專利名稱：一種環形的在旋轉中可交替切換支點的工件支撐機構的制作方法
技術領域：
本發明屬于環形的工件支撐機構設計領域，特別涉及一種真空鍍膜設備的在旋轉中可切換支點的工件支撐機構結構。
背景技術：
在一般傳統的鍍膜設備中，工件多采用懸掛，內孔支撐，擺放等方式，支撐機構帶動工件旋轉的過程中完成工件的表面鍍膜。通常被掛裝或支撐部位都有局部的未鍍表面。但在一些特殊的行業，有一些特殊要求的工件，這些工件要求一次裝載下完成全部所有表面的鍍膜，不可有被遮擋的未鍍到的部位，即支撐工件的支撐點必須在鍍膜過程中進行切換。并且由于特殊需要，工件的下方也就是支撐機構的中心被其它裝置占用，因此該支撐機構必須是環形的。在其它加工設備的工作支撐機構也存在同樣要求的情況。目前尚無報導滿足上述要求的工件支撐機構。
發明內容
本發明的目的是為了解決工件在旋轉工作中需要做支點切換的問題，設計出一種環形的在旋轉中可交替切換支點的工件支撐機構；從而實現無遮擋的全部表面鍍膜的技術，且本發明的機構還具有運行平穩，結構簡單易維護，可精確控制的特點。本發明的技術解決方案是:一種環形的在旋轉中可交替切換支點的工件支撐機構，其特征在于，該機構包括:安裝在鍍膜機底板上的底座，通過軸承安裝在底座上鍍膜機真空腔內的環形旋轉支撐組件，設置在環形旋轉支撐組件外側的驅動組件，該驅動組件驅動環形旋轉支撐組件旋轉；固定在環形旋轉支撐組件上的一組固定支撐柱組件和一組活動支撐柱組件，該固定支撐柱組件的上端和活動支撐柱組件的上端為支撐工件的支點；該活動支撐柱組件在隨環形旋轉支撐組件旋轉的同時，上端能上下移動，使固定支撐柱組件與活動支撐柱組件交替支撐工件，實現工件在旋轉中支點的自動切換。所述的環形旋轉支撐組件可由上環形齒輪盤、下環形齒輪盤及固定在下環形齒輪盤上的帶有交替相接且園滑過渡的上坡和下坡曲面環形軌道所組成；所述活動支撐柱組件的下端沿環形軌道旋轉且實現上下移動。所述的固定支撐組件可由多個的固定支撐柱組成，均布在上環形齒輪盤上，每個支撐柱由依次相連的工件托板，固定柱和底板組成；工件托板固定在固定柱的上端作為支撐工件的支點，下端與底板相連，底板固定在上環形齒輪盤上。所述的活動支撐組件可由多個活動支撐柱組成，均布在上環形齒輪盤上且與固定支撐柱相間分布，每個支撐柱由工件托板活動柱，導向套和滾動輪組成，工件托板固定在活動柱的上端作為支撐工件的支點，導向套固定在上環形齒輪盤上開有相應的通孔處，活動柱套在導向套內，滾動輪固定在活動柱的下端 ；滾動輪通過上環形齒輪盤上導向套內的通孔置于環形軌道上。所述的驅動組件可能性為結構基本相同的兩組驅動組件，分別設置在環形旋轉支撐組件的外側，每組組件由分別與上、下環形齒輪盤嚙合的傳動上齒輪，磁流體密封件，傳動下齒輪，主動齒輪及帶減速機的伺服電機所組成；通過調整電機轉速使上、下環形齒輪盤的轉速不同；其中兩磁流體密封件安裝在鍍膜機底板下，兩個上齒輪置于鍍膜機真空腔內。本發明的特點及效果在于:本發明機構的驅動軸設計在兩側不在中心，整套機構為一環形機構，因此中心位置可以放置其它裝置，解決了中心位置被占用的問題。本發明可以使工件按一定的速度由兩組支撐柱組件切換支撐，切換的速度或次數由環形旋轉支撐組件相對轉速決定。所述工件支點切換時工件不需要停止轉動，因此避免了支撐點交替切換時可能帶給工件的轉動的啟停、晃動、抖動、闖動等外力的干擾。且本發明的機構還具有運行平穩，結構簡單易維護的特點。本實施例結構可升降活動支撐柱組件底部安裝有滾動輪，在環形軌道上緩慢穩定行走，在舉起工件時不會有抖動和晃動。所述環形軌道的底面和頂面的高度差決定了活動支撐柱上升和下降的距離。所述環形軌道的上行坡度和下行坡度可以相同也可以不同。坡度相同時活動支撐柱的上坡下坡速度相同，坡度不同時活動支撐柱上升和下降的速度不同。所述上、下環形齒輪盤之間保持同心和水平固定，并保持相互之間可以自由轉動。可采用一個滾動軸承進行連接和支撐。所述的下環形齒輪盤和機構底座之間保持水平固定，并保持環形下齒輪盤的自由轉動。可采用另外一個滾動軸承進行連接和支撐。所述上、下環形齒輪盤分別由兩組獨立的電機驅動，通過對電機轉速的控制使工件轉速和支點切換速度或次數得到精確控制。通過程序設定可以實現電機緩啟動，緩停止來保證運行的平穩，且可精確控制。
圖1為本發明一種環形的在旋轉中可交替切換支點的工件支撐機構實施例的立體
圖2為圖1的工件支撐機構的剖視圖；圖3為本實施例的活動支撐柱組件與環形軌道的立體圖。圖4為本實施例的固定支撐柱組件的部件組裝圖。圖5為本實施例的活動支撐柱組件的部件組裝圖。圖6為本實施例的下環形齒輪盤的驅動軸組件的部件組裝圖。圖7為本實施例的上環形齒輪盤的驅動軸組件的部件組裝圖。
具體實施例方式本發明提出的一種環形的在旋轉中可交替切換支點的工件支撐機構，結合附圖及實施例子進一步說明如下:本發明的一種實施例是一個用于真空離子鍍膜機的工件支撐機構，其結構如圖1，圖2所示，該機構包括:安裝在鍍膜機底板8上的底座9，通過軸承10安裝在底座上鍍膜機真空腔內的環形旋轉支撐組件，該環形旋轉支撐組件由上環形齒輪盤4、下環形齒輪盤5及固定在下環形齒輪盤上的帶有交替相接且園滑過渡的上坡和下坡曲面環形軌道6所組成(見圖3)，設置在環形旋轉支撐組件外側的兩組驅動組件1、7，兩組驅動組件以不同速率分別驅動上環形齒輪盤4、下環形齒輪盤5旋轉；固定在環形旋轉支撐組件上的一組固定支撐柱組件2和一組活動支撐柱組件3，該固定支撐柱組件2的上端和一組活動支撐柱組件3的上端為支撐工件11的支點；活動支撐柱組件3的下端沿環形軌道6旋轉且實現上下移動，使固定支撐柱組件2與活動支撐柱組件3交替支撐工件11，實現工件11在旋轉中支點的自動切換。 本實施例的固定支撐組件由3個固定支撐柱組成，均布在上環形齒輪盤4上，每個支撐柱由依次相連的工件托板12，固定柱13和底板14組成；工件托板12固定在固定柱13的上端作為支撐工件的支點，下端與底板14相連，底板14與固定在上環形齒輪盤4上，如圖4所示。本實施例的活動支撐組件由3個活動支撐柱組成，均布在上環形齒輪盤4上且與固定支撐柱相間分布，每個支撐柱由工件托板12活動柱15，導向套16和滾動輪17組成，工件托板12固定在活動柱15的上端作為支撐工件的支點，導向套16固定在上環形齒輪盤4上開有相應的通孔處，活動柱15套在導向套16內，滾動輪17固定在活動柱15的下端,如圖5所示；滾動輪1 7通過上環形齒輪盤4上導向套16內的通孔置于環形軌道6上，如圖3所示。本實施例的兩組驅動組件1、7，結構基本相同，由分別與上、下環形齒輪盤嚙合的傳動上齒輪18，長軸磁流體密封件23 (S30Y-2Z-A)，短軸磁流體密封件19 (S30Y-2Z-B)、傳動下齒輪20，主動齒輪21，帶減速機的伺服電機22組成；不同之處是驅動上、下環形齒輪盤的兩個伺服電機的轉速不同，使上、下環形齒輪盤的轉速不同；磁流體密封件的型號不同(軸的長度不同)，使與不同高度的上、下環形齒輪盤相匹配；如圖6所示，其中長、短軸磁流體密封件安裝在鍍膜機底板8下，兩個上齒輪18置于鍍膜機真空腔內。本實施例中，環形旋轉支撐組件的兩個環形齒輪盤直徑為609mm略大于工件的直徑。本實施例的固定支撐組件與活動支撐組件中的固定柱與活動柱數目相同，具體數目根據工件的尺寸而定，能使工件旋轉中平穩即可。本實施例中環形軌道6的最高位與最低位的距離40mm即是活動支撐柱上下位移的最大距離，環形軌道6的上行坡度為25度小于下行坡度30度，因此活動支撐柱3的上行速度小于下行速度。較小的上行坡度可以減小推動活動支撐柱上行時需要的力矩，因此選用小坡度。而下行時由于重力原因力矩小，所以下行坡度可選用較大的。本實施例環形旋轉支撐組件中心位置為放置其它裝置保留不可占用，因此兩套驅動軸組件1、7設計在兩側不在中心，整套機構為一環形機構。本機構采用了兩套帶減速機的伺服電機22來控制上、下環形齒輪盤4、5的轉速，使工件11轉速和支點切換速度或次數得到精確控制。利用鍍膜機的控制系統設定使電機22緩啟動，緩停止來保證運行的平穩。本實施例中上環形齒輪盤的轉速設定為從0.5轉/分到4.5轉/分每0.5轉/分一檔共9檔轉速，對應的電機轉速為260轉/分到2340轉/分。支點切換次數設定為I分鐘/次、2分鐘/次、3分鐘/次、4分鐘/次、5分鐘/次、7分鐘/次、10分鐘/次、15分鐘/次、20分鐘/次共9檔，對應的兩個電機的轉速差為173轉/分、86.5轉/分、57.67轉/分、43.25轉/分、34.6轉/分、24.7轉/分、17.3轉/分、
11.53 轉 / 分、8.65 轉 / 分。
本實施例的工作過程為:在鍍膜機工作時，兩組驅動軸組件1、7分別帶動上、下兩個環形齒輪盤4、5旋轉。上環形齒輪盤4的轉動決定了工件11的轉速。當上、下兩個環形齒輪盤4、5形成相對轉動時，活動柱15沿帶有交替相接且園滑過渡的上坡和下坡曲面環形軌道6行走，見圖3。當活動支撐柱組件3的上端行至低于固定支撐柱2的上端時，工件11由固定支撐柱組件2支撐。當活動支撐柱組件3的上端行至高于固定支撐柱組件2的上端時，工件11由活動支撐柱組件3支撐，見圖2。工件11的支撐點在兩組支撐柱組件上輪流切換，因而實現沒有 遮擋的鍍膜過程。活動支撐柱組件3行走至最高位時，工件11的位置也升到最高位，活動支撐柱組件3行走至低于固定支撐柱組件時，工件被固定支撐柱2支撐，此時工件處于最低位。本發明說明書中未做詳細論述的內容屬本領域技術人員的公知技術。
權利要求
1.一種環形的在旋轉中可交替切換支點的工件支撐機構，其特征在于，該機構包括:安裝在鍍膜機底板上的底座，通過軸承安裝在底座上鍍膜機真空腔內的環形旋轉支撐組件，設置在環形旋轉支撐組件外側的驅動組件，該驅動組件驅動環形旋轉支撐組件旋轉；固定在環形旋轉支撐組件上的一組固定支撐柱組件和一組活動支撐柱組件，該固定支撐柱組件的上端和活動支撐柱組件的上端為支撐工件的支點；該活動支撐柱組件在隨環形旋轉支撐組件旋轉的同時，上端能上下移動，使固定支撐柱組件與活動支撐柱組件交替支撐工件，實現工件在旋轉中支點的自動切換。
2.如權利要求1所述的支撐機構，其特征在于，所述的環形旋轉支撐組件由上環形齒輪盤、下環形齒輪盤及固定在下環形齒輪盤上的帶有交替相接且園滑過渡的上坡和下坡曲面環形軌道所組成；所述活動支撐柱組件的下端沿環形軌道旋轉且實現上下移動。
3.如權利要求2所述的支撐機構，其特征在于，所述的固定支撐組件由多個固定支撐柱組成，均布在上環形齒輪盤上，每個支撐柱由依次相連的工件托板，固定柱和底板組成；工件托板固定在固定柱的上端作為支撐工件的支點，下端與底板相連，底板固定在上環形齒輪盤上。
4.如權利要求3所述的支撐機構，其特征在于，所述的活動支撐組件由多個活動支撐柱組成，均布在上環形齒輪盤上且與固定支撐柱相間分布，每個支撐柱由工件托板活動柱，導向套和滾動輪組成，工件托板固定在活動柱的上端作為支撐工件的支點，導向套固定在上環形齒輪盤上開有相應的通孔處，活動柱套在導向套內，滾動輪固定在活動柱的下端；滾動輪通過上環形齒輪盤上導向套內的通孔置于環形軌道上。
5.如權利要求3 所述的支撐機構，其特征在于，所述的驅動組件為結構基本相同的兩組驅動組件，分別設置在環形旋轉支撐組件的外側，每組組件由分別與上、下環形齒輪盤嚙合的傳動上齒輪，磁流體密封件，傳動下齒輪，主動齒輪及帶減速機的伺服電機所組成；通過調整電機轉速使上、下環形齒輪盤的轉速不同；其中兩磁流體密封件安裝在鍍膜機底板下，兩個上齒輪置于鍍膜機真空腔內。
全文摘要
本發明涉及一種環形的在旋轉中可交替切換支點的工件支撐機構，屬于真空鍍膜設備的輔助結構設計領域。該機構包括安裝在鍍膜機底板上的底座，通過軸承安裝在底座上鍍膜機真空腔內的環形旋轉支撐組件，設置在環形旋轉支撐組件外側的驅動組件，該驅動組件驅動環形旋轉支撐組件旋轉；固定在環形旋轉支撐組件上的一組固定支撐柱組件和一組活動支撐柱組件，固定支撐柱組件的上端和活動支撐柱組件的上端為支撐工件的支點；活動支撐柱組件在隨環形旋轉支撐組件旋轉的同時，上端能上下移動，使固定支撐柱組件與活動支撐柱組件交替支撐工件，從而實現無遮擋的全部表面鍍膜的技術，且本發明的機構還具有運行平穩，結構簡單易維護，可精確控制的特點。
文檔編號C23C16/458GK103103490SQ201310037540
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月30日 優先權日2013年1月30日
發明者羅蓉平, 董騏, 李常斌, 孫廣泰 申請人:北京丹鵬表面技術研究中心