CN209945617U - 一种基于3d打印技术的转子在线动平衡装置 - Google Patents

Abstract

一种基于3D打印技术的转子在线动平衡装置，包括基座、3D打印机构、电动转台和转子卡盘，电动转台为环状结构，基座内设有转子穿装孔，转子穿装孔口两端安装电动转台，电动转台上安装转子卡盘，转子卡盘、电动转台及转子穿装孔的中轴线相重合；3D打印机构通过3D打印机构位置调整壳安装在基座上，3D打印机构位置调整壳嵌装在基座内，3D打印机构位置调整壳为圆环形结构且可绕转子穿装孔中轴线转动，3D打印机构位置调整壳与转子穿装孔的中轴线相重合，3D打印机构位置调整壳采用齿轮传动及电机驱动；3D打印机构的打印头采用可伸缩式结构，在3D打印机构上安装有摆动电机和刮刀，摆动电机安装在3D打印机构的外壳上，刮刀连接在摆动电机的电机轴上。

Description

一种基于3D打印技术的转子在线动平衡装置

技术领域

本实用新型属于机床电主轴转子动平衡检测与修正技术领域，特别是涉及一种基于3D打印技术的转子在线动平衡装置。

背景技术

目前，数控机床想要完成高精度加工，必须保证机床电主轴转子的动平衡，传统的电主轴转子动平衡修正方式主要有两种，第一种是通过打孔方式来调整电主轴转子的质量分布，第二种是通过增加质量块的方式来调整电主轴转子的质量分布，但是，上述两种方式都需要对转子本体造成损伤。

另外，现有的动平衡设备功能较为单一，只能完成转子的动平衡检测，而转子的动平衡修正过程必须与动平衡检测过程分开进行，导致转子的动平衡检测与修正效率较为低下，转子的动平衡检测与修正成本居高不下。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种基于3D打印技术的转子在线动平衡装置，首次将3D打印技术应用到动平衡修正中，利用3D打印增材方式来调整电主轴转子的质量分布，完全不会对转子本体造成损伤，并且能够实现转子的动平衡检测过程与动平衡修正过程的同步进行，大幅度提高了转子的动平衡检测与修正效率，有效降低了转子的动平衡检测与修正成本。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种基于3D打印技术的转子在线动平衡装置，包括基座、3D打印机构、第一电动转台、第二电动转台、第一转子卡盘及第二转子卡盘；所述第一电动转台和第二电动转台均采用圆环形结构；在所述基座内部水平设置有转子穿装孔，所述第一电动转台设置在转子穿装孔的一端孔口，所述第二电动转台设置在转子穿装孔的另一端孔口；所述第一转子卡盘安装在第一电动转台上，所述第二转子卡盘安装在第二电动转台上，第一转子卡盘、第一电动转台、第二转子卡盘、第二电动转台及转子穿装孔的中轴线相重合；所述3D打印机构安装在基座中部，3D打印机构的打印头位于转子穿装孔中。

所述3D打印机构与基座之间安装有3D打印机构位置调整壳，3D打印机构位置调整壳采用圆环形结构，3D打印机构位置调整壳嵌装在基座内，3D打印机构位置调整壳的中轴线与转子穿装孔的中轴线相重合，3D打印机构位置调整壳可绕中轴线转动，3D打印机构位置调整壳采用齿轮传动，3D打印机构位置调整壳采用电机驱动；所述3D打印机构安装在3D打印机构位置调整壳上。

所述3D打印机构的打印头采用可伸缩式结构。

在所述3D打印机构上安装有摆动电机和刮刀，摆动电机安装在3D打印机构的外壳上，刮刀连接在摆动电机的电机轴上。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的基于3D打印技术的转子在线动平衡装置，首次将3D打印技术应用到动平衡修正中，利用3D打印增材方式来调整电主轴转子的质量分布，完全不会对转子本体造成损伤，并且能够实现转子的动平衡检测过程与动平衡修正过程的同步进行，大幅度提高了转子的动平衡检测与修正效率，有效降低了转子的动平衡检测与修正成本。

附图说明

图1为本实用新型的一种基于3D打印技术的转子在线动平衡装置的结构示意图；

图2为本实用新型的3D打印机构的结构示意图；

图中，1—基座，2—3D打印机构，3—第一电动转台，4—第二电动转台，5—第一转子卡盘，6—第二转子卡盘，7—3D打印机构位置调整壳，8—摆动电机，9—刮刀，10—打印头，11—电主轴转子。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1、2所示，一种基于3D打印技术的转子在线动平衡装置，包括基座1、3D打印机构2、第一电动转台3、第二电动转台4、第一转子卡盘5及第二转子卡盘6；所述第一电动转台3和第二电动转台4均采用圆环形结构；在所述基座1内部水平设置有转子穿装孔，所述第一电动转台3设置在转子穿装孔的一端孔口，所述第二电动转台4设置在转子穿装孔的另一端孔口；所述第一转子卡盘5安装在第一电动转台3上，所述第二转子卡盘6安装在第二电动转台4上，第一转子卡盘5、第一电动转台3、第二转子卡盘6、第二电动转台4及转子穿装孔的中轴线相重合；所述3D打印机构2安装在基座1中部，3D打印机构2的打印头10位于转子穿装孔中。

所述3D打印机构2与基座1之间安装有3D打印机构位置调整壳7，3D打印机构位置调整壳7采用圆环形结构，3D打印机构位置调整壳7嵌装在基座1内，3D打印机构位置调整壳7的中轴线与转子穿装孔的中轴线相重合，3D打印机构位置调整壳7可绕中轴线转动，3D打印机构位置调整壳7采用齿轮传动，3D打印机构位置调整壳7采用电机驱动；所述3D打印机构2安装在3D打印机构位置调整壳7上。

所述3D打印机构2的打印头10采用可伸缩式结构。

在所述3D打印机构2上安装有摆动电机8和刮刀9，摆动电机8安装在3D打印机构2的外壳上，刮刀9连接在摆动电机8的电机轴上。

下面结合附图说明本实用新型的一次使用过程：

首先将电主轴转子11穿入基座1的转子穿装孔中，电主轴转子11的一端由第一转子卡盘5进行夹紧固定，电主轴转子11的另一端由第二转子卡盘6进行夹紧固定。

同步启动第一电动转台3和第二电动转台4，使电主轴转子11绕中轴线转动起来，此时利用事先准备好的激光式动平衡检测设备对电主轴转子11的动平衡状态进行实时检测，然后启动3D打印机构2，控制打印头10伸出，通过打印头10向电主轴转子11表面喷涂打印材料，相当于在线增加电主轴转子11表面的质量块，直到检测到电主轴转子11达到粗动平衡状态时，即完成电主轴转子11的动平衡粗修正。

当电主轴转子11达到粗动平衡状态后，关闭第一电动转台3、第二电动转台4和3D打印机构2，使电主轴转子11恢复静止状态，同时打印头10回缩到初始位置。

启动3D打印机构位置调整壳7的驱动电机，以将打印头10移动到电主轴转子11的质量不平衡处，接下来，启动摆动电机8，使刮刀9下摆，然后再次启动3D打印机构位置调整壳7的驱动电机，使刮刀9绕电主轴转子11的中轴线转动，利用刮刀9将电主轴转子11质量不平衡处的质量块上多余材料进行剔除，直到检测到电主轴转子11达到精动平衡状态时，即完成电主轴转子11的动平衡精修正。

经过动平衡精修正后，电主轴转子11就可以回装到数控机床中，为数控机床完成高精度加工提供了有效保障。

实施例中的方案并非用以限制本实用新型的专利保护范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (4)

1.一种基于3D打印技术的转子在线动平衡装置，其特征在于：包括基座、3D打印机构、第一电动转台、第二电动转台、第一转子卡盘及第二转子卡盘；所述第一电动转台和第二电动转台均采用圆环形结构；在所述基座内部水平设置有转子穿装孔，所述第一电动转台设置在转子穿装孔的一端孔口，所述第二电动转台设置在转子穿装孔的另一端孔口；所述第一转子卡盘安装在第一电动转台上，所述第二转子卡盘安装在第二电动转台上，第一转子卡盘、第一电动转台、第二转子卡盘、第二电动转台及转子穿装孔的中轴线相重合；所述3D打印机构安装在基座中部，3D打印机构的打印头位于转子穿装孔中。

2.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的转子在线动平衡装置，其特征在于：所述3D打印机构与基座之间安装有3D打印机构位置调整壳，3D打印机构位置调整壳采用圆环形结构，3D打印机构位置调整壳嵌装在基座内，3D打印机构位置调整壳的中轴线与转子穿装孔的中轴线相重合，3D打印机构位置调整壳可绕中轴线转动，3D打印机构位置调整壳采用齿轮传动，3D打印机构位置调整壳采用电机驱动；所述3D打印机构安装在3D打印机构位置调整壳上。

3.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的转子在线动平衡装置，其特征在于：所述3D打印机构的打印头采用可伸缩式结构。

4.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的转子在线动平衡装置，其特征在于：在所述3D打印机构上安装有摆动电机和刮刀，摆动电机安装在3D打印机构的外壳上，刮刀连接在摆动电机的电机轴上。

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