CN103817556B - 机床动力头运动结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机床动力头运动结构，包括底座、支撑架、第一驱动电机、减速机、主轴、连杆机构和若干个动力头组，通过第一驱动电机、减速机、主轴、凸轮、连杆和杠杆的巧妙设计，将主轴的转动通过厚度不等的凸轮转变为上下运动，再通过连杆和杠杆的巧妙设计，可使实现动力头的上下运动，由于杠杆上定位设有支点，可以根据需要调整杠杆上支点的位置，来改变动力头加工的行程和速度，实现动力头上下运动的精密控制，且可以以主轴为中心，设置多个动力头组，可以实现由一台驱动电机带动多个动力头同时上下运动，从而能满足多工位多工序加工机床大批量的生产加工，进一步提高机床加工的工作效率。<!--1-->

Description

机床动力头运动结构

技术领域

本发明涉及一种下料装置，具体是涉及一种机床动力头运动结构。

背景技术

生产加工精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件，一般都需在机床上进行最终加工，近年来，机床在机械制造中的应用得到了飞速发展，特别是数控机床的发展，体现了自动化、机电一体化和智能化的反向发展，但是，如何提高机床的自动化程度，精确实现机床的精密控制一致是人们关心的重要问题，动力头是机床中用于快速加工的关键部件，其性能好坏、精度高低直接影响工件的加工质量，特别是多工位、多工序的复杂精密循环加工过程中，由于要满足车削、钻孔、侧面铣削、角度钻孔等多工序工件的大批量生产量和高精度的复杂零件的精密控制，动力头往往要同时进行精密控制的旋转运动和上下运动等多种运动形式，但是，现有技术中尚缺少一种能同时实现多种运动形式精密控制的动力头运动结构。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种机床动力头运动结构，能够根据需要调整杠杆上支点的位置，来改变动力头加工的行程和速度，实现动力头上下运动的精密控制，能够实现由一台驱动电机带动多个动力头同时上下运动，从而能满足多工位多工序加工机床大批量的生产加工，进而提高机床加工工作效率。

本发明的技术方案是这样实现的：一种机床动力头运动结构，包括底座、支撑架、第一驱动电机、减速机、主轴、连杆机构和若干个动力头组，以使用方向为基准，所述支撑架固定于所述底座上，且所述底座中部设有第一收容空间，所述支撑架中部设有第二收容空间，所述第一驱动电机和所述减速机设于所述第一收容空间内，且所述第一驱动电机能够驱动所述减速机，所述主轴周向转动轴向止动竖向定位穿设于所述第一收容空间和第二收容空间内，所述主轴位于所述第一收容空间内的部分与所述减速机通过齿轮连接，所述主轴位于所述第二收容空间内的部分上定位套设有上凸轮和下凸轮，所述动力头组包括第二驱动电机和动力头，所述动力头通过轴承竖向固定于所述支撑架上，所述第二驱动电机能够驱动所述动力头旋转运动，所述连杆机构包括上驱动支撑杆和下驱动支撑杆，所述上驱动支撑杆和所述下驱动支撑杆依次竖向设于所述第二收容空间内，且能够轴向运动，其他方向止动，所述上驱动支撑杆的下端面上和所述下驱动支撑杆的上端面上分别设有上滑轮和下滑轮，所述上滑轮和所述下滑轮恰可分别触及所述上凸轮和所述下凸轮，对应每一个动力头组，另设有杠杆，所述杠杆横向设置，一端与其对应的上驱动支撑杆或下驱动支撑杆中部固定连接，另一端套固于所述动力头上，中部通过支点与所述支撑架定位连接，且所述支点沿所述杠杆轴向位置能够调节。

作为本发明的进一步改进，且所述第一驱动电机能够驱动所述减速机的结构是：所述第一驱动电机和所述减速机上分别设有主动轮和从动轮，所述主动轮和所述从动轮通过皮带连接。

作为本发明的进一步改进，所述主动轮和所述从动轮为齿轮，所述皮带为同步齿形皮带。

作为本发明的进一步改进，所述第二驱动电机能够驱动所述动力头旋转运动的结构是：所述动力头设有转轴，所述第二驱动电机固定于所述支撑架上，所述第二驱动电机上设有传动轮，所述传动轮与所述转轴通过皮带连接。

作为本发明的进一步改进，所述上驱动支撑杆和所述下驱动支撑杆依次竖向设于所述第二收容空间内，且能够轴向运动，其他方向止动的结构是：所述上驱动支撑杆和所述下驱动支撑杆分别通过弹性装置定位于所述支撑架上。

作为本发明的进一步改进，所述弹性装置包括弹簧和支柱，所述上驱动支撑杆和所述下驱动支撑杆分别与所述弹簧一端固定连接，所述弹簧另一端与所述支柱一端固定连接，所述支柱另一端固定于所述支撑架上。

本发明的有益效果是：本发明提供一种机床动力头运动结构，通过皮带连接第二驱动电机与动力头的转轴，可以实现动力头的旋转运动，通过第一驱动电机、减速机、主轴、凸轮、连杆和杠杆的巧妙设计，将主轴的转动通过厚度不等的凸轮转变为上下运动，再通过连杆和杠杆的巧妙设计，可使实现动力头的上下运动，由于杠杆上定位设有支点，可以根据需要调整杠杆上支点的位置，来改变动力头加工的行程和速度，实现动力头上下运动的精密控制，且可以以主轴为中心，设置多个动力头组，可以实现由一台驱动电机带动多个动力头同时上下运动，从而能满足多工位多工序加工机床大批量的生产加工，进一步提高机床加工的工作效率。此外，第二驱动电机与动力头，以及第一驱动电机与减速机通过皮带连接，在机床装置维护时便于拆装维修，同时能有效地减少在动力传输过程中产生的震动问题，便于加工出复杂高精度工件。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

结合附图，作以下说明：

1——底座2——支撑架

3——第一驱动电机4——减速机

5——主轴6——第一收容空间

7——第二收容空间8——上凸轮

9——下凸轮10——第二驱动电机

11——动力头12——上驱动支撑杆

13——下驱动支撑杆14——上滑轮

15——下滑轮16——杠杆

17——支点18——皮带

19——弹簧20——支柱

具体实施方式

如图1所示，一种机床动力头运动结构，包括底座1、支撑架2、第一驱动电机3、减速机4、主轴5、连杆机构和若干个动力头组，以使用方向为基准，所述支撑架固定于所述底座上，且所述底座中部设有第一收容空间6，所述支撑架中部设有第二收容空间7，所述第一驱动电机和所述减速机设于所述第一收容空间内，且所述第一驱动电机能够驱动所述减速机，所述主轴周向转动轴向止动竖向定位穿设于所述第一收容空间和第二收容空间内，所述主轴位于所述第一收容空间内的部分与所述减速机通过齿轮连接，所述主轴位于所述第二收容空间内的部分上定位套设有上凸轮8和下凸轮9，所述动力头组包括第二驱动电机10和动力头11，所述动力头通过轴承竖向固定于所述支撑架上，所述第二驱动电机能够驱动所述动力头旋转运动，所述连杆机构包括上驱动支撑杆12和下驱动支撑杆13，所述上驱动支撑杆和所述下驱动支撑杆依次竖向设于所述第二收容空间内，且能够轴向运动，其他方向止动，所述上驱动支撑杆的下端面上和所述下驱动支撑杆的上端面上分别设有上滑轮14和下滑轮15，所述上滑轮和所述下滑轮恰可分别触及所述上凸轮和所述下凸轮，对应每一个动力头组，另设有杠杆16，所述杠杆横向设置，一端与其对应的上驱动支撑杆或下驱动支撑杆中部固定连接，另一端套固于所述动力头上，中部通过支点17与所述支撑架定位连接，且所述支点沿所述杠杆轴向位置能够调节，这样，动力头工作时，动力头通过轴承竖向固定于支撑架上，第二驱动电机带动动力头做旋转运动，当需要上下移动动力头时，启动第一驱动电机，第一驱动电机带动减速机转动，将第一驱动电机的回转数减速到所要的回转数，减速机驱动主轴转动，主轴带动套固于其上的上凸轮和下凸轮转动，由于凸轮的厚度差异，上、下凸轮在转动的过程中即为上、下驱动支撑杆提供上下运动的驱动力，以上驱动支撑杆为例，当上驱动支撑杆向上运动时，带动固定于连杆上的杠杆的一端向上运动，根据杠杆原理，杠杆的另一端向下运动，从而实现动力头向下运动，反之，当上驱动支撑杆向下运动时，带动固定于连杆上的杠杆的一端向下运动，根据杠杆原理，杠杆的另一端向上运动，从而实现动力头向上运动，如此往复，能够实现动力头自动化上下往复运动，根据机床加工需要，可以以主轴为中心，设置多个动力头组，实现由一台驱动电机带动多个动力头同时上下运动，从而能满足多工位多工序加工机床大批量的生产加工，特别的，杠杆上定位设置的支点沿杠杆轴向可调节，因此，可以根据需要调整杠杆上支点的位置，来改变动力头加工的行程和速度，实现动力头上下运动的精密控制。

优选的，且所述第一驱动电机能够驱动所述减速机的结构是：所述第一驱动电机和所述减速机上分别设有主动轮和从动轮，所述主动轮和所述从动轮通过皮带18连接，使用皮带连接第一驱动电机和减速机，在机床装置维护时便于对第一驱动电机和减速机拆装维修，同时能有效地减少在动力传输过程中产生的震动问题，便于加工出复杂高精度工件。

优选的，所述主动轮和所述从动轮为齿轮，所述皮带为同步齿形皮带。

优选的，所述第二驱动电机能够驱动所述动力头旋转运动的结构是：所述动力头设有转轴，所述第二驱动电机固定于所述支撑架上，所述第二驱动电机上设有传动轮，所述传动轮与所述转轴通过皮带连接，这样，使用皮带连接动力头和第二驱动电机，在机床装置维护时便于对动力头和第二驱动电机的拆装维修，同时能有效地减少在动力传输过程中产生的震动问题，便于加工出复杂高精度工件。

优选的，所述上驱动支撑杆和所述下驱动支撑杆依次竖向设于所述第二收容空间内，且能够轴向运动，其他方向止动的结构是：所述上驱动支撑杆和所述下驱动支撑杆分别通过弹性装置定位于所述支撑架上。

优选的，所述弹性装置包括弹簧19和支柱20，所述上驱动支撑杆和所述下驱动支撑杆分别与所述弹簧一端固定连接，所述弹簧另一端与所述支柱一端固定连接，所述支柱另一端固定于所述支撑架上。

以上实施例是参照附图，对本发明的优选实施例进行详细说明，本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更，但不背离本发明的实质的情况下，都落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种机床动力头运动结构，其特征在于：包括底座(1)、支撑架(2)、第一驱动电机(3)、减速机(4)、主轴(5)、连杆机构和若干个动力头组，以使用方向为基准，所述支撑架固定于所述底座上，且所述底座中部设有第一收容空间(6)，所述支撑架中部设有第二收容空间(7)，所述第一驱动电机和所述减速机设于所述第一收容空间内，且所述第一驱动电机能够驱动所述减速机，所述主轴周向转动轴向止动竖向定位穿设于所述第一收容空间和第二收容空间内，所述主轴位于所述第一收容空间内的部分与所述减速机通过齿轮连接，所述主轴位于所述第二收容空间内的部分上定位套设有上凸轮(8)和下凸轮(9)，所述动力头组包括第二驱动电机(10)和动力头(11)，所述动力头通过轴承竖向固定于所述支撑架上，所述第二驱动电机能够驱动所述动力头旋转运动，所述连杆机构包括上驱动支撑杆(12)和下驱动支撑杆(13)，所述上驱动支撑杆和所述下驱动支撑杆依次竖向设于所述第二收容空间内，且能够轴向运动，其他方向止动，所述上驱动支撑杆的下端面上和所述下驱动支撑杆的上端面上分别设有上滑轮(14)和下滑轮(15)，所述上滑轮和所述下滑轮恰可分别触及所述上凸轮和所述下凸轮，对应每一个动力头组，另设有杠杆(16)，所述杠杆横向设置，一端与其对应的上驱动支撑杆或下驱动支撑杆中部固定连接，另一端套固于所述动力头上，中部通过支点(17)与所述支撑架定位连接，且所述支点沿所述杠杆轴向位置能够调节。

2.根据权利要求1所述的机床动力头运动结构，其特征在于：且所述第一驱动电机能够驱动所述减速机的结构是：所述第一驱动电机和所述减速机上分别设有主动轮和从动轮，所述主动轮和所述从动轮通过皮带(18)连接。

3.根据权利要求2所述的机床动力头运动结构，其特征在于：所述主动轮和所述从动轮为齿轮，所述皮带为同步齿形皮带。

4.根据权利要求1所述的机床动力头运动结构，其特征在于：所述第二驱动电机能够驱动所述动力头旋转运动的结构是：所述动力头设有转轴，所述第二驱动电机固定于所述支撑架上，所述第二驱动电机上设有传动轮，所述传动轮与所述转轴通过皮带连接。

5.根据权利要求1所述的机床动力头运动结构，其特征在于：所述上驱动支撑杆和所述下驱动支撑杆依次竖向设于所述第二收容空间内，且能够轴向运动，其他方向止动的结构是：所述上驱动支撑杆和所述下驱动支撑杆分别通过弹性装置定位于所述支撑架上。

6.根据权利要求5所述的机床动力头运动结构，其特征在于：所述弹性装置包括弹簧(19)和支柱(20)，所述上驱动支撑杆和所述下驱动支撑杆分别与所述弹簧一端固定连接，所述弹簧另一端与所述支柱一端固定连接，所述支柱另一端固定于所述支撑架上。