一种升降式定角度转动棘轮棘爪机构论文和设计

全文摘要

本实用新型涉及一种升降式定角度转动棘轮棘爪机构，包括固定支架以及滑移连接在固定支架上的升降支架，所述升降支架的内部设置有旋转组件，所述升降支架上铰接有驱动所述旋转组件旋转的驱动组件，所述驱动组件的顶部固定有延伸至所述升降支架外部的用于放置工件的支撑架，所述升降支架上设置有用于升降所述升降支架的升降组件，所述旋转组件包括受驱动组件驱动而转动的转动臂、固定在转动臂内并随转动臂转动的棘爪、顶部与支撑架固定且垂直于水平面设置的中心轴以及固定套设在中心轴上并受棘爪驱动的四齿棘轮。本实用新型通过简化旋转机构实现工件的自动化旋转，从而降低工件加工的难度。

主设计要求

1.一种升降式定角度转动棘轮棘爪机构，包括固定支架(1)以及滑移连接在固定支架(1)上的升降支架(2)，其特征在于：所述升降支架(2)的内部设置有旋转组件(3)，所述升降支架(2)上铰接有驱动所述旋转组件(3)旋转的驱动组件(5)，所述驱动组件(5)的顶部固定有延伸至所述升降支架(2)外部的用于放置工件的支撑架(10)，所述升降支架(2)上设置有用于升降所述升降支架(2)的升降组件(6)。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种升降式定角度转动棘轮棘爪机构，其特征在于：所述旋转组件(3)包括受驱动组件(5)驱动而转动的转动臂(31)、固定在转动臂(31)内并随转动臂(31)转动的棘爪(32)、顶部与支撑架(10)固定且垂直于水平面设置的中心轴(33)以及固定套设在中心轴(33)上并受棘爪(32)驱动的四齿棘轮(34)。

3.根据权利要求2所述的一种升降式定角度转动棘轮棘爪机构，其特征在于：所述转动臂(31)远离所述驱动组件(5)的一侧的侧壁上固定连接有支架(4)，所述支架(4)上螺纹连接有螺杆(41)，所述螺杆(41)上钩连固定有端部与所述棘爪(32)远离所述四齿棘轮(34)的一端固定的拉伸弹簧(411)。

4.根据权利要求1所述的一种升降式定角度转动棘轮棘爪机构，其特征在于：所述驱动组件(5)包括与升降支架(2)铰接的转动气缸(51)、固定连接在转动气缸(51)靠近升降支架(2)一端的活塞杆(52)、与活塞杆(52)远离气缸的一端固定的环形圈(53)以及沿转动臂(31)的高度方向贯穿转动臂(31)并与环形圈(53)套设连接的固定轴(54)。

5.根据权利要求1所述的一种升降式定角度转动棘轮棘爪机构，其特征在于：所述升降组件(6)包括转动连接在中心轴(33)底部并与升降支架(2)的内壁固定的固定块(61)以及与固定块(61)的下表面固定的升降气缸(62)。

6.根据权利要求5所述的一种升降式定角度转动棘轮棘爪机构，其特征在于：所述固定块(61)的中心开设有与所述中心轴(33)转动配合的圆槽(611)，所述圆槽(611)的内壁上开设有环形槽(612)，所述中心轴(33)的底部固定连接有与所述环形槽(612)转动配合的环形块(331)。

7.根据权利要求1所述的一种升降式定角度转动棘轮棘爪机构，其特征在于：所述固定支架(1)靠近所述升降支架(2)一侧的侧壁上固定连接有导轨(7)，所述升降支架(2)的侧壁上固定连接有与所述导轨(7)滑移配合的滑块(8)。

8.根据权利要求1所述的一种升降式定角度转动棘轮棘爪机构，其特征在于：所述升降支架(2)的下表面固定连接有底部与地面固定的伸缩架(9)。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及工件加工的技术领域，尤其是涉及一种升降式定角度转动棘轮棘爪机构。

背景技术

在自动化生产流水线上，为了完成某一个工位上的某一个工序，通常需要将该工位上的工件多次旋转预定的角度（该角度多为90度），然后再从各个角度对该工件进行加工。现有的旋转工件的方式大多通过旋转机构来实现，旋转机构结构复杂、控制要求较高、操作过程繁琐、设备成本及使用成本较高，而且自动化生产流水线的辊道上也无法设置这种旋转机构，为工件加工带来了难度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种升降式定角度转动棘轮棘爪机构，通过简化旋转机构实现工件的自动化旋转，从而降低工件加工的难度。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种升降式定角度转动棘轮棘爪机构，包括固定支架以及滑移连接在固定支架上的升降支架，所述升降支架的内部设置有旋转组件，所述升降支架上铰接有驱动所述旋转组件旋转的驱动组件，所述驱动组件的顶部固定有延伸至所述升降支架外部的用于放置工件的支撑架，所述升降支架上设置有用于升降所述升降支架的升降组件。

通过采用上述技术方案，在驱动组件的顶部固定支撑架，启动升降组件使支撑架上升至辊道面以上的位置，再启动驱动组件以驱动旋转组件旋转，从而使得与旋转组件的顶部固定连接的支撑架旋转，以此带动工件按固定的角度实现自动化旋转，从而降低工件加工的难度。

本实用新型进一步设置为：所述旋转组件包括受驱动组件驱动而转动的转动臂、固定在转动臂内并随转动臂转动的棘爪、顶部与支撑架固定且垂直于水平面设置的中心轴以及固定套设在中心轴上并受棘爪驱动的四齿棘轮。

通过采用上述技术方案，转动臂在驱动组件的驱动下转动，从而带动棘爪转动，棘爪带动四齿棘轮转动90度，从而带动支撑架转动90度，以此实现工件的定角度转动；将复杂的旋转机构采用棘轮棘爪的结构进行替换，降低了旋转机构的复杂性以及操作难度，从而提高了工件旋转的便利性以及旋转效率。

本实用新型进一步设置为：所述转动臂远离所述驱动组件的一侧的侧壁上固定连接有支架，所述支架上螺纹连接有螺杆，所述螺杆上钩连固定有端部与所述棘爪远离所述四齿棘轮的一端固定的拉伸弹簧。

通过采用上述技术方案，拉伸弹簧的设置用于为棘爪提供拉伸力，由于棘爪的转动点位于棘爪的中心，在棘爪远离四齿棘轮的一端设置拉伸弹簧，以此提高棘爪转动时的平衡性，避免棘爪转动时松动而影响其对四齿棘轮的驱动效果。

本实用新型进一步设置为：所述驱动组件包括与升降支架铰接的转动气缸、固定连接在转动气缸靠近升降支架一端的活塞杆、与活塞杆远离气缸的一端固定的环形圈以及沿转动臂的高度方向贯穿转动臂并与环形圈套设连接的固定轴。

通过采用上述技术方案，启动转动气缸，由于活塞杆上的环形圈与固定轴套设连接，而转动气缸与升降支架铰接，从而使得活塞杆带动固定轴转动，以此使得转动臂转动；采用转动气缸作为驱动组件，使得定行程的转动气缸做往复运动即可带动转动臂做往复运动，降低了操作难度，提高了旋转组件的旋转效率。

本实用新型进一步设置为：所述升降组件包括转动连接在中心轴底部并与升降支架的内壁固定的固定块以及与固定块的下表面固定的升降气缸。

通过采用上述技术方案，启动升降气缸，升降气缸推动固定块上移，以此推动升降支架上移，使得支撑架上升至辊道面上，以此提高工件加工的便利性。

本实用新型进一步设置为：所述固定块的中心开设有与所述中心轴转动配合的圆槽，所述圆槽的内壁上开设有环形槽，所述中心轴的底部固定连接有与所述环形槽转动配合的环形块。

通过采用上述技术方案，环形槽与环形块的设置在不影响中心轴转动的情况下，为中心轴限位，避免中心轴转动过程中从固定块上脱落，以此提高中心轴与固定块连接的稳定性，从而提高升降组件驱动升降支架升降时的稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述固定支架靠近所述升降支架一侧的侧壁上固定连接有导轨，所述升降支架的侧壁上固定连接有与所述导轨滑移配合的滑块。

通过采用上述技术方案，导轨与滑块的配合降低了升降支架沿固定支架的侧壁滑移的阻力，增强了升降支架升降时的稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述升降支架的下表面固定连接有底部与地面固定的伸缩架。

通过采用上述技术方案，在升降支架的下表面固定伸缩架，在不影响升降支架竖直滑移的情况下，对升降支架提供支撑，从而加强其升降的稳定性。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1.将复杂的旋转机构采用棘轮棘爪的结构进行替换，降低了旋转机构的复杂性以及操作难度，从而提高了工件旋转的便利性以及旋转效率；

2.采用转动气缸作为驱动组件，使得定行程的转动气缸做往复运动即可带动转动臂做往复运动，降低了操作难度，提高了旋转组件的旋转效率；

3.导轨与滑块的配合降低了升降支架沿固定支架的侧壁滑移的阻力，增强了升降支架升降时的稳定性。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图；

图2是本实施例中旋转组件的剖面结构示意图；

图3是本实施例中升降组件的剖面结构示意图。

图中：1、固定支架；2、升降支架；3、旋转组件；31、转动臂；32、棘爪；33、中心轴；331、环形块；34、四齿棘轮；4、支架；41、螺杆；411、拉伸弹簧；5、驱动组件；51、转动气缸；52、活塞杆；53、环形圈；54、固定轴；6、升降组件；61、固定块；611、圆槽；612、环形槽；62、升降气缸；7、导轨；8、滑块；9、伸缩架；10、支撑架。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，为本实用新型公开的一种升降式定角度转动棘轮棘爪机构，包括固定支架1以及升降支架2。升降支架2为长方形盒体结构，其内部中空，并与固定支架1滑移配合。结合图2、图3所示，升降支架2上分别设置有旋转组件3、驱动组件5以及升降组件6。

参照图2，旋转组件3位于升降支架2的内部，旋转组件3包括转动臂31、棘爪32、中心轴33以及四齿棘轮34。转动臂31形状如图所示，转动臂31包括弧形端，弧形端截面积较大，转动臂31受驱动组件5的驱动而转动。棘爪32形状如图所示，其截面呈月牙形，固定连接在转动臂31的内部，并跟随转动臂31转动。中心轴33为圆形轴状结构，沿转动臂31弧形端的厚度方向贯穿转动臂31，并与转动臂31转动连接；中心轴33的长度方向与水平面垂直。结合图1所示，中心轴33的顶部延伸至升降支架2的外部，且该端固定连接有支撑架10，支撑架10用于放置工件。四齿棘轮34截面为圆形，套设固定在中心轴33上；四齿棘轮34的周侧壁上开设有四个卡齿，相邻卡齿与四齿棘轮34圆心的连线的夹角为90度；四齿棘轮34与棘爪32卡接配合，当棘爪32受到驱动组件5的驱动而转动时，便从四齿棘轮34上的一个卡齿移动至相邻的卡齿中，从而带动四齿棘轮34转动90度，以此带动中心轴33上的支撑架10转动90度，从而使得放置在支撑架10上的工件转动90度。

参照图1、图2，转动臂31远离弧形端的一端的侧壁上固定连接有支架4，支架4为板状结构，有两块，分别位于转动臂31的上部和下部，并位于转动臂31远离驱动组件5的一侧。两个支架4之间螺纹连接有螺杆41，螺杆41上钩连固定有拉伸弹簧411，拉伸弹簧411的端部与棘爪32远离四齿棘轮34的一端固定，从而为棘爪32提供拉伸力，由于棘爪32的转动点位于棘爪32的中心，在棘爪32远离四齿棘轮34的一端设置拉伸弹簧411，以此提高棘爪32转动时的平衡性，避免棘爪32转动时松动而影响其对四齿棘轮34的驱动效果。

参照图1，驱动组件5包括转动气缸51、活塞杆52、环形圈53以及固定轴54。转动气缸51位于升降支架2的外部，并与升降支架2铰接。活塞杆52位于转动气缸51靠近升降支架2的一端，活塞杆52一端与转动气缸51滑移连接，另一端与环形圈53固定连接。环形圈53为圆环形结构，与固定轴54套设连接。结合图2所示，固定轴54位于转动臂31远离弧形端的一端，并沿转动臂31的高度方向贯穿转动臂31。启动转动气缸51，由于活塞杆52上的环形圈53与固定轴54套设连接，而转动气缸51与升降支架2铰接，从而使得活塞杆52带动固定轴54转动，以此使得转动臂31转动；采用转动气缸51作为驱动组件5，使得定行程的转动气缸51做往复运动即可带动转动臂31做往复运动，降低了操作难度，提高了旋转组件3的旋转效率。

参照图3，升降组件6包括固定块61以及升降气缸62。固定块61为方形块状结构，且上表面的中心开设有圆槽611，中心轴33与圆槽611转动配合；固定块61的侧壁与升降支架2的内壁固定连接。升降气缸62固定连接于固定块61的下表面。结合图1所示，升降气缸62用于推动固定块61进行升降，从而实现对升降支架2的升降调节，使得支撑架10上升至辊道面上，以此提高工件加工的便利性。圆槽611的内壁上开设有环形槽612，环形槽612截面为圆环形，并环绕圆槽611一周设置，中心轴33的底部固定连接有环形块331，环形块331为圆环形结构，与环形槽612转动配合。环形槽612与环形块331的设置在不影响中心轴33转动的情况下，为中心轴33限位，避免中心轴33转动过程中从固定块61上脱落，提高中心轴33与固定块61连接的稳定性，从而提高升降组件6驱动升降支架2升降时的稳定性。

参照图2，固定支架1的侧壁上固定连接有导轨7，导轨7为长方形块状结构，位于固定支架1靠近升降支架2一侧的侧壁上，且其长度方向与水平面垂直。升降支架2的侧壁上固定连接有滑块8，滑块8为长方形块状结构，并与导轨7滑移连接。导轨7与滑块8的配合降低了升降支架2沿固定支架1的侧壁滑移的阻力，增强了升降支架2升降时的稳定性。

参照图1，升降支架2的下表面固定连接有伸缩架9，伸缩架9为圆形杆状结构，有两根，两根伸缩架9分别位于升降气缸62的两侧，且伸缩架9的底部与地面固定。伸缩架9的设置不影响升降支架2竖直滑移的情况下，对升降支架2提供支撑，从而加强其升降的稳定性。

本实施例的实施原理为：在中心轴33的顶部固定支撑架10，启动升降气缸62使支撑架10上升至辊道面以上的位置，再启动转动气缸51，从而使得活塞杆52带动固定轴54转动，以此使得转动臂31转动，转动臂31带动棘爪32转动，棘爪32带动四齿棘轮34转动90度，从而带动支撑架10转动90度，以此带动工件按固定的角度实现自动化旋转，提高了工件旋转的便利性以及旋转效率，以此降低工件加工的难度。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

设计图

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