CN114439866A - 一种高精度带液压刹车结构的转台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高精度带液压刹车结构的转台,包括转台本体、安装座、胀套、抱紧套和旋转驱动机构,安装座的顶部开设有第一安装腔,安装座在第一安装腔的中央设有安装柱,胀套、抱紧套和旋转驱动机构在第一安装腔从内至外依次设置;胀套环抱在安装柱外,且与安装柱的外壁形成环状密封油腔,安装座上形成有与密封油腔连通的油路;抱紧套的弹性模量大于胀套的弹性模量,抱紧套套设在胀套外,且当密封油腔未通油时,抱紧套与旋转驱动机构间隙配合;转台本体设于安装柱的上方,且覆盖第一安装腔,旋转驱动机构与转台本体相连,用于驱动转台本体旋转。本发明刹车能量损耗小,且加工方便,定位精准。
Description
技术领域
本发明涉及数控伺服转台技术领域,尤其涉及一种高精度带液压刹车结构的转台。
背景技术
目前国内外的数控伺服转台有各种形式,其中蜗轮蜗杆转台因其传递扭矩大、结构简单,使用广泛。
传统的蜗轮蜗杆转台采用钢套或者碟片实现刹车定位。其中碟片刹车结构的扭矩通过牺牲径向空间实现,相同径向空间条件下,碟片刹车产生的扭矩比钢套刹车的扭矩小。因此,在将碟片刹车结构法应用在小型转台时,且其刹车扭矩小,刹车精度不高。
钢套刹车方式结构简单、刹车定位精度高,但钢套刹车损耗能量大,需要将钢套壁厚做的很薄,加工和调试难度大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种高精度带液压刹车结构的转台,刹车能量损耗小,且加工方便,定位精准。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种高精度带液压刹车结构的转台,包括转台本体、安装座、胀套、抱紧套和旋转驱动机构,
所述安装座的顶部开设有第一安装腔,所述安装座在第一安装腔的中央设有安装柱,所述胀套、抱紧套和旋转驱动机构在所述第一安装腔从内至外依次设置;
所述胀套环抱在所述安装柱外,且与所述安装柱的外壁形成环状密封油腔,所述安装座上形成有与所述密封油腔连通的油路;
所述抱紧套的弹性模量大于所述胀套的弹性模量,所述抱紧套套设在所述胀套外,且当所述密封油腔未通油时,所述抱紧套与所述旋转驱动机构间隙配合;
所述转台本体设于所述安装柱的上方,且覆盖所述第一安装腔,所述旋转驱动机构与所述转台本体相连,用于驱动所述转台本体旋转。
作为上述方案的改进,所述抱紧套包括一体成型的固定部和抱紧部,所述固定部与所述安装柱的端部固定,所述抱紧部设置在所述胀套与所述旋转驱动机构之间。
作为上述方案的改进,所述抱紧部的周向阵列设有长条状的槽或通孔。
作为上述方案的改进,所述抱紧部的外壁沿周向开设有螺旋槽。
作为上述方案的改进,所述安装柱的外侧套设有定位环,所述抱紧部远离所述固定部的一端与所述定位环抵接;
所述胀套的两端分别与所述固定部、定位环抵接。
作为上述方案的改进,所述旋转驱动机构包括蜗轮蜗杆传动组件和传动套,所述蜗轮蜗杆传动组件包括相互啮合的蜗杆和蜗轮,所述蜗杆与动力机构相连,所述传动套的底部与所述蜗轮同轴固定,顶部与所述转台本体固定;
当所述密封油腔充满液压油时,所述抱紧套与所述传动套的内壁抵接。
作为上述方案的改进,所述安装柱内设有第二安装腔,第二安装腔内设有光栅,所述转台本体设有伸入所述第二安装腔的连接轴,所述连接轴与光栅相连。
作为上述方案的改进,所述蜗杆的一端与动力机构相连,另一端设有调节螺母,调节螺母用于补偿蜗轮与蜗杆之间的轴向间隙。
作为上述方案的改进,所述安装座上的油路包括第一油路和第二油路,所述第一油路和第二油路设置在所述安装座的不同侧,所述第一油路与所述密封油腔的上部连通,所述第二油路与所述密封油腔的下部连通。
作为上述方案的改进,所述胀套由塑料或橡胶制成,所述抱紧套由金属或合金制成。
实施本发明,具有如下有益效果:
本发明提供了一种高精度带液压刹车结构的转台,通过在安装柱外依次套设弹性模量不同的胀套及抱紧套,其中胀套与安装柱的外壁形成环状密封油腔,当所述密封油腔未通油时,抱紧套与旋转驱动机构间隙配合,旋转驱动机构能够在动力机构下驱动转台本体旋转;当动力机构停止驱动,密封油腔通油时,密封油腔的液压油挤压胀套,使得弹性模量较小的胀套发生较大形变,同时均匀地挤压抱紧套,使抱紧套往外扩张,最终使旋转驱动机构停止转动,实现刹车;
对比钢套刹车结构在进行钢套加工时对厚度控制的严苛要求,本实施例的胀套与抱紧套的加工更简单,且刹车能量损耗小;
且对比传统的碟刹,抱紧套壁面与旋转驱动机构的刹车结构,刹车扭矩更大,定位精度更高。
附图说明
图1是本发明一种高精度带液压刹车结构的转台一实施例的结构示意图;
图2是图1的俯视图;
图3是图2中安装座的A-A截面结构示意图;
图4是图2的A-A截面结构示意图;
图5是图1的主视图;
图6是图5的B-B截面结构示意图;
图7是图6的D部放大结构示意图;
图8是图7的抱紧套结构示意图;
图9是图7的胀套结构示意图;
图10是图5的C-C截面结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图1至图4所示,本发明提供了一种高精度带液压刹车结构的转台的一实施例,包括转台本体1、安装座2、胀套3、抱紧套4和旋转驱动机构5,所述安装座2的顶部开设有第一安装腔21,所述安装座2在第一安装腔21的中央设有安装柱22,所述胀套3、抱紧套4和旋转驱动机构5在所述第一安装腔21从内至外依次设置;结合图5至图7,所述胀套3环抱在所述安装柱22外,且与所述安装柱22的外壁形成环状密封油腔a,所述安装座2上形成有与所述密封油腔a连通的油路;所述抱紧套4的弹性模量大于所述胀套3的弹性模量,所述抱紧套4套设在所述胀套3外,且当所述密封油腔a未通油时,所述抱紧套4与所述旋转驱动机构5间隙配合;所述转台本体1设于所述安装柱22的上方,且覆盖所述第一安装腔21,所述旋转驱动机构5与所述转台本体1相连,用于驱动所述转台本体1旋转。
本实施例通过在安装柱22外依次套设弹性模量不同的胀套3及抱紧套4,其中胀套3与安装柱22的外壁形成环状密封油腔a,当所述密封油腔a未通油时,抱紧套4与旋转驱动机构5间隙配合,旋转驱动机构5能够在动力机构下驱动转台本体1旋转;当动力机构停止驱动,密封油腔a通油时,密封油腔a的液压油挤压胀套3,使得弹性模量较小的胀套3发生较大形变,同时均匀地挤压抱紧套4,使抱紧套4往外扩张,最终使旋转驱动机构5停止转动,实现刹车。
对比钢套刹车结构在进行钢套加工时对厚度控制的严苛要求,本实施例的胀套3与抱紧套4的加工更简单,且刹车能量损耗小。
且对比传统的碟刹,抱紧套4壁面与旋转驱动机构5的刹车结构,刹车扭矩更大,定位精度更高。
本实施例用于形成密封油腔a的胀套3的弹性模量小,优选由塑料或橡胶制成,其弹性模量约是钢的1/100,容易产生形变,对比传统的形成密封油腔a的钢套,形变消耗能量小。
结合图8,所述抱紧套4优选包括一体成型的固定部41和抱紧部42,所述抱紧部42设置在所述胀套3与所述旋转驱动机构5之间,所述固定部41设置在抱紧部42的一端,且与所述安装柱22的端部固定,一方面可以防止抱紧套4在刹车过程中发生串动,影响刹车效果,另一方面,抱紧套4只有一端与安装柱22固定,远离固定部41的抱紧部42受到的约束逐渐减小,在受到胀套3径向挤压时更加容易向外扩张,帮助抱紧部42由下至上逐步向外扩张,抱紧套4的变形更容易,形变消耗能量小。
为使刹车过程中液压油能够更迅速、均匀地充盈密封油腔a,所述安装座2上的油路包括第一油路23和第二油路24,所述第一油路23和第二油路24设置在所述安装座2的不同侧,所述第一油路23与所述密封油腔a的上部连通,所述第二油路24与所述密封油腔a的下部连通。
本实施例的抱紧套4优选为耐磨性好,且质地较柔软的金属铜或铜合金制成。
为使抱紧套4在胀套3挤压下更加易于向外扩张,本实施例优选在抱紧部42的周向阵列设有长条状的槽或通孔421,且所述抱紧部42的外壁沿周向开设有螺旋槽422。
结合图9,所述胀套3两端的周缘形成向内壁凸出的凸环31,所述凸环31与所述安装柱22的外壁通过密封圈6密封连接。
所述安装柱22的外侧套设有定位环7,所述抱紧部42远离所述固定部41的一端与所述定位环7抵接;所述胀套3的两端分别与所述固定部41、定位环7抵接。以此实现抱紧套4及胀套3的轴向定位。
所述旋转驱动机构5包括蜗轮52蜗杆51传动组件和传动套,所述蜗轮52蜗杆51传动组件包括相互啮合的蜗杆51和蜗轮52,所述蜗杆51与动力机构相连,所述传动套的底部与所述蜗轮52同轴固定,顶部与所述转台本体1固定,所述第一安装腔21内设有与所述安装座2及传动套抵接的第一轴承211;当所述密封油腔a充满液压油时,所述抱紧套4与所述传动套的内壁抵接。
所述安装座2具体包括底座25、轴承座26及套筒27,底座25中央设有凸台251,套筒27与凸台251的顶部固定,形成所述安装柱22,轴承座26于底座25固定,第一轴承211外圈与所述轴承座26抵接,且所述轴承座26下部设有用于支撑第一轴承211外圈的支撑台261。所述第一油路23及第二油路24均形成于所述底座25及套筒27上。
所述蜗杆51的一端与动力机构相连,另一端设有调节螺母511,该调节螺母511用于补偿蜗轮52与蜗杆51之间的轴向间隙。在长时间运行后,蜗轮52与蜗杆51之间由于磨损产生的轴向间隙可以通过旋转调节螺母511进行补偿,使蜗轮52与蜗杆51啮合紧密,帮助提升由动力机构传动到蜗轮52过程的传动精度。
结合图10,该动力机构包括驱动电机8,以及设于驱动电机8动力输出端的驱动齿81,所述蜗杆51上设有与驱动齿81啮合的传动齿512。
为方便加工,本实施例的传动套具体包括安装板53和安装法兰54。所述安装板53的顶部与安装法兰54固定,底部与所述蜗轮52同轴固定。所述转台本体1与所述安装法兰54的顶部通过螺钉11固定,且螺钉11的上方设有密封塞12,以防止外部水汽经转台本体1的螺丝孔进入第一安装腔21。所述安装板53和安装法兰54的内壁齐平,当所述密封油腔a充满液压油时,所述抱紧套4同时与所述安装板53、安装法兰54的内壁抵接。
为进一步提升转台本体1的刹车定位精度,本实施例优选在所述安装柱22内设有第二安装腔221,第二安装腔221内设有圆光栅9,所述转台本体1设有伸入所述第二安装腔221的连接轴13,所述第二安装腔221内设有与所述安装座2及连接轴13抵接的第二轴承131。所述连接轴13与圆光栅9相连。
本实施例将转台本体1直接通过连接轴13与圆光栅9连接,圆光栅9能够实时感应到转台本体1的旋转位置,避免了传动部件的传动误差造成的定位误差,定位更精准。
所述传动套的外壁设有原点感应块531,所述安装座2内设有与所述原点感应块531对应设置的接近开关28。接近开关28感应到原点感应块531,用于确定传动套的起始位置。
当系统检测到电机转动的角度与圆光栅9实际反馈的转台本体1刹车停止位置与起始位置的夹角不一致时,动力机构再次启动对转台本体1再次微调,使转台本体1刹车停止位置与预设位置一致,定位十分精准。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高精度带液压刹车结构的转台,其特征在于,包括转台本体、安装座、胀套、抱紧套和旋转驱动机构,
所述安装座的顶部开设有第一安装腔,所述安装座在第一安装腔的中央设有安装柱,所述胀套、抱紧套和旋转驱动机构在所述第一安装腔从内至外依次设置;
所述胀套环抱在所述安装柱外,且与所述安装柱的外壁形成环状密封油腔,所述安装座上形成有与所述密封油腔连通的油路;
所述抱紧套的弹性模量大于所述胀套的弹性模量,所述抱紧套套设在所述胀套外,且当所述密封油腔未通油时,所述抱紧套与所述旋转驱动机构间隙配合;
所述转台本体设于所述安装柱的上方,且覆盖所述第一安装腔,所述旋转驱动机构与所述转台本体相连,用于驱动所述转台本体旋转。
2.如权利要求1所述的高精度带液压刹车结构的转台,其特征在于,所述抱紧套包括一体成型的固定部和抱紧部,所述固定部与所述安装柱的端部固定,所述抱紧部设置在所述胀套与所述旋转驱动机构之间。
3.如权利要求2所述的高精度带液压刹车结构的转台,其特征在于,所述抱紧部的周向阵列设有长条状的槽或通孔。
4.如权利要求2或3所述的高精度带液压刹车结构的转台,其特征在于,所述抱紧部的外壁沿周向开设有螺旋槽。
5.如权利要求2所述的高精度带液压刹车结构的转台,其特征在于,所述安装柱的外侧套设有定位环,所述抱紧部远离所述固定部的一端与所述定位环抵接;
所述胀套的两端分别与所述固定部、定位环抵接。
6.如权利要求1所述的高精度带液压刹车结构的转台,其特征在于,所述旋转驱动机构包括蜗轮蜗杆传动组件和传动套,所述蜗轮蜗杆传动组件包括相互啮合的蜗杆和蜗轮,所述蜗杆与动力机构相连,所述传动套的底部与所述蜗轮同轴固定,顶部与所述转台本体固定;
当所述密封油腔充满液压油时,所述抱紧套与所述传动套的内壁抵接。
7.如权利要求6所述的高精度带液压刹车结构的转台,其特征在于,所述安装柱内设有第二安装腔,第二安装腔内设有光栅,所述转台本体设有伸入所述第二安装腔的连接轴,所述连接轴与光栅相连。
8.如权利要求6所述的高精度带液压刹车结构的转台,其特征在于,所述蜗杆的一端与动力机构相连,另一端设有调节螺母,所述调节螺母用于补偿蜗轮与蜗杆之间的轴向间隙。
9.如权利要求1所述的高精度带液压刹车结构的转台,其特征在于,所述安装座上的油路包括第一油路和第二油路,所述第一油路和第二油路设置在所述安装座的不同侧,所述第一油路与所述密封油腔的上部连通,所述第二油路与所述密封油腔的下部连通。
10.如权利要求1所述的高精度带液压刹车结构的转台,其特征在于,所述胀套由塑料或橡胶制成,所述抱紧套由金属或合金制成。
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