CN113664557A - 基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头 - Google Patents

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Abstract

本发明属于加工设备技术领域，尤其涉及一种基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头。本发明针对现有技术中展刀头的动力来源大都来自于外界，大都通过拉杆来带动，导致展刀头整体结构不够紧凑，可适用的场景受到限制的问题，提供一种基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头，包括展刀主体和滑动连接在展刀主体一端的刀架滑块，所述展刀主体远离刀架滑块的一端固定连接有安装板，还包括动力源装置，所述动力源装置一端与刀架滑块驱动连接，且动力源装置位于展刀主体内部。本发明刀架滑块的动力来源于内置于展刀主体内的动力源装置，无需外界动力输入，使得整体结构更加紧凑，可适用的场景更加广阔。

Description

基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头
技术领域
本发明属于加工设备技术领域，尤其涉及一种基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头。
背景技术
在机械加工的过程中，因为专用机床结构紧凑，有些单元模块主轴只具备轴向进给，而不具备径向进给，在遇到内孔或外圆需要沟槽的零件时，就需要使用到展刀头，所以展刀头被广泛地应用于专用金属切削机床。但现有技术中的展刀头的动力来源大都来自于外界，大都通过拉杆来带动，导致展刀头整体结构不够紧凑，可适用的场景受到限制。
例如，中国发明专利公开了一种展刀动力头[申请号：201010129804.3]，该发明专利包括加工刀具、刀座、滑块、拉芯、拉杆组件、锥度柄、主轴、套筒、箱体、带轮或同步轮、回转油缸组件、传动压盖、轴承一、带轮架、轴承二、连接板、楔铁、滑座；回转油缸组件、拉杆组件与拉芯通过螺纹固定连接成拉杆组合体，拉杆组件外有主轴与拉杆组件成滑动副联结，拉杆组件可以沿主轴作纵向运动；加工刀具、刀座与滑块通过螺纹固定连接成刀具组合体，刀具组合体通过压板与滑座成滑动副联结；滑座、锥度柄以及主轴通过螺纹固定连接；拉杆组合体和刀具组合体通过滑块中的楔铁成滑动副联结；传动压盖在主轴外并与主轴通过花键副联结；带轮在传动压盖外并与传动压盖通过螺纹固定连接；带轮架与带轮通过轴承一组成回转运动副；带轮架通过螺纹固定在其外面的箱体上；进给油缸组件与连接板、套筒通过螺纹固定连接；主轴通过轴承二与套筒组成回转副；拉杆组合体、刀具组合体、主轴和套筒共同组成纵向进给组合体，纵向进给组合体与箱体是滑动副联结；纵向进给组合体可以沿箱体作纵向滑动。
该发明通过拉杆组件实现动力输入至加工刀具，故其仍具有上述展刀头的动力来源大都来自于外界，大都通过拉杆来带动，导致展刀头整体结构不够紧凑，可适用的场景受到限制的问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种结构更加紧凑的基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
一种基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头，包括展刀主体和滑动连接在展刀主体一端的刀架滑块，所述展刀主体远离刀架滑块的一端固定连接有安装板，还包括动力源装置，所述动力源装置一端与刀架滑块驱动连接，且动力源装置位于展刀主体内部。
在上述的基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头中，所述动力源装置包括位于展刀主体内部的驱动电机，驱动电机的输出轴上固定连接有主动齿轮，固定连接在滑块丝杆端部的第一从动齿轮与主动齿轮相啮合，滑块滑套与滑块丝杆螺纹连接，所述刀架滑块底面固定连接在滑块滑套上。
在上述的基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头中，所述滑块丝杆上还设有由柔性材料制得的缓冲垫，所述缓冲垫设有两块且分别位于滑块滑套两侧。
在上述的基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头中，所述驱动电机为伺服电机。
在上述的基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头中，所述动力源装置还包括配重块丝杆和与配重块丝杆螺纹连接的配重块滑套，所述配重块丝杆的一端固定连接有第二从动齿轮，所述第二从动齿轮与第一从动齿轮相啮合，所述展刀主体内还设有用于平衡刀架滑块滑动过程中导致重心改变的配重块，所述配重块固定连接在配重块滑套上。
在上述的基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头中，所述配重块与刀架滑块分别位于动力源装置的两侧，所述配重块丝杆的轴心线与滑块丝杆的轴心线相互平行。
在上述的基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头中，所述配重块的两侧还各至少设有一个弹簧安装块，所述弹簧安装块固定连接在展刀主体上，缓冲弹簧一端固定连接在弹簧安装块上，另一端压设在配重块上。
在上述的基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头中，还包括在刀架滑块滑动过程中可与刀架滑块发生同步滑动的同步润滑组件，所述同步润滑组件一端延伸至刀架滑块内，另一端延伸至滑块丝杆与滑块滑套的接触面。
在上述的基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头中，所述同步润滑组件包括设置在刀架滑块内的润滑通道，所述润滑通道一端与输油管道相连通，另一端连通有避让凹槽，所述避让凹槽设置在刀架滑块侧面并向刀架滑块内部凹陷，堵头可拆卸连接在润滑通道内，且堵头的端部容置在避让凹槽内，所述输油管道远离润滑通道的一端连通滑块丝杆与滑块滑套的接触面。
在上述的基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头中，所述展刀主体上还固定连接有挡片，所述挡片与展刀主体之间具有导向通道，所述刀架滑块的一端延伸至导向通道内。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明刀架滑块的动力来源于内置于展刀主体内的动力源装置，无需外界动力输入，使得整体结构更加紧凑，可适用的场景更加广阔。
2、本发明在动力源装置的另一侧设有用于平衡刀架滑块滑动过程中导致重心改变的配重块，使得展刀可适用于较高转速。
3、本发明可通过调整配重块的重量，以适用于不同型号的刀架安装使用，通配能力提高。
4、本发明的同步润滑组件在使用过程中可随刀架滑块和滑套进行同步的滑动，保证了润滑效果，同时也更好的防止了润滑油泄漏的问题。
5、本发明精度更高，展刀头内置行星减速机、伺服电机驱动，减少机械传动累计误差。
附图说明
图1是本发明的立体图；
图2是本发明的剖视图；
图3是本发明的爆炸图；
图4是本发明部分结构的结构示意图；
图5是动力源装置的结构示意图；
图中：展刀主体1、刀架滑块2、安装板3、动力源装置4、配重块5、挡片6、导向通道7、同步润滑组件8、驱动电机41、主动齿轮42、滑块丝杆43、第一从动齿轮44、滑块滑套45、缓冲垫46、配重块丝杆47、配重块滑套48、第二从动齿轮49、弹簧安装块51、缓冲弹簧52、输油管道81、避让凹槽82、堵头83。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
结合图1和图2所示，一种基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头，包括展刀主体1和滑动连接在展刀主体1一端的刀架滑块2，所述展刀主体1远离刀架滑块2的一端固定连接有安装板3，还包括动力源装置4，所述动力源装置4一端与刀架滑块2驱动连接，且动力源装置4位于展刀主体1内部。
本发明，使用时，启动动力源装置4，动力源装置4将动力输出至安装有刀具的刀架滑块2，使得刀架滑块2发生相对展刀主体1的滑动，从而改变刀具位置，进行加工。故本发明刀架滑块2的动力来源于内置于展刀主体1内的动力源装置4，无需外界动力输入，使得整体结构更加紧凑，可适用的场景更加广阔。
如图5所示，所述动力源装置4包括位于展刀主体1内部的驱动电机41，驱动电机41的输出轴上固定连接有主动齿轮42，固定连接在滑块丝杆43端部的第一从动齿轮44与主动齿轮42相啮合，滑块滑套45与滑块丝杆43螺纹连接，所述刀架滑块2底面固定连接在滑块滑套45上。其中，驱动电机41可选用现有技术中的伺服电机，以保证刀架滑块2滑动位置的准确性。
使用时，驱动电机41驱动主动齿轮42转动，主动齿轮42带动第一从动齿轮44，从而带动滑块丝杆43转动，由于滑块滑套45与滑块丝杆43螺纹连接，故此时滑块滑套45发生沿滑块丝杆43轴心线方向的移动，从而带动刀架滑块2滑动。
优选地，所述滑块丝杆43上还设有由柔性材料制得的缓冲垫46，所述缓冲垫46设有两块且分别位于滑块滑套45两侧。
结合图4和图5所示，所述动力源装置4还包括配重块丝杆47和与配重块丝杆47螺纹连接的配重块滑套48，所述配重块丝杆47的一端固定连接有第二从动齿轮49，所述第二从动齿轮49与第一从动齿轮44相啮合，所述展刀主体1内还设有用于平衡刀架滑块2滑动过程中导致重心改变的配重块5，所述配重块5固定连接在配重块滑套48上。
使用时，第一从动齿轮44带动第二从动齿轮49，从而带动配重块丝杆47转动，由于配重块滑套48与配重块丝杆47螺纹连接，故此时配重块滑套48发生沿配重块丝杆47轴心线方向的移动，从而带动配重块5滑动。
优选地，所述配重块5与刀架滑块2分别位于动力源装置4的两侧，所述配重块丝杆47的轴心线与滑块丝杆43的轴心线相互平行。
本发明在动力源装置4的另一侧设有用于平衡刀架滑块2滑动过程中导致重心改变的配重块5，使得展刀可适用于较高转速。同时可通过调整配重块5的重量，以适用于不同型号的刀架安装使用，通配能力提高。而且用于驱动滑块丝杆43的第一从动齿轮44与用于驱动配重块丝杆47的第二从动齿轮49相互啮合，这样在使用过程中，配重块5与刀架滑块2发生反向等速的移动，故只要控制配重块5与带有刀具的刀架滑块2的总重量相等，即可简单方便的使得重心位置保持不变。
如图3所示，所述配重块5的两侧还各至少设有一个弹簧安装块51，所述弹簧安装块51固定连接在展刀主体1上，缓冲弹簧52一端固定连接在弹簧安装块51上，另一端压设在配重块5上。这样在配重块5左右移动的过程中，缓冲弹簧52会被压缩，偏移越多，压缩量也越大，以防止配重块5滑动过程中脱离出适宜区域范围。
如图4所示，还包括在刀架滑块2滑动过程中可与刀架滑块2发生同步滑动的同步润滑组件8，所述同步润滑组件8一端延伸至刀架滑块2内，另一端延伸至滑块丝杆43与滑块滑套45的接触面。本发明的同步润滑组件8在使用过程中可随刀架滑块2和滑块滑套45进行同步的滑动，保证了润滑效果，同时也更好的防止了润滑油泄漏的问题。
具体的说，所述同步润滑组件8包括设置在刀架滑块2内的润滑通道，所述润滑通道一端与输油管道81相连通，另一端连通有避让凹槽82，所述避让凹槽82设置在刀架滑块2侧面并向刀架滑块2内部凹陷，堵头83可拆卸连接在润滑通道内，且堵头83的端部容置在避让凹槽82内，所述输油管道81远离润滑通道的一端连通滑块丝杆43与滑块滑套45的接触面。
同步润滑组件8同样的也可以应用在配重块滑套48和配重块5之间，实现润滑。
如图1所示，所述展刀主体1上还固定连接有挡片6，所述挡片6与展刀主体1之间具有导向通道7，所述刀架滑块2的一端延伸至导向通道7内。刀架滑块2的延伸段与导向通道7相互配合，可对刀架滑块2的滑动方向进行规整和导向。
本发明的工作原理是：使用时，启动驱动电机41，驱动电机41驱动主动齿轮42转动，主动齿轮42带动第一从动齿轮44，从而带动滑块丝杆43转动，由于滑块滑套45与滑块丝杆43螺纹连接，故此时滑块滑套45发生沿滑块丝杆43轴心线方向的移动，从而带动刀架滑块2滑动，从而改变刀具位置，进行加工。与此同时，第一从动齿轮44带动第二从动齿轮49，从而带动配重块丝杆47转动，由于配重块滑套48与配重块丝杆47螺纹连接，故此时配重块滑套48发生沿配重块丝杆47轴心线方向的移动，从而带动配重块5滑动，以平衡刀具的移动。故本发明刀架滑块2的动力来源于内置于展刀主体1内的动力源装置4，无需外界动力输入，使得整体结构更加紧凑，可适用的场景更加广阔。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了展刀主体1、刀架滑块2、安装板3、动力源装置4、配重块5、挡片6、导向通道7、同步润滑组件8、驱动电机41、主动齿轮42、滑块丝杆43、第一从动齿轮44、滑块滑套45、缓冲垫46、配重块丝杆47、配重块滑套48、第二从动齿轮49、弹簧安装块51、缓冲弹簧52、输油管道81、避让凹槽82、堵头83等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头，包括展刀主体(1)和滑动连接在展刀主体(1)一端的刀架滑块(2)，所述展刀主体(1)远离刀架滑块(2)的一端固定连接有安装板(3)，其特征在于：还包括动力源装置(4)，所述动力源装置(4)一端与刀架滑块(2)驱动连接，且动力源装置(4)位于展刀主体(1)内部。
2.如权利要求1所述的基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头，其特征在于：所述动力源装置(4)包括位于展刀主体(1)内部的驱动电机(41)，驱动电机(41)的输出轴上固定连接有主动齿轮(42)，固定连接在滑块丝杆(43)端部的第一从动齿轮(44)与主动齿轮(42)相啮合，滑块滑套(45)与滑块丝杆(43)螺纹连接，所述刀架滑块(2)底面固定连接在滑块滑套(45)上。
3.如权利要求2所述的基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头，其特征在于：所述滑块丝杆(43)上还设有由柔性材料制得的缓冲垫(46)，所述缓冲垫(46)设有两块且分别位于滑块滑套(45)两侧。
4.如权利要求2所述的基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头，其特征在于：所述驱动电机(41)为伺服电机。
5.如权利要求2所述的基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头，其特征在于：所述动力源装置(4)还包括配重块丝杆(47)和与配重块丝杆(47)螺纹连接的配重块滑套(48)，所述配重块丝杆(47)的一端固定连接有第二从动齿轮(49)，所述第二从动齿轮(49)与第一从动齿轮(44)相啮合，所述展刀主体(1)内还设有用于平衡刀架滑块(2)滑动过程中导致重心改变的配重块(5)，所述配重块(5)固定连接在配重块滑套(48)上。
6.如权利要求5所述的基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头，其特征在于：所述配重块(5)与刀架滑块(2)分别位于动力源装置(4)的两侧，所述配重块丝杆(47)的轴心线与滑块丝杆(43)的轴心线相互平行。
7.如权利要求5所述的基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头，其特征在于：所述配重块(5)的两侧还各至少设有一个弹簧安装块(51)，所述弹簧安装块(51)固定连接在展刀主体(1)上，缓冲弹簧(52)一端固定连接在弹簧安装块(51)上，另一端压设在配重块(5)上。
8.如权利要求2所述的基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头，其特征在于：还包括在刀架滑块(2)滑动过程中可与刀架滑块(2)发生同步滑动的同步润滑组件(8)，所述同步润滑组件(8)一端延伸至刀架滑块(2)内，另一端延伸至滑块丝杆(43)与滑块滑套(45)的接触面。
9.如权利要求8所述的基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头，其特征在于：所述同步润滑组件(8)包括设置在刀架滑块(2)内的润滑通道，所述润滑通道一端与输油管道(81)相连通，另一端连通有避让凹槽(82)，所述避让凹槽(82)设置在刀架滑块(2)侧面并向刀架滑块(2)内部凹陷，堵头(83)可拆卸连接在润滑通道内，且堵头(83)的端部容置在避让凹槽(82)内，所述输油管道(81)远离润滑通道的一端连通滑块丝杆(43)与滑块滑套(45)的接触面。
10.如权利要求1所述的基于丝杆传动机构的驱动电机内置式伺服展刀头，其特征在于：所述展刀主体(1)上还固定连接有挡片(6)，所述挡片(6)与展刀主体(1)之间具有导向通道(7)，所述刀架滑块(2)的一端延伸至导向通道(7)内。
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