CN204430469U - 磨齿机工件定位旋转装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磨齿机工件定位旋转装置，包括左右相对布置的夹持旋转部和定位锁紧部以及控制系统，夹持旋转部包括旋转主轴，旋转主轴腔体内依次设有第一滑动轴、第二滑动轴和弹性夹头，第二滑动轴与弹性夹头组合形成的腔体内设有第一顶尖，第一滑动轴的左端设有气动元件，定位锁紧部包括与第一顶尖相对设置的第二顶尖，磨齿机主体上设有带有空腔的定位座，第二顶尖设置在固定轴的前端，固定轴设置在定位座的腔体内。本实用新型，通过夹持旋转部、定位锁紧部对工件左、右两端的固定，以及夹持旋转部的旋转，来实现磨齿机工件的加工作用，转动摩擦系数小、定位精度高，装夹方便，有效延长设备使用寿命，而且还不需要使用液压泵，降低能耗。

Description

磨齿机工件定位旋转装置

技术领域

本实用新型涉及磨齿机设计领域，具体涉及磨齿机工件定位旋转装置。

背景技术

传统成型砂轮磨齿机的工件旋转结构分为主动旋转型和被动旋转型两种；主动旋转型大多数采用一夹一顶的方式，即是用自定心三爪卡盘进行工件的锁紧，并在后端采用顶尖顶进中心孔的方式定位，这种装夹方法通常是由普通车床演变而来，该方式对夹紧部分与齿部的同心度要求极高，且还会受到卡盘精度的影响，稍有偏差极易造成零部件加工精度的降低甚至产品报废；被动旋转型则采用两顶的方式，工件依靠两顶尖进行定位，然后根据先前滚出的齿形再依靠砂轮的推力进行磨削，该方式适合磨削等级不高的零部件，不能够满足高精度的使用需求，且该两种装夹方式很难互换，同时，在控制方面，两种方式中大多都采用手动或液压控制，然而手动方式已不能满足现在高效率、高精度之要求，而液压结构的液压泵又存在消耗电能大，液压油容易泄漏，不易存储，极易造成环境的污染，维护成本高等缺点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是解决现有磨齿机工件旋转结构无法满足各种高低精度齿轮的加工需求，同时现有结构还存在工作效率低、维护成本高的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种磨齿机工件定位旋转装置，包括设置在磨齿机主体上的滑动调节装置以及设置在所述滑动调节装置上且与砂轮对应的定位旋转组件，所述定位旋转组件包括左右相对布置的夹持旋转部和定位锁紧部，以及控制系统，其中，

夹持旋转部，包括设置在磨齿机主体上且中空的旋转主轴，所述旋转主轴的腔体内自左向右依次设有第一滑动轴、第二滑动轴和弹性夹头，所述第二滑动轴与所述弹性夹头组合形成的腔体内设有第一顶尖，所述第一顶尖的头部位于所述弹性夹头内，所述第一滑动轴的左端设有用于推动其向右滑动的气动元件，所述弹性夹头的右端设有夹头套，且所述夹头套固定在磨齿机主体上，磨齿机主体上还设有第一伺服电机以及通过所述第一伺服电机控制旋转的蜗轮，所述旋转主轴的外壁上套装固定有所述蜗轮，

定位锁紧部，包括与所述第一顶尖相对设置的第二顶尖，磨齿机主体上设有带有空腔的定位座，所述第二顶尖设置在固定轴的前端，所述固定轴设置在所述定位座的腔体内，磨齿机主体上还设有第二伺服电机以及通过所述第二伺服电机控制旋转的第一滚珠丝杠副，所述定位座与所述第一滚珠丝杠副上的螺母固定连接，磨齿机主体上设有用于所述定位座左右滑动的第一导轨，

控制系统，包括分别控制所述气动元件、所述第一伺服电机和所述第二伺服电机工作或者停止工作的第一、第二、第三控制单元。

在上述方案中，所述滑动调节装置包括设置在磨齿机主体上的第三伺服电机以及通过所述第三伺服电机控制旋转的第二滚珠丝杠副，磨齿机主体上还设有用于承载所述定位旋转组件的支撑座，所述支撑座与所述第二滚珠丝杠副上的螺母固定连接，磨齿机主体上设有用于所述支撑座左右滑动的第二导轨，所述控制系统中还包括控制所述第三伺服电机工作或者停止工作的第四控制单元。

在上述方案中，所述定位锁紧部还包括设置在所述定位座的腔体内的压缩弹簧，且所述压缩弹簧设置在所述固定轴的右端，所述压缩弹簧的右端设有与所述定位座的内壁螺纹连接的锁紧螺栓。

在上述方案中，所述旋转主轴的左端设有位置编码器，所述控制系统还包括第五控制单元，所述第五控制单元根据所述位置编码器所检测到的信息，实时调整所述第一伺服电机的转动圈数以补偿齿轮传动中的间隙。

在上述方案中，所述弹性夹头的右前端设置成向中心聚拢的斜面状。

在上述方案中，所述弹性夹头的侧壁上圆周设有若干缝隙，所述缝隙延伸至右端开口，且所述缝隙的左端部设置成圆形孔，且所述圆形孔的直径大于所述缝隙的宽度。

在上述方案中，还包括可拆卸的设置在磨齿机主体上的防护板。

本装置的工作过程如下：

首先，通过第一控制单元控制气动元件工作，推动第一滑动轴、第二滑动轴、第一顶尖和弹簧夹头向右滑动，此时，第一顶尖的头部定位需要加工的齿轮的中心轴的左端，弹簧夹头包裹在中心轴的外表面上，当弹簧夹头进入夹头套的内部时，弹簧夹头的右前端向中心收拢，实现锁紧包裹齿轮的中心轴。

其次，通过第三控制单元控制第二伺服电机工作，带动第一滚珠丝杠副转动，从而实现定位座沿着第一导轨向左滑动，实现第二顶尖定位需要加工的齿轮的中心轴的右端。

然后，通过第二控制单元控制第一伺服电机工作，从而带动蜗轮工作，继而带动旋转主轴旋转，实现带动需要加工的齿轮与砂轮配合加工的旋转作用。

本实用新型，采用磨齿机工件定位旋转装置，首先滑动调节装置对定位旋转组件整体的位置调节，然后再通过夹持旋转部、定位锁紧部分别对工件左、右两端的固定，以及夹持旋转部的旋转，来实现磨齿机工件的加工作用，本装置转动摩擦系数小、温升低、刚性高而且定位精度高，装夹方便，有效延长设备使用寿命，而且还不需要使用液压泵，降低了能耗，节约了成本，全自动控制也降低了工人劳动强度。

附图说明

图1为本实用新型的剖视图；

图2为本实用新型中弹性夹头的结构示意图；

图3为本实用新型中定位座的轴测图；

图4为本实用新型中定位座的左视图；

图5为本实用新型中图1中的A部结构示意图；

图6为本实用新型中图1中的B部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作出详细的说明。

本实用新型提供了一种磨齿机工件定位旋转装置，包括设置在磨齿机主体上的滑动调节装置以及设置在滑动调节装置上且与砂轮对应的定位旋转组件，定位旋转组件包括左右相对布置的夹持旋转部和定位锁紧部，以及控制系统和可拆卸的设置在磨齿机主体上的防护板。防护板可以有效阻挡生产过程中飞溅的冷却液、废屑等，提高操作人员的安全，也有效保证操作卫生条件。

如图1至图6所示，夹持旋转部包括设置在磨齿机主体上且中空的旋转主轴1，旋转主轴的腔体内自左向右依次设有第一滑动轴2、第二滑动轴3和弹性夹头4，第二滑动轴与弹性夹头组合形成的腔体内设有第一顶尖5，第一顶尖的头部位于弹性夹头内，第一滑动轴的左端设有用于推动其向右滑动的气动元件6，弹性夹头的右端设有夹头套7，且夹头套固定设置在磨齿机主体上，磨齿机主体上还设有第一伺服电机8以及通过第一伺服电机控制旋转的蜗轮9，旋转主轴的外壁上套装固定有该蜗轮。

定位锁紧部包括与第一顶尖相对设置的第二顶尖10，磨齿机主体上设有带有空腔的定位座11，第二顶尖设置在固定轴12的前端，固定轴设置在定位座的腔体内，磨齿机主体上还设有第二伺服电机13以及通过第二伺服电机控制旋转的第一滚珠丝杠副14，定位座与第一滚珠丝杠副上的螺母固定连接，磨齿机主体上设有用于定位座左右滑动的第一导轨15。

如图3和图4所示，定位座的下端延伸设有一定位轴套23，该定位轴套套装在第一滚珠丝杠副上的螺母上。

控制系统包括分别控制气动元件、第一伺服电机和第二伺服电机工作或者停止工作的第一、第二、第三控制单元。

滑动调节装置包括设置在磨齿机主体上的第三伺服电机16以及通过第三伺服电机控制旋转的第二滚珠丝杠副17，磨齿机主体上还设有用于承载定位旋转组件的支撑座，支撑座与所述第二滚珠丝杠副上的螺母固定连接，磨齿机主体上设有用于支撑座左右滑动的第二导轨18，控制系统中还包括控制第三伺服电机工作或者停止工作的第四控制单元。通过滑动调节装置实现支撑座带动定位旋转组件的左右滑动调节，完成整体上的定位旋转组件相对砂轮的左右位置调节，以配合其中的夹持旋转部和定位锁紧部的精确调节。

定位锁紧部还包括设置在定位座的腔体内的压缩弹簧19，且压缩弹簧设置在固定轴的右端，压缩弹簧的右端设有与定位座的内壁螺纹连接的锁紧螺栓20。在定位锁紧部进行第二顶尖对需要加工的齿轮的右端定位时，还可以通过调节锁紧螺栓，实现进一步的微调整，来调节压缩弹簧的压力和位置，提高调整精度。

旋转主轴的左端设有位置编码器21，控制系统还包括第五控制单元，第五控制单元根据位置编码器所检测到的信息，实时调整第一伺服电机的转动圈数以补偿齿轮传动中的间隙。在夹持旋转部工作的时候，位置编码器的设立为了消除第一伺服电机与蜗轮之间的齿轮传动的间隙，保证工件的旋转精度，并能够通过第五控制单元实时进行补偿，以便达到高精度、高效率。

如图2所示，弹性夹头的右前端设置成向中心聚拢的斜面状。且弹性夹头的侧壁上圆周设有若干缝隙22，本实施例中，采用三条缝隙。缝隙延伸至右端开口，且缝隙的左端部设置成圆形孔，且圆形孔的直径大于缝隙的宽度，以便于在弹性夹头与夹头套配合锁紧的时候能够更有收缩弹性，且在工作收缩释放过程中不易损坏。

本装置的工作过程如下：

首先，通过第一控制单元控制气动元件工作，推动第一滑动轴、第二滑动轴、第一顶尖和弹簧夹头向右滑动，此时，第一顶尖的头部定位需要加工的齿轮的中心轴的左端，弹簧夹头包裹在中心轴的外表面上，当弹簧夹头进入夹头套的内部时，弹簧夹头的右前端向中心收拢，实现锁紧包裹齿轮的中心轴。

其次，通过第三控制单元控制第二伺服电机工作，带动第一滚珠丝杠副转动，从而实现定位座沿着第一导轨向左滑动，实现第二顶尖定位需要加工的齿轮的中心轴的右端。

然后，通过第二控制单元控制第一伺服电机工作，从而带动蜗轮工作，继而带动旋转主轴旋转，实现带动需要加工的齿轮与砂轮配合加工的旋转作用。

本装置，在被动磨削是或者不需要需要加工的齿轮的中心轴夹紧的情况下，也可以拆卸掉弹簧夹头和夹头套。

本实用新型，采用磨齿机工件定位旋转装置，首先滑动调节装置对定位旋转组件整体的位置调节，然后再通过夹持旋转部、定位锁紧部分别对工件左、右两端的固定，以及夹持旋转部的旋转，来实现磨齿机工件的加工作用，可以解决各种高低精度齿轮的加工需求，本装置转动摩擦系数小、温升低、刚性高而且定位精度高，装夹方便，有效延长设备使用寿命，而且还不需要使用液压泵，降低了能耗，节约了成本，全自动控制也降低了工人劳动强度。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下作出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.磨齿机工件定位旋转装置，其特征在于，包括设置在磨齿机主体上的滑动调节装置以及设置在所述滑动调节装置上且与砂轮对应的定位旋转组件，所述定位旋转组件包括左右相对布置的夹持旋转部和定位锁紧部，以及控制系统，其中，

夹持旋转部，包括设置在磨齿机主体上且中空的旋转主轴，所述旋转主轴的腔体内自左向右依次设有第一滑动轴、第二滑动轴和弹性夹头，所述第二滑动轴与所述弹性夹头组合形成的腔体内设有第一顶尖，所述第一顶尖的头部位于所述弹性夹头内，所述第一滑动轴的左端设有用于推动其向右滑动的气动元件，所述弹性夹头的右端设有夹头套，且所述夹头套固定在磨齿机主体上，磨齿机主体上还设有第一伺服电机以及通过所述第一伺服电机控制旋转的蜗轮，所述旋转主轴的外壁上套装固定有所述蜗轮，

定位锁紧部，包括与所述第一顶尖相对设置的第二顶尖，磨齿机主体上设有带有空腔的定位座，所述第二顶尖设置在固定轴的前端，所述固定轴设置在所述定位座的腔体内，磨齿机主体上还设有第二伺服电机以及通过所述第二伺服电机控制旋转的第一滚珠丝杠副，所述定位座与所述第一滚珠丝杠副上的螺母固定连接，磨齿机主体上设有用于所述定位座左右滑动的第一导轨，

控制系统，包括分别控制所述气动元件、所述第一伺服电机和所述第二伺服电机工作或者停止工作的第一、第二、第三控制单元。

2.如权利要求1所述的磨齿机工件定位旋转装置，其特征在于，所述滑动调节装置包括设置在磨齿机主体上的第三伺服电机以及通过所述第三伺服电机控制旋转的第二滚珠丝杠副，磨齿机主体上还设有用于承载所述定位旋转组件的支撑座，所述支撑座与所述第二滚珠丝杠副上的螺母固定连接，磨齿机主体上设有用于所述支撑座左右滑动的第二导轨，所述控制系统中还包括控制所述第三伺服电机工作或者停止工作的第四控制单元。

3.如权利要求1所述的磨齿机工件定位旋转装置，其特征在于，所述定位锁紧部还包括设置在所述定位座的腔体内的压缩弹簧，且所述压缩弹簧设置在所述固定轴的右端，所述压缩弹簧的右端设有与所述定位座的内壁螺纹连接的锁紧螺栓。

4.如权利要求1所述的磨齿机工件定位旋转装置，其特征在于，所述旋转主轴的左端设有位置编码器，所述控制系统还包括第五控制单元，所述第五控制单元根据所述位置编码器所检测到的信息，实时调整所述第一伺服电机的转动圈数以补偿齿轮传动中的间隙。

5.如权利要求1所述的磨齿机工件定位旋转装置，其特征在于，所述弹性夹头的右前端设置成向中心聚拢的斜面状。

6.如权利要求1所述的磨齿机工件定位旋转装置，其特征在于，所述弹性夹头的侧壁上圆周设有若干缝隙，所述缝隙延伸至右端开口，且所述缝隙的左端部设置成圆形孔，且所述圆形孔的直径大于所述缝隙的宽度。

7.如权利要求1所述的磨齿机工件定位旋转装置，其特征在于，还包括可拆卸的设置在磨齿机主体上的防护板。