CN203076917U - 高精度可倾回转工作台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高精度可倾回转工作台，包括转台（1）、垂直主轴（2）、水平主轴（3）、倾斜座（4）和第一编码器（51），垂直主轴（2）转动固定于倾斜座（4）中，转台（1）固定于垂直主轴（2）的顶端，水平主轴（3）与倾斜座（4）的侧面连接，垂直主轴（2）的底端与第一编码器（51）同轴连接。本实用新型的优点和有益效果在于：可以为工作人员或者控制系统提供转台旋转的准确角度值，从而避免准确角不准带来的误差，能有效提高加工精度；可广泛用于三轴数控加工中心，把普通数控机床变成高精度的五面体加工中心，达到一次装夹，五面加工，提高工作效率和加工精度。

Description

高精度可倾回转工作台

技术领域

本实用新型涉及机加工领域，具体涉及一种高精度可倾工作台。 

背景技术

现有的工作台有两种主要工作方式： 

第一种，控制驱动电机（或者手动，以手动代替电机）的工作，角度控制装置（蜗轮蜗杆）的蜗杆直接与驱动电机连接，将驱动电机旋转的角度通过传动比换算成转台旋转的角度。但是由于驱动电机与工作台之间的传动装置本身就具有难以克服的传动误差，在传动装置工作一段时间后，零部件之间产生的磨损会进一步增大传动误差，导致驱动电机旋转角度与转台实际旋转角度之间的差异越来越大。现有的工作台由于其结构上的缺陷，角度控制装置得到的角度与转台真实旋转角度之间存在很大的误差，是现有的工作台加工精度低下的重要原因。

第二种，力矩电机直接连接旋转主轴，通过力矩电机自身的精度控制旋转角度。但是力矩电机成本高昂。 

实用新型内容

本实用新型的目的即在于提供一种高精度可倾回转工作台，以克服现有的工作台无法得到准确的旋转角度，导致加工精度低下的不足。 

本实用新型的目的通过以下技术方案实现： 

高精度可倾回转工作台，包括转台、垂直主轴、水平主轴、倾斜座和第一编码器，垂直主轴转动固定于倾斜座中，转台固定于垂直主轴的顶端，水平主轴与倾斜座的侧面连接，垂直主轴的底端与第一编码器同轴连接。 垂直主轴用于与传动装置连接，以带动转台在水平面上作回转运动。水平主轴用于与传动装置连接，通过倾斜座带动转台作倾斜运动。该传动装置可以采用蜗轮蜗杆传动，齿轮传动或电机直联传动等方式。第一编码器跳过传动装置，直接采集垂直主轴的角位移，得到转台在水平面上的准确旋转角度，就算在传动装置磨损的情况下，也不影响第一编码器采集到的垂直主轴的角位移的准确性。第一编码器将准确的角度信号传递至控制系统，使加工精度大大提高。第一编码器的输入端可以直接与垂直主轴连接，也可以通过联轴器或万向轴与垂直主轴连接。

作为本实用新型的第一种优化方案，还包括第一传动装置和第二传动装置，所述第一传动装置包括第一蜗杆和第一蜗轮，所述第二传动装置包括第二蜗杆和第二蜗轮，第一蜗轮套接于垂直主轴上，第一蜗杆与第一蜗轮配合，第二蜗轮套接于水平主轴上，第二蜗杆与第二蜗轮配合。采用蜗轮蜗杆传动，可以方便第一编码器直接与垂直主轴的端部连接，另外，蜗轮蜗杆传动也有助于减小本实用新型的横向长度。 

作为本实用新型的第二种优化方案，还包括定位销，所述水平主轴通过定位销与倾斜座连接，在保证水平主轴与倾斜座可靠连接的情况下，方便本实用新型的拆卸。 

作为本实用新型的第三种优化方案，还包括水平小轴，水平小轴与所述水平主轴同轴设置，水平小轴与所述倾斜座连接，且与所述水平主轴相对。该水平小轴可以与支撑装置连接，在加工重量较大的工件时，用于提高倾斜座的稳定性。 

在第三种优化方案的基础上，进一步的，还包括第二编码器，第二编码器与所述水平小轴同轴连接。第二编码器跳过传动装置，直接采集水平小轴的角位移，得到转台的准确倾斜角度，就算在传动装置磨损的情况下，也不影响第二编码器采集到的水平小轴的角位移的准确性。第二编码器将准确的角度信号传递至控制系统，使加工精度大大提高。第二编码器的输入端可以直接与水平小轴连接，也可以通过联轴器或万向轴与水平小轴连接。 

在第三种优化方案的基础上，进一步的，还包括第二编码器，第二编码器与所述水平主轴同轴连接，直接采集水平主轴的角位移。 

作为本实用新型的第四种优化方案，为了保证转台旋转的稳定性，增设固定座，固定座设置于所述倾斜座两侧，所述水平主轴和所述水平小轴转动设置于固定座中。 

作为本实用新型的第五种优化方案，为了保证转台在旋转时能够及时制动，增设刹紧装置，所述倾斜座与所述垂直主轴的端面之间设置有刹紧装置，所述固定座与所述水平主轴的端面之间设置有刹紧装置。该刹紧装置通常包括刹紧片，刹紧片可以与垂直主轴的端面以及水平主轴的端面产生较大的摩擦力，使垂直主轴或水平主轴停止转动。该刹紧装置通常还包括夹紧装置，夹角装置为气缸、液压缸或者弹簧，在需要制动时，在气缸、液压缸或者弹簧的作用下，使刹紧片紧贴垂直主轴或水平主轴的端面，使垂直主轴或水平主轴停止转动。 

综上所述，本实用新型的优点和有益效果在于： 

1．采用编码器直接采集垂直主轴和水平主轴的旋转角度，可以为工作人员或者控制系统提供转台旋转的准确角度值，从而避免实际角度不准带来的加工误差，能有效提高加工精度；

2．本实用新型可广泛用于三轴数控加工中心，把普通数控机床变成高精度的五面体加工中心，达到一次装夹，五面加工，提高工作效率和加工精度；

3．采用蜗轮蜗杆传动，有效减小了本实用新型的体积，使本实用新型结构更加紧凑；

4．设置有刹紧装置，实现了转台在旋转过程中的及时制动。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施例，下面将对描述本实用新型实施例中所需要用到的附图作简单的说明。显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据下面的附图，得到其它附图。 

图1为本实用新型的结构示意图； 

图中，附图标记对应的零部件名称如下：

1-转台，2-垂直主轴，3-水平主轴，4-倾斜座，51-第一编码器，52-第二编码器，61-第一蜗杆，62-第一蜗轮，63-第二蜗杆，64-第二蜗轮，7-水平小轴，8-定位销，9-固定座，10-刹紧片，11-夹紧装置。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型，下面将结合本实用新型实施例中的附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显而易见的，下面所述的实施例仅仅是本实用新型实施例中的一部分，而不是全部。基于本实用新型记载的实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动的情况下得到的其它所有实施例，均在本实用新型保护的范围内。 

实施例1： 

如图1所示，高精度可倾回转工作台，包括转台1、垂直主轴2、水平主轴3、倾斜座4和第一编码器51，垂直主轴2转动固定于倾斜座4中，转台1固定于垂直主轴2的顶端，水平主轴3与倾斜座4的侧面连接，垂直主轴2的底端与第一编码器51同轴连接。垂直主轴2用于与传动装置连接，以带动转台1在水平面上作回转运动。水平主轴3用于与传动装置连接，通过倾斜座4带动转台1作倾斜运动。该传动装置可以采用蜗轮蜗杆传动，齿轮传动或电机直联传动等本领域广泛应用的方式。第一编码器51跳过传动装置，直接采集垂直主轴2的角位移，得到转台1在水平面上的准确旋转角度，避免了传动装置本身的误差导致旋转角度不准，就算在传动装置磨损的情况下，也不影响第一编码器51采集到的垂直主轴2的角位移的准确性。第一编码器51将准确的角度信号传递至控制系统或显示装置（其信号传递方式为本领域的公知技术，此处不再赘述），使加工精度大大提高。第一编码器51的输入端可以直接与垂直主轴2连接，也可以通过联轴器或齿轮传动或万向轴与垂直主轴连接。垂直主轴2可以通过轴承转动固定与倾斜座4中。

实施例2： 

如图1所示，本实施例在实施例1的基础上，优选传动装置为蜗轮蜗杆传动副，具体方式如下：

还包括第一传动装置和第二传动装置，所述第一传动装置包括第一蜗杆61和第一蜗轮62，所述第二传动装置包括第二蜗杆63和第二蜗轮64，第一蜗轮62套接于垂直主轴2上，第一蜗杆61与第一蜗轮62配合，第二蜗轮64套接于水平主轴3上，第二蜗杆63与第二蜗轮64配合。蜗杆与电机连接，带动蜗轮旋转，蜗轮带动垂直主轴2或水平主轴3旋转，达到带动转台1旋转的目的。采用蜗轮蜗杆传动副，可以方便第一编码器51直接与垂直主轴2的端部连接，另外，蜗轮蜗杆传动副也有助于减小本实用新型的横向长度。

实施例3： 

如图1所示，本实用新型在实施例1的基础上，增设定位销8，所述水平主轴3通过定位销8与倾斜座4连接，在保证水平主轴3与倾斜座4可靠连接的情况下，方便本实用新型的拆卸。

实施例4： 

如图1所示，本实施例在实施例1~实施例4中任意一项的基础上，增设水平小轴7，水平小轴7与所述水平主轴3同轴设置，水平小轴7与所述倾斜座4连接且与所述水平主轴3相对。该水平小轴7用于与支撑装置连接，在加工重量较大的工件时，用于提高倾斜座4的稳定性。

实施例5： 

本实施例在实施例4的基础上，增设第二编码器52，第二编码器52与所述水平主轴3同轴连接，直接采集水平主轴3的角位移，从而实现对转台1的倾斜角度的采集。该结构避免了传动装置本身的误差对采集的倾斜角度的影响，就算在传动装置磨损的情况下，也不影响第二编码器52采集到的水平主轴3的角位移的准确性。第二编码器52将准确的角度信号传递至控制系统或显示装置，使加工精度大大提高。第二编码器52的输入端可以直接与水平主轴3连接，也可以通过联轴器或齿轮传动或万向轴与水平主轴3连接。

实施例6： 

如图1所示，本实施例在实施例4的基础上，增设第二编码器52，第二编码器52与所述水平小轴7同轴连接，直接采集水平小轴7的角位移。第二编码器52在本实施例中起到的作用于实施例5相同。

实施例7： 

如图1所示，本实施例在实施例5或实施例6的基础上，为了提高本实用新型旋转的稳定性，增设固定座9，固定座9设置于所述倾斜座4两侧，所述水平主轴3和所述水平小轴7转动设置于固定座9中。 

实施例8： 

如图1所示，本实施例在实施例7的基础上，增设刹紧装置，所述倾斜座4与所述垂直主轴2的端面之间设置有刹紧装置，所述固定座9与所述水平主轴3的端面之间设置有刹紧装置。该刹紧装置通常包括刹紧片10，刹紧片10可以与垂直主轴2的端面以及水平主轴3的端面产生较大的摩擦力，使垂直主轴2或水平主轴3停止转动。该刹紧装置通常还包括夹紧装置11，夹角装置11可以为气缸、液压缸或者弹簧等，在需要制动时，在气缸、液压缸或者弹簧的作用下，使刹紧片10紧贴垂直主轴2或水平主轴3的端面，使垂直主轴2或水平主轴3停止转动。

实施例9： 

如图1所示，高精度可倾回转工作台，包括转台1、垂直主轴2、水平主轴3、倾斜座4和第一编码器51，垂直主轴2转动固定于倾斜座4中，转台1固定于垂直主轴2的顶端，水平主轴3与倾斜座4的侧面连接，垂直主轴2的底端与第一编码器51同轴连接。 还包括第一传动装置和第二传动装置，所述第一传动装置包括第一蜗杆61和第一蜗轮62，所述第二传动装置包括第二蜗杆63和第二蜗轮64，第一蜗轮62套接于垂直主轴2上，第一蜗杆61与第一蜗轮62配合，第二蜗轮64套接于水平主轴3上，第二蜗杆63与第二蜗轮64配合。还包括定位销8，所述水平主轴3通过定位销8与倾斜座4连接。还包括水平小轴7，水平小轴7与所述水平主轴3同轴设置，水平小轴7与所述倾斜座4连接。还包括第二编码器52，第二编码器52与所述水平小轴7同轴连接。还包括固定座9，固定座9设置于所述倾斜座4两侧，所述水平主轴3和所述水平小轴7转动设置于固定座9中，所述第二传动装置设置于固定座9中，所述第一传动装置设置于倾斜座4中。还包括刹紧装置，所述倾斜座4与所述垂直主轴2的端面之间设置有刹紧装置，所述固定座9与所述水平主轴3的端面之间设置有刹紧装置。

如上所述，便可很好的实现本实用新型。 

Claims (8)

1.高精度可倾回转工作台，其特征在于：包括转台（1）、垂直主轴（2）、水平主轴（3）、倾斜座（4）和第一编码器（51），垂直主轴（2）转动固定于倾斜座（4）中，转台（1）固定于垂直主轴（2）的顶端，水平主轴（3）与倾斜座（4）的侧面连接，垂直主轴（2）的底端与第一编码器（51）同轴连接。 

2.根据权利要求1所述的高精度可倾回转工作台，其特征在于：还包括第一传动装置和第二传动装置，所述第一传动装置包括第一蜗杆（61）和第一蜗轮（62），所述第二传动装置包括第二蜗杆（63）和第二蜗轮（64），第一蜗轮（62）套接于垂直主轴（2）上，第一蜗杆（61）与第一蜗轮（62）配合，第二蜗轮（64）套接于水平主轴（3）上，第二蜗杆（63）与第二蜗轮（64）配合。

3.根据权利要求1所述的高精度可倾回转工作台，其特征在于：还包括定位销（8），所述水平主轴（3）通过定位销（8）与倾斜座（4）连接。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的高精度可倾回转工作台，其特征在于：还包括水平小轴（7），水平小轴（7）与所述水平主轴（3）同轴设置，水平小轴（7）与所述倾斜座（4）连接且与所述水平主轴（3）相对。

5.根据权利要求4所述的高精度可倾回转工作台，其特征在于：还包括第二编码器（52），第二编码器（52）与所述水平小轴（7）同轴连接。

6.根据权利要求4所述的高精度可倾回转工作台，其特征在于：还包括第二编码器（52），第二编码器（52）与所述水平主轴（3）同轴连接。

7.根据权利要求5或6所述的高精度可倾回转工作台，其特征在于：还包括固定座（9），固定座（9）设置于所述倾斜座（4）两侧，所述水平主轴（3）和所述水平小轴（7）转动设置于固定座（9）中。 

8.根据权利要求7所述的高精度可倾回转工作台，其特征在于：还包括刹紧装置，所述倾斜座（4）与所述垂直主轴（2）的端面之间设置有刹紧装置，所述固定座（9）与所述水平主轴（3）的端面之间设置有刹紧装置。

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