CN110170857B - 一种圆编机加工专用机的轴转单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种圆编机加工专用机的轴转单元。采用的技术方案是：包括安装架、驱动部、螺栓、运动底座、刀头安装部、球铰接头电伸缩杆。本发明通过双电机及锥齿轮和双面齿盘的配合，实现对输出转轴的自转和公转之间的自由的运动切换，由此轴转单元驱动的刀具将有更多的运动自由度，同时通过电伸缩杆的配合可实现对刀具小角度范围的调整，从而使刀具的可加工角度更加全面，可整体提升刀具能够满足的加工位置和加工角度的范围，提升整个设备的加工能力，而整个装置结构简单，控制方便，使圆编机及相似部件的加工更加简单高效。

Description

一种圆编机加工专用机的轴转单元
技术领域
本发明属于机械加工领域，涉及一种圆编机加工专用机的轴转单元。
背景技术
在圆编机的生产加工中用到的加工装备包含驱动单元、控制器、加工机头、轴转单元、驱动头、刀具等部件，主要工作为通过控制器控制周转单元及驱动头等部位配合工作，由轴转单元带动驱动头的进行方位及角度的调整，由驱动头驱动刀具对圆编机的内盘进行加工，因加工部件的相对复杂及加工位置的不同，所以在加工过程中需要驱动头及刀具进行位置调整，以对不同加工位置的加工，而无需对需加工的圆编机进行调整，这就需要轴转单元能够更加灵活，即多自由度的调整运动。用更加简单的结构及较少的驱动电机来实现多自由度运动，则能够使设备的控制更为简单，多自由度运动的实现也能够使圆编机加工更为简单高效。
发明内容
鉴于现有技术中所存在的问题，本发明公开了一种圆编机加工专用机的轴转单元，采用的技术方案是，包括安装架，所述安装架为U型且其中间位置通过螺栓固定安装驱动部，所述驱动部外接运动底座，所述运动底座上表面中心球铰接安装刀头安装部，所述运动底座上表面圆周上均布安装球铰接头电伸缩杆，所述球铰接头电伸缩杆的固定端通过球铰接安装在所述运动底座上，其伸缩端通过球铰接安装在所述刀头安装部下表面，所述球铰接头电伸缩杆数量为6个。
作为本发明的一种优选方案，所述驱动部包括壳体，所述壳体整体为球形且圆周上开有中间槽，所述中间槽一侧壁上固定安装有位置传感器标定部件，所述壳体后端面上固定安装有两个驱动电机且在所述中间槽两端处设置有限位开关，所述驱动电机的转轴伸入所述壳体内腔中且固定安装主动锥齿轮，所述壳体两侧开有安装架连接面，所述安装架固定安装在所述安装架连接面上，所述壳体内腔后端面中间位置固定连接支撑架，所述支撑架上转动安装驱动连杆，所述驱动连杆为矩形且其另一长边中间位置设置有转轴安装部，所述支撑架两侧在所述驱动连杆上转动安装从动双面齿盘，所述从动双面齿盘与所述主动锥齿轮齿配合安装，所述转轴安装部中间开孔且转动安装转轴，所述转轴一端固定连接从动锥齿轮，另一端固定连接所述运动底座，所述从动锥齿轮与两个所述从动双面齿盘配合安装，所述转轴安装部与所述中间槽对应的面上且位于所述中间槽两侧固定连接有电伸缩杆，所述电伸缩杆伸缩端固定连接锁定压片，与所述锁定压片对应位置在所述壳体内壁上开有锁定滑槽，所述锁定压片位于所述锁定滑槽中，所述转轴安装部上与所述转轴对应位置处固定安装有角度传感器，所述转轴上与所述位置传感器标定部件对应位置处固定安装有位置传感器感应部件。
作为本发明的一种优选方案，所述驱动电机选用直流电机，所述位置传感器标定部件及所述位置传感器感应部件所组成的位置传感器可选用霍尔传感器。
作为本发明的一种优选方案，所述运动底座与所述驱动部对应的面上开有球面凹槽，所述球面凹槽贴合在所述驱动部上滑动。
作为本发明的一种优选方案，所述刀头安装部包括安装板，所述安装板下部中心位置固定连接连杆，所述连杆另一端连接球铰接头，所述球铰接头活动安装在所述运动底座中。
本发明的有益效果：本发明通过双电机及锥齿轮和双面齿盘的配合，实现对输出转轴的自转和公转之间的自由的运动切换，由此轴转单元驱动的刀具将有更多的运动自由度，同时通过电伸缩杆的配合可实现对刀具小角度范围的调整，从而使刀具的可加工角度更加全面，可整体提升刀具能够满足的加工位置和加工角度的范围，提升整个设备的加工能力，而整个装置结构简单，控制方便，使圆编机及相似部件的加工更加简单高效。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的拆卸安装架后的结构示意图；
图3为本发明的壳体的内部结构剖视图；
图4为本发明的传动结构的内部结构剖视图；
图5为本发明的传动结构的局部视图。
图中：1-安装架、2-驱动部、201-壳体、202-驱动电机、203-安装架连接面、204-中间槽、205-位置传感器标定部件、206-限位开关、207-主动锥齿轮、208-从动双面齿盘、209-驱动连杆、210-转轴安装部、211-从动锥齿轮、212-支撑架、213-锁定滑槽、214-转轴、215-电伸缩杆、216-锁定压片、217-角度传感器、218-位置传感器感应部件、3-螺栓、4-运动底座、401-球面凹槽、5-刀头安装部、501-球铰接头、502-连杆、503-安装板、6-球铰接头电伸缩杆。
具体实施方式
实施例1
如图1至图5所示，本发明所述的一种圆编机加工专用机的轴转单元，采用的技术方案是，包括安装架1，所述安装架1为U型且其中间位置通过螺栓3固定安装驱动部2，所述驱动部2外接运动底座4，所述运动底座4上表面中心球铰接安装刀头安装部5，所述运动底座4上表面圆周上均布安装球铰接头电伸缩杆6，所述球铰接头电伸缩杆6的固定端通过球铰接安装在所述运动底座4上，其伸缩端通过球铰接安装在所述刀头安装部5下表面，所述球铰接头电伸缩杆6数量为6个。
所述驱动部2包括壳体201，所述壳体201整体为球形且圆周上开有中间槽204，所述中间槽204一侧壁上固定安装有位置传感器标定部件205，所述壳体201后端面上固定安装有两个驱动电机202且在所述中间槽204两端处设置有限位开关206，所述驱动电机202的转轴伸入所述壳体201内腔中且固定安装主动锥齿轮207，所述壳体201两侧开有安装架连接面203，所述安装架1固定安装在所述安装架连接面203上，所述壳体201内腔后端面中间位置固定连接支撑架212，所述支撑架212上转动安装驱动连杆209，所述驱动连杆209为矩形且其另一长边中间位置设置有转轴安装部210，所述支撑架212两侧在所述驱动连杆209上转动安装从动双面齿盘208，所述从动双面齿盘208与所述主动锥齿轮207齿配合安装，所述转轴安装部210中间开孔且转动安装转轴214，所述转轴214一端固定连接从动锥齿轮211，另一端固定连接所述运动底座4，所述从动锥齿轮211与两个所述从动双面齿盘208配合安装，所述转轴安装部210与所述中间槽204对应的面上且位于所述中间槽204两侧固定连接有电伸缩杆215，所述电伸缩杆215伸缩端固定连接锁定压片216，与所述锁定压片216对应位置在所述壳体201内壁上开有锁定滑槽213，所述锁定压片216位于所述锁定滑槽213中，所述转轴安装部210上与所述转轴214对应位置处固定安装有角度传感器217，所述转轴214上与所述位置传感器标定部件205对应位置处固定安装有位置传感器感应部件218。
所述驱动电机202选用直流电机，所述位置传感器标定部件205及所述位置传感器感应部件218所组成的位置传感器可选用霍尔传感器。
所述运动底座4与所述驱动部2对应的面上开有球面凹槽401，所述球面凹槽401贴合在所述驱动部2上滑动。
所述刀头安装部5包括安装板503，所述安装板503下部中心位置固定连接连杆502，所述连杆502另一端连球铰接头501，所述球铰接头501活动安装在所述运动底座4中。
本发明的工作原理：轴转单元主要用于带动刀具安装头或驱动头的运动，实现其不同位置的调整。本发明通过两个驱动电机202分别带动主动锥齿轮207，主动锥齿轮207带动从动双面齿盘208转动，两个从动双面齿盘208共同带动从动锥齿轮211运动，电伸缩杆215带动锁定压片216对驱动连杆209进行锁定。当两个主动锥齿轮207转动方向相同时，两个从动双面齿盘208转动方向相反，从而带动从动锥齿轮211自转，电伸缩杆215处于缩短状态，使锁定压片216压在壳体201的锁定滑槽213中，从而使驱动连杆209锁定不动，从动锥齿轮211通过转轴214带动运动底座4转动，从而可以实现安装在刀头安装部5上的刀头的转动，而角度传感器217可以对转轴214的转动角度进行检测并将信息反馈给控制系统，从而实现对刀头转动角度的检测和控制；当两个主动锥齿轮207转动方向相反时，两个从动双面齿盘208转动方向相同，从而带动从动锥齿轮211跟随从动双面齿盘208以从动双面齿盘208的轴线为中心进行公转运动，电伸缩杆215伸长，使锁定压片216脱离壳体201，从而释放驱动连杆209使其随从动锥齿轮211转动，从而使从动锥齿轮211通过转轴214带动运动底座4在壳体201表面沿中心槽204运动，实现安装在刀头安装部5上的刀头的位置调整，而位置传感器则对转轴214公转位置进行检测，当运动到相应位置后电伸缩杆215缩短，使锁定压片216再次压在壳体201的锁定滑槽213中，实现对驱动连杆209的锁定。设置的限位开关206可对运动极限位置进行限定，避免运动超限造成设备的损坏；需要调整刀头角度时，则通过球铰接头电伸缩杆6伸缩配合实现对刀头安装部5的倾角的调整。
本文中未详细说明的部件及电路连接为现有技术。
上述虽然对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，而不具备创造性劳动的修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种圆编机加工专用机的轴转单元，其特征在于：包括安装架(1)，所述安装架(1)为U型且其中间位置通过螺栓(3)固定安装驱动部(2)，所述驱动部(2)外接运动底座(4)，所述运动底座(4)上表面中心球铰接安装刀头安装部(5)，所述运动底座(4)上表面圆周上均布安装球铰接头电伸缩杆(6)，所述球铰接头电伸缩杆(6)的固定端通过球铰接安装在所述运动底座(4)上，其伸缩端通过球铰接安装在所述刀头安装部(5)下表面；所述驱动部(2)包括壳体(201)，所述壳体(201)整体为球形且圆周上开有中间槽(204)，所述中间槽(204)一侧壁上固定安装有位置传感器标定部件(205)，所述壳体(201)后端面上固定安装有两个驱动电机(202)且在所述中间槽(204)两端处设置有限位开关(206)，所述驱动电机(202)的转轴伸入所述壳体(201)内腔中且固定安装主动锥齿轮(207)，所述壳体(201)两侧开有安装架连接面(203)，所述安装架(1)固定安装在所述安装架连接面(203)上，所述壳体(201)内腔后端面中间位置固定连接支撑架(212)，所述支撑架(212)上转动安装驱动连杆(209)，所述驱动连杆(209)为矩形且其另一长边中间位置设置有转轴安装部(210)，所述支撑架(212)两侧在所述驱动连杆(209)上转动安装从动双面齿盘(208)，所述从动双面齿盘(208)与所述主动锥齿轮(207)齿配合安装，所述转轴安装部(210)中间开孔且转动安装转轴(214)，所述转轴(214)一端固定连接从动锥齿轮(211)，另一端固定连接所述运动底座(4)，所述从动锥齿轮(211)与两个所述从动双面齿盘(208)配合安装，所述转轴安装部(210)与所述中间槽(204)对应的面上且位于所述中间槽(204)两侧固定连接有电伸缩杆(215)，所述电伸缩杆(215)伸缩端固定连接锁定压片(216)，与所述锁定压片(216)对应位置在所述壳体(201)内壁上开有锁定滑槽(213)，所述锁定压片(216)位于所述锁定滑槽(213)中，所述转轴安装部(210)上与所述转轴(214)对应位置处固定安装有角度传感器(217)，所述转轴(214)上与所述位置传感器标定部件(205)对应位置处固定安装有位置传感器感应部件(218)。
2.根据权利要求1所述的一种圆编机加工专用机的轴转单元，其特征在于：所述驱动电机(202)选用直流电机。
3.根据权利要求1所述的一种圆编机加工专用机的轴转单元，其特征在于：所述位置传感器标定部件(205)及所述位置传感器感应部件(218)所组成的位置传感器可选用霍尔传感器。
4.根据权利要求1所述的一种圆编机加工专用机的轴转单元，其特征在于：所述运动底座(4)与所述驱动部(2)对应的面上开有球面凹槽(401)，所述球面凹槽(401)贴合在所述驱动部(2)上滑动。
5.根据权利要求1所述的一种圆编机加工专用机的轴转单元，其特征在于：所述刀头安装部(5)包括安装板(503)，所述安装板(503)下部中心位置固定连接连杆(502)，所述连杆(502)另一端连接球铰接头(501)，所述球铰接头(501)活动安装在所述运动底座(4)中。
6.根据权利要求1所述的一种圆编机加工专用机的轴转单元，其特征在于：所述球铰接头电伸缩杆(6)数量为6个且其均匀布设。
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