CN110480509B - 一种机头驱动机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机头驱动机构，包括底座、移动座、以及驱动组件；移动座活动安装于底座，驱动组件安装于移动座。驱动组件包括步进电机和圆齿条；步进电机连接有齿轮，圆齿条的两端穿出移动座固定于底座，齿轮与圆齿条相啮合。本发明的机头驱动机构可以实现左、右平移的直线移动以及机头的360°旋转运动，适用于加工各种不同要求的产品，便于加工装配，降低生产成本，提高加工效率。

Description

一种机头驱动机构

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种机头驱动机构。

背景技术

现有技术中，大多数的机械设备的机头驱动的方式比较繁琐，造成整机的结构复杂，加工难度大，成本较高；而且现有的机头驱动机构不能够使得机头实现360°的旋转，不能够适用于加工各种不同要求的产品，适用性较低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种机头驱动机构具备结构简单，且既可以进行直线运动，又可以进行360°旋转运动，便于加工装配，降低生产成本，提高劳动效率的优点。

为实现结构简单，便于加工装配，降低生产成本，提高加工效率的目的，本发明提供如下技术方案：

一种机头驱动机构，其包括：底座、移动座、以及驱动组件；所述移动座活动安装于所述底座，所述驱动组件安装于所述移动座；

所述驱动组件包括步进电机、齿轮、圆齿条、第一直流无刷电机、砂轮组件、两根旋转轴和同步转轴；

所述齿轮与所述步进电机的输出端相连接；所述圆齿条的两端穿出所述移动座并旋转安装在所述底座上，所述圆齿条的其中一端形成安装部，用以安装机头；所述齿轮与所述圆齿条相啮合；通过所述步进电机驱动所述齿轮旋转，带动所述移动座沿所述圆齿条来回移动，实现左、右平移的直线移动；通过外力的作用使得所述圆齿条进行360°旋转，带动所述机头做360°的旋转运动；

所述第一直流无刷电机的输出端安装有驱动轮，所述同步转轴的右端安装有两个同步轮，左端安装有一个同步轮；两根所述旋转轴的一端相互连接，另一端均安装有传动轮，且两根所述旋转轴与所述同步转轴平行设置；所述驱动轮与位于所述同步转轴右端内侧的所述同步轮之间套设有第一同步带；位于所述同步转轴右端外侧的所述同步轮，以及位于所述同步转轴左端的所述同步轮与相应的所述传动轮之间套设有第二同步带。

进一步地，所述步进电机的输出端通过联轴器连接有输出轴，所述输出轴上固定套接有电磁吸合器，所述齿轮通过滚珠轴承安装在所述输出轴上，所述电磁吸合器和所述齿轮之间设有耐磨片，所述耐磨片固定套接在所述输出轴上。

进一步地，所述驱动组件还包括第二直流无刷电机，所述第二直流无刷电机和所述第一直流无刷电机背对背地安装在所述移动座上，所述步进电机位于所述第一直流无刷电机和所述第二直流无刷电机之间。

进一步地，所述第二直流无刷电机的输出轴安装有同步齿轮，位于右侧的所述旋转轴通过推力球轴承以及螺母连接有螺杆；所述同步齿轮与所述螺杆之间套设有第三同步带。

进一步地，所述底座上还安装有模板升降组件，模板升降组件位于所述移动座的下方，用以顶升所述移动座。

进一步地，所述模板升降组件包括升降齿条、升降电机、以及推动块；所述升降电机安装于所述底座，所述升降电机的输出轴安装有啮合轮，所述啮合轮与所述升降齿条啮合；所述升降齿条的上端穿出所述底座，所述推动块安装于所述升降齿条的上端，并与所述移动座的底面抵接。

进一步地，所述安装部安装有摆臂，所述摆臂的一端安装于所述安装部，另一端安装在所述移动座上。

进一步地，所述移动座的左侧还安装有模板夹紧机构，用以夹紧模板。

进一步地，所述移动座内安装有机头压力调节组件，用以调整所述机头驱动机构的压力。

进一步地，所述底座上还安装有砂轮组件，所述砂轮组件包括主电机、以及与所述主电机的输出轴机械连接的打磨砂轮，所述底座凹设有安装槽，所述打磨砂轮安装在所述安装槽内，且至少部分向上延伸出所述安装槽；所述打磨砂轮至少部分位于两根所述旋转轴相接处的下方。

与现有技术相比，本发明提供，具备以下有益效果：

本发明的机头驱动机构由步进电机带动齿轮转动，进而带动移动座沿圆齿条左、右平移移动，从而实现左右平移功能，同时，通过外力的作用使得所述圆齿条进行360°旋转，带动所述机头做360°的旋转运动，使得机头适用于加工各种不同要求的产品，便于加工装配，降低生产成本，提高加工效率，而且结构简单，造价低。

附图说明

图1：本发明机头驱动机构的立体图；

图2：本发明机头驱动机构的俯视图；

图3：本发明步进电机的立体图；

图4：本发明机头驱动机构的剖视图；

图5：本发明机头驱动机构的侧视图；

图6：本发明模板升降组件顶升移动座的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至3，本发明的机头驱动机构包括底座1、移动座2、以及驱动组件；其中，移动座2活动安装于底座1，驱动组件安装于移动座2。

驱动组件包括步进电机3、齿轮4、圆齿条5、第一直流无刷电机6、第二直流无刷电机7、两根旋转轴9、和同步转轴10。其中，步进电机3通过固定座11安装在移动座2上，齿轮4通过电磁吸合器12与步进电机3的输出端相连接。具体为步进电机3的输出端通过联轴器连接有输出轴，电磁吸合器12固定套接在输出轴上，齿轮4通过滚珠轴承13安装在输出轴上，电磁吸合器12和齿轮4之间设有耐磨片14，耐磨片14固定套接在输出轴上。利用电磁吸合器12的原理，通电情况下，步进电机3可以带动齿轮4一起转动，断电情况下，齿轮4可以自由转动。

圆齿条5穿设于移动座2，且圆齿条5的两端穿出移动座2，并通过两个齿条固定块15安装在底座1上，圆齿条5可以相对固定块15进行360°旋转，且圆齿条5的其中一端形成安装部501，用以安装机头。齿轮4与圆齿条5相啮合。此外，圆齿条5靠近移动座2侧壁的两端均安装有导向套16，且两导向套16位于移动座2内，用以引导圆齿条5的左、右平移移动。

底座1上安装有砂轮组件，砂轮组件包括主电机8、以及与主电机8的输出轴机械连接的打磨砂轮28，底座1凹设有安装槽101，打磨砂轮28安装在安装槽101内，且至少部分向上延伸出安装槽101。进一步，打磨砂轮28至少部分位于两根旋转轴9相接处的下方，用以与镜片A接触，当两根旋转轴9带动镜片A旋转时，由主电机8驱动打磨砂轮28旋转，使得镜片A与打磨砂轮相互摩擦，实现打磨镜片A的目的。

通过步进电机3驱动齿轮4旋转，带动移动座2沿圆齿条5来回移动，实现左、右平移的直线移动，使得可以根据不同材质的镜片A，选择不同材质的打磨砂轮28进行磨削加工。此外，可以通过外力的作用（如电机驱动或人工）使得圆齿条5进行360°旋转，从而带动机头做360°旋转运动，使得机头适用于加工各种不同要求的产品。

请参阅图1、图2和图4，第一直流无刷电机6和第二直流无刷电机7背对背地安装在移动座2上，步进电机3位于第一直流无刷电机6和第二直流无刷电机7之间。第一直流无刷电机6的输出端通过联轴器连接有驱动轮22，同步转轴10通过两个转轴支座23安装于移动座2上，且同步转轴10的右端安装有两个同步轮24，左端安装有一个同步轮。两根旋转轴9的一端相互连接，另一端均安装有传动轮25。两根旋转轴9相互连接处安装用以安装待加工的镜片A，且两根旋转轴9与同步转轴10平行设置。驱动轮22与同步转轴10右端位于内侧的同步轮24之间套设有第一同步带26，同步转轴10右端位于外侧的同步轮24，以及左端的同步轮24与相应的传动轮25之间套设有第二同步带27。

通过第一直流无刷电机6驱动驱动轮22旋转，带动第一同步带26传动，从而带动三个同步轮24以及同步转轴10旋转，进而带动两个传动轮25、第二同步带27、以及两根旋转轴9同时旋转，使得镜片A旋转，保证镜片A的加工质量稳定。

第二直流无刷电机7的输出轴安装有同步齿轮29，位于右侧的旋转轴9通过推力球轴承30以及螺母31连接有螺杆32；同步齿轮29与螺杆32之间套设有第三同步带33。通过第二直流无刷电机7驱动同步齿轮29旋转，带动第三同步带33传动，使得螺杆32顶推或松开与其相接的旋转轴9，从而实现夹紧镜片A和松开镜片A的功能。

请参阅图5和图6，底座1上还安装有模板升降组件，模板升降组件位于移动座2的下方，其包括升降齿条17、升降电机18、以及推动块19。其中，升降电机18安装于底座1，升降电机18的输出轴安装有啮合轮20，啮合轮20与升降齿条17啮合。升降齿条17的上端穿出底座1，推动块19安装于升降齿条17的上端，并与移动座2的底面抵接。此外，圆齿条5安装机头的一端还安装有摆臂21，摆臂21的一端安装于安装部501，另一端安装在移动座2上。

通过升降电机18驱动啮合轮20旋转，使得升降齿条17上升，从而使得推动块19推起移动座2绕摆臂21旋转，机头被顶升，便于将加工好的镜片A取出。反之，升降齿条17下降，移动座2下降，使得打磨砂轮28接触镜片A，开始磨削加工。

此外，移动座2的左侧还安装有模板夹紧机构34，用以夹紧模板。移动座2内安装有机头压力调节组件35，且机头压力调节组件35靠近第二直流无刷电机7设置，用以调整整个机头驱动机构的压力。

综上所述，本发明的机头驱动机构，由步进电机3带动齿轮4转动，进而带动移动座2左、右平移的直线移动，实现左、右平移功能，同时，可以通过外力使得圆齿条5进行360°旋转，带动机头做360°的旋转运动，使得机头适用于加工各种不同要求的产品，便于加工装配，降低生产成本，提高加工效率，而且结构简单，造价低。

需要说明的是，本发明的机头驱动机构可以用在打磨机、机床或雕刻机上。术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明描述中的术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位词均为基于本发明附图所示的方位或者位置关系，仅为了便于描述本发明和简化描述，因此，不能理解为对本发明的限制。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种机头驱动机构，其特征在于，包括：底座、移动座、以及驱动组件；所述移动座活动安装于所述底座，所述驱动组件安装于所述移动座；

所述驱动组件包括步进电机、齿轮、圆齿条、第一直流无刷电机、两根旋转轴和同步转轴；

所述齿轮与所述步进电机的输出端相连接；所述圆齿条的两端穿出所述移动座并旋转安装在所述底座上，所述圆齿条的其中一端形成安装部，用以安装机头；所述齿轮与所述圆齿条相啮合；通过所述步进电机驱动所述齿轮旋转，带动所述移动座沿着所述圆齿条来回移动，实现左、右平移的直线移动；通过外力的作用使得所述圆齿条进行360°旋转，带动所述机头做360°的旋转运动；

所述第一直流无刷电机的输出端安装有驱动轮，所述同步转轴的右端安装有两个同步轮，左端安装有一个同步轮；两根所述旋转轴的一端相互连接，另一端均安装有传动轮，且两根所述旋转轴与所述同步转轴平行设置；所述驱动轮与位于所述同步转轴右端内侧的所述同步轮之间套设有第一同步带；位于所述同步转轴右端外侧的所述同步轮，以及位于所述同步转轴左端的所述同步轮与相应的所述传动轮之间套设有第二同步带。

2.如权利要求1所述的机头驱动机构，其特征在于：所述步进电机的输出端通过联轴器连接有输出轴，所述输出轴上固定套接有电磁吸合器，所述齿轮通过滚珠轴承安装在所述输出轴上，所述电磁吸合器和所述齿轮之间设有耐磨片，所述耐磨片固定套接在所述输出轴上。

3.如权利要求1所述的机头驱动机构，其特征在于：所述驱动组件还包括第二直流无刷电机，所述第二直流无刷电机和所述第一直流无刷电机背对背地安装在所述移动座上，所述步进电机位于所述第一直流无刷电机和所述第二直流无刷电机之间。

4.如权利要求3所述的机头驱动机构，其特征在于：所述第二直流无刷电机的输出轴安装有同步齿轮，位于右侧的所述旋转轴通过推力球轴承以及螺母连接有螺杆；所述同步齿轮与所述螺杆之间套设有第三同步带。

5.如权利要求1所述的机头驱动机构，其特征在于：所述底座上还安装有模板升降组件，模板升降组件位于所述移动座的下方，用以顶升所述移动座。

6.如权利要求5所述的机头驱动机构，其特征在于：所述模板升降组件包括升降齿条、升降电机、以及推动块；所述升降电机安装于所述底座，所述升降电机的输出轴安装有啮合轮，所述啮合轮与所述升降齿条啮合；所述升降齿条的上端穿出所述底座，所述推动块安装于所述升降齿条的上端，并与所述移动座的底面抵接。

7.如权利要求1所述的机头驱动机构，其特征在于：所述安装部安装有摆臂，所述摆臂的一端安装于所述安装部，另一端安装在所述移动座上。

8.如权利要求1所述的机头驱动机构，其特征在于：所述移动座的左侧还安装有模板夹紧机构，用以夹紧模板。

9.如权利要求1所述的机头驱动机构，其特征在于：所述移动座内安装有机头压力调节组件，用以调整所述机头驱动机构的压力。

10.如权利要求1所述的机头驱动机构，其特征在于：所述底座上还安装有砂轮组件，所述砂轮组件包括主电机、以及与所述主电机的输出轴机械连接的打磨砂轮，所述底座凹设有安装槽，所述打磨砂轮安装在所述安装槽内，且至少部分向上延伸出所述安装槽；所述打磨砂轮至少部分位于两根所述旋转轴相接处的下方。

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