CN110744316B - 一种卧式谐波减速回转工作台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种卧式谐波减速回转工作台，包括卧式安装座、旋转组件和夹具组件，卧式安装座包括第一空腔、第二空腔以及连接第一空腔和第二空腔的连接部，连接部内部开有用于连通第一空腔和第二空腔的走线槽，旋转组件包括伺服电机、谐波减速器和工作卡盘，伺服电机安装在第一空腔内，谐波减速器的输入端与伺服电机的输出端传动连接，谐波减速器的输出端与工作卡盘传动连接，夹具组件固定安装在工作卡盘上，夹具组件上配合安装有夹具压紧螺丝，夹具压紧螺丝能够将产品固定在夹具组件上。本发明的优点在于：使用零背隙的谐波减速器与伺服电机连接，消除了普通齿轮配合减速机正反转时候齿轮背隙导致角度不准的缺陷。

Description

一种卧式谐波减速回转工作台

技术领域

本发明涉及机械转台技术领域，特别是一种卧式谐波减速回转工作台。

背景技术

目前市场上常用的回转机构种类繁多，比如；伺服电机加减速机配合带动工作台进行回转、DD马达直连驱动、伺服电机带动分割盘进行工作台回转工作等，其中伺服电机带动分割盘进行工作台回转工作在现有市场上应用最为广泛。在加工时进行对刀的时候，市场中对刀仪器安装基本在刀库中或者在机身上。现有的回转工作台存在以下缺陷：

第一，在中小型精密加工中需要用到雕刻、钻铣、多角度加工、车铣等工艺中，回转工作台需要正反转与高低速配合机床进行加工。在正反转时候，减速机的齿轮正反转时，一定会有背隙出现会导致分度精度偏差，精度降低。

第二，工作台在低速运作时，需要较大的输出扭矩通常需要安装较大速比的减速机进行输出，但是较大数比的减速机体积相对比较大，由于机器内部空间的局限性，所以需要加大设备大小来安装回转工作台。

第三，在加工过程中需要多角度加工零件时候，立式安装无法实现回转工作台的角度摆动。

第四，对刀仪的安装基本上安装在刀库里面，所以在加工中刀具出现损坏需要更换刀具时候，必须停机对机器进行回原地然后在刀库内进行对刀，这样加工的时间大大提升加工耗时。当对刀仪需要维护与检修的，每次进行维护或者需要更换时必须打开刀库进行维护，这样增加难度以及工作时间。

第五，现有的对刀仪基本安装在刀库上面，但对刀仪工作时候刀库必须伸出，就会出现刀库悬空状态，并且刀库的动力基本是有气缸带动的，所以在刀库的移动中是伴有振动的，这样就会导致对刀仪的重复定位精度降低，而且随着时间的推移机械的老化对刀精度下滑更加严重。

谐波减速器的减速比高、体积小、精度高，在回转工作台上也有一定的应用。但是现有的安装结构中，谐波减速器需要同时承受轴向和径向载荷，导致安装回转工作台在转动过程中稳定性降低，容易出现震动现象。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种卧式谐波减速回转工作台。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种卧式谐波减速回转工作台，包括卧式安装座、旋转组件和夹具组件，所述卧式安装座包括第一空腔、第二空腔以及连接第一空腔和第二空腔的连接部，所述连接部内部开有用于连通第一空腔和第二空腔的走线槽，所述旋转组件包括伺服电机、谐波减速器和工作卡盘，所述伺服电机安装在第一空腔内，所述谐波减速器的输入端与伺服电机的输出端传动连接，所述谐波减速器的输出端与工作卡盘传动连接，所述夹具组件固定安装在工作卡盘上，所述夹具组件上配合安装有夹具压紧螺丝，所述夹具压紧螺丝能够将产品固定在夹具组件上。

进一步地，所述第一空腔的轴线与第二空腔的轴线相互垂直。

进一步地，所述谐波减速器包括谐波发生器、柔轮、刚轮，所述谐波发生器安装在伺服电机的输出端上，所述谐波发生器与伺服电机的输出端通过电机连接盖连接成一体，所述柔轮的内壁与谐波发生器的外壁压紧连接，所述刚轮的内壁与柔轮的外壁配合连接，所述工作卡盘与刚轮的端面固定连接。

进一步地，所述刚轮的外壁与卧式安装座之间还安装有轴承，所述卧式安装座上还固定有轴承压盖，所述轴承压盖压接在轴承的外圈上。

进一步地，所述轴承压盖的上方还安装有轴承油封，所述轴承油封的外壁与卧式安装座之间为过盈配合，所述轴承油封的内壁与工作卡盘的外壁之间为间隙配合。

进一步地，所述夹具组件包括夹具底座、一体设置在夹具底座顶部的胀紧轴以及套装在胀紧轴外侧的胀紧套，所述夹具底座底部固定在工作卡盘的顶面上，所述胀紧轴的侧壁上沿其轴向开有胀紧轴胀缝，所述胀紧轴的内部沿其轴向开有上大下小的锥形螺孔，所述胀紧套的侧壁上沿其轴向开有胀紧套胀缝，所述胀紧套的外壁中部开有环状的产品安装卡位，所述产品卡装在产品安装卡位内，所述夹具压紧螺丝的螺纹部分为上大下小的螺纹杆段，所述夹具压紧螺丝的螺纹部分与锥形螺孔螺接。

进一步地，所述轴承为交叉滚子轴承。

进一步地，所述卧式安装座的底部设有用于密封第一空腔的下端盖。

进一步地，所述卧式安装座的侧壁上安装有对刀仪。

本发明具有以下优点：

1、使用零背隙的谐波减速器与伺服电机连接，消除了普通齿轮配合减速机正反转时候齿轮背隙导致角度不准。谐波减速器为扁平状结构，体积较小，与伺服电机连接驱动，解决了低转速时候提供大扭矩同时解决了安装空间局限性。

2、通过卧式安装座上的第二空腔可以与第五轴或外部其他驱动直连，在加工过程中可实现整体回转工作台进行多角度旋转进行零件加工。

3、卧式安装座侧面安装对刀仪，方便以后维护与检修。更换对刀仪时，直接在回转工作台上操作，这样降低了难度也提高了工作效率。同时避免了对刀仪在移动过程中出现振动、晃动情况，有效的提高了对刀精度。

4、谐波减速器安装中增加交叉滚子轴承与其配合使用，一方面解决了加工中需要同时承受轴向和径向载荷的情况，提高了运行的稳定性和精度，另一方面也相对容易安装、节省安装空间。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的正面结构示意图；

图3为本发明的俯视结构示意图；

图4为图3中沿A-A剖视结构示意图；

图5为夹具组件的立体结构示意图；

图6为夹具组件的剖视结构示意图；

图中：1-伺服电机，2-下端盖，3-卧式安装座，31-第一空腔，32-连接部，33-走线槽，34-第二空腔，4-谐波减速器，41-谐波发生器，42-柔轮，43-刚轮，5-轴承，6-轴承压盖，7-轴承油封，8-工作卡盘，9-夹具组件，91-夹具底座，92-胀紧轴，921-胀紧轴胀缝，922-锥形螺孔，93-胀紧套，931-胀紧套胀缝，932-产品安装卡位，10-夹具压紧螺丝，11-产品，12-对刀仪。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图4所示，一种卧式谐波减速回转工作台，包括卧式安装座3、旋转组件和夹具组件9，所述卧式安装座3包括第一空腔31、第二空腔34以及连接第一空腔31和第二空腔34的连接部32，所述连接部32内部开有用于连通第一空腔31和第二空腔34的走线槽33，所述旋转组件包括伺服电机1、谐波减速器4和工作卡盘8，所述伺服电机1安装在第一空腔31内，所述谐波减速器4的输入端与伺服电机1的输出端传动连接，所述谐波减速器4的输出端与工作卡盘8传动连接，所述夹具组件9固定安装在工作卡盘8上，所述夹具组件9上配合安装有夹具压紧螺丝10，所述夹具压紧螺丝10能够将产品11固定在夹具组件9上。通过卧式安装座3上的第二空腔34可以与第五轴或外部其他驱动直连，在加工过程中可实现整体回转工作台多角度旋转进行零件加工。内部走线槽33使得所有的走线全部可以设置在回转台内部，提高了设备的安全性、外形美观、空间减少。

进一步地，如图4所示，所述第一空腔31的轴线与第二空腔34的轴线相互垂直。

进一步地，如图4所示，所述谐波减速器4包括谐波发生器41、柔轮42、刚轮43，所述谐波发生器41安装在伺服电机1的输出端上，所述谐波发生器41与伺服电机1的输出端通过电机连接盖连接成一体，所述柔轮42的内壁与谐波发生器41的外壁压紧连接，所述刚轮43的内壁与柔轮42的外壁配合连接，所述工作卡盘5与刚轮43的端面固定连接。谐波减速器4的谐波发生器41直接与伺服电机1的输出轴相连，简化了内部空间结构，安装更加方便，输出轴直接输出可以提高精度。

进一步地，所述刚轮43的外壁与卧式安装座3之间还安装有轴承5，所述卧式安装座3上还固定有轴承压盖6，所述轴承压盖6压接在轴承5的外圈上。

进一步地，所述轴承压盖6的上方还安装有轴承油封7，所述轴承油封7的外壁与卧式安装座3之间为过盈配合，所述轴承油封7的内壁与工作卡盘8的外壁之间为间隙配合，起到防尘防水作用。

进一步地，如图5和图6所示，所述夹具组件9包括夹具底座91、一体设置在夹具底座91顶部的胀紧轴92以及套装在胀紧轴92外侧的胀紧套93，所述夹具底座91底部固定在工作卡盘8的顶面上，所述胀紧轴92的侧壁上沿其轴向开有胀紧轴胀缝921，所述胀紧轴92的内部沿其轴向开有上大下小的锥形螺孔922，所述胀紧套93的侧壁上沿其轴向开有胀紧套胀缝931，所述胀紧套93的外壁中部开有环状的产品安装卡位932，所述产品11卡装在产品安装卡位932内，所述夹具压紧螺丝10的螺纹部分为上大下小的螺纹杆段，所述夹具压紧螺丝10的螺纹部分与锥形螺孔922螺接。装入产品11前，先将夹具压紧螺丝10调至上限位，将产品11套入产品安装卡位932内，向下调节夹具压紧螺丝10，通过锥度配合，将胀紧套93胀开，从而使得产品安装卡位932的外壁与产品11紧配合，实现产品11的固定。

进一步地，所述轴承5为交叉滚子轴承，交叉滚子轴承内部采用滚子呈90°相互垂直交叉排列等结构特性，使得它具有高旋转精度，容易安装、节省安装空间、特别是能同时承受轴向和径向载荷，这样就能保证谐波减速器4在工作中的稳定性。

进一步地，所述卧式安装座3的底部设有用于密封第一空腔31的下端盖2。

进一步地，所述卧式安装座3的侧壁上安装有对刀仪12，方便以后维护与检修。更换对刀仪12时，直接在回转工作台上操作，这样降低了难度也提高了工作效率。同时避免了对刀仪12在移动过程中出现振动、晃动情况，有效的提高了对刀精度。

产品11通过夹具压紧螺丝10固定在夹具组件9上。工作卡盘8与谐波减速器4的刚轮43的上端固定连接，通过刚轮43的旋转为工作卡盘8提供旋转所需的动力，工作卡盘8与谐波减速器4直接相连可以有效的降低旋转时的多余震动，提高精度，便于在低速时提供大的力矩。刚轮43的外侧与交叉滚子轴承配合，交叉滚子轴承安装在卧式安装座3上方对应的凹槽中。

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 (8)

1.一种卧式谐波减速回转工作台，其特征在于：包括卧式安装座(3)、旋转组件和夹具组件(9)，所述卧式安装座(3)包括第一空腔(31)、第二空腔(34)以及连接第一空腔(31)和第二空腔(34)的连接部(32)，所述连接部(32)内部开有用于连通第一空腔(31)和第二空腔(34)的走线槽(33)，所述旋转组件包括伺服电机(1)、谐波减速器(4)和工作卡盘(8)，所述伺服电机(1)安装在第一空腔(31)内，所述谐波减速器(4)的输入端与伺服电机(1)的输出端传动连接，所述谐波减速器(4)的输出端与工作卡盘(8)传动连接，所述夹具组件(9)固定安装在工作卡盘(8)上，所述夹具组件(9)上配合安装有夹具压紧螺丝(10)，所述夹具压紧螺丝(10)能够将产品(11)固定在夹具组件(9)上；所述夹具组件(9)包括夹具底座(91)、一体设置在夹具底座(91)顶部的胀紧轴(92)以及套装在胀紧轴(92)外侧的胀紧套(93)，所述夹具底座(91)底部固定在工作卡盘(8)的顶面上，所述胀紧轴(92)的侧壁上沿其轴向开有胀紧轴胀缝(921)，所述胀紧轴(92)的内部沿其轴向开有上大下小的锥形螺孔(922)，所述胀紧套(93)的侧壁上沿其轴向开有胀紧套胀缝(931)，所述胀紧套(93)的外壁中部开有环状的产品安装卡位(932)，所述产品(11)卡装在产品安装卡位(932)内，所述夹具压紧螺丝(10)的螺纹部分为上大下小的螺纹杆段，所述夹具压紧螺丝(10)的螺纹部分与锥形螺孔(922)螺接。

2.根据权利要求1所述的一种卧式谐波减速回转工作台，其特征在于：所述第一空腔(31)的轴线与第二空腔(34)的轴线相互垂直。

3.根据权利要求1所述的一种卧式谐波减速回转工作台，其特征在于：所述谐波减速器(4)包括谐波发生器(41)、柔轮(42)、刚轮(43)，所述谐波发生器(41)安装在伺服电机(1)的输出端上，所述谐波发生器(41)与伺服电机(1)的输出端通过电机连接盖连接成一体，所述柔轮(42)的内壁与谐波发生器(41)的外壁压紧连接，所述刚轮(43)的内壁与柔轮(42)的外壁配合连接，所述工作卡盘(8 )与刚轮(43)的端面固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种卧式谐波减速回转工作台，其特征在于：所述刚轮(43)的外壁与卧式安装座(3)之间还安装有轴承(5)，所述卧式安装座(3)上还固定有轴承压盖(6)，所述轴承压盖(6)压接在轴承(5)的外圈上。

5.根据权利要求4所述的一种卧式谐波减速回转工作台，其特征在于：所述轴承压盖(6)的上方还安装有轴承油封(7)，所述轴承油封(7)的外壁与卧式安装座(3)之间为过盈配合，所述轴承油封(7)的内壁与工作卡盘(8)的外壁之间为间隙配合。

6.根据权利要求4所述的一种卧式谐波减速回转工作台，其特征在于：所述轴承(5)为交叉滚子轴承。

7.根据权利要求1所述的一种卧式谐波减速回转工作台，其特征在于：所述卧式安装座(3)的底部设有用于密封第一空腔(31)的下端盖(2)。

8.根据权利要求1所述的一种卧式谐波减速回转工作台，其特征在于：所述卧式安装座(3)的侧壁上安装有对刀仪(12)。

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