CN113211397A - 一种双丝杠驱动自动翻转数控回转工作台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双丝杠驱动自动翻转数控回转工作台，包括床身、滑座、工作台、托板和丝杠；滑座滑动安装在床身上，托板与工作台滑动连接，工作台可在托板上回转滑动，托板右端铰接安装在滑座右端的支座上，滑座左端通过丝杠带动托板左端绕支座弧线运动，从而带动工作台自动翻转。本发明采用一台伺服电机连接直角双输出轴减速器，再驱动二级直角减速器将动力等分传递给两个丝杠，进而驱动托板带动工作台台面绕支座翻转摆动，结构稳定且同步性好，解决了数控回转工作台台面自动翻转运动的问题，能够实现工作台翻转过程定位精度和重复定位精度的精确控制，工件一次安装夹紧即可实现多工序多角度加工，提高了工件斜面及斜孔加工效率及加工精度。

Description

一种双丝杠驱动自动翻转数控回转工作台

技术领域

本发明属于加工设备领域，具体为一种双丝杠驱动自动翻转数控回转工作台。

背景技术

随着我国造船行业的快速发展，对工件的斜面及斜孔等特征加工精度及效率要求越来越高。传统加工工艺采用数控回转工作台配合数控落地铣镗床切削加工的方式，回转工作台具有滑座纵向移动及工作台回转两项进给运动。加工时在水平工作台台面上增加工装楔块将工件相对台面垫起需要的角度或采用液压油缸驱动台面翻转一定角度的方式，但是这两种方式都很难同时兼顾加工效率和精度，不能满足目前智能化加工的需要。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种双丝杠驱动自动翻转数控回转工作台，利用双丝杠自动翻转工作台，使得工件一次安装夹紧即可实现多工序多角度加工，能够提高工件斜面及斜孔加工效率及加工精度。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种双丝杠驱动自动翻转数控回转工作台，包括床身、滑座、工作台、托板和丝杠；所述滑座滑动安装在床身上，使滑座能够在床身上水平移动；所述滑座右端表面设有支座；所述托板滑动安装在工作台下方，使工作台能够在托板上回转滑动，托板右端铰接安装在支座上；所述滑座左端沿X方向对称的开设有两个通孔，通孔处设有第一铰接支座，第一铰接支座内设有丝杠丝母，丝杠下端穿过通孔并通过丝杠丝母与第一铰接支座铰接；所述托板左端中心位置处设有伺服电机和直角双输出轴减速器，且直角双输出轴减速器的两个输出轴沿X方向对称，直角双输出轴减速器的两个输出轴各自连接一个直角减速器，两个直角减速器分别通过第二铰接支座对称的铰接固定在托板左端，丝杠顶部向上插入直角减速器中；伺服电机通过直角双输出轴减速器将动力传递给直角减速器，直角减速器带动丝杠旋转，使得丝杠底部相对滑座伸长或缩短，从而带动托板上的工作台向下或向上弧线翻转。

进一步的，所述工作台翻转时与滑座的夹角为0~45°。

进一步的，所述滑座右端沿X方向对称的设置两个支座。

进一步的，所述托板右端两侧设有扇形导轨定位机构，且扇形导轨定位机构固定连接在托板下方，所述滑座上设有用于夹持扇形导轨定位机构的油缸，通过油缸夹持扇形导轨定位机构对翻转至所需角度的工作台进行夹紧定位。

本发明具有以下有益效果：本发明提供的双丝杠驱动自动翻转数控回转工作台，采用伺服电机驱动双丝杠翻转技术，即采用一台伺服电机连接直角双输出轴减速器，再通过驱动二级直角减速器将动力等分传递给两个丝杠，进而驱动托板带动工作台台面绕支座翻转摆动，解决了数控回转工作台台面自动翻转运动的问题，且采用单个伺服电机通过减速器驱动双丝杠，因此两个丝杠运动同步性能好，不会发生由于不同步产生的丝杠与丝母卡滞损坏丝母的问题；翻转驱动力与翻转速度通过伺服电机实时准确控制，能够实现工作台翻转过程定位精度和重复定位精度精确控制的问题。本发明采用单电机驱动双丝杠，结构稳定且同步性好，工件一次安装夹紧即可实现多工序多角度加工，提高了工件斜面及斜孔加工效率及加工精度。

进一步的，本发明可实现数控回转工作台台面0~45°范围内任意角度自动翻转运动；对称双支座的设计使得托板与滑座的铰接更稳固，避免工作台翻转时出现侧翻；工作台翻转至所需位置后，通过油缸夹紧扇形导轨定位机构将工作台台面夹紧固定，以减轻丝杠的承载，减少或避免丝杠受力，延长机器寿命。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的俯视图；

图中，1为床身、2为滑座、3为第一铰接支座、4为丝杠丝母、5为扇形导轨定位机构、6为丝杠、7为托板、8为第二铰接支座、9为工作台、10为伺服电机、11为直角双输出轴减速器、12为直角减速器、13为支座、14为油缸。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。

本发明提供的双丝杠驱动自动翻转数控回转工作台，主要解决数控回转工作台台面实现0~45°范围内任意角度自动翻转运动，并且可实现翻转过程定位精度和重复定位精度精确控制的问题。解决方法是回转工作台台面采用伺服电机驱动双丝杠翻转技术，即采用一台伺服电机连接直角双输出轴减速器，再通过驱动二级直角减速器将动力等分传递给两个丝杠，进而驱动托板带动工作台台面绕支座翻转摆动。

如图1、2所示，本发明提供的双丝杠驱动自动翻转数控回转工作台，包括床身1、滑座2、工作台9、托板7和两根丝杠6；所述滑座2滑动安装在床身1上，使滑座2能够在床身1上水平移动；所述滑座2右端表面沿X方向对称的设有两个支座13；所述托板7回转滑动安装在工作台9下方，托板7通过背板与工作台9滑动连接，使得工作台9可在托板7上回转滑动，托板7右端铰接安装在支座13上；所述滑座2左端沿X方向对称的开设有两个通孔，通孔处设有第一铰接支座3，第一铰接支座3内设有丝杠丝母4，丝杠6下端穿过通孔并通过丝杠丝母4与第一铰接支座3铰接；所述托板7左端中心位置处设有伺服电机10和直角双输出轴减速器11，且直角双输出轴减速器11的两个输出轴沿X方向对称，直角双输出轴减速器11的两个输出轴各自连接一个直角减速器12，两个直角减速器12分别通过第二铰接支座8对称的铰接固定在托板7左端，丝杠6顶部向上插入直角减速器12中；伺服电机10通过直角双输出轴减速器11将动力传递给两个直角减速器12，两个直角减速器12带动两根丝杠6旋转，使得丝杠6底部相对滑座2伸长或缩短，丝杠6伸长部分则穿过床身和地基上预留的长条槽孔，从而带动托板7上的工作台9向下或向上弧线翻转，工作台9翻转时与滑座2的夹角为0~45°。

另外，本发明中在托板7右端两侧对称的设有扇形导轨定位机构5，且扇形导轨定位机构5固定连接在托板7下方，所述滑座2上对应的设有两个用于夹持扇形导轨定位机构5的油缸14，当工作台9翻转至所需角度时，油缸14夹持住扇形导轨定位机构5，对工作台9进行夹紧定位，为工作台9提供支撑力，当工作台9需要再次翻转时，油缸14松开扇形导轨定位机构5即可，当工作台9下降至水平位置时，扇形导轨定位机构5贴合在滑座2右端两侧。

本发明中，床身1是基础部件，滑座2可在床身1上水平移动实现滑座水平纵向（Y方向）进给运动；第一铰接支座3固定在滑座2端部，丝杠6通过丝杠丝母4与第一铰接支座3铰接，可实现丝杠6绕第一铰接支座3相对摆动；支座13是托板7带动工作台9绕滑座2端部摆动的支撑点；第二铰接支座8实现丝杠6与托板7相对摆动；伺服电机10通过直角双输出轴减速器11将动力传递给两侧直角减速器12；扇形导轨定位机构5实现工作台9在所需角度时的夹紧定位。

工作台翻转时丝杠驱动力与负载重力实时平衡，公式为：F×L1=G×L2，其中F为丝杠驱动力，L1为丝杠驱动力臂，G为托板、工作台和工件等重力，L2为重力力臂。从公式中可以看出丝杠驱动力随工作台翻转角度不同而时刻变化；翻转驱动力与翻转速度通过伺服电机实时准确控制。

本发明采用伺服电机驱动双丝杠实现工作台台面翻转。工作时伺服电机通过直角双输出轴减速器将动力等分给两侧直角减速器，直角减速器带动丝杠旋转，通过丝杠丝母将旋转运动转化为工作台的弧线偏摆运动，在进给运动中，丝杠底部相对滑座伸长或缩短。工作台翻转采用单个伺服电机通过减速器驱动双丝杠，因此两个丝杠运动同步性能好，不会发生由于不同步产生的丝杠与丝母卡滞损坏丝母的问题，工作台翻转至需要位置后，通过油缸夹紧扇形导轨定位机构将工作台台面固定以减轻丝杠的承载。

综上所述，本发明采用工作台双丝杠自动翻转技术，工件一次安装夹紧可实现多工序多角度加工，提高了工件斜面及斜孔加工效率及加工精度，单电机驱动双丝杠结构稳定且同步性好，工作台翻转到位后有扇形导轨定位机构实现台面定位，减少或避免丝杠受力。

以上是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。

Claims (4)

1.一种双丝杠驱动自动翻转数控回转工作台，其特征在于：包括床身（1）、滑座（2）、工作台（9）、托板（7）和丝杠（6）；所述滑座（2）滑动安装在床身（1）上，使滑座（2）能够在床身（1）上水平移动；所述滑座（2）右端表面设有支座（13）；所述托板（7）滑动安装在工作台（9）下方，使工作台（9）能够在托板（7）上回转滑动，托板（7）右端铰接安装在支座（13）上；所述滑座（2）左端沿X方向对称的开设有两个通孔，通孔处设有第一铰接支座（3），第一铰接支座（3）内设有丝杠丝母（4），丝杠（6）下端穿过通孔并通过丝杠丝母（4）与第一铰接支座（3）铰接；所述托板（7）左端中心位置处设有伺服电机（10）和直角双输出轴减速器（11），且直角双输出轴减速器（11）的两个输出轴沿X方向对称，直角双输出轴减速器（11）的两个输出轴各自连接一个直角减速器（12），两个直角减速器（12）分别通过第二铰接支座（8）对称的铰接固定在托板（7）左端，丝杠（6）顶部向上插入直角减速器（12）中；伺服电机（10）通过直角双输出轴减速器（11）将动力传递给直角减速器（12），直角减速器（12）带动丝杠（6）旋转，使得丝杠（6）底部相对滑座（2）伸长或缩短，从而带动托板（7）上的工作台（9）向下或向上弧线翻转。

2.根据权利要求1所述的一种双丝杠驱动自动翻转数控回转工作台，其特征在于：所述工作台（9）翻转时与滑座（2）的夹角为0~45°。

3.根据权利要求1所述的一种双丝杠驱动自动翻转数控回转工作台，其特征在于：所述滑座（2）右端沿X方向对称的设置两个支座（13）。

4.根据权利要求1所述的一种双丝杠驱动自动翻转数控回转工作台，其特征在于：所述托板（7）右端两侧设有扇形导轨定位机构（5），且扇形导轨定位机构（5）固定连接在托板（7）下方，所述滑座（2）上设有用于夹持扇形导轨定位机构（5）的油缸（14），通过油缸（14）夹持扇形导轨定位机构（5）对翻转至所需角度的工作台（9）进行夹紧定位。

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