CN217167448U

CN217167448U - 一种ac五轴联动双摆头

Info

Publication number: CN217167448U
Application number: CN202221013067.5U
Authority: CN
Inventors: 赵相岗; 李章朋; 滕越
Original assignee: Chenhechen Intelligent Equipment Jiangsu Co ltd
Current assignee: Chenhechen Intelligent Equipment Jiangsu Co ltd
Priority date: 2022-04-27
Filing date: 2022-04-27
Publication date: 2022-08-12
Anticipated expiration: 2032-04-27

Abstract

本实用新型提供一种AC五轴联动双摆头，包括：C轴机构、双臂式箱体、A轴机构以及主轴机构；其中，双臂式箱体与所述C轴机构连接，在所述C轴机构驱动下沿C轴转动；A轴机构安装于所述双臂式箱体内，所述A轴机构上设置有A轴编码器及A轴制动器；主轴机构安装于所述双臂式箱体上、并位于所述双臂式箱体的双臂之间，并在所述A轴机构驱动下绕A轴转动；制动时，所述C轴制动器和/或所述A轴制动器沿径向抱紧对应的轴体。本实用新型用以改善现有的五轴联动双摆头成本高、精度低且稳定性不高的问题。

Description

一种AC五轴联动双摆头

技术领域

本实用新型涉及机床加工领域，具体涉及一种AC五轴联动双摆头。

背景技术

近年来五轴联动数控加工中心在各领域得到了越来越广泛的应用。五轴联动机床用于加工异形复杂或精度质量高的零件。五轴联动双摆头是五轴联动机床的重要部件，我国在此方面起步较晚发展较慢，受限于国外技术封锁，国内高精度五轴联动双摆头的市场一直被外国制造商垄断，因此导致其销售价格非常昂贵，维护成本高，交货期长。从而造成非金属五轴联动加工机床的成本投入较高；且定位精度和稳定性不高，不适合在中小企业和加工精度要求较高的场合的推广应用。

实用新型内容

鉴于以上现有技术的缺点，本实用新型提供一种AC五轴联动双摆头，以改善现有的五轴联动双摆头成本高、精度低且稳定性不高的问题。

为实现上述目的及其它相关目的，本实用新型提供一种AC五轴联动双摆头，包括：C轴机构、双臂式箱体、A轴机构以及主轴机构；其中，双臂式箱体与所述C轴机构连接，在所述C轴机构驱动下沿C轴转动；A轴机构安装于所述双臂式箱体内，所述A轴机构上设置有A轴编码器及A轴制动器；主轴机构安装于所述双臂式箱体上、并位于所述双臂式箱体的双臂之间，并在所述A轴机构驱动下绕A轴转动；制动时，所述C轴制动器和/或所述A轴制动器沿径向抱紧对应的轴体。

在本实用新型一实施方式中，所述C轴机构包括：C轴安装座、C轴电机以及C轴减速机；所述C轴减速机安装于所述C轴安装座内，所述C轴电机与所述C轴减速机连接，所述C轴制动器安装于所述C轴减速机输出轴的外周，所述C轴编码器设置于所述C轴减速机的输出轴的第一端，所述双臂式箱体连接所述C轴减速机的输出轴的第二端。

在本实用新型一实施方式中，所述A轴机构包括A轴电机、A轴减速机、A轴支撑架以及A轴辅助轴；所述A轴电机及所述A轴减速机安装于双臂式箱体的第一侧，所述A轴电机与所述A轴减速机传动连接，所述A轴支撑架安装于所述双臂式箱体的第二侧，所述A轴辅助轴位于所述双臂式箱体的第二侧并与A轴减速机的输出轴同轴，所述A轴辅助轴位于所述A轴支撑架的内部且与所述A轴辅助轴转动连接。

在本实用新型一实施方式中，所述A轴电机与所述A轴减速机通过同步带传动。

在本实用新型一实施方式中，所述C轴制动器包括C轴抱闸以及C轴摩擦片，所述C轴摩擦片设置于所述C轴安装座上，所述C轴摩擦片安装于所述C轴减速机的输出轴上、且位于所述C轴减速机的输出轴上方。

在本实用新型一实施方式中，所述主轴机构包括第一安装板、第二安装板以及主轴，所述第一安装板与所述A轴减速机的输出轴连接，所述第二安装板与所述A轴支撑架转动连接，所述主轴安装于所述第一安装板与所述第二安装板之间。

在本实用新型一实施方式中，所述主轴的端部设置有主轴电机。

在本实用新型一实施方式中，所述主轴的内部为空心结构。

在本实用新型一实施方式中，所述A轴制动器安装于所述A轴支撑架上，且所述A轴制动器位于所述A轴辅助轴的外周。

在本实用新型一实施方式中，所述A轴制动器包括A轴抱闸以及A轴摩擦片，所述A轴摩擦片设置于所述A轴辅助轴上，所述A轴摩擦片安装于所述A轴支撑架上、且位于所述A轴辅助轴的外周。

在本实用新型一实施方式中，所述A轴支撑架与所述A轴辅助轴通过滚珠轴承连接。

本实用新型AC五轴联动双摆头，A轴、C轴上均设置有编码器及制动器，提高了双摆头的精度及稳定性。本实用新型AC五轴联动双摆头结构布局合理、结构稳定性高、生产成本低、调试安装方便、通用性能好、精度高，大大降低了企业的成本，提高了国内五轴联动机器设备在国内的普及率。

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。

图1为本实用新型AC五轴联动双摆头的结构示意图；

图2为本实用新型A轴机构的结构示意图；

图3为本实用新型图2中A区域放大示意图；

图4为本实用新型图2的正视图；

图5为本实用新型图2的右视图；

图6为本实用新型图2的左视图；

图7为本实用新型A轴制动器的结构示意图；

图8为本实用新型AC五轴联动双摆头的剖视图；

图9为本实用新型图8的B区域放大示意图；

图10为本实用新型图8的C区域放大示意图。

元件标号说明

100、C轴机构；110、C轴安装座；120、C轴电机；130、C轴减速机；140、C轴编码器；150、C轴制动器；200、双臂式箱体；210、盖体；300、A轴机构；310、A轴电机；311、第一齿槽；320、A轴减速机；321、第二齿槽；330、A轴支撑架；340、A轴辅助轴；350、同步带；351、第三齿槽；360、A轴编码器；370、A轴制动器；400、主轴机构；410、第一安装板；420、主轴；430、第二安装板；440、主轴电机。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本实用新型实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本实用新型的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

须知，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

请参阅图1至图10，本实用新型提供一种AC五轴联动双摆头，包括：C轴机构100、双臂式箱体200、A轴机构300以及主轴机构400；其中，C轴机构100上设置有C轴编码器140及C轴制动器150；双臂式箱体200与所述C轴机构100连接；A轴机构300安装于所述双臂式箱体200内，所述A轴机构300上设置有A轴编码器360及A轴制动器370；主轴机构400安装于所述双臂式箱体200上、并位于所述双臂式箱体200的双臂之间，所述主轴机构400与所述A轴机构连接，所述主轴机构400上设置有；所述C轴机构100通过驱动所述双臂式箱体200带动主轴机构400沿着C轴的周向转动，所述A轴机构300驱动所述主轴机构400沿A轴的周向转动。制动时，所述A轴制动器沿A轴辅助轴的径向抱紧A轴辅助轴。所述C轴制动器沿C轴减速机的输出轴的径向抱紧C轴减速机的辅助轴。

主轴机构400安装在双臂式箱体200的中间位置，成环抱式结构；且所述主轴机构400的转动中心在所述C轴旋转中心的转动轴线和所述A轴旋转中心转动轴线的交点上，以便于调试双摆头的功能。

请参阅图2，在本实用新型一实施方式中，所述C轴机构100包括：C轴安装座110、C轴电机120以及C轴减速机130；所述C轴减速机130安装于所述C轴安装座110内，C轴即为C轴减速机130输出轴的轴心线。所述C轴电机120与所述C轴减速机130直接连接，所述C轴制动器150安装于所述C轴减速机130输出轴的外周，所述C轴编码器140设置于所述C轴减速机130的输出轴的第一端，所述双臂式箱体200固定连接所述C轴减速机130的输出轴的第二端。

C轴机构100用于驱动双臂式箱体200沿着C轴周向转动，C轴制动器150用于制动C轴，C轴编码器140安装于C轴减速机130的输出轴且与C轴同轴。C轴的制动器与C轴编码器140能够提高C轴运动的精度及稳定性。

请参阅图2至图7，在本实用新型一实施方式中，所述A轴机构300包括A轴电机310、A轴减速机320、A轴支撑架330以及A轴辅助轴340，A轴即为A轴减速机320输出轴的轴心线；所述A轴电机310及所述A轴减速机320安装于双臂式箱体200的第一侧，所述A轴电机310与所述A轴减速机320传动连接，所述A轴支撑架330安装于所述双臂式箱体200的第二侧，所述A轴辅助轴340位于所述双臂式箱体200的第二侧并与A轴减速机320的输出轴同轴，所述A轴辅助轴340位于所述A轴支撑架330的内部且与所述A轴辅助轴340转动连接。

请参阅图2，在本实用新型一实施方式中，所述A轴电机310与所述A轴减速机320通过同步带350相连。所述A轴电机310的输出轴上设置有若干个第一齿槽311，所述A轴减速机320的输入轴上设置有第二齿槽321，所述同步带350与所述电机的输出轴接触的一侧上设置有若干个第第三齿槽351。所述第一齿槽311与第二齿槽321分别与所述第三齿槽351相啮合。齿槽能够增大A轴电机310的输出轴与A轴减速机320的输入轴间的传动效果。

在本实用新型一实施方式中，所述C轴制动器150包括C轴抱闸以及C轴摩擦片，所述C轴摩擦片设置于所述C轴安装座上，所述C轴摩擦片安装于所述C轴减速机的输出轴上、且位于所述C轴减速机的输出轴上方。

请参阅图7至图10，在本实用新型一实施方式中，所述主轴机构400包括第一安装板410、第二安装板430以及主轴420，所述第一安装板410与所述A轴减速机320的输出轴连接，所述第二安装板430与所述A轴支撑架330转动连接，所述第二安装板430与所述A轴辅助轴340固定连接，所述主轴420安装于所述第一安装板410与所述第二安装板430之间。

在本实用新型一实施方式中，所述A轴制动器370安装于所述A轴支撑架330上，且所述A轴制动器370位于所述A轴辅助轴340的外周。所述A轴制动器370包括A轴抱闸以及A轴摩擦片，所述A轴摩擦片设置于所述A轴辅助轴上，所述A轴摩擦片安装于所述A轴支撑架上、且位于所述A轴辅助轴的外周。

主轴分别与第一安装板410及第二安装板430固定连接，A轴减速机320转动时带动第一安装板410，第一安装板410带动主轴420，主轴420带动第二安装板430，第二安装板430又带动A轴辅助轴340转动，从而实现了A轴减速机320带动A轴辅助轴340转动，而A轴制动器370位于A轴辅助轴340的外周，通过压缩气体压缩使得制动器紧紧抱住A轴辅助轴340，从而起到制动效果。

在本实用新型一实施方式中，所述主轴420的端部设置有主轴电机440。主轴电机440用于驱动位于主轴上的刀头，以实现加工。所述主轴的内部为空心结构。空心结构能够有效降低主轴的重量，从而降低了A轴电机310与C轴电机120的负荷。

请参阅图1及图8，在本实用新型一实施方式中，所述A轴支撑架330与所述A轴辅助轴340通过滚珠轴承连接。滚珠轴承结构简单，转动阻力小，使用寿命长，有利于增加五轴联动双摆头的精度及功耗、降低功耗与成本。所述双臂式箱体200上设置有盖体210，所述盖体210的作用是保护箱体内的部件、并且防尘。

在本实用新型一实施方式中，C轴安装座110为通用安装座适用于多种机床。所述A轴电机310、C轴电机120以及主轴电机440均可以为伺服电机。所述A轴编码器、C轴编码器、A轴电机、C轴电机以及主轴电机分别连接PLC控制器，由PLC控制器进行控制。

本实用新型结构合理，通过C轴电机120带动C轴减速机130的输出轴进行旋转，通过A轴电机310带动A轴减速机320的输出轴进行旋转；且主轴机构400安装在双臂式箱体的中间位置，所述主轴机构400的转动中心在所述C轴旋转中心的转动轴线和所述A轴旋转中心转动轴线的交点上，并跟随C轴和A轴减速机的输出端一起旋转；并通过C轴和A轴编码器实现精确定位，通过C轴和A轴涉刹车装置增加C轴和A轴使用的稳定性。同时C轴安装座作为通用装置，适合安装应用在任一数控设备上，有效降低了企业的生产成本，具有广泛的应用范围。综上，本实用新型具备精度调试简便易操作，定位精度高，结构合理，成本价格低、安装方便，功能更齐全，使用更安全等优点。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型，且不限制本实用新型的轴性，A轴的轴性也可是B轴轴性。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种AC五轴联动双摆头，其特征在于，包括：

C轴机构，其上设置有C轴编码器及C轴制动器；

双臂式箱体，与所述C轴机构连接，在所述C轴机构驱动下沿C轴转动；

A轴机构，安装于所述双臂式箱体内，所述A轴机构上设置有A轴编码器及A轴制动器；

主轴机构，安装于所述双臂式箱体上、并位于所述双臂式箱体的双臂之间，并在所述A轴机构驱动下绕A轴转动；

其中，制动时，所述C轴制动器和/或所述A轴制动器沿径向抱紧对应的轴体。

2.根据权利要求1所述的AC五轴联动双摆头，其特征在于，所述C轴机构包括：C轴安装座、C轴电机以及C轴减速机；所述C轴减速机安装于所述C轴安装座内，所述C轴电机与所述C轴减速机连接，所述C轴制动器安装于所述C轴减速机输出轴的外周，所述C轴编码器设置于所述C轴减速机的输出轴的第一端，所述双臂式箱体连接所述C轴减速机的输出轴的第二端。

3.根据权利要求1所述的AC五轴联动双摆头，其特征在于，所述A轴机构包括A轴电机、A轴减速机、A轴支撑架以及A轴辅助轴；所述A轴电机及所述A轴减速机安装于双臂式箱体的第一侧，所述A轴电机与所述A轴减速机传动连接，所述A轴支撑架安装于所述双臂式箱体的第二侧，所述A轴辅助轴位于所述双臂式箱体的第二侧并与A轴减速机的输出轴同轴，所述A轴辅助轴位于所述A轴支撑架的内部且与所述A轴辅助轴转动连接。

4.根据权利要求3所述的AC五轴联动双摆头，其特征在于，所述A轴电机与所述A轴减速机之间通过同步带传动。

5.根据权利要求3所述的AC五轴联动双摆头，其特征在于，所述主轴机构包括第一安装板、第二安装板以及主轴，所述第一安装板与所述A轴减速机的输出轴连接，所述第二安装板与所述A轴支撑架转动连接，所述主轴安装于所述第一安装板与所述第二安装板之间。

6.根据权利要求5所述的AC五轴联动双摆头，其特征在于，所述主轴的端部设置有主轴电机。

7.根据权利要求5所述的AC五轴联动双摆头，其特征在于，所述主轴的内部为空心结构。

8.根据权利要求3所述的AC五轴联动双摆头，其特征在于，所述A轴制动器安装于所述A轴支撑架上，且所述A轴制动器位于所述A轴辅助轴的外周。

9.根据权利要求8所述的AC五轴联动双摆头，其特征在于，所述A轴制动器包括抱闸以及摩擦片，所述摩擦片设置于所述A轴辅助轴上，所述摩擦片安装于所述A轴支撑架上、且位于所述A轴辅助轴的外周。

10.根据权利要求3所述的AC五轴联动双摆头，其特征在于，所述A轴支撑架与所述A轴辅助轴通过滚珠轴承连接。