CN101648359A - 一种六轴联动数控抛光机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种六轴联动数控抛光机，包括大底座、活动底座、工作台、三通回转座、立柱、横梁及机头架，抛光轮安装在机头架上，工件安装在三通回转座上，活动底座通过传动机构在大底座上沿X轴方向作直线运动；工作台在活动底座上通过传动机构沿Y轴方向作直线运动；三通回转座在工作台上绕V轴转动，工件装夹在三通回转座上绕W轴转动；装在左右立柱之间的横梁通过传动机构沿Z轴方向作直线运动，安装抛光轮的机头架绕U轴转动，以上六个方向的运动均是由各自独立的伺服电机驱动，并通过伺服系统全程数控。采用该结构的六轴联动数控抛光机可加工工件的任意方向和角度，加工质量稳定，有效提高生产效率和经济效益。
Description
技术领域
本发明属于抛光机械设备制造领域，具体涉及一种六轴联动数控抛光机。
背景技术
现有的抛光设备，抛光轮一般都是在固定位置旋转，手持工件或将工件装在简易可推拉夹具上，工人一直处于高度紧张状态，劳动强度大，因操作者注意力的波动导致质量不稳定，且容易引发安全事故，生产效率低下。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能实现对工件任意位置进行抛光的六轴联动数控抛光机，采用该抛光机加工的工件抛光质量稳定和一致，将工人从体力繁重的恶劣环境中彻底摆脱出来，工人装夹完工件后，抛光工作就全程由机器来完成，有效提高生产效率和经济效益。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种六轴联动数控抛光机，包括大底座、活动底座、工作台、三通回转座、立柱、横梁及机头架，抛光轮安装在机头架上，工件安装在三通回转座上，活动底座通过传动机构在大底座上沿X轴方向作直线运动；工作台在活动底座上通过传动机构沿Y轴方向作直线运动；三通回转座在工作台上绕V轴转动，工件装夹在三通回转座上绕W轴转动；装在左右立柱之间的横梁通过传动机构沿Z轴方向作直线运动，安装抛光轮的机头架绕U轴转动。
所述传动机构为齿轮齿条传动机构，通过伺服电机驱动减速器，带动齿轮旋转，与齿轮驱动啮合的齿条沿齿条座作直线运动。
所述传动机构为滚珠丝杆传动机构，伺服电机经同步带、同步轮、带动滚珠丝杆转动，丝杆套沿丝杆的轴线方向作直线运动。
所述传动机构为链轮链条传动机构，伺服电机驱动减速器，带动链条、链轮动作，在位于两链轮之间的链条上设有连接块，链条在两链轮之间作往返直线运动。
所述抛光轮安装在机头架上，由一伺服电机驱动减速器使安装在减速器输出端的机头架绕U轴转动，从而带动装在机头架上的抛光轮绕U轴转动。
所述三通回转座包括两台伺服电机、两台伺服电机分别驱动的下减速器和上减速器、竖直伞齿轮轴、上轴套、下轴套及一对伞齿轮，上减速器与下减速器的输出轴孔是同心的，它们分别通过上轴套与下轴套输出旋转运动；竖直伞齿轮轴从以上两个轴套中穿过，但它只与下轴套间有键连接，而不会受上轴套的影响；这样，上轴套带动三通回转座绕V轴旋转；下轴套通过伞齿轮轴及一对伞齿轮带动装在三通回转座上的工件绕W轴转动。
所述机头架具有两个或两个以上，与机头架连接的减速器的输入端位于同一轴线上，彼此之间用连接轴、连轴节连接，伺服电机经过同步带、同步带轮传动后驱动各减速器同步运转。
所述三通回转座具有两个或两个以上，所有三通回转座的上减速器的输入端同轴，彼此之间用连轴节连接；所有三通回转座的下减速器的输入端同轴，彼此之间用连轴节连接。
所述三通回转座与机头架的数量相同，彼此一一对应。
本发明的积极效果：工件随活动底座沿X轴方向作直线运动，随工作台沿Y轴方向作直线运动，随三通回转座绕V轴旋转，绕三通回转座的W轴旋转；抛光轮随横梁沿Z轴方向作直线运动，随机头架绕U轴旋转，以上六个运动均由各自独立的伺服电机驱动，可以按设定的程序完成预定义的抛光工序，实现工件的任意角度、位置加工。由于对工人的经验的依赖没有了，工艺的质量稳定且具有一致性，从而确保了抛光质量的稳定和一致，提高生产效率和效益。
附图说明
图1是六轴联动数控抛光机的主视结构示意图；
图2是六轴联动数控抛光机的俯视结构示意图；
图3是齿轮齿条传动机构实现直线运动的结构示意图；
图4是滚珠丝杆传动机构实现直线运动的结构示意图；
图5是链轮链条传动机构实现直线运动的结构示意图；
图6是机头架绕U轴旋转的结构示意图；
图7是三通回转座V、W两轴回转运动的结构示意图；
图8是多工位数控抛光机横梁传动轴的结构示意图；
图9是多工位数控抛光机工作台传动轴的结构示意图。；
具体实施方式
下面结合附图对本发明六轴联动数控抛光机作进一步的详细说明；
如图1、图2：本发明所述六轴联动数控抛光机，主要由大底座1、活动底座2、工作台3、三通回转座4、左右立柱5、横梁6、机头架73、抛光轮74等构成。活动底座2在大底座1上沿X轴向作直线运动；工作台3在活动底座2上沿Y轴向作直线运动；三通回转座4在工作台3上绕V轴旋转；工件在三通回转座4上绕W轴旋转；横梁6在立柱5上沿Z轴方向作直线运动；机头架73带动抛光轮74绕U轴旋转，上述所有6个运动均由彼此独立的伺服电机驱动，经由同步带、齿轮减速器、齿轮齿条传动或滚珠丝杆传动或链传动的直线运动(抛光机相对运动的一对运动副分别安装在做直线运动的传动机构的一对运动副上)以及旋转运动等将动力传递到运动部件。根据不同的零件编排抛光工艺，编制好程序后，除人工装夹与拆卸外，整个抛光过程按程序自动完成。
参见图3：伺服电机21驱动减速器22，带动齿轮23旋转，由于齿条24配合安装在固定的齿条座25上，齿条24经齿轮23驱动后在具条座25上往返移动，从而实现直线运动。
参见图4：主启动伺服电机21，经过同步带27、同步轮26、同步轮28，带动滚珠丝杆转动，丝杆套31沿丝杆30的轴线方向作直线运动，从而实现直线运动。
参见图5：伺服电机21驱动减速器22，再经过链轮32、链轮34、链条33的传动，带动连接块35在两链轮之间作直线运动。
上述三种直线运动机构可用于活动底座2与大底 1之间、工作台3与活动底座2之间以及横梁 与立柱5之间，根据实际需要，可采用单一的直线运动机构，也可采用多种直线运动机构的结合。
参见图6：伺服电机21驱动减速器30，带动机头架73绕U轴旋转，而抛光轮74就装在机头架73上，从而实现对工件不同角度表面的抛光。
参见图7：所述三通回转座包括两台伺服电机、两台伺服电机分别驱动的下减速器和上减速器、竖直伞齿轮轴、上轴套、下轴套及一对伞齿轮，上减速器(221)与下减速器(222)的输出轴孔是同心的，它们分别通过上轴套(38)与下轴套(37)输出旋转运动；竖直伞齿轮轴(36)从以上两个轴套中穿过，但它只与下轴套(37)间有键连接，而不会受上轴套(38)的影响；这样，上轴套(38)带动三通回转座(4)绕V轴旋转；下轴套(37)通过伞齿轮轴(36)及一对伞齿轮(40)、(41)带动装在三通回转座上的工件绕W轴转动；V轴、W轴旋转运动的传动系统除了减速器的输出轴孔同轴心外，其余各部分均是独立的，它们共同给工作提供了V、W两个轴向的转动，可以实现工件待加工表面的灵活切换。
参见图8：当抛光机的工位数大于1时，电机21经过同步带62、同步带轮61、同步带轮63将转动传到一台减速器22，所有减速器的输入端位于同一轴线上，彼此之间用连接轴65、连轴节66连接，这样所有减速器的输入端同步，以此保证装在减速器22输出端的所有工位的机头架73绕U轴的偏摆同步。
参见图9：当抛光机的工位数大于1时，分别由两台电机21驱动的上减速器221与下减速器222的输出轴孔同轴，其它工位上的减速器也是如此，且所有上减速器221的输入端位于同一轴线上，彼此之间用连轴节42连接，这样各个工位的上减速器的输入端同步，以此保证所有工位V轴的旋转输出同步；所有下减速器的输入也位于同一轴线上，彼此之间用连轴节43连接，这样各个工位的下减速器的输入同步，以此保证所有工位W轴的旋转输出同步。
无论是单头抛光机还是多工位抛光机，其主要功能结构部分是相同的，只是多工位抛光机与单头抛光机相比，磨头之间多了图8所示的多头分布与连接及传动关系；工件所在的三通回转座4之间多了图9所示的多头分布与连接及传动关系。上述两个部分数量相同，具有一一对应的关系，即工位数不小于1，可同时对多个工件进行抛光。
Claims (9)
1.一种六轴联动数控抛光机，包括大底座(1)、活动底座(2)、工作台(3)、三通回转座(4)、立柱(5)、横梁(6)及机头架(73)，其特征在于：抛光轮(74)安装在机头架(73)上，工件安装在三通回转座(4)上，活动底座(2)通过传动机构在大底座(1)上沿X轴方向作直线运动；工作台(3)在活动底座(2)上通过传动机构沿Y轴方向作直线运动；三通回转座(4)在工作台(3)上绕V轴转动，工件装夹在三通回转座(4)上绕W轴转动；装在左右立柱(5)之间的横梁(6)通过传动机构沿Z轴方向作直线运动，安装抛光轮(74)的机头架(73)绕U轴转动。
2.根据权利要求1所述的六轴联动数控抛光机，其特征在于：所述传动机构为齿轮齿条传动机构，通过伺服电机(21)驱动减速器(22)，带动齿轮(23)旋转，与齿轮(23)驱动啮合的齿条(24)沿齿条座(25)作直线运动。
3.根据权利要求1所述的六轴联动数控抛光机，其特征在于：所述传动机构为滚珠丝杆传动机构，伺服电机(21)经同步带(27)、同步轮(26)、(28)带动滚珠丝杆(30)转动，丝杆套(31)沿丝杆(30)的轴线方向作直线运动。
4.根据权利要求1所述的六轴联动数控抛光机，其特征在于：所述传动机构为链轮链条传动机构，伺服电机(21)驱动减速器(22)，带动链条(33)、链轮(32，34)动作，在位于两链轮(32，34)之间的链条(33)上设有连接块(35)，链条(33)在两链轮(32，34)之间作往返直线运动。
5.根据权利要求1所述的六轴联动数控抛光机，其特征在于：所述抛光轮(74)安装在机头架(73)上，由一伺服电机(21)驱动减速器(22)使安装在减速器(22)输出端的机头架(73)绕U轴转动，从而带动装在机头架(73)上的抛光轮(74)绕U轴转动。
6.根据权利要求1所述的六轴联动数控抛光机，其特征在于：所述三通回转座包括两台伺服电机、两台伺服电机分别驱动的下减速器(221)和上减速器(222)、竖直伞齿轮轴(36)、上轴套(38)、下轴套(37)及一对伞齿轮(40)，上减速器(221)与下减速器(222)的输出轴孔是同心的，它们分别通过上轴套(38)与下轴套(37)输出旋转运动；竖直伞齿轮轴(36)从以上两个轴套中穿过，它只与下轴套(37)间有键连接，上轴套(38)带动三通回转座(4)绕V轴旋转；下轴套(37)通过伞齿轮轴(36)及一对伞齿轮(40)、(41)带动装在三通回转座上的工件绕W轴转动。
7.根据权利要求5所述的六轴联动数控抛光机，其特征在于：所述机头架(73)具有两个或两个以上，与机头架(73)连接的减速器(22)的输入端位于同一轴线上，彼此之间用连接轴(65)、连轴节(66)连接，伺服电机(21)经过同步带(62)、同步带轮(61，63)传动后驱动各减速器(22)同步运转。
8.根据权利要求6所述的六轴联动数控抛光机，其特征在于：所述三通回转座(4)具有两个或两个以上，所有三通回转座(4)的上减速器(221)的输入端同轴，彼此之间用连轴节(42)连接；所有三通回转座(4)的下减速器(222)的输入端同轴，彼此之间用连轴节(43)连接。
9.根据权利要求7或8所述的六轴联动数控抛光机，其特征在于：所述三通回转座(4)与机头架(73)的数量相同，彼此一一对应。
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