CN203965150U - 伺服调中心距变速器驱动校验装置 - Google Patents
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Abstract
一种机械加工技术领域的伺服调中心距变速器驱动校验装置，包括：滑动设置于轴向进给机构上的带有主轴机构的径向二自由度调节机构，径向二自由度调节机构包括：二维活动机架、驱动模块以及精密丝杆螺母机构，主轴机构活动设置于二维活动机架上且一端与驱动电机相连，两组驱动模块以及精密丝杆螺母机构分别对应设置于二维活动机架的X轴和Z轴方向，二维活动机架通过Y轴方向上的直线导轨实现与轴向进给机构的滑动连接。本实用新型通过伺服机构实现中心距的高精度调整，并能够将多种不同中心距的变速器以输入轴为公共轴心，输出轴驱动装置设计成可调节式，即除原轴向进给外增加径向二自由度高精度调节功能，使其满足变中心距的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种机械加工技术领域的装置，具体是一种高精度伺服调中心距变速器驱动校验装置。
背景技术
目前广泛使用的加载校验台多是针对某一特定型号的变速器设计，其中驱动变速器输入轴与输出轴的驱动装置的相对位置是固定不变的(根据变速器输入轴和输出轴轴心间距确定)。如需校验不同中心距的变速器，必须要重新设计制造与其中心距相匹配的校验台，设备利用率较低，增加了变速器制造企业的成本投入。通过设计高精度伺服调中心距的驱动装置，将多种不同中心距的变速器以输入轴为公共轴心，输出轴驱动装置设计成可调节式(除原轴向进给外，增加径向二自由度高精度调节功能)，使多种不同中心距的变速器能在同一台校验台上校验，采用西门子1FK系列同步伺服电机，西门子SINAMICS S120驱动系统，控制系统为西门子S7‐300系列PLC，由工控机或触摸屏上的画面直接输入位置数值，然后由PLC控制驱动系统驱动伺服电机到达目标位置，调整完成，从而节省了大量资金投入，同时也使机床具有更大的兼容能力，柔性化程度大大提高。
经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN101915669A公开(公告)日2010.12.15，公开了一种机械加工技术领域的可变中心距变速器驱动校验装置，包括：主轴机构、传动机构和二自由度底座，其中：主轴机构与传动机构转动连接，主轴机构固定设置于二自由度底座上。但该技术自动化程度较低，整体运作时间较长，难以满足现阶段工业需要。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出一种伺服调中心距变速器驱动校验装置，创新地通过伺服机构实现中心距的高精度调整，并能够将多种不同中心距的变速器以输入轴为公共轴心，输出轴驱动装置设计成可调节式，即除原轴向进给外增加径向二自由度高精度调节功能，使其满足变中心距的要求。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
本实用新型涉及一种伺服调中心距变速器驱动校验装置，包括：滑动设置于轴向进给机构上的带有主轴机构的径向二自由度调节机构，径向二自由度调节机构包括：二维活动机架、驱动模块以及精密丝杆螺母机构，其中：主轴机构活动设置于二维活动机架上且一端与驱动电机相连，两组驱动模块以及精密丝杆螺母机构分别对应设置于二维活动机架的X轴和Z轴方向，二维活动机架通过Y轴方向上的直线导轨实现与轴向进给机构的滑动连接。
所述的主轴机构包括：主轴箱和万向联轴节，其中：主轴箱设置于径向二自由度调节机构的二维活动机架上，万向联轴节的两端分别与主轴箱和驱动电机相连。
所述的二维活动机架包括：底座、两组相互垂直的直线导轨组和滑台支架，其中：底座和滑台支架通过X轴直线导轨组滑动连接，主轴机构和滑台支架通过Z轴直线导轨组滑动连接，底座与轴向进给机构滑动连接。
所述的轴向进给机构上设有与Y轴方向上的直线导轨相连的驱动模块和精密丝杆螺母机构。
所述的驱动模块采用伺服电机、液压缸或气压缸实现。
所述的精密丝杆螺母机构由高精度滚珠丝杆和丝杆螺母座组成，其中：高精度滚珠丝杆的两端分别与驱动模块的输出端和丝杆螺母座相连，丝杆螺母座与主轴箱或滑台支架固定连接。
当所述的驱动模块采用伺服电机时，该伺服电机的输出轴通过联轴器与高精度滚珠丝杆相连。
所述的轴向进给机构及所述的二维活动机架上优选设有限位块，通过限位块实现位移范围的限制。
所述的滑台支架上设有主轴箱平衡机构，该主轴箱平衡机构包括：紧凑气缸和平衡缸安装板，其中：平衡缸安装板设置于二维活动机架上，紧凑气缸设置于平衡缸安装板上，紧凑气缸通过自对中连接件与主轴箱相连。
技术效果
与现有技术相比，本实用新型使用了万向联轴节和直线导轨，充分利用万向联轴节具有较大的角向补偿能力的特点，实现了主轴箱轴心和驱动电机轴心不同轴的情况下(即主轴箱在丝杆驱动下发生纵向移动后)，驱动动力可以正常传输。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图中：a为立体图；b为正视图；c为侧视图。
图2为调中心伺服结构示意图；
图3为万向联轴节Z型工作示意图。
图4为实施例工作状态示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1a‐c所示，本实施例包括：主轴机构、径向二自由度调节机构和轴向进给机构，其中：主轴机构固定设置于径向二自由度调节机构上，轴向进给机构与径向二自由度调节机构相连接。
所述的主轴机构包括：主轴箱1和万向联轴节2。主轴箱1固定设置于径向二自由度调节机构上；万向联轴节2一端与主轴箱1连接，另一端与驱动电机相连。
所述的径向二自由度调节机构包括：底座28、滑台支架5、水平直线导轨29、垂直直线导轨3、滑块锁紧装置44、伺服电机8、21、伺服电机座11、16、高精度滚珠丝杆12、15、丝杆螺母座14、19、联轴器9、17、水平限位块25、垂直限位块10，主轴箱安装板13和主轴箱平衡机构6。
所述的万向联轴节2将回转动力传递至主轴箱1。
如图1b和图1c所示，所述的轴向进给机构包括：底座26、直线导轨27、伺服电机21、伺服电机座23、滚珠丝杆43、丝杆螺母座20、联轴器22、限位块24。其中底座26上安装直线导轨27，直线导轨27的滑块上安装径向二自由度调节机构。另外在伺服电机座23两边分别安装伺服电机21和滚珠丝杆(NSK)，两者通过联轴器相连，滚珠丝杆(NSK)螺母上装有丝杆螺母座20，通过丝杆螺母座20与径向二自由度调节机构底座28连接，构成轴向进给机构，并在底座上安装限位块24来限制进给范围。
如图2所示，本装置通过伺服机构来实现中心距的高精度调整。在伺服电机座31两边分别安装伺服电机30和支撑单元33及高精度滚珠丝杆34，两者通过联轴器32相连，滚珠丝杆螺母36上装有丝杆螺母座35，丝杆螺母座35再与径向二自由度调节机构相连，中间配有调整垫板37来消除间隙。丝杆螺母座35下方装有阻挡螺母39，在其直线运动方向，两端安装限位块40。限位块40装有阻挡螺母39和调整垫圈38，设定最大位移量为限位块40间两阻挡螺母39直线距离(81mm)减去丝杆螺母座35两边阻挡螺母39总厚度(41mm)即为40mm。
本装置在使用时，首先固定变速器输入轴轴向位置不变，通过调节伺服电机21使输出轴与输入轴水平距离达到X，并设置为水平零位；再调节伺服电机8使输出轴与输入轴垂直距离达到Y，并设置为垂直零位，将(X，Y)数据通过PLC电脑程序记录确定为初始原位；当需校验变速器A时，将变速器A的输入轴与输出轴的水平距离X1与初始原位水平距离X相减，即X1‐X＝ΔX1，通过伺服电机21驱动高精度滚珠丝杠，在水平方向移动距离ΔX1至X1并存储；同时将变速器A的输入轴与输出轴的垂直距离Y1与初始原位水平距离Y相减，即Y1‐Y＝ΔY1，通过伺服电机8驱动高精度滚珠丝杠，在垂直方向移动距离ΔY1至Y1并存储，最终在PLC电脑程序存储(X1，Y1)的新坐标指向变速器A专用，方便今后调用。同理当需校验变速器B时，可以存储(X2，Y2)的新坐标指向变速器B专用；以此类推，在径向二自由度调节机构允许的调节范围内，可以调节任意中心距不同的变速器。
本装置充分利用万向联轴节具有较大的角向补偿能力的特点，实现了主轴箱1轴心和驱动电机轴心不同轴的情况下(即主轴箱1发生径向二自由度移动后)，驱动动力可以正常传输。
如图4所示，当主轴箱1沿水平直线导轨29或垂直直线导轨3移动后，万向联轴节2中间轴发生偏转，此时滚主轴箱1相对驱动电机轴向移动了一段位移，万向联轴节2左右两端的万向节41、42仍分别与驱动电机和主轴箱1相连接保持平行，此时万向联轴节2工作时的安装方式为Z型，驱动电机的转速无损失地传递至主轴箱1。万向联轴节2的十字转向角可达20°，即实现了本实用新型的目的，在校验输入输出轴轴心距不同的变速器时，输出轴驱动装置可径向二自由度移动，驱动动力可以无损正常传输。
Claims (9)
1.一种伺服调中心距变速器驱动校验装置，其特征在于，包括：滑动设置于轴向进给机构上的带有主轴机构的径向二自由度调节机构，径向二自由度调节机构包括：二维活动机架、驱动模块以及精密丝杆螺母机构，其中：主轴机构活动设置于二维活动机架上且一端与驱动电机相连，两组驱动模块以及精密丝杆螺母机构分别对应设置于二维活动机架的X轴和Z轴方向，二维活动机架通过Y轴方向上的直线导轨实现与轴向进给机构的滑动连接。
2.根据权利要求1所述的伺服调中心距变速器驱动校验装置，其特征是，所述的主轴机构包括：主轴箱和万向联轴节，其中：主轴箱设置于径向二自由度调节机构的二维活动机架上，万向联轴节的两端分别与主轴箱和驱动电机相连。
3.根据权利要求1所述的伺服调中心距变速器驱动校验装置，其特征是，所述的二维活动机架包括：底座、两组相互垂直的直线导轨组和滑台支架，其中：底座和滑台支架通过X轴直线导轨组滑动连接，主轴机构和滑台支架通过Z轴直线导轨组滑动连接，底座与轴向进给机构滑动连接。
4.根据权利要求1或3所述的伺服调中心距变速器驱动校验装置，其特征是，所述的轴向进给机构上设有与Y轴方向上的直线导轨相连的驱动模块和精密丝杆螺母机构。
5.根据权利要求1所述的伺服调中心距变速器驱动校验装置，其特征是，所述的驱动模块采用伺服电机、液压缸或气压缸实现。
6.根据权利要求1所述的伺服调中心距变速器驱动校验装置，其特征是，所述的精密丝杆螺母机构由高精度滚珠丝杆和丝杆螺母座组成，其中：高精度滚珠丝杆的两端分别与驱动模块的输出端和丝杆螺母座相连，丝杆螺母座与主轴箱或滑台支架固定连接。
7.根据权利要求1或5所述的伺服调中心距变速器驱动校验装置，其特征是，当所述的驱动模块采用伺服电机时，该伺服电机的输出轴通过联轴器与高精度滚珠丝杆相连。
8.根据权利要求1或2或3所述的伺服调中心距变速器驱动校验装置，其特征是，所述的轴向进给机构及所述的二维活动机架上设有限位块，通过限位块实现位移范围的限制。
9.根据权利要求3或6所述的伺服调中心距变速器驱动校验装置，其特征是，所述的滑台支架上设有主轴箱平衡机构，该主轴箱平衡机构包括：紧凑气缸和平衡缸安装板，其中：平衡缸安装板设置于二维活动机架上，紧凑气缸设置于平衡缸安装板上，紧凑气缸通过自对中连接件与主轴箱相连。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108225766A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-06-29 | 中机生产力促进中心 | 精密减速器精度及性能综合试验台架 |
| CN110154310A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-08-23 | 富强鑫（宁波）机器制造有限公司 | 多组分射出单元中心距离调节装置及其调节方法 |
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2014
- 2014-07-04 CN CN201420369141.6U patent/CN203965150U/zh active Active
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