專利名稱：一種數(shù)控加工設(shè)備用工具位置調(diào)整機構(gòu)及數(shù)控加工設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)控加工用機械臂機構(gòu)及數(shù)控加工設(shè)備，具體說是ー種調(diào)整數(shù)控加工設(shè)備工具位置的機構(gòu)及具備工具位置調(diào)整機構(gòu)的數(shù)控加工設(shè)備。
背景技術(shù)：
當(dāng)前不論是機械加工業(yè)還是雕刻業(yè)，數(shù)控多功能加工設(shè)備一般只能完成四軸聯(lián)動加工，尤其是在立體雕刻業(yè)，四軸加工有很大的局限性，工具的位置可以上下、前后、左右變換，有的也可通過擺動調(diào)整工具位置，但都還是存在一定的局限性，在雕刻過程中不可避免存在ー些加工盲區(qū)，因此現(xiàn)在市場上急需ー種能完成像人的手臂ー樣靈活的萬能多エ位加ェ機。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種數(shù)控加工設(shè)備用工具位置調(diào)整機構(gòu)，它可以完成類似人類的曲臂和轉(zhuǎn)臂動作，將此機構(gòu)安裝在數(shù)控加工設(shè)備現(xiàn)有的三軸工作臺上，并配合使用數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，可實現(xiàn)六軸聯(lián)動，避免了在加工過程中出現(xiàn)加工盲區(qū)。數(shù)控加工設(shè)備的工具系統(tǒng)設(shè)置在工具座上。該數(shù)控加工設(shè)備用工具位置調(diào)整機構(gòu)包括安裝在機床機架上的軸座，軸座中裝有主軸，主軸通過主軸傳動機構(gòu)與驅(qū)動主軸轉(zhuǎn)動的主軸伺服電機相連；
所述的工具座通過銷軸鉸接在所述主軸的前端；
所述主軸的中段裝有沿主軸軸向平移的平移滑塊、繞主軸軸線轉(zhuǎn)動并與主軸和/或平移滑塊相對轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動滑塊，所述的平移滑塊、轉(zhuǎn)動滑塊軸向固設(shè)為一體；
所述的轉(zhuǎn)動滑塊通過連桿與所述的工具座聯(lián)接；
所述的平移滑塊上裝有絲桿，且絲杠與所述主軸平行，絲杠通過絲杠傳動機構(gòu)與驅(qū)動絲杠轉(zhuǎn)動的絲杠伺服電機相連。其進ー步的技術(shù)方案
該數(shù)控加工設(shè)備用工具位置調(diào)整機構(gòu)中，所述的主軸通過主軸蝸輪副與主軸伺服電機相連。該數(shù)控加工設(shè)備用工具位置調(diào)整機構(gòu)中，所述的絲杠通過絲杠蝸輪副與絲杠伺服電機相連。該數(shù)控加工設(shè)備用工具位置調(diào)整機構(gòu)中，所述平移滑塊活動套置在主軸上，所述轉(zhuǎn)動滑塊可相對轉(zhuǎn)動的套置在平移滑塊上。本發(fā)明還提供一種數(shù)控加工設(shè)備，包括機架、工具座及設(shè)置在工具座上的工具系統(tǒng)；還包括三軸工作臺，三軸工作臺上設(shè)置有工具位置調(diào)整機構(gòu)；該工具位置調(diào)整機構(gòu)包括安裝在機架上的軸座,軸座中裝有主軸,主軸通過主軸傳動機構(gòu)與驅(qū)動主軸轉(zhuǎn)動的主軸伺服電機相連；
所述的工具座通過銷軸鉸接在所述主軸的前端；所述主軸的中段裝有沿主軸軸向平移的平移滑塊、繞主軸軸線轉(zhuǎn)動并與主軸和/或平移滑塊相對轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動滑塊，所述的平移滑塊、轉(zhuǎn)動滑塊軸向固設(shè)為一體；
所述的轉(zhuǎn)動滑塊通過連桿與所述的工具座聯(lián)接；
所述的平移滑塊上裝有絲桿，且絲杠與所述主軸平行，絲杠通過絲杠傳動機構(gòu)與驅(qū)動絲杠轉(zhuǎn)動的絲杠伺服電機相連。其進ー步的技術(shù)方案
在該數(shù)控加工設(shè)備中，所述的主軸通過主軸蝸輪副與主軸伺服電機相連。在該數(shù)控加工設(shè)備中，所述的絲杠通過絲杠蝸輪副與絲杠伺服電機相連。在該數(shù)控加工設(shè)備中，所述平移滑塊活動套置在主軸上，所述轉(zhuǎn)動滑塊可相對轉(zhuǎn)動的套置在平移滑塊上。更進一歩的該數(shù)控加工設(shè)備中，所述的工具系統(tǒng)設(shè)有三組，與之相對應(yīng)所述的エ具位置調(diào)整機構(gòu)也設(shè)有三組，所述的工具系統(tǒng)、工具位置調(diào)整機構(gòu)構(gòu)成三組不同エ位的加エ單位；三組工具位置調(diào)整機構(gòu)的主軸伺服電機為同一臺電機，三組工具位置調(diào)整機構(gòu)的絲杠伺服電機為同一臺電機。本發(fā)明具有以下突出的有益效果
I、絲杠伺服電機轉(zhuǎn)動時，可帶動轉(zhuǎn)動滑塊和平移滑塊前后平移，通過連桿帶動工具繞銷軸擺動，實現(xiàn)屈臂動作。主軸伺服電機轉(zhuǎn)動時，帶動工具座軸向旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)臂動作。由于轉(zhuǎn)動滑塊和平移滑塊可相對轉(zhuǎn)動，故而，屈臂動作與轉(zhuǎn)臂動作互不干渉；將該數(shù)控加工設(shè)備用工具位置調(diào)整機構(gòu)安裝在數(shù)控加工設(shè)備現(xiàn)有的三軸工作臺上，并配合使用數(shù)控回轉(zhuǎn)エ作臺，可實現(xiàn)六軸聯(lián)動，避免了在加工過程中出現(xiàn)加工盲區(qū)。2、使用蝸輪副將多個加工單元連接起來，實現(xiàn)多エ位同步加工。3、工具座上可安裝不同的工具，從而實現(xiàn)不同的加工方式。如安裝刻刀可實現(xiàn)雕刻加工，安裝焊槍可完成焊接作業(yè)等。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進ー步的說明
圖I為數(shù)控加工設(shè)備用工具位置調(diào)整機構(gòu)實施例的局部結(jié)構(gòu)示意 圖2為數(shù)控加工設(shè)備用工具位置調(diào)整機構(gòu)實施例的屈臂狀態(tài)的局部結(jié)構(gòu)示意 圖3為數(shù)控加工設(shè)備實施例中工具位置調(diào)整機構(gòu)處的局部結(jié)構(gòu)示意 圖中I工具座，2銷軸，3連桿，4轉(zhuǎn)動滑塊，5平移滑塊，6絲杠，7軸座，8機床機架，9主軸，10絲杠伺服電機，11絲杠蝸輪副，12主軸伺服電機，13主軸蝸輪副。
具體實施例方式如圖1、2所示，該數(shù)控加工設(shè)備用工具位置調(diào)整機構(gòu)，包括安裝在機床機架8上的軸座7，軸座7中裝有主軸9，主軸9通過主軸傳動機構(gòu)與驅(qū)動主軸轉(zhuǎn)動的主軸伺服電機12相連。 工具座I通過銷軸2鉸接在主軸9的前端。主軸9的中段裝有沿主軸9軸向平移的平移滑塊5、繞主軸9軸線轉(zhuǎn)動并與主軸9和/或平移滑塊5相對轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動滑塊4，所述的平移滑塊5、轉(zhuǎn)動滑塊4軸向固設(shè)為一體。該機構(gòu)中，平移滑塊5套置在主軸9上，轉(zhuǎn)動滑塊4可相對轉(zhuǎn)動的套置在平移滑塊5上。作為其他實施方式，轉(zhuǎn)動滑塊4也可直接套置在主軸9上，但加工、安裝均比上述方式復(fù)雜。轉(zhuǎn)動滑塊4通過連桿3與工具座I聯(lián)接。平移滑塊5上裝有絲桿6，且絲杠6與主軸9平行，絲杠6通過絲杠傳動機構(gòu)與驅(qū)動絲杠轉(zhuǎn)動的絲杠伺服電機10相連。該數(shù)控加工設(shè)備用工具位置調(diào)整機構(gòu)中，采用主軸蝸輪副13作為主軸傳動機構(gòu)，采用絲杠蝸輪副11作為絲杠傳動機構(gòu)，如圖3所示。
作為其他的實施方式，也可采用齒輪傳動等其他傳動方式，但蝸輪副結(jié)構(gòu)更簡單、緊湊，所以優(yōu)選蝸輪副傳動。使用時，將該工具位置調(diào)整機構(gòu)安裝在數(shù)控加工設(shè)備的三軸工作臺上，并配合使用數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，即可實現(xiàn)六軸聯(lián)動加工。其工作原理
絲杠伺服電機10轉(zhuǎn)動時，絲杠伺服電機10通過絲杠蝸輪副11帶動絲杠6旋轉(zhuǎn)，絲杠6帶動平移滑塊5前后平移，平移滑塊5上的轉(zhuǎn)動滑塊4通過連桿3帶動工具座I繞銷軸擺動，實現(xiàn)屈臂動作，如圖2所示。主軸伺服電機12轉(zhuǎn)動時通過主軸蝸輪副13帶動主軸9旋轉(zhuǎn)，主軸9帶動工具座I軸向旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)臂動作，由于轉(zhuǎn)動滑塊4和平移滑塊5可相對轉(zhuǎn)動，故而，屈臂動作與轉(zhuǎn)臂動作互不干渉。本發(fā)明的數(shù)控加工設(shè)備，主要包括機床機架8、工具座I、設(shè)置在工具座I上的工具系統(tǒng)，還包括三軸工作臺、回轉(zhuǎn)工作臺、工具位置調(diào)整機構(gòu)。所述的工具位置調(diào)整機構(gòu)，即為上述數(shù)控加工設(shè)備用工具位置調(diào)整機構(gòu)，結(jié)構(gòu)相同不再贅述。此外，該數(shù)控加工設(shè)備的工具系統(tǒng)設(shè)有三組，與之相對應(yīng)所述的工具位置調(diào)整機構(gòu)也設(shè)有三組，所述的工具系統(tǒng)、工具位置調(diào)整機構(gòu)構(gòu)成三組不同エ位的加工単位；三組エ具位置調(diào)整機構(gòu)的主軸伺服電機為同一臺電機，三組工具位置調(diào)整機構(gòu)的絲杠伺服電機為同一臺電機，如圖3所示，即絲杠蝸輪副11和主軸渦輪副13可連接多個加工単元，從而實現(xiàn)多エ位同步加工，進ー步提高工作效率，而且節(jié)約能源。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)控加工設(shè)備用工具位置調(diào)整機構(gòu)，工具系統(tǒng)設(shè)置在工具座上，其特征是 該機構(gòu)包括安裝在機床機架上的軸座，軸座中裝有主軸，主軸通過主軸傳動機構(gòu)與驅(qū)動主軸轉(zhuǎn)動的主軸伺服電機相連； 所述的工具座通過銷軸鉸接在所述主軸的前端； 所述主軸的中段裝有沿主軸軸向平移的平移滑塊、繞主軸軸線轉(zhuǎn)動并與主軸和/或平移滑塊相對轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動滑塊，所述的平移滑塊、轉(zhuǎn)動滑塊軸向固設(shè)為一體； 所述的轉(zhuǎn)動滑塊通過連桿與所述的工具座聯(lián)接； 所述的平移滑塊上裝有絲桿，且絲杠與所述主軸平行，絲杠通過絲杠傳動機構(gòu)與驅(qū)動絲杠轉(zhuǎn)動的絲杠伺服電機相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種數(shù)控加工設(shè)備用工具位置調(diào)整機構(gòu)，其特征是所述的主軸通過主軸蝸輪副與主軸伺服電機相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種數(shù)控加工設(shè)備用工具位置調(diào)整機構(gòu)，其特征是所述的絲杠通過絲杠蝸輪副與絲杠伺服電機相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種數(shù)控加工設(shè)備用工具位置調(diào)整機構(gòu)，其特征是所述平移滑塊活動套置在主軸上，所述轉(zhuǎn)動滑塊可相對轉(zhuǎn)動的套置在平移滑塊上。
5.一種數(shù)控加工設(shè)備，包括機架、工具座及設(shè)置在工具座上的工具系統(tǒng)；還包括三軸工作臺、回轉(zhuǎn)工作臺；其特征是所述的三軸工作臺上設(shè)置有工具位置調(diào)整機構(gòu)，該工具位置調(diào)整機構(gòu)包括安裝在機架上的軸座，軸座中裝有主軸，主軸通過主軸傳動機構(gòu)與驅(qū)動主軸轉(zhuǎn)動的主軸伺服電機相連； 所述的工具座通過銷軸鉸接在所述主軸的前端； 所述主軸的中段裝有沿主軸軸向平移的平移滑塊、繞主軸軸線轉(zhuǎn)動并與主軸和/或平移滑塊相對轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動滑塊，所述的平移滑塊、轉(zhuǎn)動滑塊軸向固設(shè)為一體； 所述的轉(zhuǎn)動滑塊通過連桿與所述的工具座聯(lián)接； 所述的平移滑塊上裝有絲桿，且絲杠與所述主軸平行，絲杠通過絲杠傳動機構(gòu)與驅(qū)動絲杠轉(zhuǎn)動的絲杠伺服電機相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ー種數(shù)控加工設(shè)備，其特征是所述的主軸通過主軸蝸輪副與主軸伺服電機相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ー種數(shù)控加工設(shè)備，其特征是所述的絲杠通過絲杠蝸輪副與絲杠伺服電機相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ー種數(shù)控加工設(shè)備，其特征是所述平移滑塊活動套置在主軸上，所述轉(zhuǎn)動滑塊可相對轉(zhuǎn)動的套置在平移滑塊上。
9.根據(jù)權(quán)利要求5-8所述的任意一種數(shù)控加工設(shè)備，其特征是所述的工具系統(tǒng)設(shè)有三組，與之相對應(yīng)所述的工具位置調(diào)整機構(gòu)也設(shè)有三組，所述的工具系統(tǒng)、工具位置調(diào)整機構(gòu)構(gòu)成三組不同エ位的加工単位；三組工具位置調(diào)整機構(gòu)的主軸伺服電機為同一臺電機，三組工具位置調(diào)整機構(gòu)的絲杠伺服電機為同一臺電機。
全文摘要
一種數(shù)控加工設(shè)備用工具位置調(diào)整機構(gòu)及數(shù)控加工設(shè)備,其工具位置調(diào)整機構(gòu)包括安裝在機床機架上的軸座，軸座中裝有主軸，主軸通過主軸傳動機構(gòu)與驅(qū)動主軸轉(zhuǎn)動的主軸伺服電機相連；工具座通過銷軸鉸接在所述主軸的前端；主軸的中段裝有沿主軸軸向平移的平移滑塊、繞主軸軸線轉(zhuǎn)動并與主軸和/或平移滑塊相對轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動滑塊，平移滑塊、轉(zhuǎn)動滑塊軸向固設(shè)為一體；轉(zhuǎn)動滑塊通過連桿與所述的工具座聯(lián)接；平移滑塊上裝有絲桿，且絲杠與所述主軸平行，絲杠通過絲杠傳動機構(gòu)與驅(qū)動絲杠轉(zhuǎn)動的絲杠伺服電機相連。將此機構(gòu)安裝在數(shù)控加工設(shè)備現(xiàn)有的三軸工作臺上，并配合使用數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，可實現(xiàn)六軸聯(lián)動，避免了在加工過程中出現(xiàn)加工盲區(qū)。
文檔編號B23Q1/46GK102642135SQ20121010672
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者萬軍 申請人:萬軍