CN111036939A - 一种带传动的角度附件头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带传动的角度附件头,包括机壳、动力机构、传动机构以及主轴;动力机构和传动机构置于机壳内;动力机构包括伺服电机和减速机,伺服电机与减速机连接,减速机的输入轴与输出轴垂直设置;传动机构包括主动轮、传动带以及从动轮,减速机的输出轴上安装有主动轮;主轴的一侧通过转动轴安装在机壳上,转动轴远离主轴的一端安装有从动轮,主动轮和从动轮通过传动带连接,主轴和动力机构位于传动机构的同侧。该附件头具有体积小,结构简单,适于深腔加工等优点。
Description
技术领域
本发明涉及机床主轴技术领域,具体涉及一种带传动的角度附件头。
背景技术
在航空、国防等领域经常需要进行深腔加工,然而现有的机床主轴一般以固定角度安装在机床上,或者需要通过手动进行角度调整,进而造成体积庞大,不适于对空间狭小的深腔结构进行加工。
发明内容
本发明提出了一种带传动的角度附件头,解决了现有的机床附件头体积庞大,结构复杂,不适于进行深腔加工的问题。
本发明采用的技术手段如下:
一种带传动的角度附件头,包括机壳、动力机构、传动机构以及主轴;所述动力机构和传动机构置于所述机壳内;
所述动力机构包括伺服电机和减速机,所述伺服电机与所述减速机连接,所述减速机的输入轴与输出轴垂直设置;
所述传动机构包括主动轮、传动带以及从动轮,所述减速机的输出轴上安装有所述主动轮;
所述主轴的一侧通过转动轴安装在所述机壳上,所述转动轴远离主轴的一端安装有所述从动轮,所述主动轮和所述从动轮通过所述传动带连接,所述主轴和所述动力机构位于所述传动机构的同侧。
进一步地,所述机壳的一端为主轴安装端,所述主轴安装端设有主轴安装部,所述主轴通过转动轴安装在所述主轴安装部上,所述主轴和所述从动轮置于所述主轴安装部的两侧。
进一步地,所述主轴安装部设有从动轮的一侧还安装有用于对所述主轴进行夹紧的夹紧装置,所述夹紧装置置于所述主轴安装部和从动轮之间。
进一步地,所述夹紧装置为气动轴夹紧装置。
进一步地,所述转动轴与所述主轴连接的一端设有固定盘,所述转动轴通过所述固定盘与所述主轴固定连接,所述固定盘朝向从动轮的一侧安装有用于测量所述主轴摆动角度的角度测量系统。
进一步地,所述角度测量系统包括圆光栅和读数头,所述圆光栅安装在所述固定盘上,所述读数头安装在所述主轴安装部上
进一步地,所述主轴安装部朝向所述主轴的一侧还设有角度测量系统容纳腔,所述读数头安装在所述角度测量系统容纳腔的内壁上,所述圆光栅安装在所述固定盘上,且在转动轴轴线方向上,部分所述圆光栅置于所述角度测量系统容纳腔中。
与现有技术比较,本发明所述的带传动的角度附件头具有以下优点,伺服电机纵向设置(处于立式状态),并通过减速机和带传动结构驱动主轴,使得主轴处于伺服电机输出轴的延长线的空间内,减小了伺服电机和主轴占用的空间,缩小了摆动附件头的体积,使得主轴可以进入狭小的空间内,同时由于带传动结构可以驱动主轴摆动,因此,可以方便的对深腔进行加工,同时,具有结构简单,装配维修方便,制造成本低等优点。
附图说明
图1为本发明提供的带传动的角度附件头的结构图;
图2为本发明提供的带传动的角度附件头的主视图;
图3为本发明提供的带传动的角度附件头可实现摆动角度范围的示意图。
图中:1、机壳,11、主轴安装部,12、主轴容纳空间,13、主轴安装端,14、角度测量系统容纳腔,20、伺服电机,21、减速机,22、主动轮,23、传动带,24、从动轮,25、安装板,30、主轴,31、转动轴,310、固定盘,32、轴承,4、夹紧装置,5、角度测量系统,50、圆光栅,51、读数头。
具体实施方式
如图1和图2所示为本发明公开的带传动的角度附件头,包括机壳1、动力机构、传动机构以及主轴30;所述动力机构和传动机构置于所述机壳1内;如图所示,在本实施例中,机壳1为狭长的腔体结构,机壳1的一端(图中为下端)的设有主轴安装部11,主轴安装部11偏离机壳中心位置(即主轴安装部设置在机壳下端的侧部),机壳的下部与主轴安装部之间形成了可以设置主轴的主轴容纳空间12。
所述动力机构和传动机构安装在所述机壳1内;具体地,所述动力机构包括伺服电机20和减速机21,伺服电机20纵向设置在机壳1内(即伺服电机的输出轴与机壳的长度方向一致),所述伺服电机20的输出轴与所述减速机21的输入轴连接,所述减速机21的输入轴与输出轴垂直设置;所述传动机构包括主动轮22、传动带23以及从动轮23,所述减速机21的输出轴上安装有所述主动轮22;主轴30置于主轴容纳空间12中,所述主轴30的一侧壁上与转动轴31的一端固定,在本实施例中,转动轴31的一端设有固定盘310(法兰结构),主轴30通过螺栓与固定盘310固定连接,主轴安装部11上设有轴承安装孔,转动轴31上安装有轴承32,轴承32安装在轴承安装孔中,转动轴31的另一端安装有从动轮24,主动轮22和从动轮24之间通过传动带23连接。主轴通过转动轴安装在机壳上,使得伺服电机和主轴位于传动机构的同侧(即主轴位于伺服电机输出轴的延长的方向处)。本发明通过将伺服电机纵向设置,并且通过输入轴与输出轴垂直的减速机以及带传动机构驱动主轴,使得伺服电机、减速机和主轴近似于线性布置,可以缩小摆动轴的宽度,使得主轴成狭长结构布置,便于伸入深腔中,同时,伺服电机可以通过减速机和带传动结构驱动主轴以转动轴的中心轴线进行摆动,如图3所示,主轴安装部的长度足够长时,即主轴摆动不与机壳发生干涉,主轴可以实现大角度的摆动,图中示出附件头可以双向摆动的角度a达到90至120度,即主轴的摆动角度可以达到180度至240度,主轴的摆动可以越过水平线向上摆动角度b达到30度,可以方便的对深腔进行加工。传动机构可以采用摩擦型带传动(平带、V带等结构),在本实施例中,传动结构采用啮合型带传动(同步带结构传动),采用同步带结构进行传动可以保证传动是精确性。
进一步地,所述主轴安装部11设有从动轮24的一侧还安装有用于对所述主轴进行夹紧的夹紧装置4,所述夹紧装置4置于所述主轴安装部11和从动轮24之间。优选地,所述夹紧装置4为气动轴夹紧装置,气动轴夹紧装置安装在主轴安装部上并套在转动轴上,通过设置夹紧装置4可以实现对转动轴夹紧和松开,进而可以实现对主轴的夹紧和松开,以便于在主轴转动时,夹紧装置对转动轴松开,通过传动轴控制主轴摆动,当主轴摆动一定角度后,夹紧装置夹紧转动时,以便于主轴进行加工,本实施例中,采用气动轴夹紧装置可以保证附件头的干净,没有液压油污染。
进一步地,所述转动轴31与所述主轴30连接的一端设有固定盘310,所述转动轴31通过所述固定盘310与所述主轴30固定连接,所述固定盘310朝向从动轮24的一侧安装有用于测量所述主轴摆动角度的角度测量系统5,角度测量系统5采用圆感应同步器,本实施例中,所述角度测量系统5包括圆光栅50和读数头51,所述圆光栅50安装在所述固定盘310上,所述读数头51安装在所述主轴安装部11上。通过设置角度测量系统,可以实现对主轴摆动角度的检测,以实现对主轴的闭环控制,提高了主轴的摆动精度。同时,由于圆光栅安装在固定盘上(靠近轴承附件),旋转精度高,不受主轴切削力以及输入端传动带张紧力的影响,直接对主轴摆动角度进行测量,提高了定位精度。
进一步地,所述主轴安装部11朝向所述主轴30的一侧还设有角度测量系统容纳腔14,所述读数头51安装在所述角度测量系统容纳腔14的内壁上,所述圆光栅50安装在所述固定盘310上,且在转动轴轴线方向上,部分所述圆光栅50置于所述角度测量系统容纳腔14中。由于设置角度测量系统容纳腔,可以使得角度测量系统置于其中,进一步的减小附件头的宽度,便于进行深腔结构加工。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种带传动的角度附件头,包括机壳(1)、动力机构、传动机构以及主轴(30);所述动力机构和传动机构置于所述机壳(1)内;其特征在于:
所述动力机构包括伺服电机(20)和减速机(21),所述伺服电机(20)与所述减速机(21)连接,所述减速机(21)的输入轴与输出轴垂直设置;
所述传动机构包括主动轮(22)、传动带(23)以及从动轮(24),所述减速机(21)的输出轴上安装有所述主动轮(22);
所述主轴(30)的一侧通过转动轴(31)安装在所述机壳(1)上,所述转动轴(31)远离主轴的一端安装有所述从动轮(24),所述主动轮(22)和所述从动轮(24)通过所述传动带(23)连接,所述主轴(30)和所述动力机构位于所述传动机构的同侧。
2.根据权利要求1所述的带传动的角度附件头,其特征在于:所述机壳(1)的一端为主轴安装端(13),所述主轴安装端(13)设有主轴安装部(11),所述主轴(30)通过转动轴(31)安装在所述主轴安装部(11)上,所述主轴(30)和所述从动轮(24)置于所述主轴安装部(11)的两侧。
3.根据权利要求2所述的带传动的角度附件头,其特征在于:所述主轴安装部(11)设有从动轮(24)的一侧还安装有用于对所述主轴进行夹紧的夹紧装置,所述夹紧装置置于所述主轴安装部(11)和从动轮(24)之间。
4.根据权利要求3所述的带传动的角度附件头,其特征在于:所述夹紧装置为气动轴夹紧装置。
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的带传动的角度附件头,其特征在于:所述转动轴(31)与所述主轴(30)连接的一端设有固定盘(310),所述转动轴(31)通过所述固定盘(310)与所述主轴(30)固定连接,所述固定盘(310)朝向从动轮(24)的一侧安装有用于测量所述主轴摆动角度的角度测量系统(5)。
6.根据权利要求5所述的带传动的角度附件头,其特征在于:所述角度测量系统(5)包括圆光栅(50)和读数头(51),所述圆光栅(50)安装在所述固定盘(310)上,所述读数头(51)安装在所述主轴安装部(11)上。
7.根据权利要求6所述的带传动的角度附件头,其特征在于:所述主轴安装部(11)朝向所述主轴(30)的一侧还设有角度测量系统容纳腔(14),所述读数头(51)安装在所述角度测量系统容纳腔(14)的内壁上,所述圆光栅安装在所述固定盘(310)上,且在转动轴轴线方向上,部分所述圆光栅置于所述角度测量系统容纳腔(14)中。
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