CN112935851A - 带输出制动的三次谐波传动第四轴转台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带输出制动的三次谐波传动第四轴转台，包括：支撑件、谐波减速件、动力件和制动件，支撑件包括基座和防护罩，防护罩设置在基座上；谐波减速件设置在基座上，谐波减速件包括交叉滚子轴承、三次谐波减速器和减速输出件，交叉滚子轴承、三次谐波减速器和减速输出件均设置在基座上；动力件设置在基座上，动力件包括辅助支撑件和力矩电机件，辅助支撑件和力矩电机件均设置在基座上；制动件包括液压制动件和检测件，液压制动件和检测件均设置在基座上。本发明结构简单，布局合理，具有整机刚度好，输出精度高，精度保持时间长，反向背隙小，免维护，内外密封简单，体积重量小和制造成本较低。

Description

带输出制动的三次谐波传动第四轴转台

技术领域

本发明涉及机床附件技术领域，更具体地说，本发明涉及一种带输出制动的三次谐波传动第四轴转台。

背景技术

数控第四轴是CNC加工中心中重要的附件，它能为机床提供除XYZ三个加工自由度外第4个旋转加工自由度，可以很方便的加工处理之前在3轴CNC上需要复杂夹具或治具才能完成加工的工件，而且减少了装夹次数，提高了加工精度。目前，数控第四轴的结构主要有3中形式，即：蜗轮蜗杆传动形式，滚子凸轮传动形式，DD马达传动形式。

蜗轮蜗杆传动形式和滚子凸轮传动形式都是匹配市面上的标准品牌电机，再加上蜗轮蜗杆或者滚子凸轮的大减速机构进行对外输出，两者从传动原理上来说都是基于蜗轮和蜗杆间的硬挤压传动，DD马达传动则是采用力矩电机直驱进行输出。从传动原理上来说，前两者由于都是采用蜗轮和蜗杆硬挤压原理进行传动，传动时需要进行连续性的油润滑，传动效率低，发热量大，而且由于蜗杆采用的是自润滑的贵重软金属，蜗轮和蜗杆之间容易产生磨损，而且机构在反向运行时背隙较大，需要定期进行调隙操作与更换润滑油。从整体结构上来说，采用油润滑可能导致漏油情况的发生，这就需要整机进行密封性设计，增加了结构的复杂程度，由于结构排布上的限制，液压制动器一般放在远离输出端的尾部，由于传动距离长，考虑长轴刚度的影响，在进行重切时，可能导致锁紧状态下定位的偏差，一般情况下，整体结构对于输出端的支撑轴承只采用一个轴承进行支撑，圆盘在承受较大弯矩时输出轴的刚度可能不够，进而影响加工精度，由于整机动力传动结构采用的是垂直L型分布，加之标准电机自身体积的影响，使得整机的表面积较大，需要对外密封的密封面大，而加工环境一般较为恶劣，可能有各种具有腐蚀性的液体喷溅到机身上，如果整机的对外密封性做不好，可能导致外部液体漏入机身，腐蚀机身内部元器件。DD马达由于采用直驱输出，受限于电机轴承的布置，导致整体输出刚度较低，而且DD马达的输出精度完全取决于编码器的精度，但是高精度的编码器通常价格昂贵，不便于大批量使用。综上所述，以上三种形式的数控第四轴均具有传动上的缺陷和结构上的缺陷。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供一种带输出制动的三次谐波传动第四轴转台，具体采用如下的技术方案：

一种带输出制动的三次谐波传动第四轴转台，包括：支撑件、谐波减速件、动力件和制动件，所述支撑件包括基座和防护罩，所述防护罩设置在所述基座上；谐波减速件设置在所述基座上，所述谐波减速件包括交叉滚子轴承、三次谐波减速器和减速输出件，所述交叉滚子轴承、所述三次谐波减速器和所述减速输出件均设置在所述基座上；动力件设置在所述基座上，所述动力件包括辅助支撑件和力矩电机件，所述辅助支撑件和所述力矩电机件均设置在所述基座上；所述制动件包括液压制动件和检测件，所述液压制动件和所述检测件均设置在所述基座上；

其中：所述三次谐波减速器位置由所述交叉滚子轴承和所述减速输出件限定；所述基座上开设一与所述液压制动件贯通的检测贯穿孔，所述检测件通过所述检测贯穿孔实时监测所述液压制动件内的液压数据，并传递至数控机床。

优选地，所述基座上设置有安装贯穿孔，所述基座侧面上设置有加压贯穿孔；与所述检测贯穿孔同一侧面的所述基座上设置有穿线贯穿孔；所述防护罩一端固定设置在所述基座侧面上，并且所述防护罩将所述穿线贯穿孔和所述检测贯穿孔另一端均囊括在管内；所述防护罩另一端侧壁上设置有出线接头，所述防护罩另一端设置有防护盖；所述基座一端面设置有后端盖，所述后端盖上设置有旋转贯穿孔，所述旋转贯穿孔内嵌装有第一油封。

优选地，所述交叉滚子轴承、所述三次谐波减速器和所述动力件均通过第三螺钉串联后紧固在所述安装贯穿孔内；所述交叉滚子轴承外圈通过所述第三螺钉紧固在所述安装贯穿孔内，并且所述交叉滚子轴承外圈与所述交叉滚子轴承内圈之间设置有第二油封；所述三次谐波减速器包括钢轮、柔轮和波发生器，所述钢轮通过第四螺钉紧固在所述交叉滚子轴承内圈上，所述柔轮嵌装在所述钢轮内，并且所述柔轮与所述钢轮啮合，同时所述柔轮亦通过所述第三螺钉紧固在所述安装贯穿孔内，所述波发生器嵌装在所述柔轮内。

优选地，所述减速输出件包括深沟球轴承和输出轴，所述深沟球轴承设置在所述安装贯穿孔上，所述输出轴设置在所述深沟球轴承上；所述深沟球轴承外圈嵌装在所述安装贯穿孔内，所述输出轴一端嵌装在所述深沟球轴承内圈内，并且所述输出轴亦通过所述第四螺钉紧固在所述交叉滚子轴承内圈上，同时所述输出轴另一端嵌装在所述第一油封内；所述输出轴一端面设置有卡盘。

优选地，所述辅助支撑件包括辅助支撑板和辅助支撑轴承，所述辅助支撑板设置在所述安装贯穿孔上，所述辅助支撑轴承设置在所述辅助支撑板上；所述辅助支撑板圆心处设置有辅助支撑贯穿孔，所述辅助支撑板通过所述第三螺钉紧固在所述安装贯穿孔内，所述辅助支撑轴承嵌装在所述辅助支撑贯穿孔内。

优选地，所述力矩电机件包括机壳、机端盖、后支撑轴承、定子、输入轴、磁轭、磁钢、过渡套和编码器，所述机壳设置在所述基座上，所述机端盖和所述定子均设置在所述机壳上，所述后支撑轴承和所述编码器均设置在所述机端盖上，所述输入轴设置在所述后支撑轴承上，所述磁轭和所述过渡套均设置在所述输入轴上，所述磁钢设置在所述磁轭上；所述机壳亦通过所述第三螺钉紧固在所述安装贯穿孔内，所述机端盖设置在所述机壳自由端上，所述后支撑轴承嵌装在所述机端盖的轴承室内，所述定子设置在所述机壳内腔；所述输入轴一端嵌装在所述辅助支撑轴承和所述波发生器内，所述输入轴另一端嵌装在所述后支撑轴承内，并且所述输入轴套在所述输出轴外部；所述输入轴一端与所述输出轴之间设置有第三油封；所述过渡套固定套装在所述输入轴另一端上，并且所述过渡套位于所述电机机壳外部；所述编码器固定设置在所述机端盖上，并且所述编码器套在所述过渡套外部，同时所述编码器的光栅板固定套装在所述过渡套上。

优选地，所述液压制动件包括液压制动活塞缸、液压制动活塞、动摩擦片和静摩擦片，所述液压制动活塞缸和所述静摩擦片均设置在所述安装贯穿孔上，所述液压制动活塞设置在所述液压制动活塞缸上，所述动摩擦片设置在所述输出轴上；所述液压制动活塞缸呈环形槽状，所述液压制动活塞缸上设置有多个连通贯穿孔；所述液压制动活塞缸和所述静摩擦片固定设置在所述安装贯穿孔另一端内腔，并且一个所述连通贯穿孔与所述加压贯穿孔一端面贯通，另一个连通贯穿孔与所述检测贯穿孔一端面贯通。

优选地，所述液压制动活塞缸与所述安装贯穿孔接触面间设置有第五密封圈；所述液压制动活塞缸内圈嵌装有第四油封，并且所述第四油封套装在所述输出轴一端上；所述液压制动活塞外侧壁上设置有中继环形槽，所述中继环形槽内设置有继通贯穿孔；所述液压制动活塞内圈侧壁上设置有第六密封圈，所述液压制动活塞外圈侧壁上设置有第七密封圈；所述液压制动活塞嵌装在所述液压制动活塞缸内，并且通过所述第六密封圈和所述第七密封圈在所述液压制动活塞缸内形成密闭腔室；所述动摩擦片固定套装在所述输出轴上，并且所述动摩擦片位于所述液压制动活塞和所述静摩擦片之间。

优选地，所述检测件包括检测管、检测套壳、检测活塞杆、复位弹簧、检测头和传感接收件，所述检测管和所述传感接收件均设置在所述基座上，所述检测套壳设置在所述检测管上，所述检测活塞杆和所述复位弹簧均设置在所述检测套壳上，所述检测头设置在所述检测活塞杆上；所述检测管一端固定设置在所述基座侧面上，并且所述检测管位于所述防护罩内，同时所述检测管与所述检测贯穿孔贯通；所述检测套壳长度小于所述检测管长度，所述检测套壳一端嵌装在所述检测管内，所述检测套壳另一端设置在所述检测管另一端面上；所述检测套壳与所述检测管内壁接触面间设置有第八密封圈，所述检测活塞杆长度大于所述检测管长度，所述检测活塞杆一端设置有承压块；所述承压块垂直固定设置在所述检测活塞杆一端面上，所述检测活塞杆一端通过所述承压块嵌装在所述检测管内，并且所述检测活塞杆另一端穿过所述检测套壳，同时所述检测活塞杆与所述检测套壳之间设置有星型密封圈；所述复位弹簧自然长度大于所述检测管长度，所述复位弹簧套装在所述检测套壳上，所述检测头紧固在所述检测活塞杆另一端面上。

优选地，所述传感接收件包括第一传感接收件和第二传感接收件，所述第一传感接收件和所述第二传感接收件均设置在所述基座上；所述第一传感接收件包括第一接近传感器和第一传感固定架，所述第一传感固定架设置在所述基座上，所述第一接近传感器设置在所述传感固定架上，所述第一接近传感器能够检测所述检测头位置，并将检测信号发送至数控机床；所述第二传感接收件包括第二接近传感器和第二传感固定座，所述第二传感固定座设置在所述基座上，所述第二接近传感器设置在所述第二传感固定座上，所述第二接近传感器能够检测所述检测头位置，并将所述检测信号发送至数控机床。

本发明至少包括以下有益效果：

1)本发明三次谐波传动第四轴转台结构简单，布局合理，具有整机刚度好，输出精度高，精度保持时间长，反向背隙小，免维护，内外密封简单，体积重量小和制造成本较低；

2)本发明三次谐波传动第四轴转台设置了支撑件、谐波减速件、动力件和制动件，所述谐波减速件包括交叉滚子轴承、三次谐波减速器、深沟球轴承和输出轴，所述三次谐波减速器将动力件提供的传动减速后由输出轴输出做功，所述输出轴通过交叉滚子轴承和所述深沟球轴承构成两点支撑，使输出轴即能够承受很大轴向力，也能够承受更大的弯矩，进而在加工时表现出更好的输出刚度；所述谐波减速件、所述动力件和所述制动件通过螺钉串联设置在所述支撑件上有效缩小了整机体积和重量。

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为本发明三次谐波传动第四轴转台主视图；

图2为本发明三次谐波传动第四轴转台前端立体结构示意图；

图3为本发明三次谐波传动第四轴转台左侧主视图；

图4为本发明三次谐波传动第四轴转台后端立体结构示意图；

图5为本发明三次谐波传动第四轴转台图1中A-A方向剖面主视图；

图6为本发明三次谐波传动第四轴转台图5中C的局部放大图；

图7为本发明三次谐波传动第四轴转台图1中A-A方向剖面立体结构示意图；

图8为本发明三次谐波传动第四轴转台图7中D的局部放大图；

图9为本发明三次谐波传动第四轴转台图3中B-B方向剖面立体结构示意图；

图10为本发明三次谐波传动第四轴转台图9中E的局部放大图；

图11为本发明三次谐波传动第四轴转台中3凸三次谐波减速器与传统2凸谐波减速器齿啮合示意图。

其中：1-基座，2-防护罩，3-安装吊环，4-定位块，5-出线接头，6-防护盖，7-后端盖，8-交叉滚子轴承，9-第一油封，10-钢轮，11-柔轮，12-波发生器，13-深沟球轴承，14-输出轴，16-卡盘，17-辅助支撑板，18-辅助支撑轴承，19-机壳，20-机端盖，21-后支撑轴承，22-定子，23-输入轴，24-转子，25-过渡套，26-编码器，27-第三油封，28-液压制动活塞缸，29-液压制动活塞，32-第四油封，33-检测管，34-检测套壳，35-检测活塞杆，36-复位弹簧，37-检测头，38-承压块，40-第一接近传感器，41-第一传感固定架，42-第二接近传感器，43-第三螺钉，44-检测贯穿孔。

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11所示，一种带输出制动的三次谐波传动第四轴转台，包括支撑件、谐波减速件、动力件和制动件，所述谐波减速件、所述动力件和所述制动件均设置在所述支撑件上。所述支撑件包括基座1和防护罩2，所述防护罩2设置在所述基座1上。所述基座1上设置有安装贯穿孔，所述基座1侧面上设置有加压贯穿孔和检测贯穿孔44，所述加压贯穿孔和所述检测贯穿孔44一端均与所述安装贯穿孔贯通，另一端均与所述基座1外部贯通。所述加压贯穿孔用于向所述制动件提供制动液压，所述检测贯穿孔44用于实时检测和反馈所述制动件的制动情况。与所述检测贯穿孔44同一侧面的所述基座1上设置有穿线贯穿孔，所述穿线贯穿孔用于穿过向所述动力件和所述制动件提供的动力线和信号线。所述基座1顶面设置有安装螺纹孔，所述安装螺纹孔内嵌装有安装吊环3，以方便整机在安装过程中的吊装工作。所述基座1底面上设置有安装孔和定位块4，所述安装孔设置有四个，四个安装孔内均嵌装有安装螺栓，用以整机的安装固定。所述定位块4设置有两个，以用来对整机进行安装时的辅助定位。

所述防护罩2呈管状，所述防护罩2一端水平固定设置在所述基座1侧面上，并且所述防护罩2将所述穿线贯穿孔和所述检测贯穿孔44另一端均囊括在内。所述防护罩2另一端侧壁上设置有出线接头5，用于所述动力件和所述制动件进出动力线和信号线使用。所述防护罩2另一端设置有防护盖6，所述防护盖6通过第一螺钉紧固在所述防护罩2另一端面上，并且所述防护盖6与所述防护罩2之间设置有第一O型密封圈，以使整机达到良好防水防尘性能。所述基座1一端面上设置有后端盖7，所述后端盖7圆心处设置有旋转贯穿孔，所述旋转贯穿孔内嵌装有第一油封9。所述后端盖7通过第二螺钉紧固在所述基座1一端面上，并且所述后端盖7与所述基座1之间设置有第二O型密封圈，以提高整机防水防尘性能。

所述谐波减速件包括交叉滚子轴承8、三次谐波减速器和减速输出件，所述交叉滚子轴承8、所述三次谐波减速器和所述减速输出件均设置在所述基座1上。所述交叉滚子轴承8、所述三次谐波减速器和所述动力件均通过第三螺钉43串联后紧固在所述安装贯穿孔内。所述交叉滚子轴承8外圈通过所述第三螺钉43紧固在所述安装贯穿孔内，并且所述交叉滚子轴承8外圈与所述交叉滚子轴承8内圈之间设置有第二油封，所述第二油封能够对所述交叉滚子轴承8外圈和内圈之间进行局部密封。所述三次谐波减速器包括钢轮10、柔轮11和波发生器12，所述钢轮10通过第四螺钉紧固在所述交叉滚子轴承8内圈上，所述柔轮11嵌装在所述钢轮10内，并且所述柔轮11与所述钢轮10啮合，同时所述柔轮11亦通过所述第三螺钉43紧固在所述安装贯穿孔内，所述波发生器12嵌装在所述柔轮11内。当波发生器12转动时能够通过所述钢轮10进行减速输出。

所述波发生器12装入柔轮11的内腔后，将迫使柔轮11产生弹性变形而呈现三凸，从而生成三次频，使柔轮11上位于所述波发生器12长轴处的外齿插入进入所述刚轮内侧齿槽形成完全啮合状态，而所述柔轮11上位于所述波发生器12短轴处的外齿与所述钢轮10内侧齿槽完全不接触，即处于脱开状态。在所述波发生器12连续转动过程中，由于接触齿轮的不断啮合运动，产生了三处错齿运动。所述三次谐波减速器与传统谐波减速器的两点啮合相比，所述三次谐波减速器通过改善波发生器12的结构，使其柔轮11上产生弹性形变呈现出三凸，使柔轮11同时有三处位置与钢轮10啮合。所述三次谐波减速器相较于传统谐波减速器而言，柔轮11与钢轮10同时啮合齿数更多，齿与齿面的啮合接触面更大，因而单位面积载荷更小，承载力与刚性比传统谐波减速器更高。因而所述三次谐波减速器传动更平稳，工作更稳定，精度更高，刚度更好，背隙更小。

因谐波减速器的传动原理为齿与齿之间的啮合运动，而且相对于传统多级减速器的单齿啮合，三次谐波减速器为同时具有多处的多齿啮合，在承受相同力矩的情况下，单独两啮合的齿之间的作用力更小，因而其在相同时间工况下磨损更小，精度保持时间更长。而且齿啮合从传动原理上来说效率要远大于蜗轮蜗杆系的传动效率。而且谐波减速器可以很容易的达到100:1甚至160:1的高减速比。一方面可以机械性的提升安装普通编码器电机的整机精度，另一方面可以做到极小的齿间背隙，在需要正反转时，可以达到很好的正反转加工效果。同时谐波减速器一般使用脂润滑，其在达到与传统蜗轮蜗杆一样的输出扭矩情况下体积也更小，这样就大大的简化了整机的密封设计。谐波减速器的精度保持寿命一般可达1.5万～2万小时，其润滑脂在生命周期内无需更换，在足够满足使用时间的前提下，大大减少了后期整机的维护和保养成本。

所述减速输出件包括深沟球轴承13和输出轴14，所述深沟球轴承13设置在所述安装贯穿孔上，所述输出轴14设置在所述深沟球轴承13上。所述深沟球轴承13外圈嵌装在所述安装贯穿孔内，所述深沟球轴承13外圈自由端侧的所述安装贯穿孔内通过第五螺钉固定设置有轴承压板，所述轴承压板能够防止所述深沟球轴承13轴向移动，以提高所述输出轴14稳定性。所述输出轴14呈管状，使得所述输出轴14内腔能够满足中间穿物需求。所述输出轴14长度大于所述安装贯穿孔长度，所述输出轴14一端嵌装在所述深沟球轴承13内圈内，并且所述输出轴14亦通过所述第四螺钉与所述钢轮10串联后紧固在所述交叉滚子轴承8内圈上，同时所述输出轴14另一端嵌装在所述第一油封9内。所述输出轴14一端面通过第六螺钉紧固设置有卡盘16，所述卡盘16用于安装待加工工件。所述输出轴14通过所述深沟球轴承13和所述交叉滚子轴承8构成的两点支撑轴承，相对于普通第四轴的单轴承支撑，两点支撑结构提供了更长的支撑力臂，使得输出轴14可以承受与普通第四轴相同的轴向力之外，还可以承受更大的弯矩，进而在加工时表现出更好的输出刚度。

所述动力件包括辅助支撑件和力矩电机件，所述辅助支撑件和所述力矩电机件均设置在所述基座1上。所述辅助支撑件包括辅助支撑板17和辅助支撑轴承18，所述辅助支撑板17设置在所述安装贯穿孔上，所述辅助支撑轴承18设置在所述辅助支撑板17上。所述辅助支撑板17圆心处设置有辅助支撑贯穿孔，所述辅助支撑板17通过所述第三螺钉43紧固在所述安装贯穿孔内，所述辅助支撑轴承18嵌装在所述辅助支撑贯穿孔内。所述辅助支撑轴承18能够增加所述动力件的径向稳定性。

所述力矩电机件包括机壳19、机端盖20、后支撑轴承21、定子22、输入轴23、磁轭、磁钢、过渡套25和编码器26，所述机壳19设置在所述基座1上，所述机端盖20和所述定子22均设置在所述机壳19上，所述后支撑轴承21和所述编码器26均设置在所述机端盖20上，所述输入轴23设置在所述后支撑轴承21上，所述磁轭和所述过渡套25均设置在所述输入轴23上，所述磁钢设置在所述磁轭上。所述机壳19亦通过所述第三螺钉43紧固在所述安装贯穿孔内，所述机端盖20通过第七螺钉紧固在所述机壳19自由端上，所述后支撑轴承21嵌装在所述机端盖20的轴承室内，所述定子22通过胶水设置在所述机壳19内腔。所述输入轴23呈管状，所述输入轴23内径大于所述输出轴14外径，所述输入轴23一端嵌装在所述辅助支撑轴承18和所述波发生器12内，所述输入轴23另一端嵌装在所述后支撑轴承21内，并且所述输入轴23套在所述输出轴14外部，同时所述输入轴23轴线与所述输出轴14轴线重合。所述输入轴23一端与所述输出轴14之间设置有第三油封27，所述第三油封27能够使所述输入轴23与所述输出轴14间形成动态密封。所述磁轭和所述磁钢构成的转子24套装在所述输入轴23上，并且所述转子24位于所述机壳19内。所述后端支撑轴承能够为所述输入轴23提供径向支撑。所述过渡套25固定套装在所述输入轴23另一端上，并且所述过渡套25位于所述电机机壳19外部。所述编码器26固定设置在所述机端盖20上，并且所述编码器26套在所述过渡套25外部，同时所述编码器26的光栅板固定套装在所述过渡套25上。使得所述编码器26通过监测光栅板转动参数，以实时监测输入轴23转动。力矩电机相对于传统伺服电机，在提供相同的扭矩输出时体积更小，可以使整机尺寸更小。

所述制动件包括液压制动件和检测件，所述液压制动件和所述检测件均设置在所述基座1上。所述液压制动件包括液压制动活塞缸28、液压制动活塞29、动摩擦片和静摩擦片，所述液压制动活塞缸28和所述静摩擦片均设置在所述安装贯穿孔上，所述液压制动活塞29设置在所述液压制动活塞缸28上，所述动摩擦片设置在所述输出轴14上。所述液压制动活塞缸28呈环形槽状，所述液压制动活塞缸28上设置有两个连通贯穿孔。所述液压制动活塞缸28和所述静摩擦片通过第八螺钉固定设置在所述安装贯穿孔另一端内腔，并且一个所述连通贯穿孔与所述加压贯穿孔一端面贯通，另一个连通贯穿孔与所述检测贯穿孔44一端面贯通，同时一个所述连通贯穿孔与所述加压贯穿孔贯通处设置有第三O型密封圈，所述第三O型密封圈能够使所述连通贯穿孔与所述加压贯穿孔间形成密闭腔室，另一个所述连通贯穿孔与所述检测贯穿孔44贯通处设置有第四O型密封圈，所述第四O型密封圈能够使所述连通贯穿孔与所述检测贯穿孔44间形成密闭腔室。以防止液压油由连通贯穿孔和所述加压贯穿孔进入所述液压制动活塞缸28时发生外泄，并且防止液压油由液压制动活塞29进入所述检测件时发生外泄。

所述液压制动活塞缸28与所述安装贯穿孔接触面间设置有第五O型密封圈。所述液压制动活塞缸28内圈嵌装有第四油封32，并且所述第四油封32套装在所述输出轴14一端上。所述第四油封32在输出轴14和液压制动活塞缸28之间构成动密封。所述液压制动活塞29外侧壁上设置有中继环形槽，所述中继环形槽围绕所述液压制动活塞29外侧壁周向环绕，所述中继环形槽宽度大于所述液压制动活塞29在所述液压制动活塞缸28位移行程，使所述液压制动活塞29在所述液压制动活塞缸28内往复运动过程中始终确保中继环形槽与所述连通贯穿孔贯通。所述中继环形槽内设置有继通贯穿孔，所述继通贯穿孔设置有四个，四个所述继通贯穿孔在所述液压制动活塞29侧壁上沿周向均匀分布。液压油将通过继通贯穿孔进入由所述液压制动活塞29和所述液压制动活塞缸28构成的油腔中，进而推动液压制动活塞29在所述液压制动活塞缸28内移动，以实现液压制动。所述液压制动活塞29内圈侧壁上设置有第六O型密封圈，所述液压制动活塞29外圈侧壁上设置有第七O型密封圈。所述液压制动活塞29嵌装在所述液压制动活塞缸28内，并且通过所述第六O型密封圈和所述第七O型密封圈在所述液压制动活塞缸28内形成密闭腔室。所述动摩擦片固定套装在所述输出轴14上，并且所述动摩擦片位于所述液压制动活塞29和所述静摩擦片之间。

当液压油压力增大时能够推动所述液压制动活塞29在所述液压制动活塞缸28内向外移动，此时所述液压制动活塞29与所述动摩擦片接触并且挤压所述动摩擦片与所述静摩擦片紧密接触，通过动摩擦片与所述静摩擦片强大摩擦力促使所述输出轴14瞬间停止转动；当液压油压力小于设定值后所述液压制动活塞29复位，此时所述液压制动活塞29与所述动摩擦片停止接触，所述动摩擦片与所述静摩擦片停止接触。液压油达到工作压力时，输出轴14被动摩擦片与静摩擦片之间产生的摩擦力矩锁死，达到制动作用。相对于传统第四轴将液压制动件放置于远离输出端的尾部，在进行重切时，由于长输出轴14的自身刚度，会影响在刹车情况下整机的定位精度，而所述三次谐波传动第四轴转台则将液压制动件放置于接近输出端，则可以避免因输出轴14的长度带来的刹车重切定位精度的影响。

所述检测件包括检测管33、检测套壳34、检测活塞杆35、复位弹簧36、检测头37和传感接收件，所述检测管33和所述传感接收件均设置在所述基座1上，所述检测套壳34设置在所述检测管33上，所述检测活塞杆35和所述复位弹簧36均设置在所述检测套壳34上，所述检测头37设置在所述检测活塞杆35上。所述检测管33一端水平固定设置在所述基座1侧面上，并且所述检测管33位于所述防护罩2内，同时所述检测管33与所述检测贯穿孔44贯通。所述检测套壳34长度小于所述检测管33长度，所述检测套壳34一端嵌装在所述检测管33内，所述检测套壳34另一端通过第九螺钉紧固设置在所述检测管33另一端面上。所述检测套壳34与所述检测管33内壁接触面间设置有第八O型密封圈，所述第八O型密封圈能够使所述检测套壳34与所述检测管33密封。所述检测活塞杆35呈杆状，所述检测活塞杆35长度大于所述检测管33长度，所述检测活塞杆35直径不大于所述检测套壳34内径，所述检测活塞杆35一端设置有承压块38。所述承压块38呈圆饼状，所述承压块38半径不大于所述检测管33内径，并且所述承压块38半径大于所述检测套壳34内径。所述承压块38垂直固定设置在所述检测活塞杆35一端面上，并且所述承压块38轴线与所述检测活塞杆35轴线重合。所述检测活塞杆35一端通过所述承压块38嵌装在所述检测管33内，并且所述检测活塞杆35另一端穿过所述检测套壳34，同时所述检测活塞杆35与所述检测套壳34之间设置有星型密封圈，所述星型密封圈能够使所述检测活塞杆35与所述检测套壳34滑动密封连接。以防止所述检测管33内液压油外泄。所述复位弹簧36自然长度大于所述检测管33长度，所述复位弹簧36内径小于所述承压块38直径，所述复位弹簧36套装在所述检测套壳34上。所述检测头37通过第十螺钉紧固在所述检测活塞杆35另一端面上。所述传感接收件包括第一传感接收件和所述第二传感接收件，所述第一传感接收件和所述第二传感接收件均设置在所述基座1上。所述第一传感接收件包括第一接近传感器40和第一传感固定架41，所述第一传感固定架41设置在所述基座1上，所述第一接近传感器40设置在所述传感固定架上。所述第一接近传感器40轴线与所述检测活塞杆35轴线垂直，所述第一接近传感器40轴线至所述检测管33一端面水平间距与所述检测头37、所述检测活塞杆35和所述承压块38长度之和相同。所述第二传感接收件包括第二接近传感器42和第二传感固定座，所述第二传感固定座设置在所述基座1上，所述第二接近传感器42设置在所述第二传感固定座上。所述第二接近传感器42轴线与所述检测活塞杆35轴线垂直，所述第二接近传感器42轴线至所述检测管33一端面水平间距与第一接近传感器40轴线至检测管33一端面水平间距和所述检测套壳34一端面至所述检测管33一端面水平间距之和相同。当液压油经所述加压贯穿孔向所述液压制动活塞缸28注入液压油时，一部分液压油将推动液压制动活塞29刹停输出轴14，另一部分液压油将经检测贯穿孔44进入所述检测管33内，由于所述承压块38两端面与液压油接触面积不同，所以将推动所述承压块38压缩复位弹簧36向所述检测管33另一端移动，直至与所述检测套壳34一端面接触而停止，此时所述第二接近传感器42将检测到检测头37，同时向数控机床传送输出轴14刹停信号。当外部液压站泄压进行放松动作时，所述承压块38受复位弹簧36推力作用将向所述检测管33一端面移动直至贴附在所述基座1侧面上，此时所述第一接近传感器40将检测到检测头37，同时向数控机床传输放松信号。具体的，所述第一接近传感器40和所述第二接近传感器42均为平头接近传感器。

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)

1.一种带输出制动的三次谐波传动第四轴转台，其特征在于，包括：支撑件、谐波减速件、动力件和制动件，所述支撑件包括基座和防护罩，所述防护罩设置在所述基座上；谐波减速件设置在所述基座上，所述谐波减速件包括交叉滚子轴承、三次谐波减速器和减速输出件，所述交叉滚子轴承、所述三次谐波减速器和所述减速输出件均设置在所述基座上；动力件设置在所述基座上，所述动力件包括辅助支撑件和力矩电机件，所述辅助支撑件和所述力矩电机件均设置在所述基座上；所述制动件包括液压制动件和检测件，所述液压制动件和所述检测件均设置在所述基座上；

其中：所述三次谐波减速器位置由所述交叉滚子轴承和所述减速输出件限定；所述基座上开设一与所述液压制动件贯通的检测贯穿孔，所述检测件通过所述检测贯穿孔实时监测所述液压制动件内的液压数据，并传递至数控机床。

2.根据权利要求1所述的带输出制动的三次谐波传动第四轴转台，其特征在于，所述基座上设置有安装贯穿孔，所述基座侧面上设置有加压贯穿孔；与所述检测贯穿孔同一侧面的所述基座上设置有穿线贯穿孔；所述防护罩一端固定设置在所述基座侧面上，并且所述防护罩将所述穿线贯穿孔和所述检测贯穿孔另一端均囊括在管内；所述防护罩另一端侧壁上设置有出线接头，所述防护罩另一端设置有防护盖；所述基座一端面设置有后端盖，所述后端盖上设置有旋转贯穿孔，所述旋转贯穿孔内嵌装有第一油封。

3.根据权利要求2所述的带输出制动的三次谐波传动第四轴转台，其特征在于，所述交叉滚子轴承、所述三次谐波减速器和所述动力件均通过第三螺钉串联后紧固在所述安装贯穿孔内；所述交叉滚子轴承外圈通过所述第三螺钉紧固在所述安装贯穿孔内，并且所述交叉滚子轴承外圈与所述交叉滚子轴承内圈之间设置有第二油封；所述三次谐波减速器包括钢轮、柔轮和波发生器，所述钢轮通过第四螺钉紧固在所述交叉滚子轴承内圈上，所述柔轮嵌装在所述钢轮内，并且所述柔轮与所述钢轮啮合，同时所述柔轮亦通过所述第三螺钉紧固在所述安装贯穿孔内，所述波发生器嵌装在所述柔轮内。

4.根据权利要求2或3所述的带输出制动的三次谐波传动第四轴转台，其特征在于，所述减速输出件包括深沟球轴承和输出轴，所述深沟球轴承设置在所述安装贯穿孔上，所述输出轴设置在所述深沟球轴承上；所述深沟球轴承外圈嵌装在所述安装贯穿孔内，所述输出轴一端嵌装在所述深沟球轴承内圈内，并且所述输出轴亦通过所述第四螺钉紧固在所述交叉滚子轴承内圈上，同时所述输出轴另一端嵌装在所述第一油封内；所述输出轴一端面设置有卡盘。

5.根据权利要求3所述的带输出制动的三次谐波传动第四轴转台，其特征在于，所述辅助支撑件包括辅助支撑板和辅助支撑轴承，所述辅助支撑板设置在所述安装贯穿孔上，所述辅助支撑轴承设置在所述辅助支撑板上；所述辅助支撑板圆心处设置有辅助支撑贯穿孔，所述辅助支撑板通过所述第三螺钉紧固在所述安装贯穿孔内，所述辅助支撑轴承嵌装在所述辅助支撑贯穿孔内。

6.根据权利要求3所述的带输出制动的三次谐波传动第四轴转台，其特征在于，所述力矩电机件包括机壳、机端盖、后支撑轴承、定子、输入轴、磁轭、磁钢、过渡套和编码器，所述机壳设置在所述基座上，所述机端盖和所述定子均设置在所述机壳上，所述后支撑轴承和所述编码器均设置在所述机端盖上，所述输入轴设置在所述后支撑轴承上，所述磁轭和所述过渡套均设置在所述输入轴上，所述磁钢设置在所述磁轭上；所述机壳亦通过所述第三螺钉紧固在所述安装贯穿孔内，所述机端盖设置在所述机壳自由端上，所述后支撑轴承嵌装在所述机端盖的轴承室内，所述定子设置在所述机壳内腔；所述输入轴一端嵌装在所述辅助支撑轴承和所述波发生器内，所述输入轴另一端嵌装在所述后支撑轴承内，并且所述输入轴套在所述输出轴外部；所述输入轴一端与所述输出轴之间设置有第三油封；所述过渡套固定套装在所述输入轴另一端上，并且所述过渡套位于所述电机机壳外部；所述编码器固定设置在所述机端盖上，并且所述编码器套在所述过渡套外部，同时所述编码器的光栅板固定套装在所述过渡套上。

7.根据权利要求2或3所述的带输出制动的三次谐波传动第四轴转台，其特征在于，所述液压制动件包括液压制动活塞缸、液压制动活塞、动摩擦片和静摩擦片，所述液压制动活塞缸和所述静摩擦片均设置在所述安装贯穿孔上，所述液压制动活塞设置在所述液压制动活塞缸上，所述动摩擦片设置在所述输出轴上；所述液压制动活塞缸呈环形槽状，所述液压制动活塞缸上设置有多个连通贯穿孔；所述液压制动活塞缸和所述静摩擦片固定设置在所述安装贯穿孔另一端内腔，并且一个所述连通贯穿孔与所述加压贯穿孔一端面贯通，另一个连通贯穿孔与所述检测贯穿孔一端面贯通。

8.根据权利要求7所述的带输出制动的三次谐波传动第四轴转台，其特征在于，所述液压制动活塞缸与所述安装贯穿孔接触面间设置有第五密封圈；所述液压制动活塞缸内圈嵌装有第四油封，并且所述第四油封套装在所述输出轴一端上；所述液压制动活塞外侧壁上设置有中继环形槽，所述中继环形槽内设置有继通贯穿孔；所述液压制动活塞内圈侧壁上设置有第六密封圈，所述液压制动活塞外圈侧壁上设置有第七密封圈；所述液压制动活塞嵌装在所述液压制动活塞缸内，并且通过所述第六密封圈和所述第七密封圈在所述液压制动活塞缸内形成密闭腔室；所述动摩擦片固定套装在所述输出轴上，并且所述动摩擦片位于所述液压制动活塞和所述静摩擦片之间。

9.根据权利要求1-3任一项所述的带输出制动的三次谐波传动第四轴转台，其特征在于，所述检测件包括检测管、检测套壳、检测活塞杆、复位弹簧、检测头和传感接收件，所述检测管和所述传感接收件均设置在所述基座上，所述检测套壳设置在所述检测管上，所述检测活塞杆和所述复位弹簧均设置在所述检测套壳上，所述检测头设置在所述检测活塞杆上；所述检测管一端固定设置在所述基座侧面上，并且所述检测管位于所述防护罩内，同时所述检测管与所述检测贯穿孔贯通；所述检测套壳长度小于所述检测管长度，所述检测套壳一端嵌装在所述检测管内，所述检测套壳另一端设置在所述检测管另一端面上；所述检测套壳与所述检测管内壁接触面间设置有第八密封圈，所述检测活塞杆长度大于所述检测管长度，所述检测活塞杆一端设置有承压块；所述承压块垂直固定设置在所述检测活塞杆一端面上，所述检测活塞杆一端通过所述承压块嵌装在所述检测管内，并且所述检测活塞杆另一端穿过所述检测套壳，同时所述检测活塞杆与所述检测套壳之间设置有星型密封圈；所述复位弹簧自然长度大于所述检测管长度，所述复位弹簧套装在所述检测套壳上，所述检测头紧固在所述检测活塞杆另一端面上。

10.根据权利要求9所述的带输出制动的三次谐波传动第四轴转台，其特征在于，所述传感接收件包括第一传感接收件和第二传感接收件，所述第一传感接收件和所述第二传感接收件均设置在所述基座上；所述第一传感接收件包括第一接近传感器和第一传感固定架，所述第一传感固定架设置在所述基座上，所述第一接近传感器设置在所述传感固定架上，所述第一接近传感器能够检测所述检测头位置，并将检测信号发送至数控机床；所述第二传感接收件包括第二接近传感器和第二传感固定座，所述第二传感固定座设置在所述基座上，所述第二接近传感器设置在所述第二传感固定座上，所述第二接近传感器能够检测所述检测头位置，并将所述检测信号发送至数控机床。

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