CN208696317U - 电主轴的a轴结构及电主轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电主轴技术领域，尤其是涉及一种电主轴的A轴结构及电主轴。该电主轴的A轴结构，包括箱体、耳轴组件和A轴转角检测组件，耳轴组件包括A轴耳轴和主动耳轴，A轴耳轴和主动耳轴分别通过轴承安装于箱体上；A轴转角检测组件包括编码器支架及A轴编码器，A轴编码器安装于编码器支架上；A轴编码器的旋转轴与A轴耳轴固定连接；编码器支架与箱体固定连接；编码器支架包括弧形固定部及编码器固定部，弧形固定部与编码器固定部相连接。该电主轴，包括所述的电主轴的A轴结构。本实用新型有利于减小编码器对电主轴生产供应的影响，有利于电主轴的日常维修检测。

Description

电主轴的A轴结构及电主轴

技术领域

本实用新型涉及电主轴技术领域，尤其是涉及一种电主轴的A轴结构及电主轴。

背景技术

在AC双摆角电主轴上，对于绕A轴的转角的检测常采用轴套编码器，但是此类编码器价格较高，供货周期长，限制了电主轴生产供应，不利于电主轴的日常维修检测。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电主轴的A轴结构及电主轴，以解决现有技术中存在的轴套编码器的价格较高，供货周期长，限制了电主轴生产供应，不利于电主轴的日常维修检测的技术问题。

本实用新型提供了一种电主轴的A轴结构，包括箱体、耳轴组件和A轴转角检测组件，所述耳轴组件包括A轴耳轴和主动耳轴，所述A轴耳轴和所述主动耳轴分别通过轴承安装于所述箱体上；所述A轴转角检测组件包括编码器支架及A轴编码器，所述A轴编码器安装于所述编码器支架上；所述A轴编码器的旋转轴与所述A轴耳轴固定连接；所述编码器支架与所述箱体固定连接；所述编码器支架包括弧形固定部及编码器固定部，所述弧形固定部与所述编码器固定部相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述耳轴组件还包括调整垫；所述A轴耳轴和所述主动耳轴上均固定有所述调整垫。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述A轴耳轴和所述主动耳轴上均开设有液体通孔和气体通孔。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述编码器支架还包括中间部，所述弧形固定部与所述中间部的一侧边相连接，所述编码器固定部与所述中间部相对的另一侧边相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述中间部呈弧形板状，且所述中间部的板面为圆柱面。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述弧形固定部呈板状，所述编码器固定部呈板状。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述弧形固定部上开设有多个安装孔，且多个所述安装孔沿所述弧形固定部的长度延伸方向间隔分布。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述编码器固定部上开设有中间孔，用于供所述A轴编码器的旋转轴穿过。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述A轴转角检测组件还包括联轴器，所述A轴编码器的旋转轴与所述联轴器的一端相连接，所述联轴器的另一端与所述A轴耳轴相连接。

本实用新型还提供了一种电主轴，包括所述的电主轴的A轴结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的电主轴的A轴结构，包括箱体、耳轴组件和A轴转角检测组件，耳轴组件包括A轴耳轴和主动耳轴，A轴耳轴和主动耳轴分别通过轴承安装于箱体上；A轴转角检测组件包括编码器支架及A轴编码器，A轴编码器安装于编码器支架上；A轴编码器的旋转轴与A轴耳轴固定连接；编码器支架与箱体固定连接；编码器支架包括弧形固定部及编码器固定部，弧形固定部与编码器固定部相连接。通过增加一编码器支架，以及对编码器支架的结构进行设计，以便于对A轴摆角的检测采用有轴型的编码器，即可实现对轴套编码器的替换，从而减小了对电主轴生产供应的影响，有利于电主轴的日常维修检测；并且编码器支架的弧形固定部是弧形的，有利于实现编码器支架的安装的稳定性。

本实用新型还提供的电主轴，包括所述的电主轴的A轴结构。基于上述分析，该电主轴有利于减小编码器对电主轴生产供应的影响，有利于电主轴的日常维修检测。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例一提供的编码器支架的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的编码器支架的另一视角的结构示意；

图3为图2中沿D-D线的剖视图；

图4为本实用新型实施例一中A轴转角检测组件安装于电主轴的箱体上的局部结构示意图；

图5为本实用新型实施例一中主轴头与A轴结构安装后的局部结构示意图；

图6为图5中E处的局部放大示意图；

图7为图5中F处的局部放大示意图。

图标：

201-编码器支架；202-A轴编码器；203-A轴耳轴；204-箱体；205-弧形固定部；206-编码器固定部；207-中间部；208-安装面；209-弧形边；210-圆柱面；211-安装孔；212-联轴器；213-中间孔；

301-主动耳轴；302-第一轴部；303-第二轴部；304-第三轴部；305-第四轴部；306-主轴套；307-第五轴部；308-第六轴部；309-第七轴部；310-第八轴部；311-调整垫；312-密封圈；313-液体通孔；314-气体通孔；315-电缆孔；316-转子；317-定子；318-外圈；319-内圈；

600-主轴头。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

参见图5所示，本实用新型实施例一提供了一种电主轴的A轴结构包括箱体、耳轴组件和A轴转角检测组件，耳轴组件包括A轴耳轴和主动耳轴301，A轴耳轴和主动耳轴301分别通过轴承安装于箱体上。

参见图5和图7所示，具体而言，A轴耳轴和主动耳轴301安装于箱体上后，A轴耳轴的轴线和主动耳轴301的轴线重合；A轴耳轴包括依次连接的第一轴部302、第二轴部303、第三轴部304和第四轴部305；第一轴部302的直径小于第二轴部303的直径，第二轴部303的直径小于第三轴部304的直径，第四轴部305的直径小于第一轴部302的直径；A轴耳轴与箱体通过轴承相连接，其中，A轴耳轴的第二轴部303与轴承的内圈固定连接，且该轴承的外圈与箱体固定连接；第一轴部302的端面能够与主轴头的主轴套306(即主轴头的外壳)相接触；A轴耳轴与主轴头的主轴套306固定连接，这样A轴耳轴转动时，主轴头便能够绕A轴转动。第四轴部305与A轴转角检测组件相连接。

参见图5和图6所示，主动耳轴301包括依次连接的第五轴部307、第六轴部308、第七轴部309和第八轴部310；第五轴部307的直径小于第六轴部308的直径，第六轴部308的直径小于第七轴部309的直径；第六轴部308的直径与第八轴部310的直径相等；第五轴部307的直径小于第八轴部310的直径。主动耳轴301通过轴承与箱体相连接，其中，主动耳轴301的第六轴部308与轴承的内圈固定连接，且该轴承的外圈与箱体固定连接。第五轴部307的端面能够与主轴头的主轴套306相接触；主动耳轴301与主轴头的主轴套306固定连接。主动耳轴301与A轴的力矩电机的转子316固定连接，这样力矩电机的转子转动时，主动耳轴301能够随着力矩电机的转子一起转动，由于主动耳轴301和A轴耳轴均与主轴头的主轴套306固定连接，因此主动耳轴301使主轴头转动(即摆动)时，A轴耳轴也能够随主动耳轴301一起转动。需要说明的是，主轴头为现有技术，不再具体阐述。力矩电机的定子317与箱体固定连接。

该实施例可选的方案中，耳轴组件还包括调整垫311；A轴耳轴和主动耳轴301上均固定有调整垫311，也就是说，调整垫311的数量为两个。

参见图7所示，具体而言，调整垫311呈环状，其中一个调整垫311套设在A轴耳轴的第一轴部302上，并且调整垫311的的两个垫面分别与主轴头的主轴套306、第二轴部303的环端面相接触，即调整垫311位于主轴头的主轴套306与第二轴部303的环端面之间；调整垫311的与第二轴部303的环端面接触的垫面，还与轴承的内圈相接触，以保证当主轴头水平放置的情况下，轴承的内圈319与外圈318等高；另外，调整垫311夹在主轴套306与A轴耳轴之间，有利于实现三者之间紧密贴合，保护向主轴头送气的气路及对主轴头冷却的水路的密封性。

参见图6所示，另一个调整垫311套设在主动耳轴301的第五轴部307上，并且调整垫311的的两个垫面分别与主轴头的主轴套306、第六轴部308的环端面相接触，即调整垫311位于主轴头的主轴套306与第六轴部308的环端面之间；调整垫311的与第六轴部308的环端面接触的垫面，还与轴承的内圈相接触，以保证当主轴头水平放置的情况下，轴承的内圈与外圈等高(图5中主轴头为水平放置)；另外，调整垫311夹在主轴套306与主动耳轴301之间，有利于实现三者之间紧密贴合，保护向主轴头送气的气路及对主轴头冷却的水路的密封性。

该实施例可选的方案中，调整垫311的垫面与主轴套306之间安装有密封圈312。具体而言，调整垫311的垫面在与主轴套306接触的轴向和径向之间分别安装有密封圈312，用来防护外界的粉尘和冷却液。密封圈312可以为O型圈。

需要说明的是，调整垫311的一个垫面可以为阶梯面；该阶梯面的第一子阶梯面与主动耳轴301的第六轴部308的环端面相接触，或与A轴耳轴的第二轴部303的环端面相接触，该阶梯面的第二子阶梯面与轴承的内圈的端面相接触；第二子阶梯面的高度大于第一子阶梯面的高度，阶梯面的高度方向即调整垫311的厚度方向。

该实施例可选的方案中，A轴耳轴和主动耳轴301上均开设有液体通孔313和气体通孔314。

参见图6和图7所示，具体而言，主动耳轴301上还开设有电缆孔315，用于供电缆穿过，该电缆可以为主轴头供电。通过液体通孔313能够向主轴头的冷却结构提供冷却液(冷却水或其它冷却液)，通过气体通孔314能够向主轴头的用于对刀具夹紧和松开的气缸提供气源。需要说明的是，电缆孔315可以位于主动耳轴301的轴线上。需要说明的是，液体通孔的孔口与主轴套之间设置有密封圈，气体通孔的孔口与主轴套之间设置有密封圈，这样可以保证密封性。

参见图1至图4所示，该实施例中，A轴转角检测组件包括编码器支架201及A轴编码器202，A轴编码器202安装于编码器支架201上；A轴编码器202的旋转轴与电主轴的A轴耳轴203固定连接，即A轴编码器202的旋转轴与电主轴的A轴耳轴203的第四轴部固定连接；编码器支架201与电主轴的箱体204固定连接；编码器支架201包括弧形固定部205及编码器固定部206，弧形固定部205与编码器固定部206相连接。

具体而言，A轴编码器202用于检测绕A轴旋转时的转动角度；编码器的外壳与编码器支架201固定连接，其中，编码器的外壳与编码器支架201之间的固定连接方式可以螺钉连接或胶粘连接等其它固定连接方式。主轴头与A轴耳轴203一起绕A轴旋转时，实现A轴的摆动，A轴是与水平面相平行的。A轴耳轴203的转动由力矩电机驱动。在A轴耳轴203转动时，电主轴的箱体204是不会转动的，因此，将编码器支架201与电主轴的箱体204固定连接。弧形固定部205与箱体204固定连接，弧形固定部205与箱体204之间的连接方式可以是可拆卸连接，这样便于维修更换编码器支架201。

需要说明的是，A轴编码器的旋转轴的轴线与A轴中心线重合。

对于A轴的定义为现有技术不再具体阐述。电主轴的A轴耳轴203与主轴头固定连接，主轴头即安装有刀具的部分。该实施例中，对于电主轴的箱体204、主轴头的构造均为现有技术，与本实用新型关联性不大，因此在以下各实施例中不做详细的描述。

本实用新型实施例提供的A轴转角检测组件，通过增加一编码器支架201，以及对编码器支架201的结构进行设计，以便于对A轴摆角的检测采用有轴型的编码器，即可实现对轴套编码器的替换，从而减小了对电主轴生产供应的影响，有利于电主轴的日常维修检测；并且编码器支架201的弧形固定部205是弧形的，有利于实现编码器支架201的安装的稳定性。

该实施例可选的方案中，编码器支架201还包括中间部207，弧形固定部205与中间部207的一侧边相连接，编码器固定部206与中间部207相对的另一侧边相连接。

具体而言，弧形固定部205、中间部207和编码器固定部206为一体结构，也就是说，弧形固定部205、中间部207和编码器固定部206，该三者的材质一样，通过车加工、铸造工艺或锻造工艺制成。弧形固定部205的弧形边209与中间部207相连接，编码器固定部206的弧形边209与中间部207相连接。

该实施例可选的方案中，弧形固定部205呈板状，编码器固定部206呈板状。具体而言，弧形固定部205的板面，也即弧形固定部205的安装面208；编码器固定部206的板面，即编码固定部的安装面208。

弧形固定部205的相对两个板面为平面，而弧形固定部205的长度延伸边为呈弧形的边。编码器固定部206的相对的两个板面为平面，且编码器固定部206的一个长边为呈弧形的长边。

该实施例可选的方案中，中间部207呈弧形板状，且中间部207的板面为圆柱面210。编码器固定部206的呈弧形的长边与中间部207相连接，弧形固定部205的与中间部207相连接的弧形边209的长度与编码器固定部206的呈弧形的长边的长度相等，中间部207的与弧形固定部205相连接的长度延伸边与编码器固定部206的呈弧形的长边的长度相等。需要说明的是，图2中，三条长度相等的弧形的边重合在一起了。

具体而言，中间部207的板面为圆柱面210，也就是说，中间部207的相对两个板面为曲面。中间部207的长度延伸边为弧形边209。

该实施例可选的方案中，编码器固定部206的板面与弧形固定部205的板面相平行，中间部207的圆柱面210的母线垂直于编码器固定部206的板面。

该实施例可选的方案中，弧形固定部205上开设有多个安装孔211，且多个安装孔211沿弧形固定部205的长度延伸方向间隔分布。

具体而言，安装孔211的数量为三个，安装孔211位于弧形固定部205的板面上，相邻两个安装孔211之间的距离相等。

该实施例可选的方案中，弧形固定部205与箱体204之间的连接方式可以是螺钉连接等其它可拆卸连接方式。螺钉穿过安装孔211与箱体204相连接。

该实施例可选的方案中，编码器固定部206上开设有中间孔213，用于供A轴编码器202的旋转轴穿过。

具体而言，弧形固定部205的呈弧形的长度延伸边所对应的圆心即中间孔213的孔心。中间孔213位于编码器固定部206的板面上；中间孔213的孔直径大于A轴编码器202的旋转轴的直径。

需要说明的是，编码器固定部206与弧形固定部205之间的距离，即为中间部207的高度，中间部207的高度H2不小于中间孔213的孔心与中间部207之间的距离H1的三分之一，这样以便于弧形固定部205与箱体204固定后，编码器固定部206与箱体204之间留有足够的空间，用于供电主轴的冷却管路、气体管路等通过。编码器固定部206基本呈半圆形。

该实施例可选的方案中，A轴转角检测组件还包括联轴器212，A轴编码器202的旋转轴与联轴器212相连接。

具体而言，A轴编码器202的旋转轴通过键与联轴器212的一端固定连接，联轴器212的另一端用于与A轴耳轴203固定连接。

该实施例可选的方案中，A轴编码器202为绝对值编码器。需要说是的是，A轴编码器202不仅局限于绝对值编码器，还可以采用其它类型的编码器，用于检测绕A轴旋转的角度。

还需要说明的是，该实施例中，对于A轴编码器202检测到的角度信号的输出及绕A轴旋转角度的大小的输出及显示均为现有技术，并且控制系统如何控制驱动A轴耳轴203的转动的力矩电机也为现有技术，其与本实用新型关联性不大，因此在以下各实施例中不做详细的描述。

本实用新型实施例提供的A轴转角检测组件，将A轴编码器202的旋转轴穿过编码器支架201上的中间孔213后，将A轴编码器202的旋转轴通过联轴器212与A轴耳轴203固定连接，再将A轴编码器202的壳体与编码器支架201固定连接，最后将将编码器支架201固定于电主轴的箱体204上；在A轴编码器202通电后，驱动A轴耳轴203的转动的力矩电机旋转时，A轴编码器202便能够对主轴头绕A轴旋转的角度进行检测。

实施例二

本实用新型实施例二提供了一种电主轴，包括实施例一提供的电主轴的A轴结构。

该实施例中，电主轴还包括主轴头，主轴头安装于箱体上。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

Claims (10)

1.一种电主轴的A轴结构，其特征在于，包括箱体、耳轴组件和A轴转角检测组件，所述耳轴组件包括A轴耳轴和主动耳轴，所述A轴耳轴和所述主动耳轴分别通过轴承安装于所述箱体上；所述A轴转角检测组件包括编码器支架及A轴编码器，所述A轴编码器安装于所述编码器支架上；所述A轴编码器的旋转轴与所述A轴耳轴固定连接；所述编码器支架与所述箱体固定连接；所述编码器支架包括弧形固定部及编码器固定部，所述弧形固定部与所述编码器固定部相连接。

2.根据权利要求1所述的电主轴的A轴结构，其特征在于，所述耳轴组件还包括调整垫；所述A轴耳轴和所述主动耳轴上均固定有所述调整垫。

3.根据权利要求1所述的电主轴的A轴结构，其特征在于，所述A轴耳轴和所述主动耳轴上均开设有液体通孔和气体通孔。

4.根据权利要求1所述的电主轴的A轴结构，其特征在于，所述编码器支架还包括中间部，所述弧形固定部与所述中间部的一侧边相连接，所述编码器固定部与所述中间部相对的另一侧边相连接。

5.根据权利要求4所述的电主轴的A轴结构，其特征在于，所述中间部呈弧形板状，且所述中间部的板面为圆柱面。

6.根据权利要求4所述的电主轴的A轴结构，其特征在于，所述弧形固定部呈板状，所述编码器固定部呈板状。

7.根据权利要求1所述的电主轴的A轴结构，其特征在于，所述弧形固定部上开设有多个安装孔，且多个所述安装孔沿所述弧形固定部的长度延伸方向间隔分布。

8.根据权利要求1所述的电主轴的A轴结构，其特征在于，所述编码器固定部上开设有中间孔，用于供所述A轴编码器的旋转轴穿过。

9.根据权利要求1所述的电主轴的A轴结构，其特征在于，所述A轴转角检测组件还包括联轴器，所述A轴编码器的旋转轴与所述联轴器的一端相连接，所述联轴器的另一端与所述A轴耳轴相连接。

10.一种电主轴，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的电主轴的A轴结构。