CN111633506A - 浮动装置及电主轴 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种浮动装置及电主轴，涉及电主轴浮动技术领域。浮动装置包括安装座、径向浮动组件、轴向浮动组件和浮动轴；安装座的一端通过轴向浮动组件与机器人连接，径向浮动组件设置在安装座的另一端，浮动轴插设在径向浮动组件内，且浮动轴远离安装座的一端连接有主轴浮动连接盘。电主轴包括浮动装置。达到了使用效果好的技术效果。

Description

浮动装置及电主轴

技术领域

本发明涉及电主轴浮动技术领域，具体而言，涉及浮动装置及电主轴。

背景技术

随着工业已经朝着工业4.0(智能化生产)方向发展，而我国的工业3.0(全自动化生产)目标还没有完全实现，特别是铸造行业的前道打磨工序。由于铸件结构复杂异形，需要打磨的面、孔和边分布于铸件四周，打磨难度大。

目前，现有铸件去毛刺的方法主要有以下几种，采用人工打磨去除铸件上的毛刺，其不足之处是，生产效率低，人工劳动强度大；用机械手固定轨迹去除毛刺，其不足之处是，机械手只能以固定的方式去打磨铸件上的毛刺，而不会随着铸件的形状的变化而自动去除铸件上的毛刺，这样易在去毛刺时损伤铸件，由于铸件的变形量和毛刺的尺寸常偏离于理想状态，引起工件表面过切或者毛刺无法去除等问题，去毛刺效果达不到要求，不利于后续的加工，如果铸件改变，则必须修改机械手的操作程序才可以对铸件去毛刺；采用专用机床按固定轨迹去除铸件上的毛刺，同样存在上述问题，当工件实际轮廓与理想轮廓尺寸发生偏离时，刀具易切入工件本体，导致工件过切。

因此，提供一种使用效果好的浮动装置及电主轴成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种浮动装置及电主轴，以缓解现有技术中电主轴使用效果差的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种浮动装置，包括安装座、径向浮动组件、轴向浮动组件和浮动轴；

所述安装座的一端通过所述轴向浮动组件与机器人连接，所述径向浮动组件设置在所述安装座的另一端，所述浮动轴插设在所述径向浮动组件内，且所述浮动轴远离所述安装座的一端连接有主轴浮动连接盘。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述轴向浮动组件包括轴向活塞和第一弹力件；

所述安装座上开设有用于安装所述轴向活塞的气缸，所述第一弹力件的一端与所述轴向活塞抵接，另一端与所述气缸的底面抵接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述轴向浮动组件还包括限位件和用于连接电主轴的连接板；

所述限位件和所述轴向活塞均与所述连接板连接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述限位件采用限位板；

所述限位板与所述安装座固定连接；

所述安装座上开设有第一安装孔，所述限位板上开设有与所述第一安装孔对应的第二安装孔，且所述第二安装孔的内径小于所述第一安装孔的内径；

所述第一安装孔内设置有连接轴，所述连接轴插入所述第一安装孔的一端设置有限位环，且所述限位环的外径大于所述第二安装孔的内径。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述浮动装置还包括转接板和主轴法兰；

所述主轴法兰通过所述转接板与所述连接板连接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述径向浮动组件包括铰接件，浮动座、气封端盖、径向活塞和推力套；

所述浮动轴的一端通过所述铰接件与所述安装座铰接；

所述浮动座设置在所述安装座远离所述轴向浮动组件的一端，所述推力套设置在所述浮动轴上，且所述推力套位于所述浮动座内，所述浮动座上套设所述气封端盖，且所述气封端盖与所述安装座固定连接；

所述浮动座外壁开设有供气槽，所述供气槽与所述气封端盖组合形成环状的供气通道，所述气封端盖上开设有为所述供气通道供气的供气口；

所述浮动座上开设有多个用于安装所述径向活塞的活塞安装孔，所述径向活塞伸入所述活塞安装的一端与所述推力套之间抵接有滚珠。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述气封端盖上开设有多个与所述径向活塞对应的通孔，所述通孔内设置有第二弹力件，且所述通孔上密封设置有密封堵；

所述第二弹力件的一端与所述径向活塞抵接，另一端与所述密封堵抵接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述推力套上设置开设有多个抵接座，多个径向活塞和多个所述抵接座沿所述推力套周向均分布。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述铰接件包括球套和球座；

所述安装座上开设有用于安装所述浮动轴的容纳槽，所述球座固定设置在所述容纳槽内，所述球套套设在所述浮动轴上，所述球套设置在所述球座内，且所述球套能够相对所述球座转动。

第二方面，本发明实施例提供了一种电主轴，包括所述浮动装置。

有益效果：

本发明实施例提供了一种浮动装置，包括安装座、径向浮动组件、轴向浮动组件和浮动轴；安装座的一端通过轴向浮动组件与机器人连接，径向浮动组件设置在安装座的另一端，浮动轴插设在径向浮动组件内，且浮动轴远离安装座的一端连接有主轴浮动连接盘。

具体在使用时，电主轴的轴端与径向浮动组件的主轴浮动连接盘连接在一起，然后电主轴通过轴向浮动组件连接在机器人上，然后通过轴向浮动组件和径向浮动组件对电主轴进行轴向以及径向的浮动，使得浮动轴在不受外力的作用下为竖直状态，当受到外力时可以进行径向或轴向浮动，从而使得主轴浮动连接盘受工件作用力时可以进行浮动，从而在一定的偏差范围内可以令刀具和工件保持贴合，刀具和工件之间的接触力也保持恒定，使刀具能跟随轮廓进行加工，切削量也比较均匀，提高去除毛刺的效果。

本发明实施例提供了一种电主轴，包括浮动装置。电主轴与现有技术相比具有上述的优势，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的浮动装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的浮动装置的爆炸示意图；

图3为本发明实施例提供的浮动装置的主视图；

图4为图3中A－A的剖视图；

图5为图3中B－B的剖视图。

图标：

100－安装座；110－气缸；

200－径向浮动组件；211－球套；212－球座；220－浮动座；221－供气槽；230－气封端盖；231－供气口；240－径向活塞；250－推力套；260－滚珠；270－第二弹力件；280－密封堵；

300－轴向浮动组件；310－轴向活塞；320－第一弹力件；330－限位件；340－连接板；350－连接轴；360－限位环；

400－浮动轴；

500－主轴浮动连接盘；

600－转接板；

700－主轴法兰。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参见图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明实施例提供了一种浮动装置，包括安装座100、径向浮动组件200、轴向浮动组件300和浮动轴400；安装座100的一端通过轴向浮动组件300与机器人连接，径向浮动组件200设置在安装座100的另一端，浮动轴400插设在径向浮动组件200内，且浮动轴400远离安装座100的一端连接有主轴浮动连接盘500。

具体在使用时，电主轴的轴端与径向浮动组件200的主轴浮动连接盘500连接在一起，然后电主轴通过轴向浮动组件300连接在机器人上，然后通过轴向浮动组件300和径向浮动组件200对电主轴进行轴向以及径向的浮动，使得浮动轴400在不受外力的作用下为竖直状态，当受到外力时可以进行径向或轴向浮动，从而使得主轴浮动连接盘500受工件作用力时可以进行浮动，从而在一定的偏差范围内可以令刀具和工件保持贴合，刀具和工件之间的接触力也保持恒定，使刀具能跟随轮廓进行加工，切削量也比较均匀，提高去除毛刺的效果。

具体的，当电主轴通过本发明提供的浮动装置连接在机器人上后，径向浮动组件200和轴向浮动组件300两者能够根据浮动轴400所受到的作用力进行轴向或者径向的浮动，从而使得电主轴能随之进行浮动，从而提高电主轴的使用效果。

参见图2、图4和图5所示，本实施例的可选方案中，轴向浮动组件300包括轴向活塞310和第一弹力件320；安装座100上开设有用于安装轴向活塞310的气缸110，第一弹力件320的一端与轴向活塞310抵接，另一端与气缸110的底面抵接。

具体的，安装座100上开设有气缸110，轴向活塞310插设在气缸110内，且气缸110内设置有套筒，通过套筒的设置能够减小轴向活塞310与气缸110之间的摩擦，并且套筒摩擦受损后可以方便的进行更换，无需更换安装座100，降低成本。安装座100上开设有为气缸110供气的气口。

其中，轴向活塞310与气缸110之间设置有第一弹力件320，并且第一弹力件320的一端与轴向活塞310抵接，另一端与气缸110抵接，通过第一弹力件320为轴向活塞310提供预紧力，当主轴受轴向力传递到浮动轴400时，安装座100会向机器人移动，从而压缩第一弹力件320，从而实现轴向的浮动。

其中，当轴向活塞310与机器人连接后，第一弹力件320可以与气缸110和轴向活塞310固定连接，从而避免轴向活塞310从气缸110内脱落，或者通过其他限位结构，只要能够避免轴向活塞310从气缸110内脱落即可。

其中，第一弹力件320采用弹簧，气缸110上设置有导向柱，弹簧套设在导向柱上，通过导向柱的设置，避免弹簧受力歪扭，保证弹簧的正常工作。

参见图2、图4和图5所示，本实施例的可选方案中，轴向浮动组件300还包括限位件330和用于连接电主轴的连接板340，限位件330和轴向活塞310均与连接板340连接。

具体的，通过限位件330对轴向活塞310进行限位，避免轴向活塞310从气缸110内脱离。并且限位件330和轴向活塞310均与连接板340连接，通过限位件330限制连接板340的移动范围，从而对轴向活塞310进行限制。

参见图2、图4和图5所示，本实施例的可选方案中，限位件330采用限位板；限位板与安装座100固定连接；安装座100上开设有第一安装孔，限位板上开设有与第一安装孔对应的第二安装孔，且第二安装孔的内径小于第一安装孔的内径；第一安装孔内设置有连接轴350，连接轴350插入第一安装孔的一端设置有限位环360，且限位环360的外径大于第二安装孔的内径。

具体的，限位板通过螺钉固定在安装座100上，且在安装座100上开设有第一安装孔，限位板上开设有第二安装孔，在安装限位板时，第一安装孔和第二安装孔相对应；在安装限位板时，先将限位环360安装到连接轴350上，然后将两者插设到第一安装孔内，然后将限位板安装到安装座100上，在安装限位板时，连接轴350会从第二安装孔中伸出，并且连接轴350可以带动限位环360在第一安装孔内往复运动，而且因为限位环360的外径大于第二安装孔的内径，使得限位环360无法从第一安装孔中脱离出去。

其中，限位环360可以通过螺钉固定到连接轴350上，且第一安装孔内设置有套管，通过套管减小连接轴350与第一安装孔之间的摩擦力，并且减小连接轴350的磨损。其中，套管的外径大于第二安装孔的内径。

需要指出的，连接轴350和轴向活塞310均通过螺钉与连接板340连接。

参见图2、图4和图5所示，本实施例的可选方案中，浮动装置还包括转接板600和主轴法兰700；主轴法兰700通过转接板600与连接板340连接。

具体的，转接板600与主轴法兰700通过螺钉连接，且螺钉的旋入方向为转接板600的轴向方向；转接板600与连接板340通过螺钉连接，且螺钉的旋入方向为转接板600的径向方向，连接板340上开设有凹槽，当转接板600与连接板340连接时，转接板600能够嵌入到凹槽内。

参见图2、图4和图5所示，本实施例的可选方案中，径向浮动组件200包括铰接件，浮动座220、气封端盖230、径向活塞240和推力套250；浮动轴400的一端通过铰接件与安装座100铰接；浮动座220设置在安装座100远离轴向浮动组件300的一端，推力套250设置在浮动轴400上，且推力套250位于浮动座220内，浮动座220上套设气封端盖230，且气封端盖230与安装座100固定连接；浮动座220外壁开设有供气槽221，供气槽221与气封端盖230组合形成环状的供气通道，气封端盖230上开设有为供气通道供气的供气口231；浮动座220上开设有多个用于安装径向活塞240的活塞安装孔，径向活塞240伸入活塞安装的一端与推力套250之间抵接有滚珠260。

具体的，浮动轴400的一端通过铰接件设置在安装座100上，且浮动轴400的一端能够相对安装座100进行摆动。

另外，浮动座220设置在安装座100远离轴向浮动组件300的一端，气封端盖230扣设在浮动座220上，且气封端盖230与安装座100固定连接，通过气封端盖230和安装座100固定住浮动座220，浮动座220的外壁设置开设有供气槽221，并且供气槽221的上下设置有密封圈，从而使供气槽221与气封端盖230组合形成供气通道，并且气封端盖230上开设有为供气通道供气的供气口231。

其中，浮动座220内套设有推力套250，且推力套250与浮动组之间存在一定距离，浮动座220上开设有多个活塞安装孔，径向活塞240安装在活塞安装孔内，且径向活塞240与推力套250之间设置有滚珠260，并且推力套250上设置开设有多个抵接座，多个径向活塞240和多个抵接座沿推力套250周向均分布，当供气通道内供气时，多个活塞收到气体推力相等，因此多个活塞可以推动推力套250保证稳定，当浮动轴400未受到径向外力作用时，浮动轴400可以保持竖直状态，当浮动轴400受到径向外力作用时，会发生径向的偏转，此时浮动轴400以铰接件处为圆心进行转动。

其中，根据调整供气通道的气压可以调节浮动力的大小，当供气通道内的气压较大时，浮动轴400需要受到较大的径向力才会进行浮动；当供气通道内的气压较大时，浮动轴400需要受到较大的径向力即可进行浮动。

参见图2、图4和图5所示，本实施例的可选方案中，气封端盖230上开设有多个与径向活塞240对应的通孔，通孔内设置有第二弹力件270，且通孔上密封设置有密封堵280；第二弹力件270的一端与径向活塞240抵接，另一端与密封堵280抵接。

具体的，气封端盖230上开设有通孔，在安装径向活塞240时，可以将第二弹力件270插入通孔内，然后通过密封堵280堵死通孔，此时第二弹力件270的一端与径向活塞240抵接，另一端与密封堵280抵接，通过第二弹力件270的设置为径向活塞240提供预紧力。

其中，第二弹力件270采用弹簧。

其中，密封堵280可以采用丝堵配合密封胶。

参见图2、图4和图5所示，本实施例的可选方案中，铰接件包括球套211和球座212；安装座100上开设有用于安装浮动轴400的容纳槽，球座212固定设置在容纳槽内，球套211套设在浮动轴400上，球套211设置在球座212内，且球套211能够相对球座212转动。

具体的，安装座100上开设有容纳槽，在进行组装时，先将球套211套设在浮动轴400上，然后在浮动轴400的底部固定设置挡板，将球套211固定在浮动轴400上，避免球套211随意滑动，然后将球套211与球座212配合连接，再将球座212设在容纳槽内，然后设置压环，将球座212固定住，然后再安装浮动座220等部件。

其中，球套211内开设有长方形通孔，浮动轴400的一端设置成长方形，便于与球套211配合，并且浮动轴400上设置有限位台，通过限位台与挡板的配合将球套211固定在浮动轴400上。

具体的，本实施例提供的浮动装置，轴向浮动组件300和径向浮动组件200相互独立，轴向和径向给与两个不同的气压，径向气压进入环形气缸110，使六个阵列排布的活塞活获得相等的压力推动中间浮动轴400，浮动轴400在不受外力的作用下为竖直状态，当受到外力时可以围绕关节轴承为支点进行偏移量5°的浮动。

轴向气压进入气缸110，推动中间活塞产生一个向外的压力，活塞固定在活塞基座上，活塞基座受到三个均布的导向杆限制，使整个浮动装置在轴向上有5mm的浮动量。

本实施例提供了一种电主轴，包括浮动装置。

具体的，电主轴与现有技术相比具有上述优势，在此不再进行赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种浮动装置，其特征在于，包括：安装座(100)、径向浮动组件(200)、轴向浮动组件(300)和浮动轴(400)；

所述安装座(100)的一端通过所述轴向浮动组件(300)与机器人连接，所述径向浮动组件(200)设置在所述安装座(100)的另一端，所述浮动轴(400)插设在所述径向浮动组件(200)内，且所述浮动轴(400)远离所述安装座(100)的一端连接有主轴浮动连接盘(500)。

2.根据权利要求1所述的浮动装置，其特征在于，所述轴向浮动组件(300)包括轴向活塞(310)和第一弹力件(320)；

所述安装座(100)上开设有用于安装所述轴向活塞(310)的气缸(110)，所述第一弹力件(320)的一端与所述轴向活塞(310)抵接，另一端与所述气缸(110)的底面抵接。

3.根据权利要求2所述的浮动装置，其特征在于，所述轴向浮动组件(300)还包括限位件(330)和用于连接电主轴的连接板(340)；

所述限位件(330)和所述轴向活塞(310)均与所述连接板(340)连接。

4.根据权利要求3所述的浮动装置，其特征在于，所述限位件(330)采用限位板；

所述限位板与所述安装座(100)固定连接；

所述安装座(100)上开设有第一安装孔，所述限位板上开设有与所述第一安装孔对应的第二安装孔，且所述第二安装孔的内径小于所述第一安装孔的内径；

所述第一安装孔内设置有连接轴(350)，所述连接轴(350)插入所述第一安装孔的一端设置有限位环(360)，且所述限位环(360)的外径大于所述第二安装孔的内径。

5.根据权利要求4所述的浮动装置，其特征在于，还包括转接板(600)和主轴法兰(700)；

所述主轴法兰(700)通过所述转接板(600)与所述连接板(340)连接。

6.根据权利要求1所述的浮动装置，其特征在于，所述径向浮动组件(200)包括铰接件、浮动座(220)、气封端盖(230)、径向活塞(240)和推力套(250)；

所述浮动轴(400)的一端通过所述铰接件与所述安装座(100)铰接；

所述浮动座(220)设置在所述安装座(100)远离所述轴向浮动组件(300)的一端，所述推力套(250)设置在所述浮动轴(400)上，且所述推力套(250)位于所述浮动座(220)内，所述浮动座(220)上套设所述气封端盖(230)，且所述气封端盖(230)与所述安装座(100)固定连接；

所述浮动座(220)外壁开设有供气槽(221)，所述供气槽(221)与所述气封端盖(230)组合形成环状的供气通道，所述气封端盖(230)上开设有为所述供气通道供气的供气口(231)；

所述浮动座(220)上开设有多个用于安装所述径向活塞(240)的活塞安装孔，所述径向活塞(240)伸入所述活塞安装孔的一端与所述推力套(250)之间抵接有滚珠(260)。

7.根据权利要求6所述的浮动装置，其特征在于，所述气封端盖(230)上开设有多个与所述径向活塞(240)对应的通孔，所述通孔内设置有第二弹力件(270)，且所述通孔上密封设置有密封堵(280)；

所述第二弹力件(270)的一端与所述径向活塞(240)抵接，另一端与所述密封堵(280)抵接。

8.根据权利要求7所述的浮动装置，其特征在于，所述推力套(250)上设置开设有多个抵接座，多个径向活塞(240)和多个所述抵接座沿所述推力套(250)周向均分布。

9.根据权利要求6所述的浮动装置，其特征在于，所述铰接件包括球套(211)和球座(212)；

所述安装座(100)上开设有用于安装所述浮动轴(400)的容纳槽，所述球座(212)固定设置在所述容纳槽内，所述球套(211)套设在所述浮动轴(400)上，所述球套(211)设置在所述球座(212)内，且所述球套(211)能够相对所述球座(212)转动。

10.一种电主轴，其特征在于，包括权利要求1－9任一项所述的浮动装置。

Images