CN208528540U - 一种五轴联动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多向高精度位移机构，具体涉及一种五轴联动机构，包括相互配合连接的横向移动模组和纵向移动模组，所述横向移动模组固定于工作位上，在纵向移动模组上设有两个竖向模组，分别为第一竖向模组和第二竖向模组，在至少一个竖向模组上设有转向机构。该五轴联动机构能实现五轴联动的功能，各向的运动均由直线模组导向，提供较长的加工行程，并保证移动精度，能一次性进行多步加工动作，大大提高加工效率。

Description

一种五轴联动机构

技术领域

本实用新型涉及一种多向高精度位移机构，特别是一种五轴联动机构。

背景技术

随着自动化设备的应用及零部件装配精度要求的提高，对于零件的高精度加工需求也相应地提高。特别是高精度移动的加工设备，如直线模组加工设备，它可以通过多个模组单元的组合实现负载的直线、曲线运动，使轻负载的自动化运动更加灵活、定位更加精准。

随着模组技术的应用，加工设备能实现高精度的多方位移动，就为一次性加工完单个零件的加工提供了保证，如在机械设备及其零部件的配合和连接结构中，大多数采用的是孔加连接件的结构，因此会涉及较多的钻孔和攻丝的场合。传统的加工方式是采用手动、或者定点自动加工设备进行操作，但采用手动加工存在效率底、精准性差的问题，而定点自动加工设备要实现多位加工时需要移动工件，在移动的过程中就存在对位置精度的影响，因此对于精度要求高的场合并不适用。

因此，这就需要对模组的组合方式及运动方向进行特别的设计，使组合后的模组单元能适应更多方位的运动和定位，对工件进行高精度的加工。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对零部件加工及装配精度要求的提高，采用多个直线模组单元组合起来的加工设备适应于高精度且高效率的零部件加工操作，但需要对模组的组合方式及运动方向进行特别设计的技术问题，提供一种五轴联动机构，能实现五轴联动的功能，各向的运动均由直线模组导向，提供较长的加工行程，并保证移动精度，能一次性进行多步加工动作，大大提高加工效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种五轴联动机构，包括相互配合连接的横向移动模组和纵向移动模组，所述横向移动模组固定于工作位上，在纵向移动模组上设有两个竖向模组，分别为第一竖向模组和第二竖向模组，在至少一个竖向模组上设有转向机构。

该五轴联动机构设置相互连接的横向移动模组和纵向移动模组实现横向和纵向的运动，配合两个竖向模组实现两个加工设备的竖向运动，再配合一个竖向模组上的轴向机构，实现五轴联动的功能，各向的运动均由直线模组导向，提供较长的加工行程，并保证移动精度；在竖向模组及转向机构上安装加工设备后，能一次性进行多步加工动作，大大提高加工效率。

作为本实用新型的优选方案，所述横向移动模组和纵向移动模组之间设有双向滑座，所述双向滑座包括与横向移动模组配合的横向导向部、以及与纵向移动模组配合的纵向导向部。横向移动模组和纵向移动模组的连接和配合由双向滑座完成，双向滑座上分别设横向导向部和纵向导向部，分别适应横向移动模组和纵向移动模组的移动需求，实现换向移动。

作为本实用新型的优选方案，所述横向导向部包括滑座板，在滑座板的一面上设有两排横向导向槽，两排横向导向槽的间距与横向移动模组的模组槽相适应，在模组槽的槽壁顶部与横向导向槽对应设置滑轨。滑座板上设置两排横向导向槽，在横向移动模组的模组槽槽壁上对应设置滑轨，能让滑座板沿横向移动模组高精度运动，进而带动整个机构横向运动。

作为本实用新型的优选方案，在两排横向导向槽之间的滑座板上还设有滑块安装结构，用于安装横向移动模组的滑块。

作为本实用新型的优选方案，在滑座板的另一面上设有两排纵向导向槽，所述纵向导向槽的方向与横向导向槽垂直，两排纵向导向槽的间距与纵向移动模组的模组槽相适应，在模组槽的槽壁顶部与纵向导向槽对应设置滑轨。在滑座板上设置两排纵向导向槽，在纵向移动模组的模组槽槽壁上对应设置滑轨，且纵向导向槽的方向与横向导向槽垂直，能实现纵向移动模组的纵向高精度运动，保证精度加工。

作为本实用新型的优选方案，在两排纵向导向槽之间的滑座板上还设有丝杆安装结构，所述丝杆安装结构与纵向移动模组的模组槽相适应设计，使所述横向移动模组与纵向移动模组的模组槽开口相对设置。

作为本实用新型的优选方案，所述纵向移动模组的纵向滑动丝杆设置在滑座板上，在滑座板上还固设有纵向滑动丝杆的安装座。将纵向移动模组的滑动丝杆安置在滑座板上，在将滑块与滑动丝杆配合滑动时，将滑座板定位在横向移动模组后，实现纵向移动模组沿纵向导向槽运动，实现加工设备的纵向高精度移动。

作为本实用新型的优选方案，所述滑座板包括两个叠放的钢板，两个钢板连为一体式结构。两个叠放的钢板组成滑座板，能分别用于安置横向导向槽和纵向导向槽，便于装配和维修。

作为本实用新型的优选方案，在第一竖向模组和第二竖向模组上分别设有相同或不同的加工设备。在两个竖向模组上设置相同的加工设备，能同时对产品上两个工位进行加工或对同一工位进行二次精加工，而设置成不同的加工设备，对工件的同一位置能进行两个动作的加工，提高加工效率。

作为本实用新型的优选方案，所述转向机构为伺服电机。伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，便于控制旋转加工设备对产品加工操作。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、该五轴联动机构能实现五轴联动的功能，各向的运动均由直线模组导向，提供较长的加工行程，并保证移动精度，能一次性进行多步加工动作，大大提高加工效率；

2、横向移动模组和纵向移动模组的连接和配合由双向滑座完成，双向滑座上分别设横向导向部和纵向导向部，分别适应横向移动模组和纵向移动模组的移动需求，实现换向移动；

3、滑座板上设置两排横向导向槽，在横向移动模组的模组槽槽壁上对应设置滑轨，能让滑座板沿横向移动模组高精度运动，进而带动整个机构横向运动；

4、在滑座板上设置两排纵向导向槽，在纵向移动模组的模组槽槽壁上对应设置滑轨，且纵向导向槽的方向与横向导向槽垂直，能实现纵向移动模组的纵向高精度运动，保证精度加工；

5、在两个竖向模组上设置相同的加工设备，能同时对产品上两个工位进行加工或对同一工位进行二次精加工，而设置成不同的加工设备，对工件的同一位置能进行两个动作的加工，提高加工效率。

附图说明

图1是本实用新型五轴联动机构的结构示意图。

图2为图1的侧向视图。

图3为图2的俯视图。

图4为实施例中双向滑座和纵向模组的组合示意图。

图5为实施例中双向滑座的结构示意图。

图6为实施例中将五轴联动机构用于自动钻孔攻丝装置的示意图。

图中标记：1-横向移动模组，2-纵向移动模组，201-纵向移动导轨，3-第一竖向模组，4-第二竖向模组，5-伺服电机，6-钻头，7-攻丝头，8-作业区安装台，9-定位安装台，10-双向滑座，1001-横向导向块，10011-横向导向槽，1002-滑座板，1003-纵向导向块，10031-纵向导向槽，1004-纵向模组安装板，1005-纵向滑动丝杆，11-横向模组底板，12-电气设备箱。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1至图6所示，本实施例提供一种五轴联动机构，将其用于直线模组的铝型材钻孔攻丝加工，该五轴联动机构包括相互配合连接的横向移动模组1和纵向移动模组2，所述横向移动模组1固定于工作位上，在纵向移动模组2上设有两个竖向模组，分别为第一竖向模组3和第二竖向模组4，在至少一个竖向模组上设有转向机构。

如图6所示，将整个五轴联动机构与工作台配合安置，工作台上设有定位安装台9及作业区安装台8，用于安置和定位待加工的铝型材产品，在工作台下方还设有电气设备箱12，用于布置自动化作业电气化设备。另外，本实施例的横向移动模组1的模组槽底板，即横向模组底板11与定位安装台9设置成一体式的板状结构，这样有利于安装在五轴联动机构上的加工设备对定位安装台9上的工件进行高精度加工。

本实施例的五轴联动机构设置相互连接的横向移动模组和纵向移动模组实现横向和纵向的运动，配合两个竖向模组实现两个加工设备的竖向运动，再配合一个竖向模组上的轴向机构，实现五轴联动的功能，各向的运动均由直线模组导向，提供较长的加工行程，并保证移动精度；在竖向模组及转向机构上安装加工设备后，能一次性进行多步加工动作，大大提高加工效率。

进一步地，所述横向移动模组1和纵向移动模组2之间设有双向滑座10，如图4和图5所示，本实施例的双向滑座10包括与横向移动模组1配合的横向导向部、以及与纵向移动模组2配合的纵向导向部。横向移动模组和纵向移动模组的连接和配合由双向滑座完成，双向滑座上分别设横向导向部和纵向导向部，分别适应横向移动模组和纵向移动模组的移动需求，实现换向移动。

实施例2

如图1至图6所示，根据实施例1所述的五轴联动机构，本实施例的横向导向部包括滑座板1002，在滑座板1002的一面上设有横向导向块1001，本实施例的横向导向块1001为两排横向导向槽10011，两排横向导向槽10011的间距与横向移动模组1的模组槽相适应，在模组槽的槽壁顶部与横向导向槽对应设置滑轨。滑座板上设置两排横向导向槽，在横向移动模组的模组槽槽壁上对应设置滑轨，能让滑座板沿横向移动模组高精度运动，进而带动整个机构横向运动。

进一步地，在两排横向导向槽10011之间的滑座板1002上还设有滑块安装结构，用于安装横向移动模组1的滑块。

更进一步地，在滑座板1002的另一面上设有纵向导向块1003，所述纵向导向块1003为两排纵向导向槽10031，所述纵向导向槽10031的方向与横向导向槽10011垂直，两排纵向导向槽10031的间距与纵向移动模组2的模组槽相适应，在模组槽的槽壁顶部与纵向导向槽10031对应设置滑轨。在滑座板上设置两排纵向导向槽，在纵向移动模组的模组槽槽壁上对应设置滑轨，且纵向导向槽的方向与横向导向槽垂直，能实现纵向移动模组的纵向高精度运动，保证精度加工。

本实施例中，在两排纵向导向槽10031之间的滑座板1002上还设有丝杆安装结构，所述丝杆安装结构与纵向移动模组2的模组槽相适应设计，使所述横向移动模组1与纵向移动模组2的模组槽开口相对设置。

本实施例中，所述滑座板1002包括两个叠放的钢板，两个钢板连为一体式结构，其中用于与纵向移动模组2配合的钢板为纵向模组安装板1004。两个叠放的钢板组成滑座板，能分别用于安置横向导向槽和纵向导向槽，便于装配和维修。

具体地，所述纵向移动模组2的纵向滑动丝杆1005设置在纵向模组安装板1004上，在纵向模组安装板1004上还固设有纵向滑动丝杆1005的安装座。将纵向移动模组的滑动丝杆安置在滑座板上，在将滑块与滑动丝杆配合滑动时，将滑座板定位在横向移动模组后，实现纵向移动模组沿纵向导向槽运动，实现加工设备的纵向高精度移动。

本实施例中，在第一竖向模组和第二竖向模组上分别设有不同的加工设备，在第一竖向模组3设有钻头6，用于钻孔，在第二竖向模组4上设有攻丝头7。在两个竖向模组上分别设置钻头和攻丝头，分别用于钻孔和攻丝操作，能对同一工位进行两种加工，提高加工效率。

更进一步地，攻丝头7上的转向机构为伺服电机5。伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，便于控制旋转加工设备对产品加工操作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种五轴联动机构，其特征在于，包括相互配合连接的横向移动模组和纵向移动模组，所述横向移动模组固定于工作位上，在纵向移动模组上设有两个竖向模组，分别为第一竖向模组和第二竖向模组，在至少一个竖向模组上设有转向机构。

2.根据权利要求1所述的五轴联动机构，其特征在于，所述横向移动模组和纵向移动模组之间设有双向滑座，所述双向滑座包括与横向移动模组配合的横向导向部、以及与纵向移动模组配合的纵向导向部。

3.根据权利要求2所述的五轴联动机构，其特征在于，所述横向导向部包括滑座板，在滑座板的一面上设有两排横向导向槽，两排横向导向槽的间距与横向移动模组的模组槽相适应，在模组槽的槽壁顶部与横向导向槽对应设置滑轨。

4.根据权利要求3所述的五轴联动机构，其特征在于，在两排横向导向槽之间的滑座板上还设有滑块安装结构，用于安装横向移动模组的滑块。

5.根据权利要求3所述的五轴联动机构，其特征在于，在滑座板的另一面上设有两排纵向导向槽，所述纵向导向槽的方向与横向导向槽垂直，两排纵向导向槽的间距与纵向移动模组的模组槽相适应，在模组槽的槽壁顶部与纵向导向槽对应设置滑轨。

6.根据权利要求5所述的五轴联动机构，其特征在于，在两排纵向导向槽之间的滑座板上还设有丝杆安装结构，所述丝杆安装结构与纵向移动模组的模组槽相适应设计，使所述横向移动模组与纵向移动模组的模组槽开口相对设置。

7.根据权利要求6所述的五轴联动机构，其特征在于，所述纵向移动模组的纵向滑动丝杆设置在滑座板上，在滑座板上还固设有纵向滑动丝杆的安装座。

8.根据权利要求3-7之一所述的五轴联动机构，其特征在于，所述滑座板包括两个叠放的钢板，两个钢板连为一体式结构。

9.根据权利要求1-7之一所述的五轴联动机构，其特征在于，在第一竖向模组和第二竖向模组上分别设有相同或不同的加工设备。

10.根据权利要求1-7之一所述的五轴联动机构，其特征在于，所述转向机构为伺服电机。