CN114571261B - 一种消隙数控转台及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机床附件技术领域,尤其涉及一种消隙数控转台及其控制方法,该数控转台包括:转台底座;外齿圈轴承,所述外齿圈轴承的内圈固定在所述转台底座上,所述外齿圈轴承的外圈上均布有齿牙;转台台面,与所述外齿圈轴承的外圈固定连接,以实现所述转台台面与所述转台底座的可相对转动;驱动机构,设置有两组,与所述外齿圈轴承的外齿圈啮合,用以驱动所述转台台面的转动;本发明通过驱动机构中双驱动组件的设置,其中一个提供主驱动力矩,另外一个提供反向消隙力矩,使得第一齿轮和第二齿轮始终保持与外齿圈轴承的齿牙正面和背面的紧贴,与现有技术相比,消除了齿轮之间的反向间隙,提高了转动台面的定位精度。

Description

一种消隙数控转台及其控制方法
技术领域
本发明涉及机床附件技术领域,尤其涉及一种消隙数控转台及其控制方法。
背景技术
数控转台广泛地应用于各种数控铣床、镗床、各种立车、立铣等机床上,也可以作为五轴联动加工中心机床的第四轴。随着数控机床加工的高精度要求,复杂曲面加工能力,因此对数控转台的定位精度、重复定位精度、负载能力提出了更高的要求。
相关技术中,为了提高数控转台的精度采用的一种方式为,采用高精度涡轮蜗杆传动方式驱动转台,配备大承载轴承。然而采用涡轮蜗杆传动方案难以保证较高的定位精度要求,涡轮蜗杆背隙较大,转台反转时误差大。
为了解决上述问题,相关技术中多采用传动消隙蜗杆,具体为将蜗杆沿轴向设置多段蜗杆套,在各蜗杆套之间设置弹性元件,且各蜗杆套之间设置一定的间隙,通过弹性元件实现间隙的消除;然而上述消隙蜗杆在使用一段时间之后也需要调整甚至更换弹性元件才可以保证定位精度,而且轴承及转台零部件在长时间工作后,产生热变形和振动带来的误差也较大。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种消隙数控转台及其控制方法,提高数控转台的定位精度。
为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:
一方面,本发明提供了一种消隙数控转台,包括:
转台底座;
外齿圈轴承,所述外齿圈轴承的内圈固定在所述转台底座上,所述外齿圈轴承的外圈上均布有齿牙;
转台台面,与所述外齿圈轴承的外圈固定连接,以实现所述转台台面与所述转台底座的可相对转动;
驱动机构,与所述外齿圈轴承的外齿圈啮合,用以驱动所述转台台面的转动;
其中,所述驱动机构至少包括第一驱动组件和第二驱动组件,所述第一驱动组件上具有与所述外齿圈轴承的外圈啮合的第一齿轮,所述第二驱动组件上具有与所述外齿圈轴承的外圈啮合的第二齿轮;当所述转台台面正向转动时,所述第一齿轮施加主驱动力矩,所述第二齿轮施加反向消隙力矩,使得所述第一齿轮紧贴所述外齿圈轴承外圈齿的正面,第二齿轮紧贴所述外齿圈轴承外圈齿的背面;所述转台台面减速或反向转动时,所述第二齿轮施加主动力矩,所述第一齿轮施加反向消隙力矩,且所述反向消隙力矩小于所述主驱动力矩,以实现所述转台台面的的无间隙旋转方向切换。
进一步地,所述转台台面中心位置具有圆光栅编码器,所述圆光栅编码器与控制器连接,用于测量所述转台台面的角度位置。
进一步地,所述转台底座上靠近所述外齿圈轴承位置内侧处还具有温度传感器,所述温度传感器用于检测所述外齿圈轴承处的温度。
进一步地,所述转台底座靠近所述外齿圈轴承位置内侧处还具有振动传感器,所述振动传感器用于检测所述外齿圈轴承的振动情况。
进一步地,还包括夹紧装置,所述夹紧装置用于所述转台台面的制动。
进一步地,当所述转台台面停止时,所述第一齿轮和第二齿轮施加的力矩方向相反大小相等。
进一步地,所述夹紧装置包括环形垫、环形液压缸、连接盘和弹性刹车片;
所述环形垫固定在所述转台底座上,所述环形液压缸固定在所述转台底座上,且与所述环形垫同轴心设置,所述环形液压缸的驱动端与所述环形垫的端面相对设置且二者之间具有间隙;
所述连接盘固定在所述转台台面上,且所述连接盘内侧朝向所述转台底座延伸,延伸至所述环形液压缸与环形垫之间的间隙位置处,所述弹性刹车片呈环形,所述弹性刹车片固定在所述连接盘上且伸入至所述间隙内;
所述环形液压缸朝向所述环形垫驱动时,将所述弹性刹车片的自由侧压变形,使得所述弹性刹车片同时与所述环形液压缸的驱动端以及所述环形垫紧密接触。
第二方面,本发明还提供了一种消隙数控转台,包括:
转台底座;
外齿圈轴承,所述外齿圈轴承的内圈固定在所述转台底座上,所述外齿圈轴承的外圈上均布有齿牙;
转台台面,与所述外齿圈轴承的外圈固定连接,以实现所述转台台面与所述转台底座的可相对转动;
驱动机构,与所述外齿圈轴承的外齿圈啮合,用以驱动所述转台台面的转动;
编码器,固定在所述转台台面中心位置处,用于测量所述转台台面的角度位置;
夹紧装置,包括固定在所述转台底座上的环形垫,和固定在所述转台底座并与所述环形垫相对设置的环形液压缸,与所述转台台面连接并伸入至所述环形液压缸和所述环形垫之间间隙中的弹性刹车片;
其中,所述驱动机构包括第一驱动组件和第二驱动组件,所述第一驱动组件上具有与所述外齿圈轴承的外圈上的齿牙啮合的第一齿轮,所述第二驱动组件上具有与所述外齿圈轴承的外圈上的齿牙啮合的第二齿轮,在所述转台台面转动时,所述第一驱动组件和第二驱动组件中的其中一者提供主驱动力矩,另一者提供反向消隙力矩,所述反向消隙力矩小于所述主驱动力矩。
第三方面,本发明还提供了一种如第二方面所述的消隙数控转台的控制方法,包括以下步骤:
驱动夹紧装置复位;
控制第一驱动组件和第二驱动组件,使得所述第一驱动组件提供主驱动力矩,所述第二驱动组件提供反向消隙力矩,且所述反向消隙力矩小于所述主驱动力矩,实现所述驱动机构对所述转台台面的驱动,且在转动时,所述第一齿轮与所述外齿圈轴承的外圈上的齿牙正面贴紧,所述第二齿轮与所述外齿圈轴承的外圈上的齿牙背面贴紧;
所述转台台面减速或反向旋转时,所述第二驱动组件切换为主驱动力矩,所述第一驱动组件切换为消隙力矩;
所述转台台面转动至设定角度位置停止,并通过所述编码器检测反馈所述转台台面停止时的定位是否精确,若定位精确,则驱动所述第一驱动组件和第二驱动组件施加反向相同的力矩,保持动态平衡。
本发明的有益效果为:本发明通过驱动机构中双驱动组件的设置,其中一个提供主驱动力矩,另外一个提供反向消隙力矩,使得第一齿轮和第二齿轮始终保持与外齿圈轴承的齿牙正面和背面的紧贴,与现有技术相比,消除了齿轮之间的反向间隙,提高了转动台面的定位精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中消隙数控转台的剖视结构示意图;
图2为本发明实施例中消隙数控转台的俯视图;
图3为本发明实施例中图2中的A处局部放大图;
图4为本发明实施例中图1中的B处局部放大图;
图5为本发明实施例中图1中的C处局部放大图;
图6为本发明实施例中温度传感器和振动传感器的安装位置示意图;
图7为本发明实施例中温度传感器和振动传感器的安装布局结构示意图;
图8为本发明实施例中弹性刹车片的另一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1至图7所示的消隙数控转台,包括转台底座10、外齿圈轴承20、转台台面30和驱动机构40,其中:
转台底座10是用于承载转台台面30的基础,在本发明实施例中转台台面30和转台底座10的上表面平行设置,二者通过轴承连接实现转台台面30相对于转台底座10的相对转动;
在本发明实施例中的轴承采用外齿圈轴承20,外齿圈轴承20又称为交叉圆柱滚子轴承,其内部结构采用滚子呈90度相互垂直交叉排列,该种轴承的优点在于防止滚子的倾斜或者滚子之间的相互摩擦,同时可以承受较大的轴向和径向负荷,外齿圈轴承20分为外圈和内圈,在本发明实施例中,外齿圈轴承20的内圈固定在转台底座10上,而外圈与转台台面30固定连接,这里需要指出的是,外圈与转台台面30的连接可以是直接连接,也可以为了便于装配采用连接盘63进行连接,外齿圈轴承20的外圈上均布有齿牙;通过齿牙的设置,仅需设置与该齿牙啮合的驱动机构40即可实现对转台台面30的驱动;
转台台面30用于固定工装夹具,例如卡盘等,从而对工件进行固定,与外齿圈轴承20的外圈固定连接,以实现转台台面30与转台底座10的可相对转动;
驱动机构40与外齿圈轴承20的外齿圈啮合,用以驱动转台台面30的转动,在本发明实施例中驱动机构40采用由伺服电机、减速机和齿轮构成的驱动组件,通过伺服电机带动减速机的转动,通过减速机驱动齿轮的转动,通过齿轮与外齿圈的啮合实现对转台台面30的驱动;
在本发明实施例中,如图2和图3中所示,驱动机构40至少包括第一驱动组件41和第二驱动组件42,第一驱动组件41上具有与外齿圈轴承20的外圈啮合的第一齿轮,第二驱动组件42上具有与外齿圈轴承20的外圈啮合的第二齿轮;当转台台面30正向转动时,第一齿轮施加主驱动力矩,第二齿轮施加反向消隙力矩,使得第一齿轮紧贴外齿圈轴承20外圈的正面,第二齿轮紧贴外齿圈轴承20外圈的背面;转台台面30反向转动时,第二齿轮施加主动力矩,第一齿轮施加反向消隙力矩,且反向消隙力矩小于主驱动力矩。如图3中所示,通过采用两个齿圈对齿轮施力驱动,而且在具体驱动时,两个齿轮的施力方向相反,从而使得主驱动齿轮始终和齿圈上相接处的齿牙正面保持贴紧,另外一个齿轮的施力方向相反,但力矩大小小于主驱动力矩,使得该齿轮始终保持与外齿圈相接处的齿牙背面紧贴,通过上述设置,使得无论转台台面30正转还是反转,两个齿轮始终与施力方向的齿牙面紧密接触,从而消除了齿轮在正反转时背齿牙面之间的间隙,提高了驱动的精度以及停止时的定位精度;此外,这里还需要指出的是,在本发明实施例中,非主驱动的另一个齿轮提供的消隙力矩并不会阻碍转台台面30的正常转动,仅需在转动时提供一定的阻尼即可实现消隙功能,而且上述驱动结构简单、承载能力大,与现有技术相比定位精度更高且没有传动机构带来的反向间隙。
在上述实施例中,通过驱动机构40中双驱动组件的设置,其中一个提供主驱动力矩,另外一个提供反向消隙力矩,使得第一齿轮和第二齿轮始终保持与外齿圈轴承20的齿牙正面和背面的紧贴,与现有技术相比,消除了齿轮之间的反向间隙,提高了转动台面的定位精度,实现了转台台面30的无间隙旋转方向切换
在上述实施例的基础上,为了实现闭环反馈,在本发明实施例中,转台台面30中心位置具有圆光栅编码器50,圆光栅编码器50与控制器连接,用于测量转台台面30的角度位置。在本发明实施例中,通过圆光栅编码器50来精确反馈转台台面30的角度位置参数,以提高转台台面30的定位精度。
在本发明实施例中还设置了温度、振动传感器52,用以实时反馈轴承的温度和振动参数,具体地,在转台底座10上靠近外齿圈轴承20位置内侧处还具有温度传感器51,温度传感器51用于检测外齿圈轴承20处的温度。温度传感器51也与控制器连接,用以实时监测轴承的温度,如果轴承的温升较高,则说明此时轴承处于异常情况,有可能存在润滑不足或者润滑过分、负载过大等情形;
请继续参照图1,转台底座10靠近外齿圈轴承20位置内侧处还具有振动传感器52,振动传感器52用于检测外齿圈轴承20的振动情况。同样地,振动传感器52也与控制器连接,当控制器的振动参数超出设定的正常阈值范围,则发出警报;振动参数可以是振动幅值或者振动频率,振动产生的原因有可能是轴承处存在损伤,例如剥落、压痕、磨损、齿轮润滑不良、齿轮磨损等情形,通过振动和温度传感器51的设置,实时的对轴承处的温度和振动情况进行检测,以实现及时的对轴承进行维护和更换,减少轴承问题对产品加工造成的影响。具体请参照图6和图7中所示,振动传感器52和温度传感器51设置在用于固定外齿圈轴承20固定在转台底座10上的环形台阶结构上,振动传感器52和温度传感器51设置在靠近外齿圈轴承20靠近内圈的环形凸台上,且该环形凸台的高度低于外齿圈轴承20内圈的上表面位置,如图7中所示,在该环形凸台上均布有用于固定振动传感器52和温度传感器51的孔位,具体安装时,通过螺纹结构将振动传感器52以及温度传感器51固定在孔内即可,在具体实施时,一般沿圆周方向均布3至4组,由于其靠近外齿圈轴承20的内圈位置处,可以实时监测轴承的温度和振动情况,具体监测方法为,首先测定出在标准扭矩下随着运转时间的增加的温升曲线图;然后再根据扭矩变化范围设定出温升曲线的上下阈值;然后通过温度以及振动情况拟合出实际温升曲线;这样,通过将振动情况和实时温度进行结合,与现有技术中单一状况的监测相比,可以提高对轴承运行状况的检测精确度。
在本发明实施例中,还包括夹紧装置60,夹紧装置60用于转台台面30的制动。这里需要指出的是,夹紧装置60即数控转台的制动机构,夹紧装置一般用在重切削时台面的制动,防止重切削力带来的扭矩超过驱动装置的输出扭矩导致台面的转动,通过夹紧装置60的设置可以减少对齿轮的损伤,刹车机构具有多种形式,例如可以是夹紧片对转台进行夹紧,或者也可以是通过摩擦片顶紧转台实现。
在上述实施例的基础上,为了提高转台的定位精度,当转台台面30停止时,第一齿轮和第二齿轮施加的力矩方向相反大小相等。因为在夹紧装置60夹紧后转台台面30的定位是精准的,在本发明实施例中,通过两个齿轮施加反向相等的力,实现对转台台面30的稳定,防止其因为晃动或者其他外力导致的转台精度出现偏差。
在本发明实施例中,提供了一种新型的夹紧装置60,如图4中所示,夹紧装置60包括环形垫61、环形液压缸62、连接盘63和弹性刹车片64;环形垫61固定在转台底座10上,环形液压缸62固定在转台底座10上,且与环形垫61同轴心设置,环形液压缸62的驱动端与环形垫61的端面相对设置且二者之间具有间隙;如图4中所示,该间隙在图中竖直方向上的距离大于弹性刹车片64的厚度,从而使得在环形液压缸62处于原始位置时,弹性刹车片64可以在间隙内自由转动;
连接盘63固定在转台台面30上,且连接盘63内侧朝向转台底座10延伸,延伸至环形液压缸62与环形垫61之间的间隙位置处,弹性刹车片64呈环形,弹性刹车片64固定在连接盘63上且伸入至间隙内;
环形液压缸62朝向环形垫61驱动时,将弹性刹车片64的自由侧压变形,使得弹性刹车片64同时与环形液压缸62的驱动端以及环形垫61紧密接触。
在本发明实施例中,弹性刹车片64采用的是制造弹簧的材质,其在厚度方向上可以发生弹性弯曲,但在水平方向上的强度较好,故在环形液压缸62下压时,弹性刹车片64处于间隙内的部分被下压至与环形垫61接触,同时上部与环形液压缸62的底部接触,通过两面同时接触,增加了摩擦力,提高了制动性能;此外,还可以在如图4所示的弹性刹车片64下方设置距离传感器,用以检测弹性刹车片64的与转台底座10之间的距离,若在弹性刹车片64复位转动时,距离传感器检测到弹性刹车片64的表面到达距离传感器的距离在设定阈值外,则表明弹性刹车片64表面上发生了褶皱、撕裂等缺陷,需要进行及时更换。
在本发明实施例中,由于单片弹性刹车片64一端悬空,其使用寿命有限,在长时间使用时难免在悬空一侧会发生下垂,为了克服上述问题,本发明实施例中还对弹性刹车片64的结构作出了改进,如图8中所示,在本发明的另一种实施方式中,弹性刹车片64包括第一环形弧片64a和与之相对设置的第二环形弧片64b,第一环形弧片64a朝下弯曲,第二环形弧片64b朝上弯曲,并且二者的端部贴合,通过这种设置,与单片结构相比,弹性刹车片64的抗弯强度有所提高;并且,在环形液压缸62与环形垫61之间的部分,第一环形弧片64a和第二环形弧片64b相对的面上还设置有防滑的凸起和对应的凹槽结构;在环形液压缸62靠近环形垫61的过程中,第一环形弧片64a上的凸起与第二环形弧片64b上的凹槽贴合,从而共同起到制动的作用;第一环形弧片64a和第二环形弧片64b通过螺栓64c可活动地设置在连接盘63上,即在上下方向上螺栓64c提供第一环形弧片64a和第二环形弧片64b的活动空间,并且,螺栓64c的顶部通过弹簧64d和螺母连接,通过这种设置,不仅可以通过螺母调节第一环形弧片64a和第二环形弧片64b的高度,同时还可以通过弹簧64d使得第第一环形弧片64a和第二环形弧片64b的位置;同样,由于在两弧片受压时螺栓64c的顶部高度发生变化,故在本发明实施例中,在连接盘63上与螺栓64c顶部相对的位置处设置有测距仪64e,通过测距仪64e测量螺栓64c顶部高度的变化是否在设定阈值范围内,若超出该阈值,则说明两弧片中至少有一个出现了问题,此时可对两弧片进行检测,而且若仅有其中一个出现问题,可以仅更换出问题的一片,从而提高整体的[L1] 。
此外,如图5中所示,在本发明实施例中,通过连接盘63结构的设置,还可以提高弹性刹车片64的防尘性能,在本发明实施例中,如图5中所示,转台底座10的外圈沿竖直方向呈台阶型设置,连接盘63的外沿朝下延伸呈与该台阶型相匹配的台阶罩,通过台阶罩与转台底座10的配合,减少了外部灰尘进入至夹紧装置60所在的空间内,如图1所示,通过上述设置,提高了轴承及夹紧装置60的使用可靠性。
本发明实施例中在上述实施例的基础上提炼出一种消隙数控转台,包括:
转台底座10;
外齿圈轴承20,外齿圈轴承20的内圈固定在转台底座10上,外齿圈轴承20的外圈上均布有齿牙;
转台台面30,与外齿圈轴承20的外圈固定连接,以实现转台台面30与转台底座10的可相对转动;
驱动机构40,与外齿圈轴承20的外齿圈啮合,用以驱动转台台面30的转动;
编码器,固定在转台台面30中心位置处,用于测量转台台面30的角度位置;
夹紧装置60,包括固定在转台底座10上的环形垫61,和固定在转台底座10并与环形垫61相对设置的环形液压缸62,与转台台面30连接并伸入至环形液压缸62和环形垫61之间间隙中的弹性刹车片64;
其中,驱动机构40包括第一驱动组件41和第二驱动组件42,第一驱动组件41上具有与外齿圈轴承20的外圈上的齿牙啮合的第一齿轮,第二驱动组件42上具有与外齿圈轴承20的外圈上的齿牙啮合的第二齿轮,在转台台面30转动时,第一驱动组件41和第二驱动组件42中的其中一者提供主驱动力矩,另一者提供反向消隙力矩,反向消隙力矩小于主驱动力矩。
在本发明实施例中,上述消隙数控转台的控制方法包括以下步骤:
S10:驱动夹紧装置60夹紧转台台面30,在数控转台的转台台面30被驱动之前,一直保持夹紧装置60夹紧的状态;
S20:控制第一驱动组件41和第二驱动组件42,使得第一驱动组件41提供主驱动力矩,第二驱动组件42提供反向消隙力矩,且反向消隙力矩小于主驱动力矩;这里的反向消隙力矩并不是指第二驱动组件42上的齿轮反向转动,而是指第二驱动组件42上的齿轮在跟随第一驱动组件41的驱动而转动时,提供一定的阻力,形成如图3中所示的第一齿轮贴紧齿牙正面,第二齿轮贴紧齿牙背面的情形,从而实现了无论正反转都可以消除齿牙间隙的效果;
S30:驱动夹紧装置60复位,实现驱动机构40对转台台面30的驱动,且在转动时,第一齿轮与外齿圈轴承20的外圈上的齿牙正面贴紧,第二齿轮与外齿圈轴承20的外圈上的齿牙背面贴紧;这里的夹紧装置60复位是指使得夹紧装置60恢复原位;
S40:转台台面30转动至设定位置后,驱动第一驱动组件41和第二驱动组件42施加反向相同的力矩,保持动态平衡。由于在本发明实施例中的双驱动形式,采用的是正向驱动和反向消隙的方式,使得无论正反转,都是齿轮上齿牙的同一侧受力,另一侧受消隙力,主驱动力矩和消隙力矩同时存在,保持转台平衡;本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
该部分内容用于提高专利授权创造性内容,如果前面的方案不具备创造性,就把这部分提上去,对专利其他方案没有影响。

Claims (6)

1.一种消隙数控转台,其特征在于,包括:
转台底座;
外齿圈轴承,所述外齿圈轴承的内圈固定在所述转台底座上,所述外齿圈轴承的外圈上均布有齿牙;
转台台面,与所述外齿圈轴承的外圈固定连接,以实现所述转台台面与所述转台底座的可相对转动;
驱动机构,与所述外齿圈轴承的外齿圈啮合,用以驱动所述转台台面的转动;
其中,所述驱动机构至少包括第一驱动组件和第二驱动组件,所述第一驱动组件上具有与所述外齿圈轴承的外圈啮合的第一齿轮,所述第二驱动组件上具有与所述外齿圈轴承的外圈啮合的第二齿轮;当所述转台台面正向转动时,所述第一齿轮施加主驱动力矩,所述第二齿轮施加反向消隙力矩,使得所述第一齿轮紧贴所述外齿圈轴承的外齿圈的正面,第二齿轮紧贴所述外齿圈轴承的外齿圈的背面;所述转台台面反向转动时,所述第二齿轮施加主动力矩,所述第一齿轮施加反向消隙力矩,且所述反向消隙力矩小于所述主驱动力矩,以实现所述转台台面的无间隙旋转方向切换;
所述转台底座上靠近所述外齿圈轴承位置内侧处还具有温度传感器,所述温度传感器用于检测所述外齿圈轴承处的温度;
还包括夹紧装置,所述夹紧装置用于所述转台台面的制动,所述夹紧装置包括环形垫、环形液压缸、连接盘和弹性刹车片;
所述环形垫固定在所述转台底座上,所述环形液压缸固定在所述转台底座上,且与所述环形垫同轴心设置,所述环形液压缸的驱动端与所述环形垫的端面相对设置且二者之间具有间隙;
所述连接盘固定在所述转台台面上,且所述连接盘内侧朝向所述转台底座延伸,延伸至所述环形液压缸与环形垫之间的间隙位置处,所述弹性刹车片呈环形,所述弹性刹车片固定在所述连接盘上且伸入至所述间隙内;
所述环形液压缸朝向所述环形垫驱动时,将所述弹性刹车片的自由侧压变形,使得所述弹性刹车片同时与所述环形液压缸的驱动端以及所述环形垫紧密接触;
所述弹性刹车片包括第一环形弧片和与之相对设置的第二环形弧片,二者端部贴合,所述第一环形弧片和第二环形弧片通过螺栓可活动地设置在所述连接盘上,所述螺栓顶部通过弹簧和螺母连接,所述连接盘上具有与所述螺栓顶部相对设置的测距仪,所述测距仪用于检测螺栓顶部的高度变化是否在设定范围内。
2.根据权利要求1所述的消隙数控转台,其特征在于,所述转台台面中心位置具有圆光栅编码器,所述圆光栅编码器与控制器连接,用于测量所述转台台面的角度位置。
3.根据权利要求1所述的消隙数控转台,其特征在于,所述转台底座靠近所述外齿圈轴承位置内侧处还具有振动传感器,所述振动传感器用于检测所述外齿圈轴承的振动情况。
4.根据权利要求1所述的消隙数控转台,其特征在于,当所述转台台面停止时,所述第一齿轮和第二齿轮施加的力矩方向相反大小相等。
5.一种消隙数控转台,其特征在于,包括:
转台底座;
外齿圈轴承,所述外齿圈轴承的内圈固定在所述转台底座上,所述外齿圈轴承的外圈上均布有齿牙;
转台台面,与所述外齿圈轴承的外圈固定连接,以实现所述转台台面与所述转台底座的可相对转动;
驱动机构,与所述外齿圈轴承的外齿圈啮合,用以驱动所述转台台面的转动;
编码器,固定在所述转台台面中心位置处,用于测量所述转台台面的角度位置;
夹紧装置,包括固定在所述转台底座上的环形垫,和固定在所述转台底座并与所述环形垫相对设置的环形液压缸,与所述转台台面连接并伸入至所述环形液压缸和所述环形垫之间间隙中的弹性刹车片;
其中,所述驱动机构包括第一驱动组件和第二驱动组件,所述第一驱动组件上具有与所述外齿圈轴承的外圈上的齿牙啮合的第一齿轮,所述第二驱动组件上具有与所述外齿圈轴承的外圈上的齿牙啮合的第二齿轮,在所述转台台面转动时,所述第一驱动组件和第二驱动组件中的其中一者提供主驱动力矩,另一者提供反向消隙力矩,所述反向消隙力矩小于所述主驱动力矩;
所述弹性刹车片包括第一环形弧片和与之相对设置的第二环形弧片,二者端部贴合,所述第一环形弧片和第二环形弧片通过螺栓可活动地设置在所述连接盘上,所述螺栓顶部通过弹簧和螺母连接,所述连接盘上具有与所述螺栓顶部相对设置的测距仪,所述测距仪用于检测螺栓顶部的高度变化是否在设定范围内。
6.一种如权利要求5所述的消隙数控转台的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
驱动夹紧装置复位;
控制第一驱动组件和第二驱动组件,使得所述第一驱动组件提供主驱动力矩,所述第二驱动组件提供反向消隙力矩,且所述反向消隙力矩小于所述主驱动力矩,实现所述驱动机构对所述转台台面的驱动,且在转动时,所述第一齿轮与所述外齿圈轴承的外圈上的齿牙正面贴紧,所述第二齿轮与所述外齿圈轴承的外圈上的齿牙背面贴紧;
当所述转台台面减速或反向旋转时,所述第二驱动组件切换为主驱动力矩,第一驱动组件切换为消隙力矩;
所述转台台面转动至设定角度位置停止,并通过所述编码器检测反馈所述转台台面停止时的定位是否精确,若定位精确,则驱动所述第一驱动组件和第二驱动组件施加反向相同的力矩,保持动态平衡。
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