接近开关
20检测到，此时四工位转盘3停止转动，第一单轴气缸19的输出轴向上插入定位孔22中，完成锁定。

[0026] 第二定位机构包括第二单轴气缸23和第二接近开关24，第二单轴气缸23呈水平固定设置于四工位转盘3的顶部，并且第二单轴气缸23的输出轴水平朝向转台4的圆心处，第二接近开关24固定设置于第二单轴气缸23的一侧，转台4的四个端角处均设有用于供第二接近开关24检测的第二检测栓25。当转台4一次转动90°时，相应的第二检测栓25被第二接近开关24检测到，从而第二单轴气缸23的输出轴伸出进入此时正对的条形缺口9中，对转台4进行锁死，此时旋转电机8也停止运动。

[0027] 每个压板27的背侧均设有用于连接转轴13的螺栓紧固件26。

[0028] 工作原理：通过人工或者机械手将待加工齿轮置于转台4上，使待加工齿轮的中心孔对准定位销6，置于转台4顶部后，短轴气缸18带动齿条16在立柱14中垂直上升，从而通过与之啮合的齿轮15带动转轴13上的压板27向下翻转，进而压紧待加工齿轮，压板27上的半圆缺口5用于避让自动钻孔机2的钻头，通过旋转电机8带动拨盘7转动，拨盘7转动的过程中，通过其顶部的拨轴12滑入转台4的一个条形缺口9中，随着拨轴12在条形缺口9中滑动，使得转台4进行转动，拨轴12从进入一个条形缺口9中并从该条形缺口9中出来之后，转台4转动90°，当转台4一次转动90°时，相应的第二检测栓25被第二接近开关24检测到，从而第二单轴气缸23的输出轴伸出进入此时正对的条形缺口9中，对转台4进行锁死，此时旋转电机8也停止运动，此时自动钻孔机2下降进行垂直打孔，完成后转台4带动待加工齿轮转动90°，自动钻孔机2再下降钻孔，完成后转台4再转动90°继续进行打孔，直至在该待加工齿轮上打满四个沿圆周方向排列的减重孔，接着四工位转盘3再转动一次，从而对下一个工位上的待加工齿轮进行周向打孔。

[0029] 需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。