CN212444140U - 一种机床自动找正加工转台 - Google Patents

Abstract

一种机床自动找正加工转台，属于智能制造机械设备领域。下层机构的前大支架、后大支架分别与底板焊接在一起，底层伺服电机通过联轴器驱动大蜗杆，大蜗杆啮合连接大蜗轮，大蜗轮的蜗轮轴一端通过深沟球轴承与前大支架连接，中层机构左、右的中层大支架分别与下拖板焊接在一起，其余部件连接方式与下层机构相同。本实用新型可实现在装夹蜗轮叶片后，自动对工件进行找正。工件可绕X轴、Y轴与Z轴达到秒级精度的智能化调整。本实用新型在自动找正结束后可随装夹好的工件被搬运机器人一起转移到任何类型的机床上，解决了航空发动机蜗轮叶片加工找正难，不同工序需要在不同机床上反复拆卸装夹的问题。

Description

一种机床自动找正加工转台

技术领域

本实用新型属于智能制造机械设备技术领域，涉及一种机床自动找正加工转台。

背景技术

航空发动机蜗轮叶片的制造是世界各国机加工与制造领域的难点与重点，蜗轮叶片的造型为复杂的曲面，导致人工进行零件找正时效率低下，因此迫切需要发明一种能够自动化对蜗轮叶片进行找正的机构。

航空发动机蜗轮叶片加工工序多，在不同机床对零件进行加工时需要对工件进行反复装夹，在降低加工效率的同时也对工件造成了很大磨损。

现有技术需要工人先将工件装夹到校正头上，通过手动调节校正头的调整螺丝来改变工件的姿态位置，工件的姿态位置改变后采集工件的六个特征点并与六个特征点的理论数据进行对比，工人需要重复上面的步骤直至两组六点数据的误差值达到最小。这一工件找正过程全凭工人经验，短则30分钟，多则两个小时，白白浪费了大量时间。

发明内容

本实用新型解决现有技术所存在的技术问题，从而提供一种机床自动找正加工转台。

一种机床自动找正加工方法,含有以下步骤；用机床自动找正加工转台取代了工人手动调节校正头进行工件找正，工件六点数据采集结束后，通过ICP迭代算法来优化理论六点数据与实际数据的误差，在误差达小于设定误差值时迭代算法结束，并生成转台X轴、Y轴与Z轴需要转动的角度数据，角度数据传输到机床的处理器，处理器控制转台按照角度数据进行转动，转台停止转动后，机床重新采集工件的六点数据，如果误差大于等于设定误差值，则重复上面的步骤，否则工件找正结束。

一种机床自动找正加工转台，下层机构的前大支架、后大支架分别与底板焊接在一起，底层伺服电机通过联轴器驱动大蜗杆，大蜗杆啮合连接大蜗轮，大蜗轮的蜗轮轴一端通过深沟球轴承与前大支架连接，前大支架、后大支架为轴承座，大蜗轮的蜗轮轴一端与下拖板连接，下拖板的另一侧为下拖板轴，下拖板轴通过深沟球轴承与后大支架连接，大蜗杆通过左、右的轴承座及轴承支撑，左、右的轴承座固定连接底板，两端的轴承连接在轴承座中支撑大蜗杆；左、右的轴承座与大支架之间通过螺钉固定在一起；中层机构左、右的中层大支架分别与下拖板焊接在一起，中层大蜗轮的蜗轮轴通过深沟球轴承与中层大支架连接，中层大支架为轴承座，左、右的中层大支架分别支撑中层大蜗轮的蜗轮轴及中拖板的轴，中层大蜗轮的蜗轮轴与中拖板连接；上层机构的左、右的上层小支架分别与中拖板焊接在一起，左、右的上层小支架通过轴承支撑连接上层小蜗杆，上层小蜗杆的一端为操纵轴，上层小蜗轮与上层小蜗杆啮合连接，台面与上层小蜗轮的轴连接。

操纵轴为手动轴，操纵轴或者连接电机的转轴。上层小蜗轮的几何中心与台面的几何中心重合，台面随上层小蜗轮的转动而转动。

本实用新型的优点是实现在装夹蜗轮叶片后，自动对工件进行找正，工件可绕X轴、Y轴与Z轴达到秒级精度的智能化调整。本实用新型在自动找正结束后可随装夹好的工件被搬运机器人一起转移到任何类型的机床上，解决了航空发动机蜗轮叶片加工找正难，不同工序需要在不同机床上反复拆卸装夹的问题。

本实用新型的六点法即通过采集工件上的六个特征点的方法构建工件实际的空间直角坐标系，将采集的工件六个特征点坐标与CAD三维模型中的六点坐标进行对比，两组坐标之间的误差达到最小时，意味着工件的实际的空间坐标系与理论坐标系重合，工件找正结束。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。如图其中：

图1是本实用新型的三轴自动调节转台的立体结构示意图。

图2是本实用新型的三轴自动调节转台俯视图。

图3是本实用新型的三轴自动调节转台机构沿着下层伺服电机剖开的剖面图。

图4是本实用新型的三轴自动调节转台机构从三维中心剖开的剖面图。

图5为本实用新型的程序流程图。

图6为本实用新型的X轴、Y轴与Z轴的示意图。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

实施例1：如图1、图2、图3、图4、图5及图6所示，一种机床自动找正加工转台，可实现装夹叶片后，工件绕X轴、Y轴、Z轴达到秒级精度的智能化找正与调整。

一种机床自动找正加工转台，下层机构包括底板101、轴承座102、大蜗杆103、下拖板104、大蜗轮105、底层伺服电机111、大支架112、联轴器106。下层机构的前大支架112、后大支架分别与底板101焊接在一起，底层伺服电机111通过联轴器106驱动大蜗杆103，大蜗杆103啮合连接大蜗轮105，大蜗轮105的蜗轮轴109一端通过深沟球轴承与前大支架112连接，前大支架112、后大支架为轴承座，大蜗轮105的蜗轮轴 109一端与下拖板104连接，下拖板104的另一侧为下拖板轴110，下拖板轴110通过深沟球轴承108与后大支架连接，大蜗杆103通过左、右的轴承座102及轴承107支撑，左、右的轴承座102固定连接底板101，两端的轴承107连接在轴承座102中支撑大蜗杆103。左、右的轴承座102 与大支架112之间通过螺钉固定在一起。

中层机构包括中拖板204、中层伺服电机211、中层轴承座202、中层大蜗杆203、中层大蜗轮205、中层大支架212及中层联轴器206。中层机构左、右的中层大支架212分别与下拖板104焊接在一起，其余部件连接方式与下层机构相同，中层大蜗轮205的蜗轮轴通过深沟球轴承与中层大支架212连接，中层大支架212为轴承座，左、右的中层大支架212 分别支撑中层大蜗轮205的蜗轮轴及中拖板204的轴，中层大蜗轮205 的蜗轮轴与中拖板204连接。

上层机构包括台面301、上层小蜗轮304、上层小蜗杆303、上层小支架302。上层机构的左、右的上层小支架302分别与中拖板204焊接在一起，左、右的上层小支架302通过轴承支撑连接上层小蜗杆303，上层小蜗杆303的一端为操纵轴305，操纵轴305可以为手动轴，或者连接电机的转轴。上层小蜗轮304与上层小蜗杆303啮合连接，台面301与上层小蜗轮304的轴连接，上层小蜗轮304的几何中心与台面301的几何中心重合，台面301随上层小蜗轮304的转动而转动。

转台的运动学原理为:底层伺服电机111为机构提供驱动力，底层伺服电机111驱动大蜗杆103、大蜗轮105带动下拖板104转动，转动角度为：-30°～30°。中层伺服电机211为机构提供驱动力，中层伺服电机 211驱动中层大蜗杆203，中层大蜗杆203啮合中层大蜗轮205，中层大蜗轮205带动中拖板204转动，转动角度为：-30°～30°。顶层小蜗杆 303啮合顶层小蜗轮304，顶层小蜗轮304的蜗轮轴连接台面301，顶层小蜗轮304带动台面301转动，驱动方式通过手动轴和伺服电机驱动轴两种。

如图6所示，拖板转动的轴线分别为以转台为中心空间直角坐标系的X轴、Y轴与Z轴。大蜗杆103的轴心线为X轴，中层大蜗轮205的轴心线为Y轴，台面110的垂直中心线为Z轴。

实施例2：如图1、图2、图3、图4、图5及图6所示，一种机床自动找正加工转台，转台运动部分在找正结束后，可随装夹好的工件一起转移到任何类型的机床上，解决了叶片加工装夹与找正困难，不同工序需要在不同机床上反复拆卸装夹的问题。

转台的运动学原理为伺服电动为整个机构提供驱动力，电动机驱动大蜗杆、大蜗轮带动下拖板与中拖板转动。小蜗杆与小蜗轮带动台面转动，驱动方式为手动和伺服电机驱动两种。拖板转动的轴线分别为以转台为中心空间直角坐标系的X轴、Y轴与Z轴。

转台可分为底层机构、中层机构与顶层机构。

三层机构的驱动机构的原理完全一致，皆为蜗轮蜗杆驱动。

转台下层机构与中层机构，除拖板外的零件完全一致并可以互换。

实施例3：如图5所示，一种机床自动找正加工方法,含有以下步骤；导入工件的ICP迭代算法来优化的理论六点数据，采集工件实际六点数据，计算两组数据的误差值e,用ICP迭代算法来优化误差值e，判断误差值e是否小于设定误差值，若不是，转回用ICP迭代算法来优化误差值e 步骤，若是，得出转台角度数据，驱动转台转动，重新采集工件六点数据，判断误差值e是否小于设定误差值，若不是，转向计算两组数据的误差值 e步骤，若是，重新采集工件六点数据，找正结束。

转台转动步骤包括：

底层伺服电机111为机构提供驱动力，底层伺服电机111驱动大蜗杆 103、大蜗轮105带动下拖板104转动，转动角度为：-30°～30°。

中层伺服电机211为机构提供驱动力，中层伺服电机211驱动中层大蜗杆203，中层大蜗杆203啮合中层大蜗轮205，中层大蜗轮205带动中拖板204转动，转动角度为：-30°～30°。

顶层小蜗杆303啮合顶层小蜗轮304，顶层小蜗轮304的蜗轮轴连接台面301，顶层小蜗轮304带动台面301转动，驱动方式通过手动轴和伺服电机驱动轴两种。

以上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 (3)

1.一种机床自动找正加工转台，其特征在于下层机构的前大支架、后大支架分别与底板焊接在一起，底层伺服电机通过联轴器驱动大蜗杆，大蜗杆啮合连接大蜗轮，大蜗轮的蜗轮轴一端通过深沟球轴承与前大支架连接，前大支架、后大支架为轴承座，大蜗轮的蜗轮轴一端与下拖板连接，下拖板的另一侧为下拖板轴，下拖板轴通过深沟球轴承与后大支架连接，大蜗杆通过左、右的轴承座及轴承支撑，左、右的轴承座固定连接底板，两端的轴承连接在轴承座中支撑大蜗杆；左、右的轴承座与大支架之间通过螺钉固定在一起；

中层机构左、右的中层大支架分别与下拖板焊接在一起，中层大蜗轮的蜗轮轴通过深沟球轴承与中层大支架连接，中层大支架为轴承座，左、右的中层大支架分别支撑中层大蜗轮的蜗轮轴及中拖板的轴，中层大蜗轮的蜗轮轴与中拖板连接；

上层机构的左、右的上层小支架分别与中拖板焊接在一起，左、右的上层小支架通过轴承支撑连接上层小蜗杆，上层小蜗杆的一端为操纵轴，上层小蜗轮与上层小蜗杆啮合连接，台面与上层小蜗轮的轴连接。

2.根据权利要求1所述的一种机床自动找正加工转台，其特征在于操纵轴为手动轴，操纵轴或者连接电机的转轴。

3.根据权利要求1所述的一种机床自动找正加工转台，其特征在于上层小蜗轮的几何中心与台面的几何中心重合，台面随上层小蜗轮的转动而转动。

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