CN106112571A - 一种数控等分回转工作台 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种数控等分回转工作台。其中，包括支座、工作转台、蜗杆和传动机构，蜗杆经由传动机构带动工作转台转动。还包括：蜗杆套，蜗杆的一端可转动地安装于蜗杆套；抱紧套，安装于支座，蜗杆套安装于抱紧套内侧；以及抱紧装置，抱紧装置配置成受控地在工作转台转动时使抱紧套抱紧蜗杆套；以及在工作转台定位时使抱紧套松开蜗杆套，以允许蜗杆沿蜗杆的轴线方向运动。在工作转台转动时可保证运动的精确传递，在工作转台定位时使蜗杆实现自动轴向浮动，从而能够解决蜗轮蜗杆与工作转台分度时精确定位产生干涉的问题，避免蜗杆蜗轮干涉对工作转台精确定位的影响，保证工作转台的精确定位和分度可靠，提高可靠度。

Description

一种数控等分回转工作台

技术领域

本发明涉及一种数控机床附件技术领域，特别是涉及一种数控等分回转工作台。

背景技术

机械工业是国民经济的基础性产业也是国民经济的装备产业，机械工业的发展水平在很大程度上影响甚至决定着相关产业部门的技术进步和产业发展，机床工业则是机械工业的基础和重要组成部分，数控机床功能部件及其制造技术又是数控机床赖以完成高效、高精及复杂零件加工不可或缺的重要核心组成部分，是实现工业自动化的必要条件。数控回转工作台作为数控机床的重要功能部件，其性能的好坏直接影响机床的整体性能。现有的数控回转工作台是利用伺服电机带动齿轮组，蜗杆蜗轮带动工作转台旋转，然而发明人发现现有的数控回转工作转台的精度很难保证。

发明内容

本发明的发明人认为现有数控回转工作台的精度很难保证的一个原因是蜗杆副的加工精度可能不够。特别地，发明人还认为现有的数控回转工作台在工作转台分度定位时，工作转台有可能需要旋转一个小角度，转到理想位置，此时需要蜗轮转动，然而此时，蜗杆是固定的，而蜗杆传动又是自锁的，蜗轮不能带动蜗杆旋转，也造成了精度不够。这种情况下就要求工作转台的粗定位必须准确，以使分度时的精确定位尽量不进行转动。进一步地，即使工作转台的粗定位相当准确，在使用过程中，由于零点位置调整及传动误差等原因，还会经常出现蜗轮蜗杆与工作转台分度时精确定位产生干涉，造成工作转台分度不准和蜗轮蜗杆损伤。

因此，本发明的目的旨在克服现有的数控回转工作台的至少一个缺陷，提供一种新颖的数控等分回转工作台，其能够解决蜗轮蜗杆与工作转台分度时精确定位产生干涉的问题，保证工作转台的精确定位和分度可靠，提高可靠度。

为了实现上述目的，本发明提供了一种数控等分回转工作台，包括支座、工作转台、蜗杆和传动机构，所述蜗杆经由所述传动机构带动所述工作转台转动。特别地，数控等分回转工作台还包括：

蜗杆套，所述蜗杆的一端可转动地安装于所述蜗杆套；

抱紧套，安装于所述支座，所述蜗杆套安装于所述抱紧套内侧；以及

抱紧装置，所述抱紧装置配置成受控地在所述工作转台转动时使所述抱紧套抱紧所述蜗杆套；以及在所述工作转台定位时使所述抱紧套松开所述蜗杆套，以允许所述蜗杆沿所述蜗杆的轴线方向运动。

进一步地，所述抱紧套的外侧和所述支座之间设置有压腔；

所述抱紧装置包括压力源和压力管路，所述压力管路与所述压腔连通，以向所述压腔内输入液体或气体，使所述抱紧套抱紧所述蜗杆套。

进一步地，所述抱紧装置还包括换向阀，所述压力源经由所述换向阀与所述压力管路连通。

进一步地，还包括定位装置，配置成受控地实现所述工作转台分度定位，且所述定位装置具有刹紧腔、与所述刹紧腔连通的刹紧管路、松开腔以及与所述松开腔连通的松开管路；

所述换向阀至少具有第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口，且受控地同时使所述第一阀口与所述第二阀口连通、所述第三阀口与所述第四阀口连通，或同时使所述第一阀口与所述第三阀口连通、所述第二阀口与所述第四阀口连通；

所述第一阀口与所述压力源连通，所述第二阀口与所述松开管路以及所述压力管路均连通，所述第三阀口与所述刹紧管路连通，所述第四阀口配置回油。

进一步地，所述定位装置还包括双联齿盘、转动齿盘、固定齿盘和刹紧活塞；

所述转动齿盘与所述工作转台固定连接；

所述固定齿盘安装于所述支座；

所述刹紧腔和所述松开腔位于所述刹紧活塞的两侧；

所述双联齿盘安装于所述刹紧活塞，以在所述刹紧活塞的带动下与所述转动齿盘以及与所述固定齿盘同时啮合或同时脱离啮合。

进一步地，所述抱紧套由弹性材料制成。

进一步地，所述抱紧套为薄壁圆筒。

进一步地，所述传动机构包括：

主轴，可转动地安装于所述支座，且所述工作转台安装于所述主轴的一端；

蜗轮，设置于所述主轴的另一端，其与所述蜗杆啮合。

本发明提供的数控等分回转工作台，因为具有抱紧套和抱紧装置，在工作转台转动时使抱紧套抱紧蜗杆套，可保证运动的精确传递。在工作转台制动时使抱紧套松开蜗杆套，以允许蜗杆沿蜗杆的轴线方向运动，即使蜗杆实现自动轴向浮动，从而能够解决蜗轮蜗杆与工作转台的精确定位产生干涉的问题，避免蜗杆蜗轮干涉对工作转台精确定位的影响，保证工作转台的精确定位和分度可靠，提高可靠度。

进一步地，由于本发明提供的数控等分回转工作台中抱紧装置和定位装置使用一套液压系统，通过特殊的管路连接，仅通过换向阀的换向，就可实现定位装置的啮合与蜗杆的轴向浮动同步进行，以及定位装置的脱开与蜗杆的轴向固定同步进行，结构简单，控制可靠方便。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的数控等分回转工作台的示意性主视图；

图2是根据本发明一个实施例的数控等分回转工作台的示意性俯视图；

图3是图2中A处的示意性放大图；

图4是根据本发明一个实施例的数控等分回转工作台的示意性原理图。

具体实施方式

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

图1是根据本发明一个实施例的数控等分回转工作台的示意性主视图。如图1所示，并参考图2至图4。本发明实施例提供了一种数控等分回转工作台，其可包括支座10、工作转台20、蜗杆30、蜗杆套40、抱紧套50、抱紧装置和传动机构。抱紧套50安装于支座10。蜗杆套40安装于抱紧套50内侧。蜗杆30的一端可转动地安装于蜗杆套40可经由传动机构带动工作转台20转动。特别地，抱紧装置配置成受控地在工作转台20转动时使抱紧套50抱紧蜗杆套40；以及在工作转台20定位时使抱紧套50松开蜗杆套40，以允许蜗杆30沿蜗杆30的轴线方向运动。也就是说，本发明的数控等分回转工作台，在工作转台20转动时使抱紧套50抱紧蜗杆套40，可保证运动的精确传递。在工作转台20定位时使抱紧套50松开蜗杆套40，以允许蜗杆30沿蜗杆30的轴线方向运动，即使蜗杆30实现自动轴向浮动，从而能够解决蜗轮蜗杆30与工作转台20分度时精确定位产生干涉的问题，保证工作转台20的精确定位和分度可靠，提高可靠度。且还能够保护蜗杆30和蜗轮31等，防止产生机械损伤。该数控等分回转工作台也可被称为蜗杆30可窜动式防干涉数控等分回转工作台。

在本发明的一些实施例中，抱紧套50的外侧和支座10之间设置有压腔51。抱紧装置包括压力源和压力管路61，压力管路61与压腔51连通，以向压腔51内输入液体或气体，使抱紧套50抱紧蜗杆套40。

优选地，压力源为油泵。进一步地，抱紧套50由弹性材料制成。例如，抱紧套50为薄壁圆筒，通过螺钉固定于支座10。抱紧装置还可包括换向阀62，压力源经由换向阀62与压力管路61连通，以通过一根管路实现压腔51的进油和放油。也就是说，当需要进油时，油泵通过换向阀62向压腔51内输入液压油，当需要放油时，换向阀62换向，在蜗杆30自身调整运动的带动下和/或抱紧套50自身弹力的作用下，液压油从压腔51内流出，可经由换向阀62进入回收油箱。

在本发明的一些替代性实施例中，抱紧套50可具有沿其长度方向延伸、且贯穿其两端的缺口，抱紧装置可为一拉伸装置，通过连接件使缺口的两个边缘相互靠近或远离实现对蜗杆套40的抱紧或松开。

在本发明的一些实施例中，传动机构包括主轴11和蜗轮31。主轴11可转动地安装于支座10，且工作转台20安装于主轴11的一端。例如，主轴11可竖直设置，工作转台20设置于主轴11的上端。蜗轮31可通过螺钉设置于主轴11的另一端，其与蜗杆30啮合。例如，蜗轮31设置于主轴11的下端。数控等分回转工作台还可包括伺服电机12和传动齿轮组。传动齿轮组可为一组直齿轮，以将伺服电机12输出的旋转运动传递至蜗杆30。

在本发明的一些实施例中，数控等分回转工作台还包括定位装置。定位装置配置成实现工作转台20分度定位。优选地，定位装置可具有双联齿盘71、转动齿盘72和固定齿盘73。转动齿盘72与工作转台20固定连接，具体地，转动齿盘72可通过螺钉固定安装于工作转台20的下表面。固定齿盘73安装于支座10，可与转动齿盘72平齐。双联齿盘71可配置成与转动齿盘72以及与固定齿盘73同时啮合，进行准确定位；或同时脱离啮合，以允许工作转台20转动。工作时，通过蜗杆30蜗轮传动，三个齿盘精确定位，具体是伺服电机12通过蜗杆30蜗轮传动，带动工作转台20回转，实现粗定位，粗定位后，通过双联齿盘71与转动齿盘72以及与固定齿盘73同时啮合，实现工作转台20的定位功能。齿盘作为分度元件具有高的分度精度和重复精度，从而保证工作转台20的分度精度和重复精度。

进一步地，可利用液压或气压促使转动齿盘72以及与固定齿盘73同时啮合或同时脱离啮合。定位装置还可具有刹紧腔、与刹紧腔连通的刹紧管路63、松开腔、与松开腔连通的松开管路64和刹紧活塞65。刹紧腔和松开腔位于刹紧活塞65的两侧。双联齿盘71安装于刹紧活塞65，以在刹紧活塞65的带动下与转动齿盘72以及与固定齿盘73同时啮合或同时脱离啮合。

特别地，为了数控等分回转工作台的结构简单，控制简单可靠，换向阀62至少具有第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口，如电磁阀、四通阀，且换向阀62可受控地同时使第一阀口与第二阀口连通、第三阀口与第四阀口连通，或同时使第一阀口与第三阀口连通、第二阀口与第四阀口连通。第一阀口与压力源连通，第二阀口与松开管路64连通，第三阀口与刹紧管路63以及压力管路61均连通，第四阀口配置回油。

数控等分回转工作台这样设置，可使抱紧装置和定位装置使用一套液压/气压系统，通过特殊的管路连接，仅通过换向阀62的换向，就可实现定位装置的定位与蜗杆30的轴向浮动同步进行，以及定位装置的松开与蜗杆30的轴向固定同步进行，结构简单，控制可靠方便。通过使蜗杆30实现自动轴向浮动，避免蜗杆30蜗轮干涉对双联齿盘71与转动齿盘72以及与固定齿盘73同时啮合的影响，即避免对齿盘精确分度的影响，从而实现高的分度精度。

本发明实施例的数控等分回转工作台工作过程可如下：系统发出指令，双联齿盘71脱开，工作转台20完成松开动作，与此同时与松开腔贯通，压腔51进油，在油压作用下，抱紧套50抱紧在蜗杆套40，将蜗杆套40与支座10固定，从而将蜗杆30轴向位置固定。伺服电机12可通过齿轮蜗杆30蜗轮带动工作转台20旋转，带动工作转台20转到设定的角度，系统发出刹紧指令，换向阀62动作，刹紧腔进油，松开腔与回收油箱接通回油，刹紧活塞65向上移动，带动双联齿盘71向上移动，双联齿盘71完成刹紧定位；同时，压腔51内压力油泄压，抱紧套50因弹性复位，松开对蜗杆套40的抱紧，蜗杆套40和抱紧套50可自由滑动，蜗杆30可以在轴向自由移动，工作转台20回转方向上完全有齿盘定位，没有其他干涉的地方，保证工作转台20可靠定位。也就是说，当伺服电机12旋转到位后，蜗杆30停止旋转，抱紧套50松开，蜗杆套40在抱紧套50中可以滑动，工作转台20刹紧，转动齿盘72带动主轴11转到正确位置，蜗杆30可跟随蜗轮在蜗杆30轴向移动，保证三个齿盘可靠定位，也不会损伤蜗轮31蜗杆30。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (8)

1.一种数控等分回转工作台，包括支座、工作转台、蜗杆和传动机构，所述蜗杆经由所述传动机构带动所述工作转台转动；其特征在于，还包括：

蜗杆套，所述蜗杆的一端可转动地安装于所述蜗杆套；

抱紧套，安装于所述支座，所述蜗杆套安装于所述抱紧套内侧；

抱紧装置，所述抱紧装置配置成受控地在所述工作转台转动时使所述抱紧套抱紧所述蜗杆套；以及在所述工作转台定位时使所述抱紧套松开所述蜗杆套，以允许所述蜗杆沿所述蜗杆的轴线方向运动。

2.根据权利要求1所述的数控等分回转工作台，其特征在于，

所述抱紧套的外侧和所述支座之间设置有压腔；

所述抱紧装置包括压力源和压力管路，所述压力管路与所述压腔连通，以向所述压腔内输入液体或气体，使所述抱紧套抱紧所述蜗杆套。

3.根据权利要求2所述的数控等分回转工作台，其特征在于，所述抱紧装置还包括换向阀，所述压力源经由所述换向阀与所述压力管路连通。

4.根据权利要求3所述的数控等分回转工作台，其特征在于，还包括：

定位装置，配置成受控地实现所述工作转台分度定位，且所述定位装置具有刹紧腔、与所述刹紧腔连通的刹紧管路、松开腔以及与所述松开腔连通的松开管路；

所述换向阀至少具有第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口，且受控地同时使所述第一阀口与所述第二阀口连通、所述第三阀口与所述第四阀口连通，或同时使所述第一阀口与所述第三阀口连通、所述第二阀口与所述第四阀口连通；

所述第一阀口与所述压力源连通，所述第二阀口与所述松开管路以及所述压力管路均连通，所述第三阀口与所述刹紧管路连通，所述第四阀口配置回油。

5.根据权利要求4所述的数控等分回转工作台，其特征在于，

所述定位装置还包括双联齿盘、转动齿盘、固定齿盘和刹紧活塞；

所述转动齿盘与所述工作转台固定连接；

所述固定齿盘安装于所述支座；

所述刹紧腔和所述松开腔位于所述刹紧活塞的两侧；

所述双联齿盘安装于所述刹紧活塞，以在所述刹紧活塞的带动下与所述转动齿盘以及与所述固定齿盘同时啮合或同时脱离啮合。

6.根据权利要求1所述的数控等分回转工作台，其特征在于，

所述抱紧套由弹性材料制成。

7.根据权利要求6所述的数控等分回转工作台，其特征在于，

所述抱紧套为薄壁圆筒。

8.根据权利要求1所述的数控等分回转工作台，其特征在于，所述传动机构包括：

主轴，可转动地安装于所述支座，且所述工作转台安装于所述主轴的一端；

蜗轮，设置于所述主轴的另一端，其与所述蜗杆啮合。