CN114055189A - 一种新型高速立式车铣转台用双伺服主从同步控制结构 - Google Patents

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姜辉
赵树岩
白光勇
曲有志
王艳平
王继成
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Abstract

本发明公开了一种新型高速立式车铣转台用双伺服主从同步控制结构，属于机械技术领域。回转工作台底部大齿圈与高速立式车铣转台内齿啮的一套传动链升级为左右两套传动链，传动链包括Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ轴组件、减速器和伺服电机，Ⅲ轴组件上均设有上下两组齿圈，上方齿圈与大齿圈啮合，下方齿圈与Ⅱ轴组件上的齿圈啮合，在Ⅱ轴组件上均设有锥齿轮，Ⅱ轴组件的锥齿轮与Ⅰ轴组件上的锥齿轮啮合，Ⅰ轴组件通过减速器连接伺服电机；工作台运转时，使一侧传动链为主要驱动动力源，另一侧传动链为从属驱动动力源，从属驱动伺服输出为主要驱动的70%，让从属传动链起到一定的阻尼效果，从而消除传动链累积的齿轮间隙，实现旋转角度的高精度要求。

Description

一种新型高速立式车铣转台用双伺服主从同步控制结构
技术领域
本发明涉及一种新型高速立式车铣转台用双伺服主从同步控制结构，属于机械技术领域。
背景技术
对于高速立式车铣复合加工中心，回转工作台的回转运动要求较高的定位精度，采用齿轮传动机械系统驱动时对传动链中齿轮间隙产生的误差无法完全消除。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种新型高速立式车铣转台用双伺服主从同步控制结构，采用两套传动链同步驱动工作台回转运动，通过不同的主从驱动输出的动力值，起到消除齿轮传动链间隙的目的，实现旋转角度的高精度要求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型高速立式车铣转台用双伺服主从同步控制结构，包括回转工作台、大齿圈和左右两套传动链，高速立式车铣转台的回转工作台底部固定连接有大齿圈，回转工作台与大齿圈的轴线重合，在高速立式车铣转台内设有与大齿圈齿啮的一套传动链升级为左右两套传动链，左侧传动链包括左Ⅲ轴组件、左Ⅱ轴组件、左Ⅰ轴组件、左减速器和左伺服电机，左Ⅲ轴组件的轴杆上设有上下两组齿圈，上方齿圈与大齿圈啮合，下方齿圈与左Ⅱ轴组件的轴杆上的齿圈啮合，在左Ⅱ轴组件的轴杆上设有锥齿轮，Ⅱ轴组件的锥齿轮与左Ⅰ轴组件的轴杆上的锥齿轮啮合，左Ⅰ轴组件的轴杆与左减速器的轴杆固定连接，由减速器由左伺服电机驱动运转；右侧传动链包括右Ⅲ轴组件、右Ⅱ轴组件、右Ⅰ轴组件、右减速器、右伺服电机，右Ⅲ轴组件的轴杆上设有上下两组齿圈，上方齿圈与大齿圈啮合，下方齿圈与右Ⅱ轴组件的轴杆上的齿圈啮合，在右Ⅱ轴组件的轴杆上设有锥齿轮，Ⅱ轴组件的锥齿轮与右Ⅰ轴组件的轴杆上的锥齿轮啮合，右Ⅰ轴组件的轴杆与右减速器的轴杆固定连接，由减速器由右伺服电机驱动运转。
所述的左右两套传动链的Ⅰ轴组件和Ⅱ轴组件的核心零件为锥齿轮，通过Ⅰ轴组件、Ⅱ轴组件两个锥齿轮的啮合改变传动链的传动方向，从绕水平轴的转动转换为绕竖直轴的转动。
进一步的，大齿圈为斜齿轮，螺旋角为15°10′30″，左右传动链的Ⅲ轴组件各包含一个斜齿轮，螺旋角为15°10′30″，这两个斜齿轮与均与大齿圈啮合，驱动回转工作台旋转。
当回转工作台正转时（从俯视图方向看顺时针旋转），左侧传动链为主要驱动动力源，右侧传动链为从属驱动动力源，通过机床电气系统控制使得从属驱动伺服输出电机扭矩为主要驱动伺服电机的70%，使得右侧传动链起到一定的阻尼效果，从而消除传动链累积的齿轮间隙。
当回转工作台反转时（从俯视图方向看逆时针旋转），右侧传动链为主要驱动动力源，左侧传动链为从属驱动动力源，通过机床电气系统控制使得从属驱动伺服输出电机扭矩为主要驱动伺服电机的70%，使得左侧传动链起到一定的阻尼效果，从而消除传动链累积的齿轮间隙。
本发明的有益效果是：为了消除齿轮传动链产生的间隙的问题，提供了一种新型高速立式车铣转台用双伺服主从同步控制结构，采用两套传动链同步驱动工作台回转运动，当工作台运转时，使一侧传动链为主要驱动动力源，另一侧传动链为从属驱动动力源，通过机床电气系统控制使得从属驱动伺服输出电机扭矩为主要驱动伺服电机的70%，让从属传动链起到一定的阻尼效果，从而消除传动链累积的齿轮间隙，实现旋转角度的高精度要求。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
图1为本发明的结构示意图。
图中标号：
1、回转工作台，2、大齿圈，3、左Ⅲ轴组件，4、左Ⅱ轴组件，5、左Ⅰ轴组件，6、左减速器，7、左伺服电机，8、右Ⅲ轴组件，9、右Ⅱ轴组件，10、右Ⅰ轴组件，11、右减速器，12、右伺服电机。
具体实施方式
如图1所示，一种新型高速立式车铣转台用双伺服主从同步控制结构，包括回转工作台1、大齿圈2和左右两套传动链，高速立式车铣转台的回转工作台1底部固定连接有大齿圈2，回转工作台1与大齿圈2的轴线重合，在高速立式车铣转台内设有与大齿圈2齿啮的一套传动链升级为左右两套传动链，左侧传动链包括左Ⅲ轴组件3、左Ⅱ轴组件4、左Ⅰ轴组件5、左减速器6和左伺服电机7，左Ⅲ轴组件3的轴杆上设有上下两组齿圈，上方齿圈与大齿圈2啮合，下方齿圈与左Ⅱ轴组件4的轴杆上的齿圈啮合，在左Ⅱ轴组件4的轴杆上设有锥齿轮，Ⅱ轴组件4的锥齿轮与左Ⅰ轴组件5的轴杆上的锥齿轮啮合，左Ⅰ轴组件5的轴杆与左减速器6的轴杆固定连接，由减速器6由左伺服电机7驱动运转；右侧传动链包括右Ⅲ轴组件8、右Ⅱ轴组件9、右Ⅰ轴组件10、右减速器11、右伺服电机12，右Ⅲ轴组件8的轴杆上设有上下两组齿圈，上方齿圈与大齿圈2啮合，下方齿圈与右Ⅱ轴组件9的轴杆上的齿圈啮合，在右Ⅱ轴组件9的轴杆上设有锥齿轮，Ⅱ轴组件9的锥齿轮与右Ⅰ轴组件10的轴杆上的锥齿轮啮合，右Ⅰ轴组件10的轴杆与右减速器11的轴杆固定连接，由减速器11由右伺服电机12驱动运转。
进一步的，所述的左右两套传动链的Ⅰ轴组件和Ⅱ轴组件的核心零件为锥齿轮，通过Ⅰ轴组件、Ⅱ轴组件两个锥齿轮的啮合改变传动链的传动方向，从绕水平轴的转动转换为绕竖直轴的转动。
进一步的，大齿圈为斜齿轮，螺旋角为15°10′30″，左右传动链的Ⅲ轴组件各包含一个斜齿轮，螺旋角为15°10′30″，这两个斜齿轮与均与大齿圈啮合，驱动回转工作台1旋转。
当回转工作台1正转时（从俯视图方向看顺时针旋转），左侧传动链为主要驱动动力源，右侧传动链为从属驱动动力源，通过机床电气系统控制使得从属驱动伺服输出电机扭矩为主要驱动伺服电机的70%，使得右侧传动链起到一定的阻尼效果，从而消除传动链累积的齿轮间隙。
当回转工作台1反转时（从俯视图方向看逆时针旋转），右侧传动链为主要驱动动力源，左侧传动链为从属驱动动力源，通过机床电气系统控制使得从属驱动伺服输出电机扭矩为主要驱动伺服电机的70%，使得左侧传动链起到一定的阻尼效果，从而消除传动链累积的齿轮间隙。

Claims (3)

1.一种新型高速立式车铣转台用双伺服主从同步控制结构，包括回转工作台（1）、大齿圈（2）和左右两套传动链，高速立式车铣转台的回转工作台（1）底部固定连接有大齿圈（2），回转工作台（1）与大齿圈（2）的轴线重合，在高速立式车铣转台内设有与大齿圈（2）齿啮的一套传动链升级为左右两套传动链，其特征在于：左侧传动链包括左Ⅲ轴组件（3）、左Ⅱ轴组件（4）、左Ⅰ轴组件（5）、左减速器（6）和左伺服电机（7），左Ⅲ轴组件（3）的轴杆上设有上下两组齿圈，上方齿圈与大齿圈（2）啮合，下方齿圈与左Ⅱ轴组件（4）的轴杆上的齿圈啮合，在左Ⅱ轴组件（4）的轴杆上设有锥齿轮，Ⅱ轴组件（4）的锥齿轮与左Ⅰ轴组件（5）的轴杆上的锥齿轮啮合，左Ⅰ轴组件（5）的轴杆与左减速器（6）的轴杆固定连接，由减速器（6）由左伺服电机（7）驱动运转；右侧传动链包括右Ⅲ轴组件（8）、右Ⅱ轴组件（9）、右Ⅰ轴组件（10）、右减速器（11）和右伺服电机（12），连接方式与左传动链相同，回转工作台（1）正转时，左侧传动链为主要驱动动力源，右侧传动链为从属驱动动力源，通过机床电气系统控制使得从属驱动伺服输出电机扭矩为主要驱动伺服电机的（70）%，使右侧传动链起到一定的阻尼效果；回转工作台（1）反转时，右侧传动链为主要驱动动力源，左侧传动链为从属驱动动力源，通过机床电气系统控制使得从属驱动伺服输出电机扭矩为主要驱动伺服电机的（70）%，使左侧传动链起到一定的阻尼效果。
2.根据权利要求1所述的一种新型高速立式车铣转台用双伺服主从同步控制结构，其特征在于：左右两套传动链的Ⅰ轴组件和Ⅱ轴组件的核心零件为锥齿轮，通过Ⅰ轴组件、Ⅱ轴组件两个锥齿轮的啮合改变传动链的传动方向，从绕水平轴的转动转换为绕竖直轴的转动。
3.根据权利要求1所述的一种新型高速立式车铣转台用双伺服主从同步控制结构，其特征在于：大齿圈为斜齿轮，螺旋角为15°10′30″，左右传动链的Ⅲ轴组件各包含一个斜齿轮，螺旋角为15°10′30″，这两个斜齿轮均与大齿圈啮合。
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