CN111673486A - 三次谐波数控转台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三次谐波数控转台，包括：防护安装件，其包括壳体；减速输出件，减速输出件包括工作输出件和减速器，工作输出件设置在壳体上，减速器设置在工作输出件上；工作输出件包括输出轴，输出轴设置在壳体上；减速器包括三次谐波减速器；三次谐波减速器设置在壳体上；力矩电机件，力矩电机件包括高速轴，高速轴设置在壳体上，并且高速轴与减速器连接；监测制动件，其设置在壳体上，监测制动件包括编码器和制动器，编码器设置在力矩电机件上，制动器设置在编码器上。本发明结构简洁，结构设计合理，整体刚度高，输出精度高，精度保持寿命长，传动效率高，体积小重量轻，防尘防水等级高，能够适应各种恶劣的加工环境。

Description

三次谐波数控转台

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，更具体地说，本发明涉及一种三次谐波数控转台。

背景技术

数控转台是一种重要的机床附件，主要应用在加工中心和数控镗铣床等设备上，将加工能力由3轴拓展到4轴或者5轴，从而实现更为复杂和精密的零件的加工。常规数控转台一般都采用蜗轮蜗杆或滚子凸轮传动结构，实现转台的回转运动。由于蜗轮蜗杆自身的传动原理和制造材料的限制，在使用过程中蜗杆或者类蜗杆部件会出现磨损，使蜗杆与涡轮间隙增大，从而导致精度下降，承载能力下降，需要定期维护保养，在加工过程中需要外部制动设备，传动效率低，体积大，占用空间。滚子凸轮转台的凸轮与从动件是线接触，所以接触应力大，磨损较快，不宜传动太大的动力。此外也有直驱DD马达数控转台，但刚性较差，体积大，成本高昂，发热量大，不便于维修。

因此，设计一种结构简洁，结构设计合理，整体刚度高，输出精度高，精度保持寿命长，传动效率高，体积小重量轻和免维护保养的一种三次谐波数控转台，具有重要现实意义。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供一种三次谐波数控转台，具体采用如下的技术方案：

一种三次谐波数控转台，包括：

防护安装件，其包括壳体；

减速输出件，其设置在所述壳体上，所述减速输出件包括工作输出件和减速器，所述工作输出件设置在所述壳体上，所述减速器设置在所述工作输出件上；所述工作输出件包括输出轴，所述输出轴设置在所述壳体上；所述减速器包括三次谐波减速器；所述三次谐波减速器设置在所述壳体上；

力矩电机件，其设置在所述壳体上，所述力矩电机件包括高速轴，所述高速轴设置在所述壳体上，并且所述高速轴与所述减速器连接；

监测制动件，其设置在所述壳体上，所述监测制动件包括编码器和制动器，所述编码器设置在所述力矩电机件上，所述制动器设置在所述编码器上；

其中：所述力矩电机件通过所述高速轴向所述三次谐波减速器输入高转速，经所述三次谐波减速器减速后的转速通过所述输出轴输出；所述编码器实时监测调控所述高速轴和所述输出轴旋转速度。

优选地，所述壳体包括外壳、前端盖和后端盖，所述前端盖和所述后端盖均设置在所述外壳上；所述外壳侧壁上设置有吊环和转台安装座；所述前端盖总体呈异径管状，所述前端盖大头设置在所述外壳一端面上，并且所述前端盖与所述外壳配合面设置有第一密封圈；所述后端盖上设置有接头贯穿孔和限位贯穿孔，所述接头贯穿孔设置有多个，多个所述接头贯穿孔内分别设置有防水接头，所述防水接头内分别设置有动力电源线和信号传输线，所述限位贯穿孔位于所述后端盖圆心处，所述后端盖设置在所述外壳另一端面上，并且所述后端盖与所述外壳配合面设置有第二密封圈。

优选地，所述减速输出件包括工作输出件和减速器，所述工作输出件设置在所述前端盖上，所述减速器设置在所述工作输出件上；所述工作输出件还包括第一高承载深沟球轴承、第一油封、迷宫水封件和工作盘，所述第一高承载深沟球轴承设置在所述前端盖上，所述输出轴设置在所述第一高承载深沟球轴承上，所述第一油封、所述迷宫水封件和所述工作盘均设置在所述输出轴上；

所述第一高承载深沟球轴承嵌装在所述前端盖小头内，所述输出轴一端嵌装在所述第一高承载深沟球轴承内，所述第一油封套装在所述输出轴上，所述输出轴另一端套装有防水轴承和孔用卡簧，并且所述防水轴承嵌装在所述限位贯穿孔内，所述孔用卡簧用于限制所述输出轴的轴向位移。

优选地，所述迷宫水封件包括第一水封盖、第二水封盖和防护盖，所述第一水封盖设置在所述前端盖上，并且所述第一水封盖与所述前端盖配合面设置有第三密封圈；所述第二水封盖套装在所述输出轴上，并且所述第二水封盖与所述输出轴配合面设置有多道第四密封圈；所述第一水封盖与所述第二水封盖配合面上均设置有迷宫水封沟槽，使得所述第一水封盖与所述第二水封盖的配合面具有动态防水密封作用；所述防护盖上设置有泄水孔，所述防护盖设置在所述第一水封盖上，所述工作盘设置在所述输出轴一端面上。

优选地，所述三次谐波减速器包括钢轮、柔轮和三次谐波发生器，所述钢轮设置在所述工作输出件上，所述柔轮设置在所述钢轮上，所述三次谐波发生器设置在所述柔轮上；所述钢轮一端面设置在所述输出轴上，并且所述钢轮与所述输出轴配合面上设置有第五密封圈；所述三次谐波发生器内嵌装有第一轴承，同时所述第一轴承套装在所述输出轴上。

优选地，所述减速器还包括交叉滚子轴承，所述交叉滚子轴承设置在所述三次谐波减速器上；所述交叉滚子轴承外圈与所述柔轮连接后整体设置在所述力矩电机件上，并且所述柔轮与所述力矩电机件配合面上设置有第六密封圈；所述交叉滚子轴承外圈和所述交叉滚子轴承内圈处设置有第二油封，所述交叉滚子轴承内圈与交叉滚子轴承外圈形成转动副，同时由第二油封形成密封；所述交叉滚子轴承内圈设置在所述钢轮另一端面上形成随动组件。

优选地，所述力矩电机件还包括电机壳、马达定子组件、电机后端盖、第二轴承、第三轴承和磁钢，所述电机壳设置在所述外壳内，所述马达定子组件设置在所述电机壳内，所述电机后端盖设置在所述电机壳上，所述第二轴承设置在所述电机壳上，所述第三轴承设置在所述电机后端盖上，所述高速轴设置在所述第二轴承和所述第三轴承上，所述磁钢设置在所述高速轴上。

优选地，所述电机壳设置在所述外壳内部，所述马达定子组件压装在电机壳内腔；所述电机后端盖设置在所述电机壳上，并且所述电机后端盖与所述电机壳配合面上设置有第七密封圈，所述第二轴承嵌装在所述电机壳内，并且所述第二轴承边缘的所述电机壳上设置有轴承端盖，所述轴承端盖用于固定所述第二轴承外圈，所述第三轴承嵌装在所述电机后端盖上；所述高速轴嵌装在所述第二轴承和所述第三轴承上，并且所述高速轴一端连接在所述三次谐波发生器上，使所述高速轴与所述三次谐波发生器之间进行运动传递；所述高速轴上设置有卡槽和减震槽，所述卡槽内套装有卡簧，所述卡簧用于固定所述第二轴承内圈；所述减震槽用来防止过定位和缓冲高速轴在轴向和径向的振动；所述磁钢设置在高速轴上。

优选地，所述编码器包括高速编码器和低速编码器，所述高速编码器设置在所述力矩电机件上，所述制动器设置在所述高速编码器上，所述低速编码器设置在所述制动器上；所述高速编码器包括高速编码器罩、第一码盘固定件、第一过渡套和高速码盘，所述高速编码器罩设置在所述电机后端盖上，所述第一码盘固定件设置在所述电机后端盖上，所述第一过渡套套装在所述高速轴上，所述高速码盘套装在所述第一过渡套上；

所述制动器设置在所述高速编码器罩端面上，并且所述制动器与所述高速编码器罩配合面上设置有第八密封圈；所述制动器包括刹车片，所述刹车片上的四方孔套装在高速轴端的四方轴上随动；所述低速编码器包括低速编码器罩、第二码盘固定件、第二过渡套和低速码盘，所述低速编码器罩设置在所述制动器上，并且所述低速编码器罩与所述制动器配合面上设置有第九密封圈；所述第二码盘固定件设置在所述制动器上，所述第二过渡套套装在所述输出轴上，所述低速码盘套装在所述第二过渡套上。

优选地，所述力矩电机件和所述监测制动件与所述外壳之间的空隙均通过导热减震材料进行灌封。

本发明至少包括以下有益效果：

1）本发明三次谐波数控转台结构简洁，结构设计合理，整体刚度高，输出精度高，精度保持寿命长，传动效率高，体积小重量轻，防尘防水等级高，能够适应各种恶劣的加工环境；

2）本发明三次谐波数控转台在多处设置了多道密封圈，多道所述密封圈能够形成第一道内部动态防水密封、第二道内部动态防水密封、第一道外部静态防水密封、第一道内部静态防水密封和第一道外部动态迷宫防水密封，能够显著提高所述三次谐波数控转台防尘放水等级，以适应各种恶劣的加工环境；

3）本发明三次谐波数控转台设置了减速输出件，所述减速输出件包括工作输出件和减速器，所述工作输出件包括第一高承载深沟球轴承和输出轴，所述输出轴嵌装在所述第一高承载深沟球轴承内；所述减速器包括三次谐波减速器，所述三次谐波减速器减速后通过输出轴输出，通过第一高承载深沟球轴承与高刚度、高精度三次谐波减速器的配合，能够弥补目前两次谐波相似结构在某些重切情况下刚度不够导致振刀的情况，提高了输出精度、整体刚度高和精度保持寿命和缩小了回转背隙；

4）本发明三次谐波数控转台设置了力矩电机件和三次谐波减速器，在高性能力矩电机在匹配高减速比的三次谐波减速器下，可实现较高速度上仍然输出高切削扭矩，使得所述三次谐波数控转台发热量显著低于传统单DD马达直驱时的发热量，仅通过自然冷却即可，而且由于三次谐波减速器自身的高精度输出，相对于传统单DD马达直驱转台，可以进一步弥补编码器精度限制；

5）本发明三次谐波数控转台中所述力矩电机件和所述监测制动件与所述外壳之间的空隙均通过导热减震材料进行灌封，由所述三次谐波数控转台中高速轴的特殊减震结构配合灌封导热减震材料能够进一步减轻运行过程中的振动和噪音情况；

6）本发明三次谐波数控转台设置了监测制动件，所述监测制动件包括编码器和制动器，所述编码器包括高速编码器和低速编码器，所述高速编码器能够对高速轴进行实时监测，所述低速编码器能够对输出轴进行实时监测，进而使所述编码器能够对高低轴实现实时闭环监测和控制，进一步提高输出精度；所述制动器包括刹车片，所述刹车片上的四方孔套装在高速轴端的四方轴上随动，此设计能够实现超高静态刹车扭矩，进一步提高了性能。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明三次谐波数控转台前视立体结构示意图；

图2为本发明三次谐波数控转台后视立体结构示意图；

图3为本发明三次谐波数控转台仰视立体结构示意图；

图4为本发明三次谐波数控转台主视图；

图5为本发明三次谐波数控转台F-F方向剖视图一；

图6为本发明三次谐波数控转台F-F方向剖视图一中减速输出件的局部放大图；

图7为本发明三次谐波数控转台F-F方向剖视图一中减速输出件和力矩电机件的局部放大图；

图8为本发明三次谐波数控转台图5中A的局部放大图；

图9为本发明三次谐波数控转台F-F方向剖视图二；

其中：1-外壳，2-前端盖，3-后端盖，4-吊环，5-转台安装座，6-第一O型密封圈，7-防水接头，8-第二O型密封圈，9-第一高承载深沟球轴承，10-输出轴，11-第一油封，12-工作盘，13-防水轴承，14-孔用卡簧，15-第一水封盖，16-第二水封盖，17-防护盖，18-第三O型密封圈，19-第四O型密封圈，20-泄水孔，21-交叉滚子轴承，22-钢轮，23-柔轮，24-三次谐波发生器，25-第五O型密封圈，26-第一轴承，27-第六O型密封圈，28-电机壳，29-马达定子组件，30-电机后端盖，31-第二轴承，32-第三轴承，33-高速轴，34-磁钢，35-第七O型密封圈，38-高速编码器罩，39-第一码盘固定件，40-第一过渡套，41-高速码盘，42-第八O型密封圈，44-第二码盘固定件，45-第二过渡套，46-低速码盘，47-第九O型密封圈，48-导热减震材料，49-第二油封，50-刹车片,51-制动器。

具体实施方式

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

根据图1-图9所示，一种三次谐波数控转台，包括防护安装件、减速输出件、力矩电机件和监测制动件，所述减速输出件、所述力矩电机件和所述监测制动件均设置在所述防护安装件上。

所述防护安装件包括外壳1、前端盖2和后端盖3，所述前端盖2和所述后端盖3均设置在所述外壳1上。所述外壳1呈桶状，所述外壳1侧壁上设置有吊环4和转台安装座5，所述吊环4用于所述三次谐波数控转台吊装安装，所述转台安装座5上设置有安装螺栓，所述安装螺栓能够将所述三次谐波数控转台牢固安装在机床上。所述前端盖2总体呈异径管状，所述前端盖2大头通过第一螺钉紧固在所述外壳1一端面上，并且所述前端盖2与所述外壳1配合面设置有第一O型密封圈6，所述第一O型密封圈6能够防止外壳1外部的水和粉尘浸入所述防护安装件内。所述后端盖3总体呈碟状，所述后端盖3上设置有接头贯穿孔和限位贯穿孔，所述接头贯穿孔设置有两个，两个所述接头贯穿孔内分别设置有防水接头7，所述防水接头7内分别设置有动力电源线和信号传输线。所述限位贯穿孔位于所述后端盖3圆心处，所述后端盖3通过第二螺钉紧固在所述外壳1另一端面上，并且所述后端盖3与所述外壳1配合面设置有第二O型密封圈8，所述第二O型密封圈8能够防止外壳1外部水和粉尘浸入所述防护安装件内。

所述减速输出件包括工作输出件和减速器，所述工作输出件设置在所述前端盖2上，所述减速器设置在所述工作输出件上。所述工作输出件包括第一高承载深沟球轴承9、输出轴10、第一油封11、迷宫水封件和工作盘12，所述第一高承载深沟球轴承9设置在所述前端盖2上，所述输出轴10设置在所述第一高承载深沟球轴承9上，所述第一油封11、所述迷宫水封件和所述工作盘12均设置在所述输出轴10上。

所述第一高承载深沟球轴承9嵌装在所述前端盖2小头内，所述第一高承载深沟球轴承9能够形成第一道内部动态防水密封作用。所述输出轴10一端嵌装在所述第一高承载深沟球轴承9内，所述第一油封11套装在所述输出轴10上，并且所述第一油封11外侧面与所述前端盖2内侧面紧密贴合，所述第一油封11能够形成第二道内部动态防水密封。所述输出轴10另一端套装有防水轴承13和孔用卡簧14，并且所述防水轴承13嵌装在所述限位贯穿孔内，所述孔用卡簧14用于限制所述输出轴10的轴向位移。

所述迷宫水封件包括第一水封盖15、第二水封盖16和防护盖17，所述第一水封盖15通过第三螺钉紧固在所述前端盖2上，并且所述第一水封盖15与所述前端盖2配合面设置有第三O型密封圈18，所述第三O型密封圈18能够形成第一道外部静态防水密封。所述第二水封盖16套装在所述输出轴10上，并且所述第二水封盖16与所述输出轴10配合面设置有两道第四O型密封圈19，两道所述第四O型密封圈19能够形成第一道内部静态防水密封。所述第一水封盖15与所述第二水封盖16配合面上均设置有迷宫水封沟槽，使得所述第一水封盖15与所述第二水封盖16的配合面具有动态防水密封作用，进而形成第一道外部动态迷宫防水密封。所述防护盖17上靠近所述第二水封盖16处设置有泄水孔20，所述泄水孔20用于排出所述迷宫水封件内的水。所述防护盖17通过第四螺钉紧固在所述第一水封盖15上，并且所述防护盖17与所述第一水封盖15间具有微小间隙，以提高所述迷宫水封件防水密封性能。所述工作盘12通过第五螺钉紧固在所述输出轴10一端面上。

所述减速器包括三次谐波减速器和交叉滚子轴承21，所述三次谐波减速器设置在所述工作输出件上，所述交叉滚子轴承21设置在所述三次谐波减速器上。所述三次谐波减速器包括钢轮22、柔轮23和三次谐波发生器24，所述钢轮22设置在所述工作输出件上，所述柔轮23设置在所述钢轮22上，所述三次谐波发生器24设置在所述柔轮23上。所述钢轮22一端面通过第六螺钉紧固在所述输出轴10上，并且所述钢轮22与所述输出轴10配合面上设置有第五O型密封圈25。所述三次谐波发生器24内嵌装有第一轴承26，同时所述第一轴承26套装在所述输出轴10上，使所述三次谐波发生器24通过所述第一轴承26与所述输出轴10滚动接触，进而相互限定其位置。

所述交叉滚子轴承21外圈与所述柔轮23通过第七螺钉连接后整体固定在所述力矩电机件上，并且所述柔轮23与所述力矩电机件配合面上设置有第六O型密封圈27。所述交叉滚子轴承21外圈和所述交叉滚子轴承21内圈处设置有第二油封49，所述交叉滚子轴承21内圈与交叉滚子轴承21外圈形成转动副，同时由第二油封49形成密封。所述交叉滚子轴承21内圈通过第八螺钉紧固在所述钢轮22另一端面上形成随动组件。

所述三次谐波发生器24在装入所述柔轮23的内腔后，迫使所述柔轮23产生弹性变形而呈现三凸，从而生成的三次频，使所述柔轮23上处于三次谐波发生器24的长轴处的外齿插入所述刚轮的内侧齿槽内形成完全啮合状态，而所述柔轮23上处于三次谐波发生器24的短轴处两轮轮齿完全不接触，处于脱开状态。在三次谐波发生器24的连续转动过程中，由于接触齿轮的不断啮合运动，产生了三个错齿运动，从而对外形成了一定的减速输出，所述第一轴承26对所述三次谐波发生器24外圈和所述输出轴10外圈形成支撑。所述三次谐波减速器通过改善波发生器的结构，使所述柔轮23上产生弹性形变而呈现三凸，从而产生三个位置同时啮合。由于在传动过程中，齿与齿面的啮合接触面更多，啮合的齿数比传统的更多，因而单位面积载荷更小，承载力与刚性比传统的二次谐波减速器更高。因而所述三次谐波减速器的传动更平稳，工作更稳定，精度更高，对外展现的刚度更好，背隙更小，特别适用于数控转台对输出端高刚度的要求。

所述力矩电机件包括电机壳28、马达定子组件29、电机后端盖30、第二轴承31、第三轴承32、高速轴33和磁钢34，所述电机壳28设置在所述外壳1内，所述马达定子组件29设置在所述电机壳28内，所述电机后端盖30设置在所述电机壳28上，所述第二轴承31设置在所述电机壳28上，所述第三轴承32设置在所述电机后端盖30上。所述高速轴33设置在所述第二轴承31和所述第三轴承32上，所述磁钢34设置在所述高速轴33上。

所述电机壳28通过第九螺钉紧固在所述外壳1内部，所述马达定子组件29压装在电机壳28内腔。所述电机后端盖30通过第十螺钉紧固在所述电机壳28上，并且所述电机后端盖30与所述电机壳28配合面上设置有第七O型密封圈35，所述第二轴承31嵌装在所述电机壳28内，并且所述第二轴承31边缘的所述电机壳28上设置有轴承端盖，所述轴承端盖用于固定所述第二轴承31外圈，所述第三轴承32嵌装在所述电机后端盖30上。所述高速轴33嵌装在所述第二轴承31和所述第三轴承32上，并且所述高速轴33一端通过第十一螺钉连接在所述三次谐波发生器24上，使所述高速轴33与所述三次谐波发生器24之间进行运动传递。所述高速轴33上设置有卡槽和减震槽，所述卡槽内套装有卡簧，所述卡簧用于固定所述第二轴承31内圈。所述减震槽用来防止过定位和缓冲高速轴33在轴向和径向的振动。所述磁钢34通过胶水粘接在高速轴33的轴段表面上。在超扁平，高扭矩和低齿槽转矩的力矩电机与特殊减震结构的高速轴33配合下，整体对外展现出色的动态响应性能，极低振动噪声和加工过程中的高刚度保持性能，特别适用于数控转台对高扭矩、高稳定输出的动力源需求。

所述监测制动件包括编码器和制动器51，所述编码器设置在所述力矩电机件上，所述制动器51设置在所述编码器上。所述编码器包括高速编码器和低速编码器，所述高速编码器设置在所述力矩电机件上，所述制动器51设置在所述高速编码器上，所述低速编码器设置在所述制动器51上。所述高速编码器包括高速编码器罩38、第一码盘固定件39、第一过渡套40和高速码盘41，所述高速编码器罩38通过第十二螺钉紧固在所述电机后端盖30上，所述第一码盘固定件39通过第十三螺钉紧固在所述电机后端盖30上，所述第一过渡套40套装在所述高速轴33上，所述高速码盘41套装在所述第一过渡套40上，以记录高速轴33的转速信息。

所述制动器51通过第十四螺钉设置在所述高速编码器罩38端面上，并且所述制动器51与所述高速编码器罩38配合面上设置有第八O型密封圈42。所述制动器51包括刹车片50，所述刹车片50上的四方孔套装在高速轴33端的四方轴上随动。所述低速编码器包括低速编码器罩、第二码盘固定件44、第二过渡套45和低速码盘46，所述低速编码器罩通过第十五螺钉紧固在所述制动器51上，并且所述低速编码器罩与所述制动器51配合面上设置有第九O型密封圈47。所述第二码盘固定件44通过第十六螺钉紧固在所述制动器51上，所述第二过渡套45套装在所述输出轴10上，所述低速码盘46套装在所述第二过渡套45上，以记录输出轴10的转速信息。具体的，所述制动器51为电磁失电式制动器51。

所述监测制动件利用可兼容高低速双编码器配置，记录高速轴33和输出轴10的实时转速信息，并且通过低速轴的转速信息实时对高速轴33转速进行调控，形成一个实时监测调控闭环。以进一步提高控制精度，对数控转台的某些特殊重切工况下实时补偿。同时高速轴33上匹配电磁失电式制动器51，制动与释放时间远低于传统的油刹和气刹，特别适合于转台高速回零或者换向工况，大大提高加工效率。

所述力矩电机件和所述监测制动件与所述外壳1之间的空隙均通过导热减震材料48进行灌封，进一步优化所述三次谐波数控转台的抗震性能和导热性能。

本发明有益效果如下：

本发明三次谐波数控转台结构简洁，结构设计合理，整体刚度高，输出精度高，精度保持寿命长，传动效率高，体积小重量轻，防尘防水等级高，能够适应各种恶劣的加工环境。本发明三次谐波数控转台在多处设置了多道密封圈，多道所述密封圈能够形成第一道内部动态防水密封、第二道内部动态防水密封、第一道外部静态防水密封、第一道内部静态防水密封和第一道外部动态迷宫防水密封，能够显著提高所述三次谐波数控转台防尘放水等级，以适应各种恶劣的加工环境。

本发明三次谐波数控转台设置了减速输出件，所述减速输出件包括工作输出件和减速器，所述工作输出件包括第一高承载深沟球轴承9和输出轴10，所述输出轴10嵌装在所述第一高承载深沟球轴承9内；所述减速器包括三次谐波减速器，所述三次谐波减速器减速后通过输出轴10输出，通过第一高承载深沟球轴承9与高刚度、高精度三次谐波减速器的配合，能够弥补目前两次谐波相似结构在某些重切情况下刚度不够导致振刀的情况，提高了输出精度、整体刚度高和精度保持寿命和缩小了回转背隙。

本发明三次谐波数控转台设置了力矩电机件和三次谐波减速器，在高性能力矩电机在匹配高减速比的三次谐波减速器下，可实现较高速度上仍然输出高切削扭矩，使得所述三次谐波数控转台发热量显著低于传统单DD马达直驱时的发热量，仅通过自然冷却即可，而且由于三次谐波减速器自身的高精度输出，相对于传统单DD马达直驱转台，可以进一步弥补编码器精度限制。

本发明三次谐波数控转台中所述力矩电机件和所述监测制动件与所述外壳1之间的空隙均通过导热减震材料48进行灌封，由所述三次谐波数控转台中高速轴33的特殊减震结构配合灌封导热减震材料48能够进一步减轻运行过程中的振动和噪音情况。

本发明三次谐波数控转台设置了监测制动件，所述监测制动件包括编码器和制动器51，所述编码器包括高速编码器和低速编码器，所述高速编码器能够对高速轴33进行实时监测，所述低速编码器能够对输出轴10进行实时监测，进而使所述编码器能够对高低轴实现实时闭环监测和控制，进一步提高输出精度；所述制动器51包括刹车片50，所述刹车片50上的四方孔套装在高速轴33端的四方轴上随动，此设计能够实现超高静态刹车扭矩，进一步提高了性能。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种三次谐波数控转台，其特征在于，包括：

防护安装件，其包括壳体；

减速输出件，其设置在所述壳体上，所述减速输出件包括工作输出件和减速器，所述工作输出件设置在所述壳体上，所述减速器设置在所述工作输出件上；所述工作输出件包括输出轴，所述输出轴设置在所述壳体上；所述减速器包括三次谐波减速器；所述三次谐波减速器设置在所述壳体上；

力矩电机件，其设置在所述壳体上，所述力矩电机件包括高速轴，所述高速轴设置在所述壳体上，并且所述高速轴与所述减速器连接；

监测制动件，其设置在所述壳体上，所述监测制动件包括编码器和制动器，所述编码器设置在所述力矩电机件上，所述制动器设置在所述编码器上；

其中：所述力矩电机件通过所述高速轴向所述三次谐波减速器输入高转速，经所述三次谐波减速器减速后的转速通过所述输出轴输出；所述编码器实时监测调控所述高速轴和所述输出轴旋转速度。

2.根据权利要求1所述的三次谐波数控转台，其特征在于，所述壳体包括外壳、前端盖和后端盖，所述前端盖和所述后端盖均设置在所述外壳上；所述外壳侧壁上设置有吊环和转台安装座；所述前端盖总体呈异径管状，所述前端盖大头设置在所述外壳一端面上，并且所述前端盖与所述外壳配合面设置有第一密封圈；所述后端盖上设置有接头贯穿孔和限位贯穿孔，所述接头贯穿孔设置有多个，多个所述接头贯穿孔内分别设置有防水接头，所述防水接头内分别设置有动力电源线和信号传输线，所述限位贯穿孔位于所述后端盖圆心处，所述后端盖设置在所述外壳另一端面上，并且所述后端盖与所述外壳配合面设置有第二密封圈。

3.根据权利要求2所述的三次谐波数控转台，其特征在于，所述减速输出件包括工作输出件和减速器，所述工作输出件设置在所述前端盖上，所述减速器设置在所述工作输出件上；所述工作输出件还包括第一高承载深沟球轴承、第一油封、迷宫水封件和工作盘，所述第一高承载深沟球轴承设置在所述前端盖上，所述输出轴设置在所述第一高承载深沟球轴承上，所述第一油封、所述迷宫水封件和所述工作盘均设置在所述输出轴上；

所述第一高承载深沟球轴承嵌装在所述前端盖小头内，所述输出轴一端嵌装在所述第一高承载深沟球轴承内，所述第一油封套装在所述输出轴上，所述输出轴另一端套装有防水轴承和孔用卡簧，并且所述防水轴承嵌装在所述限位贯穿孔内，所述孔用卡簧用于限制所述输出轴的轴向位移。

4.根据权利要求3所述的三次谐波数控转台，其特征在于，所述迷宫水封件包括第一水封盖、第二水封盖和防护盖，所述第一水封盖设置在所述前端盖上，并且所述第一水封盖与所述前端盖配合面设置有第三密封圈；所述第二水封盖套装在所述输出轴上，并且所述第二水封盖与所述输出轴配合面设置有多道第四密封圈；所述第一水封盖与所述第二水封盖配合面上均设置有迷宫水封沟槽，使得所述第一水封盖与所述第二水封盖的配合面具有动态防水密封作用；所述防护盖上设置有泄水孔，所述防护盖设置在所述第一水封盖上，所述工作盘设置在所述输出轴一端面上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的三次谐波数控转台，其特征在于，所述三次谐波减速器包括钢轮、柔轮和三次谐波发生器，所述钢轮设置在所述工作输出件上，所述柔轮设置在所述钢轮上，所述三次谐波发生器设置在所述柔轮上；所述钢轮一端面设置在所述输出轴上，并且所述钢轮与所述输出轴配合面上设置有第五密封圈；所述三次谐波发生器内嵌装有第一轴承，同时所述第一轴承套装在所述输出轴上。

6.根据权利要求5所述的三次谐波数控转台，其特征在于，所述减速器还包括交叉滚子轴承，所述交叉滚子轴承设置在所述三次谐波减速器上；所述交叉滚子轴承外圈与所述柔轮连接后整体设置在所述力矩电机件上，并且所述柔轮与所述力矩电机件配合面上设置有第六密封圈；所述交叉滚子轴承外圈和所述交叉滚子轴承内圈处设置有第二油封，所述交叉滚子轴承内圈与交叉滚子轴承外圈形成转动副，同时由第二油封形成密封；所述交叉滚子轴承内圈设置在所述钢轮另一端面上形成随动组件。

7.根据权利要求2-4任一项所述的三次谐波数控转台，其特征在于，所述力矩电机件还包括电机壳、马达定子组件、电机后端盖、第二轴承、第三轴承和磁钢，所述电机壳设置在所述外壳内，所述马达定子组件设置在所述电机壳内，所述电机后端盖设置在所述电机壳上，所述第二轴承设置在所述电机壳上，所述第三轴承设置在所述电机后端盖上，所述高速轴设置在所述第二轴承和所述第三轴承上，所述磁钢设置在所述高速轴上。

8.根据权利要求7所述的三次谐波数控转台，其特征在于，所述电机壳设置在所述外壳内部，所述马达定子组件压装在电机壳内腔；所述电机后端盖设置在所述电机壳上，并且所述电机后端盖与所述电机壳配合面上设置有第七密封圈，所述第二轴承嵌装在所述电机壳内，并且所述第二轴承边缘的所述电机壳上设置有轴承端盖，所述轴承端盖用于固定所述第二轴承外圈，所述第三轴承嵌装在所述电机后端盖上；所述高速轴嵌装在所述第二轴承和所述第三轴承上，并且所述高速轴一端连接在所述三次谐波发生器上，使所述高速轴与所述三次谐波发生器之间进行运动传递；所述高速轴上设置有卡槽和减震槽，所述卡槽内套装有卡簧，所述卡簧用于固定所述第二轴承内圈；所述减震槽用来防止过定位和缓冲高速轴在轴向和径向的振动；所述磁钢设置在高速轴上。

9.根据权利要求1-4任一项所述的三次谐波数控转台，其特征在于，所述编码器包括高速编码器和低速编码器，所述高速编码器设置在所述力矩电机件上，所述制动器设置在所述高速编码器上，所述低速编码器设置在所述制动器上；所述高速编码器包括高速编码器罩、第一码盘固定件、第一过渡套和高速码盘，所述高速编码器罩设置在所述电机后端盖上，所述第一码盘固定件设置在所述电机后端盖上，所述第一过渡套套装在所述高速轴上，所述高速码盘套装在所述第一过渡套上；

所述制动器设置在所述高速编码器罩端面上，并且所述制动器与所述高速编码器罩配合面上设置有第八密封圈；所述制动器包括刹车片，所述刹车片上的四方孔套装在高速轴端的四方轴上随动；所述低速编码器包括低速编码器罩、第二码盘固定件、第二过渡套和低速码盘，所述低速编码器罩设置在所述制动器上，并且所述低速编码器罩与所述制动器配合面上设置有第九密封圈；所述第二码盘固定件设置在所述制动器上，所述第二过渡套套装在所述输出轴上，所述低速码盘套装在所述第二过渡套上。

10.根据权利要求2-4任一项所述的三次谐波数控转台，其特征在于，所述力矩电机件和所述监测制动件与所述外壳之间的空隙均通过导热减震材料进行灌封。

Images