曲面印刷机的多工位同步传动步进分度器

图1是2011年1月前的多工位步进分度器的结构示意图。

图2是图1的侧视图。

图3是《曲面印刷机的多工位同步传动步进分度器》多工位同步传动步进分度器的外形结构图。

图4是该发明多工位同步传动步进分度器的剖视示意图。

图5是图4的A-A剖视图。

图6是图4的B-A剖视图。

1.《曲面印刷机的多工位同步传动步进分度器》包括设有多个模把的分度转盘、驱动分度转盘旋转的间歇驱动装置，模把驱动系统和气路系统，其特征在于所述多个模把的轴线与所述分度转盘的轴线平行；所述模把驱动系统为同步驱动系统，其包括行星齿轮、圆环内齿圈固定座、固定座支撑杆、圆环内齿圈、驱动电机及传动装置，所述圆环内齿圈固定座通过所述固定座支撑杆固定于所述间歇驱动装置的壳体上，所述分度转盘与所述间歇驱动装置的输出轴固定，且分度转盘的平面与所述圆环内齿圈固定座的端平面密贴；所述分度转盘上周边的圆周上设有多个轴承孔，所述多个模把通过模把轴枢设于所述分度转盘周边的轴承孔中，所述模把轴的另一端固设所述行星齿轮，所述圆环内齿圈通过轴承枢设于所述圆环内齿圈固定座的外周，且与所有行星齿轮啮合，所述圆环内齿圈通过传动装置连接所述驱动电机。

2.根据权利要求1所述的多工位同步传动步进分度器，其特征在于所述模把轴的一端设有模把固定法兰，所述模把固定法兰与所述端部具有距离，所述模把轴的另一端同轴设有行星齿轮固定轴，所述行星齿轮固定轴的直径小于所述模把轴的直径，其端部设有螺纹，所述模把的外圆与被印刷的工件的内圆一致，所述模把中心设有直径等于所述模把固定法兰外侧的模把轴直径的中心孔，所述模把的底部设有安装法兰，所述模把轴通过气密轴承枢设于所述分度转盘周边的轴承孔中，所述模把轴的同轴行星齿轮固定轴由所述分度转盘的背面外伸，所述行星齿轮用键固定于所述行星齿轮固定轴上，并以螺母紧固，所述模把设于模把固定法兰外侧的模把轴上，所述模把底部的安装法兰用螺钉固定于所述模把固定法兰上；或所述模把轴的固定模把的部分为锥轴，模把的中心孔为锥孔，采用莫氏锥度配合安装。

3.根据权利要求2所述的多工位同步传动步进分度器，其特征在于所述分度转盘周边的轴承孔中设有轴承套，所述模把轴通过气密轴承枢设于所述轴承套中。

4.根据权利要求1所述的多工位同步传动步进分度器，其特征在于所述圆环内齿圈固定座与所述间歇驱动装置的输出轴之间设有校正轴承。

5.根据权利要求1所述的多工位同步传动步进分度器，其特征在于所述圆环内齿圈与所述驱动电机之间的传动装置是同步带传动装置或齿轮传动装置。

6.根据权利要求1所述的多工位同步传动步进分度器，其特征在于所述气路系统是由设于圆环内齿圈固定座上的固定座管路、设于分度转盘上的分别连通各轴承孔的转盘管路和设于模把轴中心的与所述分度转盘的轴承孔连通的模把轴管路所构成，所述圆环内齿圈固定座上的固定座管路根据工位要求分别连接高压气源、真空气源或通过三通转换阀连接所述高压气源和真空气源。

7.根据权利要求6所述的多工位同步传动步进分度器，其特征在于所述分度转盘上的转盘管路是由垂直于所述转盘轴线的与所述各工位轴承孔连通的径向气管和连通所述径向气管的轴向气管所构成，当所述分度转盘间歇停止时，所述轴向气管与所述固定座管路连通。

8.根据权利要求6所述的多工位同步传动步进分度器，其特征在于所述模把轴中心的与所述分度转盘的轴承孔连通的模把轴管路，包括设于模把轴中心的中心气管、两气密轴承之间形成的气密室、设于轴承套上的轴套气孔，所述中心气管的一端通向模把外端面，中心气管的另一端位于二气密轴承形成的气密室之间，且所述模把轴上设有连通中心气管与所述气密室的轴气孔。

《曲面印刷机的多工位同步传动步进分度器》所述的多工位同步传动步进分度器是一种圆柱型、锥体型曲面印刷机的多工位同步传动步进分度器，其工位数可以是4工位至几十个工位，所述同步传动是分度转盘上所有工位上的模把全部同步传动，随着步进分度器电机的速度与转印大鼓轮转速的快慢同步传动。

传统的圆柱型、锥体型曲面印刷机的步进分度器如图1、图2所示，包括设有多个模把1的分度转盘2、驱动分度转盘旋转的间歇驱动装置3及设有转印大鼓轮4的印刷主机，所述分度转盘2是多工位径向分度转盘，所述多工位径向分度转盘是指模把1设于分度转盘2的周侧，模把1的轴线与所述分度转盘2的轴线垂直。印刷过程中某工位若需要模把绕模把轴线转动时，是用电机独立驱动各个需要自转的工位上的模把，或是以间歇驱动装置的输出通过同步带或链条带动其中需要传动的模把。

随着社会自动化程度和工作效率的不断提高，动力输出轴上分度转盘上各工位的传动模式已无法满足更多工位和为达到各种不同功能需要的精确同步传动目的。2011年1月前的多工位步进分度器存在以下不足：

1、传统的多工位步进分度器的径向分度转盘，由于模把设于分度转盘的周侧，模把轴线与所述分度转盘的轴线垂直，随着工位的增加势必要加大分度转盘直径，使分度转盘的转动惯量大大增加，无法适应高速旋转的需要。

2、传统的模把传动模式无法做到转盘上的所有模把都全部同步传动，即使是个别模头传动，也因传动路线太长、转接太多而造成误差大、故障率高。再者这种传动模式的步进分度器在动与静之间只能在步进分度器静止到位时的瞬间，才能开始传动模把，如果印刷机高速运转仅靠步进分度器到位静止的瞬间才能开始传动的话其电晕、固化质量和速度将会大打折扣。

3、当需要更换模把的规格形状时，需装卸轴承、卡环和模把轴后再把模把轴插分度转盘工位孔后上紧螺丝，工序复杂，花费时间长，无法满足高速生产的需要。而转盘模把轴插孔如经常转换模把，容易磨损而影响精度。

4、在转盘的同步传动上，虽有该发明人ZL200820135995.2号专利对2011年1月前的技术有所创新，但也仍然存在胶辊轮平面与模把接触传动转盘易磨损、或因弹簧软硬因素而影响各工位模把的同步传动，再者各工位模把是被动式传动，因工位太多其轴承的松紧程度与模把的加工精度也会影响各模把的同步传动精度。

由此可见，上述2011年1月前的多工位步进分度器在装置的结构及使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的多工位步进分度器，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

曲面印刷机的多工位同步传动步进分度器专利目的

《曲面印刷机的多工位同步传动步进分度器》的主要目的是提供一种新的曲面印刷机的多工位同步传动步进分度器，所要解决的技术问题是使分度转盘上的所有模把在分度转盘旋转或间歇停止期间均保持同步旋转，且相同工位的分度转盘的外径比2011年1月前的分度转盘的外径小，高速旋转平稳，提高生产效率。

曲面印刷机的多工位同步传动步进分度器技术方案

《曲面印刷机的多工位同步传动步进分度器》采用以下技术方案是：依据该发明提出的一种多工位同步传动步进分度器，包括设有多个模把的分度转盘、驱动分度转盘旋转的间歇驱动装置，模把驱动系统和气路系统，其中所述多个模把的轴线与所述分度转盘的轴线平行；所述模把驱动系统为同步驱动系统，其包括行星齿轮、圆环内齿圈固定座、固定座支撑杆、圆环内齿圈、驱动电机及传动装置，所述圆环内齿圈固定座通过所述固定座支撑杆固定于所述间歇驱动装置的壳体上，所述分度转盘与所述间歇驱动装置的输出轴固定，且分度转盘的平面与所述圆环内齿圈固定座的端平面密贴；所述分度转盘上接近周边的圆周上设有多个轴承孔，所述多个模把通过模把轴枢设于所述分度转盘周边的轴承孔中，所述模把轴的另一端固设所述行星齿轮，所述圆环内齿圈通过轴承枢设于所述圆环内齿圈固定座的外周，且与所有行星齿轮啮合，所述圆环内齿圈通过传动装置连接所述驱动电机。

前述的多工位同步传动步进分度器，其中所述模把轴的一端设有模把固定法兰，所述模把固定法兰与所述端部具有一定距离，所述模把轴的另一端同轴设有行星齿轮固定轴，所述行星齿轮固定轴的直径小于所述模把轴的直径，其端部设有螺纹，所述模把的外圆与被印刷的工件的内圆一致，所述模把中心设有直径等于所述模把固定法兰外侧的模把轴直径的中心孔，所述模把的底部设有安装法兰，所述模把轴通过气密轴承枢设于所述分度转盘周边的轴承孔中，所述模把轴的同轴行星齿轮固定轴由所述分度转盘的背面外伸，所述行星齿轮用键固定于所述行星齿轮固定轴上，并以螺母紧固，所述模把设于模把固定法兰外侧的模把轴上，所述模把底部的安装法兰用螺钉固定于所述模把固定法兰上；或所述模把轴的固定模把的部分为锥轴，模把的中心孔为锥孔，采用莫氏锥度配合安装。

前述的多工位同步传动步进分度器，其中所述分度转盘周边的轴承孔中设有轴承套，所述模把轴通过气密轴承枢设于所述轴承套中。

前述的多工位同步传动步进分度器，其中所述圆环内齿圈固定座与所述间歇驱动装置的输出轴之间设有校正轴承。前述的多工位同步传动步进分度器，其中所述圆环内齿圈与所述驱动电机之间的传动装置是同步带传动装置或齿轮传动装置。

前述的多工位同步传动步进分度器，其中所述气路系统是由设于圆环内齿圈固定座上的固定座管路、设于分度转盘上的分别连通各轴承孔的转盘管路和设于模把轴中心的与所述分度转盘的轴承孔连通的模把轴管路所构成，所述圆环内齿圈固定座上的固定座管路根据工位要求分别连接高压气源、真空气源或通过三通转换阀连接所述高压气源和真空气源。

前述的多工位同步传动步进分度器，其中所述分度转盘上的转盘管路是由垂直于所述转盘轴线的与所述各工位轴承孔连通的径向气管和连通所述径向气管的轴向气管所构成，当所述分度转盘间歇停止时，所述轴向气管与所述固定座管路连通。

前述的多工位同步传动步进分度器，其中所述模把轴中心的与所述分度转盘的轴承孔连通的模把轴管路，包括设于模把轴中心的中心气管、两气密轴承之间形成的气密室、设于轴承套上的轴套气孔，所述中心气管的一端通向模把外端面，中心气管的另一端位于二气密轴承形成的气密室之间，且所述模把轴上设有连通中心气管与所述气密室的轴气孔。

曲面印刷机的多工位同步传动步进分度器改善效果

《曲面印刷机的多工位同步传动步进分度器》具有下列优点：

1、该发明多工位同步传动步进分度器将分度转盘上的径向安装的多个模把改为轴向安装，在相同工位数的前提下，使分度转盘的直径大大减小，使高速旋转时的分度转盘的转动惯量大大减小，从而使印刷速度大大提高，提高经济效益，符合产业发展所需，相当具有产业利用价值。

2、该发明多工位同步传动步进分度器的各个工位上的模把采用齿轮同步驱动，不仅克服2011年1月前的技术采用个别传动所带来的机构复杂，传动路线长、转接多、误差大、故障率高等诸多问题，而且在高速运行中能确保电晕、印刷以及固化的质量，有效提高了印刷速度。

3、该发明多工位同步传动步进分度器的各个工位上的模把采用齿轮同步驱动，不管低速或高速运转都能保证步进分度器动静情况下分度转盘上所有模把都能不停顿地与步进分度器和转印大鼓轮三者精确同步传动，使印刷效果更清晰。

4、该发明多工位同步传动步进分度器将模把与模把轴分成两体，使模把更换方便迅速，提高生产效率。

综上所述，该发明的多工位同步传动步进分度器具有上述诸多优点及实用价值，其不论在设备装置的结构或功能上皆有较大改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较2011年1月前的多工位步进分度器具有增进的突出功效，从而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，成为一新颖、进步、实用的新设计。

请参阅图3、图4、图5所示，该发明较佳实施例的多工位同步传动步进分度器其主要包括：设有多个模把10的分度转盘20、驱动所述分度转盘20旋转的间歇驱动装置30，模把驱动系统40和气路系统50，其中所述多个模把10的轴线与所述分度转盘20的轴线平行；所述模把驱动系统为同步驱动系统，其包括行星齿轮41、圆环内齿圈固定座42、固定座支撑杆43、圆环内齿圈44、驱动电机45及传动装置46，所述圆环内齿圈固定座42通过所述固定座支撑杆43固定于所述间歇驱动装置30的壳体上，固定座支撑杆43的作用是使圆环内齿圈固定座42与间歇驱动装置30的壳体之间保持一定的敞开空间。所述分度转盘20与所述间歇驱动装置30的输出轴固定，且分度转盘20的平面与所述圆环内齿圈固定座的端平面密贴固定，所述分度转盘20上接近周边的圆周上设有多个轴承孔，所述多个模把10通过模把轴11枢设于所述分度转盘周边的轴承孔中，所述模把轴11的另一端固设所述行星齿轮41，所述圆环内齿圈44通过轴承枢设于所述圆环内齿圈固定座42的外周，且与所有行星齿轮41啮合，所述圆环内齿圈44通过传动装置46连接所述驱动电机45。

工作时，所述间歇驱动装置30驱动所述分度转盘20间歇运动，使模把依序在各工位停留完成各工位的工序，在各工序的工作期间，分度转盘20保持静止，与此同时，驱动电机45通过所述传动装置46带动所述圆环内齿圈44旋转，与所述圆环内齿圈44啮合的各个行星齿轮41则带动所述模把10同步转动，完成印刷、固化、上光、固化等需要工件旋转的工序。

结合图6，所述模把轴11的一端设有模把固定法兰12，所述模把10固定法兰12与所述模把轴端部具有一定距离，所述模把轴11的另一端同轴设有行星齿轮固定轴13，所述行星齿轮固定轴13的直径小于所述所述模把轴的直径，其端部设有螺纹，所述模把10的外圆与被印刷的工件的内圆一致，所述模把10中心设有直径等于所述模把固定法兰外侧的模把轴11直径的中心孔，所述模把10的底部设有安装法兰14，所述模把轴11通过气密轴承15枢设于所述分度转盘周边的轴承孔中，所述模把轴11的同轴行星齿轮固定轴13由所述分度转盘20的背面外伸，所述行星齿轮41用键固定于所述行星齿轮固定轴13上，并以螺母紧固，所述模把10设于模把固定法兰12外侧的模把轴上，并通过模把底部的安装法兰14用螺钉固定于所述模把固定法兰12上。更换模把时，只需将模把10从所述模把轴11拆卸，更换即可，无需拆卸模把轴11。或所述模把轴11的固定模把10的部分为锥轴，模把的中心孔为锥孔，采用莫氏锥度，安装与拆卸采用专用工具，更加快速方便。

所述分度转盘周边的轴承孔中设有轴承套22，所述模把轴11通过气密轴承15枢设于所述轴承套22中。所述圆环内齿圈固定座42与所述间歇驱动装置30的输出轴31之间设有校正轴承32，用于保持所述圆环内齿圈固定座42与所述间歇驱动装置30的输出轴31之间的同轴度，从而使圆环内齿圈44与所述间歇驱动装置30的输出轴31及所述分度转盘同轴。所述圆环内齿圈44与所述驱动电机45之间的传动装置是同步带传动装置或齿轮传动装置。

所述气路系统50是由设于圆环内齿圈固定座42上的固定座管路51、设于分度转盘20上的分别连通各轴承孔的转盘管路52和设于模把轴11中心的与所述分度转盘的轴承孔连通的模把轴管路53所构成，所述圆环内齿圈固定座上的固定座管路51根据工位要求分别连接高压气源、真空气源或通过三通转换阀连接所述高压气源和真空气源。上述各连接管均由所述圆环内齿圈固定座42与间歇驱动装置30的壳体之间的敞开空间导入。

所述分度转盘20上的转盘管路52是由垂直于所述转盘轴线的与所述各工位轴承孔连通的径向气管521和连通所述径向气管521的轴向气管522所构成(见图4)，当分度转盘20间歇停止时，所述轴向气管522与所述固定座管路51连通。所述模把轴中心的与所述分度转盘的轴承孔连通的模把轴管路53，包括设于模把轴中心的中心气管531、两气密轴承15之间形成的气密室532、设于轴承套22上的轴套气孔533，所述中心气管531的一端通向模把外端面，中心气管的另一端位于二气密轴承形成的气密室532之间，且所述模把轴上设有连通中心气管与所述气密室的轴气孔534。

2017年12月11日，《曲面印刷机的多工位同步传动步进分度器》获得第十九届中国专利优秀奖。

一、分度原理

当铣削齿条的一个齿槽后，铣床纵向工作台应动一个齿距，再进行第二齿的铣削，以此类推直至齿完毕。因齿距=πm，而铣末丝杆为公制梯形螺纹其螺距为6 mm，故而分度器必须实现π的数字转换本分度器是由一对齿轮完成的。

式中m——工件的模数

b一分度器齿轮对的齿数

t一铣床纵向丝杆螺距

n一分度器手柄转数

设：m=n=1，t=6 并代人上式得:

π=(a/b) x 6 ∴ a/b=π/6

π是无限不循环小数，取近似分数值22/7，则:

本分度器取小齿轮a为33齿，大齿轮b为63齿。所以，当分度器手柄转动一转，铁床纵向工作台便移动距离为π (mm)。

若在分度器的分度板上钻4个等分圆周的擂销孔，那么即可很绝所加工的齿条模数转动相应分度手柄转数，就可进行准确的分度铣齿。如:齿条m=1，分度器手柄转1转；齿条m=1.5，分度器手柄转1.5转。齿条m=2，分度器手柄转2转；齿条m=2.75，则分度器手柄转2(3/4)转··…。因此，使用本分度器十分方便可靠。

二、误差分析

铁削齿条分齿精度的主要误差，数值的选取(见附表1)。

本分度器选取二二22介，比较如下(取小数8位)：

∵22/7=3.14295714 π二3.14159265

∴ 3.14285714-3.14159265≈0.00126(mm)

故，本份度器每分一齿误差为0.00126mm，每分100齿的积累识盗为0.126mm，在一般齿条加工中，已足以下井足其分齿情度的要求。如要提高精度只需变换a、b两齿轮的齿数便可方便的实现。

三、注意事项

1.安装分度器，只需取下铣床纵向工i卜台丝汗罩尸大齿轮b套在纵向丝杆上，并用螺栓固定。

2.工件的安装应平行于纵向工作台。

3.万能立铣头沿纵向Z作台方向长转900，使之念形齿条铣刃的旋转平面与纵向工作台垂直。

4.如需决速进退工作台，则必需先取下分度器手柄。