CN220592267U - 一种五轴加工中心的高速化传动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种五轴加工中心的高速化传动装置，属于加工设备技术领域，底座装置上安装有回转工作台和限位机构，限位机构通过XY轴滑块机构与Y轴滑台机构连接，Y轴滑台机构上连接有Z轴机构，底座装置上设置有电控箱，本申请通过底座装置上安装有回转工作台和限位机构，限位机构通过XY轴滑块机构与Y轴滑台机构连接，Y轴滑台机构上连接有Z轴机构，底座装置上设置有电控箱，回转工作台、限位机构、XY轴滑块机构、Y轴滑台机构和Z轴机构均与电控箱电连接，实现了限位机构、XY轴滑块机构、Y轴滑台机构和Z轴机构之间的直接连接，提供了更高的定位精度和重复定位精度。

Description

一种五轴加工中心的高速化传动装置

技术领域

本实用新型属于加工设备技术领域，具体涉及一种五轴加工中心的高速化传动装置。

背景技术

目前的五轴加工中心多采用滚珠丝杠作为驱动机构，伺服电机通过联轴器与滚丝杠轴端连接，滚珠丝杠通过支撑座与机座连接，丝杠螺母通过U型块与机台连接，由于技术条件的制约，使得传统的五轴加工中心很难达到高速化、高精度的加工要求，以上的连接方式及滚珠丝杠限制了五轴加工中心的效率与精度，并且在设备的使用过程中，需要不断地调节以补偿设备的磨损值，以确保设备保持所需的精度，易出现精度偏差的情况发生。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术问题，进而提出了一种五轴加工中心的高速化传动装置。

本实用新型具体技术方案如下：一种五轴加工中心的高速化传动装置，包括：底座装置，所述底座装置上安装有回转工作台和限位机构，限位机构通过XY轴滑块机构与Y轴滑台机构连接，Y轴滑台机构上连接有Z轴机构，底座装置上设置有电控箱，回转工作台、限位机构、XY轴滑块机构、Y轴滑台机构和Z轴机构均与电控箱电连接。

进一步，所述底座装置包括：机座，所述机座上设置有回转工作台，机座上安装有第一壳体，回转工作台与第一壳体配合连接，机座上安装有方管支架，方管支架上设置有电控箱。

进一步，所述限位机构包括：连接架，所述第一壳体上安装有连接架，连接架上对称安装有多个第一直线导轨，多个所述第一直线导轨上均滑动连接有多个第一滑块，多个所述第一滑块与XY轴滑块机构连接，多个所述第一直线导轨上均滑动连接有第一导轨钳制器且第一导轨钳制器位于多个所述第一滑块之间，连接架上设置有第一直线电机，第一直线电机与电控箱电连接，第一直线电机与XY轴滑块机构连接，连接架上安装有与XY轴滑块机构配合的第一光栅尺传感器，第一光栅尺传感器与电控箱电连接。

进一步，所述Y轴滑台机构包括：第二壳体，所述第二壳体与XY轴滑块机构连接，第二壳体上对称安装有多个第二直线导轨，多个所述第二直线导轨上均滑动连接有多个第二滑块，多个所述第二滑块与XY轴滑块机构连接，多个所述第二直线导轨上均滑动连接有第二导轨钳制器且第二导轨钳制器位于多个所述第二滑块之间，多个所述第二导轨钳制器均与XY轴滑块机构连接，第二壳体上设置有与XY轴滑块机构连接的第二直线电机，第二壳体上设置有与XY轴滑块机构配合的第二光栅尺传感器。

进一步，所述XY轴滑块机构包括：连接块，所述第一直线电机、第一滑块和第一导轨钳制器均与连接块下端面连接，所述第二直线电机、第二滑块和第二导轨钳制器均与连接块上端面连接，连接块通过第一支架连接有用于与第一光栅尺传感器配合的第一光栅尺读头，连接块通过第二支架连接有用于与第二光栅尺传感器配合的第二光栅尺读头，第一光栅尺读头和第二光栅尺读头均与电控箱电连接，第二壳体上通过第三支架设置有用于与Z轴机构配合的第三光栅尺读头，第三光栅尺读头与电控箱电连接。

进一步，所述Z轴机构包括：Z轴机座，所述Z轴机座侧端面上对称安装有多个第三直线导轨，多个所述第三直线导轨上均滑动连接有多个第三滑块，多个所述第三滑块与第二壳体连接，多个所述第三直线导轨上均滑动连接有第三导轨钳制器且第三导轨钳制器位于多个所述第三滑块之间，多个所述第三导轨钳制器与第二壳体连接，Z轴机座侧端面上设置有第三直线电机，第三直线电机与第二壳体连接，Z轴机座侧端面上设置有第三光栅尺传感器，第三光栅尺传感器与第三直线电机均与电控箱电连接，Z轴机座上端面设置有伺服电机，伺服电机输出端连接有加工主轴且加工主轴穿过Z轴机座并与Z轴机座转动连接。

进一步，所述电控箱包括：第三壳体，所述方管支架上安装有第三壳体，第三壳体内设置有输入模块、输出模块和中央处理模块，第一直线电机、第二直线电机、第三直线电机、第一光栅尺传感器、第二光栅尺传感器、第三光栅尺传感器、伺服电机和回转工作台均与输出模块电连接，第一光栅尺读头、第二光栅尺读头、第三光栅尺读头与输入模块电连接，输入模块与输出模块均与中央处理模块电连接。

进一步，所述机座下端面设置有多个垫脚。

有益效果：

本申请通过底座装置上安装有回转工作台和限位机构，限位机构通过XY轴滑块机构与Y轴滑台机构连接，Y轴滑台机构上连接有Z轴机构，底座装置上设置有电控箱，回转工作台、限位机构、XY轴滑块机构、Y轴滑台机构和Z轴机构均与电控箱电连接，实现了限位机构、XY轴滑块机构、Y轴滑台机构和Z轴机构之间的直接连接，提供了更高的定位精度和重复定位精度。

附图说明

图1为本实用新型的示意图；

图2为本实用新型的限位机构结构示意图；

图3为本实用新型的XY轴滑块机构结构示意图；

图4为本实用新型的图3区域A放大图；

图5为本实用新型的Y轴滑台机构结构示意图；

图6为本实用新型的图5的区域B放大图；

图7为本实用新型的Y轴滑台机构位置示意图；

图8为本实用新型的第三支架位置示意图；

图9为本实用新型的Z轴机构结构示意图；

图10为本实用新型的加工主轴的位置示意图；

图11为本实用新型的电控箱结构示意图；

图中标记说明：

底座装置1，回转工作台2，限位机构3，XY轴滑块机构4，Y轴滑台机构5，Z轴机构6，电控箱7，机座11，第一壳体12，方管支架13，连接架31，第一直线导轨32，第一滑块33，第一导轨钳制器34，第一直线电机35，第一光栅尺传感器36，连接块41，第一支架42，第一光栅尺读头43，第二支架44，第二光栅尺读头45，第二壳体51，第二直线导轨52，第二滑块53，第二导轨钳制器54，第二直线电机55，第二光栅尺传感器56，第三支架57，第三光栅尺读头58，Z轴机座61，加工主轴62，伺服电机63，第三直线导轨64，第三直线电机65，第三导轨钳制器66，第三光栅尺传感器67，第三滑块68，第三壳体71、输入模块72，输出模块73，中央处理模块74，垫脚111。

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作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，需要理解的是，术语“上”、“中”、“外”、“内”等指示方位或位置关系，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组件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。

实施例1：一种五轴加工中心的高速化传动装置，结合附图1进行说明，包括：底座装置1，所述底座装置1上安装有回转工作台2和限位机构3，限位机构3通过XY轴滑块机构4与Y轴滑台机构5连接，Y轴滑台机构5上连接有Z轴机构6，底座装置1上设置有电控箱7，回转工作台2、限位机构3、XY轴滑块机构4、Y轴滑台机构5和Z轴机构6均与电控箱7电连接，本申请通过底座装置1上安装有回转工作台2和限位机构3，限位机构3通过XY轴滑块机构4与Y轴滑台机构5连接，Y轴滑台机构5上连接有Z轴机构6，底座装置1上设置有电控箱7，回转工作台2、限位机构3、XY轴滑块机构4、Y轴滑台机构5和Z轴机构6均与电控箱7电连接，实现了限位机构3、XY轴滑块机构4、Y轴滑台机构5和Z轴机构6之间的直接连接，提供了更高的定位精度和重复定位精度。

实施例2：在实施例1的基础上，结合附图1进行说明，所述底座装置1包括：机座11，所述机座11上设置有回转工作台2，机座11上安装有第一壳体12，回转工作台2与第一壳体12配合连接，机座11上安装有方管支架13，方管支架13上设置有电控箱7，本申请通过机座11上设置有回转工作台2，机座11上安装有第一壳体12，回转工作台2与第一壳体12配合连接，机座11上安装有方管支架13，方管支架13上设置有电控箱7，提高了传动过程中的稳定性。

实施例3：在实施例2的基础上，结合附图2、附图3和附图5进行说明，所述限位机构3包括：连接架31，所述第一壳体12上安装有连接架31，连接架31上对称安装有多个第一直线导轨32，多个所述第一直线导轨32上均滑动连接有多个第一滑块33，多个所述第一滑块33与XY轴滑块机构4连接，多个所述第一直线导轨32上均滑动连接有第一导轨钳制器34且第一导轨钳制器34位于多个所述第一滑块33之间，连接架31上设置有第一直线电机35，第一直线电机35与电控箱7电连接，第一直线电机35与XY轴滑块机构4连接，连接架31上安装有与XY轴滑块机构4配合的第一光栅尺传感器36，第一光栅尺传感器36与电控箱7电连接，本申请通过第一壳体12上安装有连接架31，连接架31上对称安装有多个第一直线导轨32，多个所述第一直线导轨32上均滑动连接有多个第一滑块33，多个所述第一滑块33与XY轴滑块机构4连接，多个所述第一直线导轨32上均滑动连接有第一导轨钳制器34且第一导轨钳制器34位于多个所述第一滑块33之间，连接架31上设置有第一直线电机35，第一直线电机35与电控箱7电连接，第一直线电机35与XY轴滑块机构4连接，连接架31上安装有与XY轴滑块机构4配合的第一光栅尺传感器36，第一光栅尺传感器36与电控箱7电连接，实现了将XY轴滑块机构4进行水平位移，提高了移动精度。

实施例4：在实施例1的基础上，结合附图3至附图8进行说明，所述Y轴滑台机构5包括：第二壳体51，所述第二壳体51与XY轴滑块机构4连接，第二壳体51上对称安装有多个第二直线导轨52，多个所述第二直线导轨52上均滑动连接有多个第二滑块53，多个所述第二滑块53与XY轴滑块机构4连接，多个所述第二直线导轨52上均滑动连接有第二导轨钳制器54且第二导轨钳制器54位于多个所述第二滑块53之间，多个所述第二导轨钳制器54均与XY轴滑块机构4连接，第二壳体51上设置有与XY轴滑块机构4连接的第二直线电机55，第二壳体51上设置有与XY轴滑块机构4配合的第二光栅尺传感器56，本申请通过第二壳体51与XY轴滑块机构4连接，第二壳体51上对称安装有多个第二直线导轨52，多个所述第二直线导轨52上均滑动连接有多个第二滑块53，多个所述第二滑块53与XY轴滑块机构4连接，多个所述第二直线导轨52上均滑动连接有第二导轨钳制器54且第二导轨钳制器54位于多个所述第二滑块53之间，多个所述第二导轨钳制器54均与XY轴滑块机构4连接，第二壳体51上设置有与XY轴滑块机构4连接的第二直线电机55，第二壳体51上设置有与XY轴滑块机构4配合的第二光栅尺传感器56，实现了Y轴滑台机构5水平位移，提高了移动精度。

实施例5：在实施例4的基础上，结合附图3、附图5和附图8进行说明，所述XY轴滑块机构4包括：连接块41，所述第一直线电机35、第一滑块33和第一导轨钳制器34均与连接块41下端面连接，所述第二直线电机55、第二滑块53和第二导轨钳制器54均与连接块41上端面连接，连接块41通过第一支架42连接有用于与第一光栅尺传感器36配合的第一光栅尺读头43，连接块41通过第二支架44连接有用于与第二光栅尺传感器56配合的第二光栅尺读头45，第一光栅尺读头43和第二光栅尺读头45均与电控箱7电连接，第二壳体51上通过第三支架57设置有用于与Z轴机构6配合的第三光栅尺读头58，第三光栅尺读头58与电控箱7电连接，本申请通过第一直线电机35、第一滑块33和第一导轨钳制器34均与连接块41下端面连接，所述第二直线电机55、第二滑块53和第二导轨钳制器54均与连接块41上端面连接，连接块41通过第一支架42连接有用于与第一光栅尺传感器36配合的第一光栅尺读头43，连接块41通过第二支架44连接有用于与第二光栅尺传感器56配合的第二光栅尺读头45，第一光栅尺读头43和第二光栅尺读头45均与电控箱7电连接，第二壳体51上通过第三支架57设置有用于与Z轴机构6配合的第三光栅尺读头58，第三光栅尺读头58与电控箱7电连接，实现了Y轴滑台机构5平面移动，提高了移动精度。

实施例6：在实施例4的基础上，结合附图7至附图10进行说明，所述Z轴机构6包括：Z轴机座61，所述Z轴机座61侧端面上对称安装有多个第三直线导轨64，多个所述第三直线导轨64上均滑动连接有多个第三滑块68，多个所述第三滑块68与第二壳体51连接，多个所述第三直线导轨64上均滑动连接有第三导轨钳制器66且第三导轨钳制器66位于多个所述第三滑块68之间，多个所述第三导轨钳制器66与第二壳体51连接，Z轴机座61侧端面上设置有第三直线电机65，第三直线电机65与第二壳体51连接，Z轴机座61侧端面上设置有第三光栅尺传感器67，第三光栅尺传感器67与第三直线电机65均与电控箱7电连接，Z轴机座61上端面设置有伺服电机63，伺服电机63输出端连接有加工主轴62且加工主轴62穿过Z轴机座61并与Z轴机座61转动连接，本申请通过Z轴机座61侧端面上对称安装有多个第三直线导轨64，多个所述第三直线导轨64上均滑动连接有多个第三滑块68，多个所述第三滑块68与第二壳体51连接，多个所述第三直线导轨64上均滑动连接有第三导轨钳制器66且第三导轨钳制器66位于多个所述第三滑块68之间，多个所述第三导轨钳制器66与第二壳体51连接，Z轴机座61侧端面上设置有第三直线电机65，第三直线电机65与第二壳体51连接，Z轴机座61侧端面上设置有第三光栅尺传感器67，第三光栅尺传感器67与第三直线电机65均与电控箱7电连接，Z轴机座61上端面设置有伺服电机63，伺服电机63输出端连接有加工主轴62且加工主轴62穿过Z轴机座61并与Z轴机座61转动连接，实现了Z轴机构6纵向移动，提高了移动精度。

实施例7：在实施例6的基础上，结合附图11进行说明，所述电控箱7包括：第三壳体71，所述方管支架13上安装有第三壳体71，第三壳体71内设置有输入模块72、输出模块73和中央处理模块74，第一直线电机35、第二直线电机55、第三直线电机65、第一光栅尺传感器36、第二光栅尺传感器56、第三光栅尺传感器67、伺服电机63和回转工作台2均与输出模块73电连接，第一光栅尺读头43、第二光栅尺读头45、第三光栅尺读头58与输入模块72电连接，输入模块72与输出模块73均与中央处理模块74电连接，本申请通过方管支架13上安装有第三壳体71，第三壳体71内设置有输入模块72、输出模块73和中央处理模块74，第一直线电机35、第二直线电机55、第三直线电机65、第一光栅尺传感器36、第二光栅尺传感器56、第三光栅尺传感器67、伺服电机63和回转工作台2均与输出模块73电连接，第一光栅尺读头43、第二光栅尺读头45、第三光栅尺读头58与输入模块72电连接，输入模块72与输出模块73均与中央处理模块74电连接，避免了人工操作导致精度偏差。

实施例8：在实施例2的基础上，结合附图1进行说明，所述机座11下端面设置有多个垫脚111，本申请通过机座11下端面设置有多个垫脚111，避免了因工作环境不平整导致精度出现偏差的情况出现。

工作过程：

五轴加工中心的工件延B轴与C轴的旋转通过回转工作台2实现，将工件置于回转工作台2上，底座的上侧设置有第一直线电机35，第一直线电机35与连接块41连接，连接块41通过第一滑块33与第一直线导轨32做X轴水平移动，第一导轨钳制器34用于对第一直线导轨32的锁紧限位，第一光栅尺读头43与第一光栅尺传感器36配合实现X轴水平移动的闭环控制，第二壳体51下侧通过第二直线电机55与连接块41上端面连接，连接块41通过第二滑块53与第二直线导轨52做Y轴水平移动，第二导轨钳制器54用于对第二直线导轨52的锁紧限位，第二光栅尺读头45与第二光栅尺传感器56配合实现Y轴水平移动的闭环控制，Z轴机座61侧端面上通过第三直线电机65与第二壳体51侧端面连接，第二壳体51侧端面通过第三滑块68与第三直线导轨64做Z轴水平移动，第三导轨钳制器66用于对第三直线导轨64的锁紧限位，第三光栅尺读头58与第三光栅尺传感器67配合实现Z轴水平移动的闭环控制，伺服电机63与加工主轴62配合实现对工件的加工，至此完成对工件的五轴加工。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种五轴加工中心的高速化传动装置，其特征在于，包括：底座装置(1)，所述底座装置(1)上安装有回转工作台(2)和限位机构(3)，限位机构(3)通过XY轴滑块机构(4)与Y轴滑台机构(5)连接，Y轴滑台机构(5)上连接有Z轴机构(6)，底座装置(1)上设置有电控箱(7)，回转工作台(2)、限位机构(3)、XY轴滑块机构(4)、Y轴滑台机构(5)和Z轴机构(6)均与电控箱(7)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种五轴加工中心的高速化传动装置，其特征在于，所述底座装置(1)包括：机座(11)，所述机座(11)上设置有回转工作台(2)，机座(11)上安装有第一壳体(12)，回转工作台(2)与第一壳体(12)配合连接，机座(11)上安装有方管支架(13)，方管支架(13)上设置有电控箱(7)。

3.根据权利要求2所述的一种五轴加工中心的高速化传动装置，其特征在于，所述限位机构(3)包括：连接架(31)，所述第一壳体(12)上安装有连接架(31)，连接架(31)上对称安装有多个第一直线导轨(32)，多个所述第一直线导轨(32)上均滑动连接有多个第一滑块(33)，多个所述第一滑块(33)与XY轴滑块机构(4)连接，多个所述第一直线导轨(32)上均滑动连接有第一导轨钳制器(34)且第一导轨钳制器(34)位于多个所述第一滑块(33)之间，连接架(31)上设置有第一直线电机(35)，第一直线电机(35)与电控箱(7)电连接，第一直线电机(35)与XY轴滑块机构(4)连接，连接架(31)上安装有与XY轴滑块机构(4)配合的第一光栅尺传感器(36)，第一光栅尺传感器(36)与电控箱(7)电连接。

4.根据权利要求3所述的一种五轴加工中心的高速化传动装置，其特征在于，所述Y轴滑台机构(5)包括：第二壳体(51)，所述第二壳体(51)与XY轴滑块机构(4)连接，第二壳体(51)上对称安装有多个第二直线导轨(52)，多个所述第二直线导轨(52)上均滑动连接有多个第二滑块(53)，多个所述第二滑块(53)与XY轴滑块机构(4)连接，多个所述第二直线导轨(52)上均滑动连接有第二导轨钳制器(54)且第二导轨钳制器(54)位于多个所述第二滑块(53)之间，多个所述第二导轨钳制器(54)均与XY轴滑块机构(4)连接，第二壳体(51)上设置有与XY轴滑块机构(4)连接的第二直线电机(55)，第二壳体(51)上设置有与XY轴滑块机构(4)配合的第二光栅尺传感器(56)。

5.根据权利要求4所述的一种五轴加工中心的高速化传动装置，其特征在于，所述XY轴滑块机构(4)包括：连接块(41)，所述第一直线电机(35)、第一滑块(33)和第一导轨钳制器(34)均与连接块(41)下端面连接，所述第二直线电机(55)、第二滑块(53)和第二导轨钳制器(54)均与连接块(41)上端面连接，连接块(41)通过第一支架(42)连接有用于与第一光栅尺传感器(36)配合的第一光栅尺读头(43)，连接块(41)通过第二支架(44)连接有用于与第二光栅尺传感器(56)配合的第二光栅尺读头(45)，第一光栅尺读头(43)和第二光栅尺读头(45)均与电控箱(7)电连接，第二壳体(51)上通过第三支架(57)设置有用于与Z轴机构(6)配合的第三光栅尺读头(58)，第三光栅尺读头(58)与电控箱(7)电连接。

6.根据权利要求4所述的一种五轴加工中心的高速化传动装置，其特征在于，所述Z轴机构(6)包括：Z轴机座(61)，所述Z轴机座(61)侧端面上对称安装有多个第三直线导轨(64)，多个所述第三直线导轨(64)上均滑动连接有多个第三滑块(68)，多个所述第三滑块(68)与第二壳体(51)连接，多个所述第三直线导轨(64)上均滑动连接有第三导轨钳制器(66)且第三导轨钳制器(66)位于多个所述第三滑块(68)之间，多个所述第三导轨钳制器(66)与第二壳体(51)连接，Z轴机座(61)侧端面上设置有第三直线电机(65)，第三直线电机(65)与第二壳体(51)连接，Z轴机座(61)侧端面上设置有第三光栅尺传感器(67)，第三光栅尺传感器(67)与第三直线电机(65)均与电控箱(7)电连接，Z轴机座(61)上端面设置有伺服电机(63)，伺服电机(63)输出端连接有加工主轴(62)且加工主轴(62)穿过Z轴机座(61)并与Z轴机座(61)转动连接。

7.根据权利要求6所述的一种五轴加工中心的高速化传动装置，其特征在于，所述电控箱(7)包括：第三壳体(71)，所述方管支架(13)上安装有第三壳体(71)，第三壳体(71)内设置有输入模块(72)、输出模块(73)和中央处理模块(74)，第一直线电机(35)、第二直线电机(55)、第三直线电机(65)、第一光栅尺传感器(36)、第二光栅尺传感器(56)、第三光栅尺传感器(67)、伺服电机(63)和回转工作台(2)均与输出模块(73)电连接，第一光栅尺读头(43)、第二光栅尺读头(45)、第三光栅尺读头(58)与输入模块(72)电连接，输入模块(72)与输出模块(73)均与中央处理模块(74)电连接。

8.根据权利要求2所述的一种五轴加工中心的高速化传动装置，其特征在于，所述机座(11)下端面设置有多个垫脚(111)。