專利名稱：一種氣動鎖止定位旋轉工作臺的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種生產工藝裝備，更具體的說，它涉及一種通過氣動裝置鎖止，從而可在任意位置上停止定位的氣動鎖止定位旋轉工作臺。
背景技術：
旋轉工作臺是在工業生產中廣泛應用的工藝裝備，它承載著工件，在操作人員的推動下轉動，操作人員無需移步，根據需要將要加工的部位轉到自己面前進行作業，省時省力，方便快捷，尤其在對一些體積較大或不易移動的工件進行作業時，旋轉工作臺的優點體現得更為明顯。旋轉工作臺旋轉到位時需要旋轉工位臺暫時固定，便于操作，而且有時會有精度要求，為此，旋轉工作臺上通常會設置鎖緊裝置，使工作臺便于定位。現有的旋轉工作臺鎖緊裝置較多地通過腳踩踏板控制插銷的形式進行鎖止定位，為了滿足旋轉的需求，操作人員與旋轉工作臺要保持一定距離，因而腳踏板長度一般會很長，且距地面較高，操作時必須腳踩踏板方能進行工位旋轉，比較消耗體力，另外，操作人員在操作區域移動時，需要經常跨越踏板，人機工程缺陷明顯，存在一些安全隱患，極易出現操作人員絆倒、磕碰等狀況。此外，插銷鎖止的方式定位精度也有局限，只能根據卡槽的數量和位置來進行鎖止，不能做到任意位置的停止，因而對操作造成一些不便。還有一些類型的旋轉工作臺采用電機驅動，通過電機的開停實現旋轉工作臺的轉動和停止定位，但此類旋轉工作臺造價較高，在很多應用環境下費效比不高。公告號為CN101823210B的發明于2011年10月5日公開了一種旋轉工作臺，它包括工作臺底座和通過轉軸活動設置在工作臺底座上的工作臺面，在工作臺面的上表面上設置有若干安裝槽，在工作臺面的下表面上固定設置有上定位齒圈，在工作臺底座的上表面上固定設置有與上定位齒圈相互配合的下定位齒圈，在工作臺底座的內部中心位置開設有安裝空腔，在安裝空腔下端的工作臺底座上固定設置有氣缸底座，轉軸與氣缸活塞相連接，氣缸活塞設置在氣缸底座上端的安裝空腔內并將安裝空腔分成上空腔和下空腔兩個部分，在氣缸底座上設置有與下空腔相互連通的第一進氣孔，在工作臺底座上設置有與上空腔相互連通的第二進氣孔。該旋轉工作臺結構簡單，使用起來十 分方便。但該旋轉工作臺轉動時要通過氣缸將工作臺面整個頂起，轉過一定角度后再降下，通過上定位齒圈和下定位齒圈間的齒嚙合來鎖止，這就決定了該旋轉工作臺不宜承載太重的工件，否則就要使用較大規格的氣缸，而這將導致制造成本的居高不下。

發明內容
為了克服現有旋轉工作臺操作不便、無法任意定位、費效比低的缺陷，本發明提供了一種操作方便、可任意定位的氣動鎖止定位旋轉工作臺。本發明的技術方案是一種氣動鎖止定位旋轉工作臺，包括工作臺轉臺、設于工作臺轉臺下方的工作臺底座和鎖止定位裝置，工作臺轉臺底部中央固設有中心轉軸套，中心轉軸套下設有與中心轉軸套適配的中心轉軸，中心轉軸套套接在中心轉軸上，中心轉軸固設于工作臺底座上，中心轉軸套上沿周向固設有外徑膨大的凸環，所述的鎖止定位裝置設于工作臺底座上，包括氣缸及受氣缸驅動、可與凸環接觸和脫離的止動塊。工作臺轉臺繞中心轉軸旋轉，當氣缸驅動止動塊靠上凸環時，制動塊與凸環表面間產生摩擦力，摩擦力阻止工作臺轉臺轉動，達到鎖止效果；當氣缸帶著止動塊脫離凸環時，阻力消失，工作臺轉臺便又可以轉動。作為優選，所述的鎖止定位裝置還包括連接套、導向軸及安裝支座，連接套的一端與氣缸的活塞桿相連，連接套另一端與導向軸相連，安裝支座固設于工作臺底座上，氣缸固設于安裝支座一端，安裝支座另一端設有導向軸支承座，導向軸滑動連接在導向軸支承座上。正常的氣缸活塞桿長度有限，通過這樣的結構設置，可以延長氣缸的動力輸出路徑，如此，氣缸可以安裝在距離工作臺轉臺的中心轉軸套較遠處，無需探身深入工作臺轉臺下就可看見氣缸，從而方便氣缸的安裝、更換及檢修。作為優選，所述的鎖止定位裝置還包括直桿和L形的折桿，折桿的一端與導向軸支承座鉸接，導向軸上靠自由端一側設有環套，環套與導向軸螺紋連接，直桿一端與環套鉸接，直桿另一端與折桿鉸接，所述的止動塊包括周面止動塊和側面止動塊，周面止動塊固設于導向軸的自由端，且與凸環位置等高，側面止動塊設于折桿的自由端上。氣缸伸出時，氣 缸活塞桿通過直桿帶動折桿繞折桿一端鉸接點轉動，折桿的自由端向凸環的側面靠攏，這樣氣缸活塞桿伸出到位時，周面止動塊和側面止動塊分別在凸環的周面和側面壓緊，提供足夠的摩擦阻力，使工作臺轉臺被牢固地鎖止。作為優選，連接套上設有軸向貫穿的螺紋孔，氣缸的活塞桿及導向軸分別與連接套螺紋連接。氣缸活塞桿及導向軸與連接套的旋合程度可調，從而改變氣缸到止動塊的距離，通過略微調節該距離，可以改變止動塊與凸環周面間的壓力，乃至摩擦力的大小，這樣，即使止動塊長期使用被磨損，仍可通過機械調節取得適當的摩擦力，使止動塊能被充分利用，節約成本。作為優選，直桿和折桿均為兩根，側面止動塊包括上止動塊和下止動塊，上止動塊和下止動塊分別設于導向軸上方和下方的兩根折桿上。上止動塊和下止動塊可分別從凸環的上、下兩面壓緊凸環，鎖止力度更大，取得更佳的鎖止效果。作為優選，導向軸支承座上設有與導向軸適配的滑孔，導向軸穿設于所述滑孔中。導向軸在滑孔中滑動，可以受到穩定的徑向約束和軸向導向，確保傳力路徑的固定和準確。作為優選，工作臺底座固設于一移動平臺上。這樣整個旋轉工作臺都可移動，便于靈活機動地配備到需要的工位處。作為優選，止動塊的制作材料為聚氨酯。聚氨酯制成的彈性體可在較寬的硬度范圍具有較高的彈性及強度、優異的耐磨性、耐油性、耐疲勞性及抗震動性，用作止動塊非常合適。作為優選，所述的氣動鎖止定位旋轉工作臺還包括控制所述鎖止定位裝置啟動關停的腳踏式控制盒，控制盒上設有切換氣缸工作狀態的控制鈕。所述腳踏式控制盒體積較小，可以安放在工作臺底座旁，不過多地伸出工作臺轉臺覆蓋范圍以外，用腳輕松可及，同時也不妨礙操作人員的走動。本發明的有益效果是
操作方便快捷。本發明用氣動代替手工完成旋轉工作臺的鎖止定位，操作人員無需手腳并用就能輕松省力地進行作業。實現任意位置的鎖止定位。本發明依靠止動塊壓緊凸環時產生的摩擦力來對旋轉工作臺鎖止定位，止動塊可壓在凸環圓周的任意位置上，因此旋轉工作臺轉到任意位置都可以在此位置點被鎖止定位。操作更加安全，更符合人機工程學原則。本發明結構緊湊，其氣動裝置用簡單小巧的控制盒進行控制，其鎖止定位裝置基本整體位于工作臺轉臺下方，不對操作人員的作業構成任何妨礙，操作人員作業時勞動強度降低，舒適程度提高。


圖I為本發明的一種結構示意 圖2為本發明中鎖止定位裝置的結構示意圖。圖中，I-工作臺轉臺，2-氣缸，3-周面止動塊，4-中心轉軸套，5-中心轉軸，6_凸環，7-連接套，8-導向軸，9-安裝支座，10-工作臺底座，11-導向軸支承座，12-上止動塊，13-下止動塊，14-環套，15-直桿，16-折桿，17-控制盒，18-移動平臺，19-壓縮空氣管。
具體實施例方式下面結合附圖具體實施例對本發明作進一步說明。實施例
如圖I和圖2所示，在汽車生產過程焊裝工序中使用一種氣動鎖止定位旋轉工作臺，其包括工作臺轉臺I、設于工作臺轉臺I下方的工作臺底座10和鎖止定位裝置，工作臺轉臺I底部中央固設有中心轉軸套4，中心轉軸套4下設有與中心轉軸套4適配的中心轉軸5，中心轉軸套4套接在中心轉軸5上，中心轉軸5固設于工作臺底座10上，中心轉軸套4上沿周向固設有外徑膨大的凸環6，凸環6與工作臺轉臺I及中心轉軸套4 一體成型，凸環6與工作臺轉臺I均以中心轉軸套4為中心形成同心圓，凸環6上、下表面均為平面。所述的鎖止定位裝置設于工作臺底座10上，包括氣缸2及受氣缸2驅動、可與凸環6接觸和脫離的止動塊，還包括連接套7、導向軸8、安裝支座9、直桿15和L形的折桿16，連接套7上設有軸向貫穿的螺紋孔，氣缸2的活塞桿外端頭及導向軸8的兩端分別設有與連接套螺紋孔內螺紋適配的外螺紋，通過內外螺紋的配合，連接套7的一端與氣缸2的活塞桿相連，連接套7另一端與導向軸8相連，安裝支座9固設于工作臺底座10上，氣缸2固設于安裝支座9上遠離中心轉軸套4的一端，安裝支座9上靠近中心轉軸套4的一端設有導向軸支承座11，導向軸支承座11上設有與導向軸8適配的滑孔，導向軸8穿設于所述滑孔中，并且可在滑孔中滑動。L形的折桿16由一根折桿長臂和一根折桿短臂成垂直連接而成，折桿長臂和折桿短臂一體成型。折桿16的折桿長臂端頭與導向軸支承座11鉸接，導向軸8自由端一側設有環套14，環套14與導向軸8螺紋連接，直桿15 —端與環套14鉸接，直桿15另一端與所述的折桿長臂上一點鉸接，該點距折桿長臂端頭的距離為折桿長臂長度的三分之一。所述的止動塊包括周面止動塊3和側面止動塊，周面止動塊3固設于導向軸8的自由端端頭，且與凸環6位置等高，側面止動塊設于所述的折桿短臂的自由端上。直桿15和折桿16均為兩根，所構成的兩套連桿機構在豎直平面內對稱設置于導向軸8的上、下兩側。側面止動塊包括上止動塊12和下止動塊13，上止動塊12和下止動塊13分別設于上、下兩根折桿16的折桿短臂上。止動塊的制作材料為聚氨酯。工作臺底座10固設于一移動平臺18上。所述的氣動鎖止定位旋轉工作臺還包括控制所述鎖止定位裝置啟動關停的腳踏式控制盒17，控制盒17放置在工作臺底座10附近的地面上，控制盒17上設有“進氣”和“排氣”兩個氣動控制鈕，控制盒17內設有雙控二位五通氣動閥，氣動閥與氣缸2間連有壓縮空氣管19，壓縮空氣管的長度僅容控制盒17剛剛伸出工作臺轉臺I的覆蓋范圍，通過觸擊相應控制鈕可改變氣動閥的導通狀態，從而切換氣路輸出狀態，改變氣缸2的動作。由于采用雙控氣動閥，所以每次只需觸發一下相應氣動控制鈕即可，不需很用力，也不需長時間踩踏，操作比較省力。在設計鎖止定位裝置時，直桿15的長度、直桿15與折桿長臂的鉸接位置以及氣缸2的配置選型要綜合和考慮，以達到以下效果氣缸活塞桿伸出時，導向軸8的自由端指向氣缸2的方向與直桿15構成銳角；氣缸活塞桿縮回時，導向軸8的自由端指向氣缸2的方向與直桿15的夾角雖然增大，但仍是銳角。這樣可確保不會出現機械死點，避免機構卡死情況。本氣動鎖止定位旋轉工作臺為一種簡易工藝裝備，不安裝電動機，靠人力推轉，因此經濟實用。 在使用本發明進行點焊操作時，所述的鎖止定位裝置待機狀態為“排氣”狀態，氣缸2的活塞桿收回，工作臺轉臺I可自由轉動，操作人員可推轉工作臺轉臺1，使裝載在工作臺轉臺I上的工件需要點焊的部位轉到面前或較為順手的位置，用手暫時穩住工作臺轉臺I使其不再動，然后用腳觸擊“進氣”控制鈕，氣缸2的活塞桿便伸出，推動導向軸8向前運動，位于導向軸8端頭的周面止動塊3靠緊凸環6的周面，與此同時，導向軸8帶動直桿15進而拉動折桿16，使折桿16繞折桿16與導向軸支承座11的鉸接點轉動，撬動折桿長臂向凸環6的上、下兩面擺動，折桿16上的上止動塊12和下止動塊13分別壓緊凸環6的上、下兩面，最終周面止動塊3、上止動塊12和下止動塊13從三個方向提供的壓力生成較大摩擦力將工作臺轉臺I牢固鎖止。待操作人員焊接作業完成后，觸擊“排氣”控制鈕，氣缸2的活塞桿復又收回，周面止動塊3、上止動塊12和下止動塊13均脫尚凸環6，將工作臺轉臺I解鎖釋放使其又可以繼續轉動。
權利要求
1.一種氣動鎖止定位旋轉工作臺，包括工作臺轉臺(I)、設于工作臺轉臺(I)下方的工作臺底座(10 )和鎖止定位裝置，工作臺轉臺(I)底部中央固設有中心轉軸套(4 )，中心轉軸套(4)下設有與中心轉軸套(4)適配的中心轉軸(5 )，中心轉軸套(4)套接在中心轉軸(5 )上，中心轉軸(5)固設于工作臺底座(10)上，其特征是中心轉軸套(4)上沿周向固設有外徑膨大的凸環(6)，所述的鎖止定位裝置設于工作臺底座(10)上，包括氣缸(2)及受氣缸(2)驅動、可與凸環(6 )接觸和脫離的止動塊。
2.根據權利要求I所述的氣動鎖止定位旋轉工作臺，其特征是所述的鎖止定位裝置還包括連接套(7)、導向軸(8)及安裝支座(9)，連接套(7)的一端與氣缸(2)的活塞桿相連，連接套(7)另一端與導向軸(8)相連，安裝支座(9)固設于工作臺底座(10)上，氣缸(2)固設于安裝支座(9 ) 一端，安裝支座(9 )另一端設有導向軸支承座(11)，導向軸(8 )滑動連接在導向軸支承座(11)上。
3.根據權利要求2所述的氣動鎖止定位旋轉工作臺，其特征是所述的鎖止定位裝置還包括直桿(15)和L形的折桿(16)，折桿(16)的一端與導向軸支承座(11)鉸接，導向軸(8)自由端一側設有環套(14)，環套(14)與導向軸(8)螺紋連接，直桿(15)—端與環套(14)鉸接，直桿(15)另一端與折桿(16)鉸接，所述的止動塊包括周面止動塊(3)和側面止動塊，周面止動塊(3)固設于導向軸(8)的自由端，且與凸環(6)位置等高，側面止動塊設于折桿(16)的自由端上。
4.根據權利要求2所述的氣動鎖止定位旋轉工作臺，其特征是連接套(7)上設有軸向貫穿的螺紋孔，氣缸(2)的活塞桿及導向軸(8)分別與連接套(7)螺紋連接。
5.根據權利要求3所述的氣動鎖止定位旋轉工作臺，其特征是直桿(15)和折桿(16)均為兩根，側面止動塊包括上止動塊(12)和下止動塊(13)，上止動塊(12)和下止動塊(13)分別設于導向軸(8)上方和下方的兩根折桿(16)上。
6.根據權利要求2或3或4或5所述的氣動鎖止定位旋轉工作臺，其特征是導向軸支承座(11)上設有與導向軸(8)適配的滑孔，導向軸(8)穿設于所述滑孔中。
7.根據權利要求I或2或3或4或5所述的氣動鎖止定位旋轉工作臺,其特征是工作臺底座(10)固設于一移動平臺(18)上。
8.根據權利要求I或2或3或4或5所述的氣動鎖止定位旋轉工作臺,其特征是止動塊的制作材料為聚氨酯。
9.根據權利要求I或2或3或4或5所述的氣動鎖止定位旋轉工作臺,其特征是所述的氣動鎖止定位旋轉工作臺還包括控制所述鎖止定位裝置啟動關停的腳踏式控制盒(17)，控制盒(17)上設有切換氣缸(2)工作狀態的控制鈕。
全文摘要
本發明提供了一種氣動鎖止定位旋轉工作臺，包括工作臺轉臺、設于工作臺轉臺下方的工作臺底座和鎖止定位裝置，工作臺轉臺底部中央固設有中心轉軸套，中心轉軸套下設有與中心轉軸套適配的中心轉軸，中心轉軸套套接在中心轉軸上，中心轉軸固設于工作臺底座上，中心轉軸套上沿周向固設有外徑膨大的凸環，所述的鎖止定位裝置設于工作臺底座上，包括氣缸及受氣缸驅動、可與凸環接觸和脫離的止動塊。該氣動鎖止定位旋轉工作臺可在任意位置鎖止定位，操作方便快捷且比較安全，符合人機工程學原則。
文檔編號B23K37/047GK102935573SQ20121007131
公開日2013年2月20日 申請日期2012年3月19日 優先權日2012年3月19日
發明者董吉彥, 孫超, 白書龍, 程文安, 鄭偉 申請人:濟南吉利汽車有限公司, 浙江吉利控股集團有限公司