CN212072477U - 超声波主轴及其发射线圈组件电源线走线结构、导线走线结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超声波主轴的发射线圈组件电源线走线结构、导线走线结构及超声波主轴，其中，发射线圈组件地线的一端设置在端盖和发射线圈组件座组装后的第二凹槽内的密闭空间，保证了发射线圈组件地线的安全可靠。发射线圈组件正极线和发射线圈组件负极线在穿过周向孔和盲孔后和发射线圈组件地线一起再穿过发射线圈组件电源线过线孔并引出到端盖外部，这样，就不用和端盖内部的编码器电源线在端盖内安置在一起，避免内部线路复杂，出现安全隐患。此外，隔离板部将发射线圈组件和接收线圈组件与所述编码器隔离开来，避免电磁干扰，提升了传输效率和准确度。

Description

超声波主轴及其发射线圈组件电源线走线结构、导线走线 结构

技术领域

本实用新型涉及超声波主轴技术领域，特别是涉及一种超声波主轴及其线圈组件电源线走线结构、导线走线结构。

背景技术

超声波加工技术用于硬脆材料，例如玻璃、蓝宝石和陶瓷的加工，目前来说，已经非常广泛，特别是在3c领域，使用超声波技术进行加工，保证了产品的成品质量，克服了硬脆材料加工难的技术缺陷。

而目前，超声加工主轴由于电源线很多，包括给电机供电的电源线和给发射线圈组件供电的电源线，还包括给编码器供电的电源线，因此，在超声波主轴外部可以看到非常多的电源接线口。为保证超声波主轴正常运行，超声波主轴必须安排合理的电线走线结构，确保超声波主轴安全可靠运行。发射线圈组件是将超声波发生器的电能传输到主轴从而使超声波主轴装夹的刀具实现超声高频振动的关键部件，其安全可靠非常重要，为保证获得安全稳定的超声电能，其中，发射线圈组件电源线走线结构尤为重要。

实用新型内容

基于此，有必要针对超声波主轴，设计提供一种可靠安全的发射线圈组件电源线走线结构，从而保证超声波主轴可靠运行，具体如下：

提供一种超声波主轴的发射线圈组件电源线走线结构，所述超声波主轴包括主轴座、轴承座、发射线圈组件座、端盖和发射线圈组件，所述轴承座固定连接在所述主轴座上，所述发射线圈组件座固定连接在所述轴承座上，所述端盖固定连接在所述发射线圈组件座上，所述发射线圈组件安装在所述发射线圈组件座内，其特征在于，还包括，

发射线圈组件地线安装点，其设置在所述发射线圈组件座的上端面，在所述发射线圈组件地线安装点附近的发射线圈组件座上端面还设置有发射线圈组件正负极线过线孔；

第二凹槽，其沿所述端盖下端面向上延伸，所述第二凹槽不贯通所述端盖上端面；

发射线圈组件电源线，包括发射线圈组件正极线、发射线圈组件负极线和发射线圈组件地线，所述发射线圈组件地线的一端安装在所述发射线圈组件地线安装点上，所述发射线圈组件正极线和发射线圈组件负极线穿过所述发射线圈组件正负极线过线孔，并和所述发射线圈组件地线一起穿过设置在所述端盖上的发射线圈组件电源线过线孔且引出至所述超声波主轴外部，所述发射线圈组件座上端面和所述端盖下端面配合并将所述发射线圈组件地线的一端封闭在所述第二凹槽内。

进一步地，所述发射线圈组件正负极线过线孔包括轴向向下延伸的盲孔和与所述盲孔相交设置的周向孔，所述周向孔是从所述发射线圈组件座外侧壁钻孔加工形成并钻通所述周向孔侧的发射线圈组件座的座体，且在所述周向孔靠近所述发射线圈组件座外侧壁处使用堵头将所述周向孔封焊。

进一步地，所述发射线圈组件正极线和发射线圈组件负极线依次穿过所述周向孔、所述盲孔和发射线圈组件电源线过线孔并引出到所述端盖外部。

进一步地，所述发射线圈组件座的座体上端面还设置有若干个第一沉头孔，其贯穿所述发射线圈组件座，所述发射线圈组件座通过安装在所述第一沉头孔内的螺钉固定在所述轴承座上，所述轴承座上端面上设置有与所述第一沉头孔数量对应的内螺纹孔，所述螺钉与所述内螺纹孔配合。

进一步地，所述发射线圈组件座的座体上端面还设置有若干个端盖安装螺纹孔，所述端盖通过螺钉与所述端盖安装螺纹孔配合从而安装在所述发射线圈组件座上。

进一步地，所述发射线圈组件电源线过线孔内设置有内螺纹，与所述内螺纹配合设置有带外螺纹和中空贯通孔的过线接头，所述发射线圈组件电源线穿过所述过线接头的中空贯通孔。

此外，还提供一种超声波主轴的导线走线结构，包括上述的超声波主轴的发射线圈组件电源线走线结构，所述发射线圈组件座的座体上端面附近还设置有隔离板部，所述隔离板部为中空圆环状且与所述发射线圈组件座一体成型或分体成型，所述隔离板上端面设置有编码器安装孔和编码器，还包括编码器电源线走线结构，所述编码器通过所述编码器安装孔安装在所述隔离板上，所述编码器电源线穿过设置在所述端盖上端面的编码器电源线过线孔并引出所述端盖外部。

进一步地，所述编码器包括主轴转速编码器和拉杆位移编码器，所述编码器电源线过线孔包括第四过线孔和第五过线孔，所述主轴转速编码器的电源线从第四过线孔穿过并引出，所述拉杆位移编码器的电源线从所述第五过线孔穿出并引出。

进一步地，所述隔离板部的外径小于所述端盖的内径，从而所述隔离板部被封装在所述发射线圈组件座和所述端盖组装后形成的内部空间内。

本实用新型还提供一种超声波主轴，包括轴承、接收线圈组件、旋转轴组件，所述轴承套设在主轴座和轴承座内，所述旋转轴通过所述轴承支承载所述主轴座和所述轴承座的内，所述旋转轴一端沿轴向伸出所述主轴座，所述旋转轴的另一端沿轴向伸出所述发射线圈组件座，所述接收线圈组件套设在所述旋转轴组件外，还包括上述的超声波主轴的发射线圈组件电源线走线结构或上述的超声波主轴的导线走线结构。

上述超声波主轴的发射线圈组件电源线走线结构、导线走线结构及超声波主轴至少具有以下优点：所述发射线圈组件地线的一端封闭在所述第二凹槽内，保证了发射线圈组件地线的安全可靠，也保证了整个主轴产品的安全可靠，其不受外界工作环境温度湿度影响（例如湿度过大导致发射线圈组件地线生锈，电接触不稳定）；发射线圈组件正极线和发射线圈组件负极线有专门的过线路径（即穿过周向孔、盲孔和发射线圈组件电源线过线孔），这样，就不用和端盖内部的编码器电源线在端盖内安置在一起，避免内部线路复杂，万一导线破损最终导致短路发生，进一步保证了超声波主轴的安全可靠；采用了隔离板部，就把发射线圈组件、接收线圈组件与安装在隔离板上方的编码器（未示出）隔离开来，这样的隔离设计使得发射线圈组件和接收线圈组件在工作时，编码器工作时，电磁效应互不干扰，大大提升了无线电能传输效率和准确度，从而提升产品加工质量。

附图说明

图1为一实施方式中的超声波主轴的剖视图；

图2为一实施方式中的发射线圈组件座的主视图；

图3为一实施方式中的发射线圈组件座的后视图；

图4为一实施方式中的发射线圈组件座的三维结构一视角图；

图5为一实施方式中的发射线圈组件座的三维结构另一视角图；

图6为一实施方式中的端盖的主视图；

图7为一实施方式中的端盖的后视图；

图8为一实施方式中的端盖的三维结构一视角图；

图9为一实施方式中的端盖的三维结构另一视角图；

图中，1、第二过线孔；2、第一螺纹孔；3、第一水道孔；4、第二水道孔；5、气道孔；6-11、第一沉头孔；12-19、端盖安装螺纹孔；20、发射线圈组件地线安装螺纹孔；21、盲孔；22、隔离板部；23、周向孔；24-27、编码器安装螺纹孔；100、端盖；101、第三过线孔；102、小径过线孔；103、大径过线孔；104、发射线圈组件电源线过线孔；105、第五过线孔；106、第四过线孔；200、轴承座；201、第一过线孔；300、轴承；400、主轴座；500、发射线圈组件座；501、发射线圈组件；600、电机定子；601、接收线圈组件；700、油气缸；800、旋转轴组件；A-发射线圈组件座上端面；B-发射线圈组件座下端面；C-第一凹槽；D-端盖下端面；E-第二凹槽；F-端盖上端面。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

如图1所示，一实施方式中的超声波主轴，包括主轴座400、轴承座200、发射线圈组件座500、端盖100、油气缸700、电机定子600，轴承座200固定连接在所述主轴座400上，发射线圈组件座500固定连接在所述轴承座200上，端盖100固定连接在发射线圈组件座500上，油气缸700固定连接在端盖100上，电机定子600安装并支承在中空的主轴座400内。还包括发射线圈组件501，其套设在发射线圈组件座500内。

如图2-5所示，发射线圈组件座500座体的上端面A上还设置有若干个第一沉头孔6-11，其贯穿发射线圈组件座500，发射线圈组件座500通过安装在沉头孔内的螺钉固定在轴承座200上，轴承座200上端面上设置有与上述沉头孔数量对应的发射线圈组件座安装螺纹孔（未示出），上述螺钉与发射线圈组件座安装螺纹孔配合。发射线圈组件座500的座体上端面A还设置有若干个端盖安装螺纹孔12-19，端盖100通过螺钉与端盖安装螺纹孔12-19配合从而安装在发射线圈组件座500上。

具体地，发射线圈组件座500的座体上端面附近还设置有隔离板部22，隔离板部22为中空圆环状且与发射线圈组件座500一体成型，隔离板部22的外径小于端盖100的内径，从而隔离板部22被封装在发射线圈组件座500和端盖100组装后形成的内部空间内。此外，隔离板部22上端面还设置有编码器安装螺纹孔24-27，编码器（未示出）可安装在编码器安装螺纹孔24-27上，也可以通过编码器安装座安装（未示出）在编码器安装螺纹孔上。编码器包括主轴转速编码器和拉杆位移编码器。采用了隔离板部22，就把发射线圈组件501、接收线圈组件601与安装在隔离板上方的编码器（未示出）隔离开来，这样的隔离设计使得发射线圈组件501和接收线圈组件601在工作时，编码器工作时，电磁效应互不干扰，大大提升了无线电能传输效率和准确度，使得超声波主轴末端的刀具可以不受干扰地准确地进行超声振动加工，提升产品加工质量。

具体地，沿发射线圈组件座500的座体下端面B向上延伸设置有第一凹槽C，第一凹槽C不贯通发射线圈组件座500的座体，第一凹槽C底面设置有第一螺纹孔2。发射线圈组件座500还设置有第二过线孔1，其从第一凹槽C底面轴向向上延伸并贯通所述发射线圈组件座的上端面A。

具体地，主轴座400上端面还设置有轴承座螺纹安装孔（未示出），所述轴承座200上端面设置有若干个贯穿所述轴承座的第二沉头孔（未示出），轴承座200通过穿过所述第二沉头孔的螺钉与所述轴承座螺纹安装孔配合从而安装在主轴座400上。

如图6-9所示，端盖100下端面D向上延伸设有第二凹槽E，其不贯通端盖100，沿第二凹槽E的底面向上延伸设置有贯通端盖100的发射线圈组件电源线过线孔104。端面100上端面F向下延伸设置有贯通的第三过线孔101，第三过线孔101包括小径过线孔102和大径过线孔103，其在端盖内分别延伸一定长度且相互连通。端盖100上端面F向下延伸设置有编码器电源线过线孔，其包括第四过线孔和第五过线孔，主轴转速编码器的电源线从第四过线孔106穿过并引出，拉杆位移编码器的电源线从所述第五过线孔105穿出并引出。

具体地，电机电源线（包括电机正极线、电机负极线和电机地线）走线结构包括如下：电机正极线和电机负极线从所述电机定子引出并依次穿过连通的轴承座200的第一过线孔201、发射线圈组件座500的第二过线孔1和端盖100的第三过线孔101，所述电机地线的一端连接在第一凹槽C底面的第一螺纹孔2上并通过螺钉固定，所述电机地线的另一端依次经过第二过线孔1和第三过线孔101，并一起和所述电机正极线、所述电机负极线引出到端盖100外部，轴承座200的上端面和发射线圈组件座500的下端面B配合，并将所述电机地线的一端封闭在第一凹槽C内。

在发射线圈组件座500下端面B上设置第一凹槽C，同时将电机地线的一端封闭在第一凹槽C内；且由于设置了轴承座200的第一过线孔201、发射线圈组件座500的第二过线孔1和端盖100的第三过线孔101。这样电机地线就可以保证安全可靠不受外界工作环境温度湿度影响（例如，不会生锈导致接触不良，基本杜绝了主轴产品的电接触点非常常见的生锈现象）且有专门的过线孔道，同时也保证了整个主轴的安全可靠，因为电机是需要高压市电的，而使用高压电的产品一般要求良好接地性，特别是对于高速运转的超声波主轴来说，接地可靠是非常重要的，其影响主轴工作时的安全性；电机正极线和电机负极线也能不用设置在各座体内侧壁内部而是通过专门的孔道（即第一、二和三过线孔）引出到主轴外部，避免与旋转的旋转轴组件800接触磨损，因此，整个电机电源线走线路径安全可靠稳定。

具体地，发射线圈组件电源线走线结构包括如下：发射线圈组件电源线（未示出）包括发射线圈组件正极线、发射线圈组件负极线和发射线圈组件地线，发射线圈组件地线安装点（未示出），其设置在所述发射线圈组件座500的上端面A，在所述发射线圈组件地线安装点附近的发射组件线圈组件座500上端面A还设置有发射线圈组件正负极线过线孔，发射线圈组件地线的一端安装在所述发射线圈组件地线安装点上，所述发射线圈组件正极线和发射线圈组件负极线穿过所述发射线圈组件正负极线过线孔，并和所述发射线圈组件地线一起穿过设置在所述端盖100上的发射线圈组件电源线过线孔104且引出至所述超声波主轴外部，所述发射线圈组件座500上端面A和所述端盖110下端面配合并将所述发射线圈组件地线的一端封闭在第二凹槽E内。

进一步地，发射线圈组件正负极线过线孔包括轴向向下延伸的盲孔21和与所述盲孔相交设置的周向孔23，周向孔23是从发射线圈组件座500外侧壁钻孔加工形成并钻通发射线圈组件座500的座体，且在所述周向孔23靠近发射线圈组件座500外侧壁处使用堵头将所述周向孔外侧23封焊。进一步地，发射线圈组件正极线和发射线圈组件负极线依次穿过周向孔23、盲孔21和发射线圈组件电源线过线孔104并引出到端盖100外部。进一步地，发射线圈组件电源线过线孔104内设置有内螺纹，与所述内螺纹配合设置有带外螺纹和中空贯通孔的过线接头（未示出），发射线圈组件电源线贯穿所述过线接头的中空贯通孔。

需要说明的是，发射线圈组件地线安装点可以有多种形式，例如图2中，采用了发射线圈组件地线安装螺纹孔20的形式，发射线圈组件地线的一端可以通过螺钉将其固定在发射线圈组件地线安装螺纹孔20上。当然也可以是其它固定形式，例如焊接、粘接等。

类似地，所述发射线圈组件地线的一端封闭在所述第二凹槽E内，保证了发射线圈组件地线的安全可靠，也保证了整个主轴产品的安全可靠，其不受外界工作环境温度湿度影响。发射线圈组件正极线和发射线圈组件负极线有专门的过线路径（即穿过周向孔23、盲孔21和发射线圈组件电源线过线孔104），这样，就不用和端盖内部的编码器电源线在端盖100内安置在一起，避免内部线路复杂，万一导线破损最终导致短路发生，进一步保证了超声波主轴的安全可靠。

具体地，编码器电源线走线结构包括如下：编码器通过所述编码器安装孔24-27安装在隔离板22上，所述编码器电源线（未示出）穿过设置在所述端盖100上端面F的编码器电源线过线孔并引出端盖100外部。

进一步地，编码器包括主轴转速编码器和拉杆位移编码器，所述编码器电源线过线孔包括第四过线孔106和第五过线孔105，所述主轴转速编码器的电源线从第四过线孔106穿过并引出，所述拉杆位移编码器的电源线从第五过线孔105穿出并引出。

进一步地，隔离板部22的外径小于端盖100的内径，从而隔离板部22被封装在发射线圈组件座500和端盖100组装后形成的内部空间内。

此外，本实施方式中的超声波主轴还包括轴承300、接收线圈组件601、旋转轴组件800，其中，轴承300套设在主轴座400和轴承座200内，旋转轴组件800通过轴承300支承在主轴座400和轴承座200内，旋转轴组件800的一端沿轴向伸出主轴座400，旋转轴组件800的另一端沿轴向伸出发射线圈组件座500，接收线圈组件601套设在旋转轴组件800外并处于发射线圈组件座500内。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种超声波主轴的发射线圈组件电源线走线结构，所述超声波主轴包括主轴座、轴承座、发射线圈组件座、端盖和发射线圈组件，所述轴承座固定连接在所述主轴座上，所述发射线圈组件座固定连接在所述轴承座上，所述端盖固定连接在所述发射线圈组件座上，所述发射线圈组件安装在所述发射线圈组件座内，其特征在于，还包括，

发射线圈组件地线安装点，其设置在所述发射线圈组件座的上端面，在所述发射线圈组件地线安装点附近的发射线圈组件座上端面还设置有发射线圈组件正负极线过线孔；

第二凹槽，其沿所述端盖下端面向上延伸，所述第二凹槽不贯通所述端盖上端面；

发射线圈组件电源线，包括发射线圈组件正极线、发射线圈组件负极线和发射线圈组件地线，所述发射线圈组件地线的一端安装在所述发射线圈组件地线安装点上，所述发射线圈组件正极线和发射线圈组件负极线穿过所述发射线圈组件正负极线过线孔，并和所述发射线圈组件地线一起穿过设置在所述端盖上的发射线圈组件电源线过线孔且引出至所述超声波主轴外部，所述发射线圈组件座上端面和所述端盖下端面配合并将所述发射线圈组件地线的一端封闭在所述第二凹槽内。

2.根据权利要求1所述的超声波主轴的发射线圈组件电源线走线结构，其特征在于，所述发射线圈组件正负极线过线孔包括轴向向下延伸的盲孔和与所述盲孔相交设置的周向孔，所述周向孔是从所述发射线圈组件座外侧壁钻孔加工形成并钻通所述周向孔侧的发射线圈组件座的座体，且在所述周向孔靠近所述发射线圈组件座外侧壁处使用堵头将所述周向孔封焊。

3.根据权利要求2所述的超声波主轴的发射线圈组件电源线走线结构，其特征在于，所述发射线圈组件正极线和发射线圈组件负极线依次穿过所述周向孔、所述盲孔和发射线圈组件电源线过线孔并引出到所述端盖外部。

4.根据权利要求1所述的超声波主轴的发射线圈组件电源线走线结构，其特征在于，所述发射线圈组件座的座体上端面还设置有若干个第一沉头孔，其贯穿所诉发射线圈组件座，所述发射线圈组件座通过安装在所述第一沉头孔内的螺钉固定在所述轴承座上，所述轴承座上端面上设置有与所述第一沉头孔数量对应的内螺纹孔，所述螺钉与所述内螺纹孔配合。

5.根据权利要求1所述的超声波主轴的发射线圈组件电源线走线结构，其特征在于，所述发射线圈组件座的座体上端面还设置有若干个端盖安装螺纹孔，所述端盖通过螺钉与所述端盖安装螺纹孔配合从而安装在所述发射线圈组件座上。

6.根据权利要求1所述的超声波主轴的发射线圈组件电源线走线结构，其特征在于，所述发射线圈组件电源线过线孔内设置有内螺纹，与所述内螺纹配合设置有带外螺纹和中空贯通孔的过线接头，所述发射线圈组件电源线贯穿所述过线接头的中空贯通孔。

7.一种超声波主轴的导线走线结构，包括根据权利要求1-6任一项所述的超声波主轴的发射线圈组件电源线走线结构，所述发射线圈组件座的座体上端面附近还设置有隔离板部，所述隔离板部为中空圆环状且与所述发射线圈组件座一体成型或分体成型，所述隔离板上端面设置有编码器安装孔和编码器，其特征在于，还包括编码器电源线走线结构，所述编码器通过所述编码器安装孔安装在所述隔离板上，所述编码器电源线穿过设置在所述端盖上端面的编码器电源线过线孔并引出所述端盖外部。

8.根据权利要求7所述的超声波主轴的导线走线结构，其特征在于，所述编码器包括主轴转速编码器和拉杆位移编码器，所述编码器电源线过线孔包括第四过线孔和第五过线孔，所述主轴转速编码器的电源线从第四过线孔穿过并引出，所述拉杆位移编码器的电源线从所述第五过线孔穿出并引出。

9.根据权利要求7所述的超声波主轴的导线走线结构，其特征在于，所述隔离板部的外径小于所述端盖的内径，从而所述隔离板部被封装在所述发射线圈组件座和所述端盖组装后形成的内部空间内。

10.一种超声波主轴，包括轴承、接收线圈组件、旋转轴组件，所述轴承套设在主轴座和轴承座内，所述旋转轴通过所述轴承支承载所述主轴座和所述轴承座的内，所述旋转轴一端沿轴向伸出所述主轴座，所述旋转轴的另一端沿轴向伸出所述发射线圈组件座，所述接收线圈组件套设在所述旋转轴组件外并处于发射线圈组件座内，其特征在于：还包括权利要求1-6任一项所述的超声波主轴的发射线圈组件电源线走线结构或权利要求7-9任一项所述的超声波主轴的导线走线结构。

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