用于數控銑床的五軸動力頭a軸和c軸的驅動裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于動力頭裝置【技術領域】，尤其涉及一種用于數控銑床的五軸動力頭A軸和C軸的驅動裝置。一種用于數控銑床的五軸動力頭A軸和C軸的驅動裝置，包括驅動C軸轉動的第一動力裝置和驅動A軸擺度的第二動力裝置，第一動力裝置包括安裝在主機箱內的第一直驅伺服電機，第一直驅伺服電機連接第一諧波減速器，第一諧波減速器的鋼輪通過緊固件與所述C軸連接在一起；第二動力裝置包括安裝在副機箱內的第二直驅伺服電機，副機箱鉸接安裝于主機箱上，第二直驅伺服電機的動力輸出端與第二諧波減速器的波發(fā)生器連接，第二諧波減速器的鋼輪與副機箱通過緊固件連接在一起。本實用新型的有益效果:五軸動力頭體積小，安裝空間小，加工回轉精度高。
【專利說明】用于數控銑床的五軸動力頭A軸和C軸的驅動裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于動力頭裝置【技術領域】，尤其涉及一種用于數控銑床的五軸動力頭A軸和C軸的驅動裝置。
【背景技術】
[0002]五軸聯動的動力頭具有可以加工多面體或弧面，拓展刀具加工范圍，減少重新裝夾次數，從而減小加工誤差的優(yōu)點，因此被廣泛使用于數控機床等加工領域。
[0003]但是目前使用的五軸動力頭結構復雜，如圖3中所示，其中通過伺服電機驅動后帶動主機箱轉動，主機箱內的C軸3’通過傳動裝置將動力傳遞給副機箱內的A軸5’，副機箱在擺度裝置的帶動下實現A軸5’擺度，此動力頭結構復雜、內部傳動裝置結構多，導致動力頭體積大、安裝占用空間多，制造成本聞。
[0004]另外，數控機床的閉環(huán)檢測裝置的傳動環(huán)節(jié)多，存在傳動間隙，易造成檢測誤差，降低使用精度。
實用新型內容
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是:提供一種用于數控銑床的五軸動力頭A軸和C軸的驅動裝置，以解決現有使用的五軸動力頭的驅動以及傳動裝置結構復雜，導致五軸動力頭體積大、安裝占用空間大的技術問題。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是:一種用于數控銑床的五軸動力頭A軸和C軸的驅動裝置，包括驅動C軸轉動的第一動力裝置和驅動A軸擺度的第二動力裝置，所述第一動力裝置包括安裝在主機箱內的第一直驅伺服電機，所述第一直驅伺服電機的動力輸出端連接第一諧波減速器的波發(fā)生器，所述第一諧波減速器的鋼輪通過緊固件與所述C軸連接在一起；所述第二動力裝置包括安裝在副機箱內的第二直驅伺服電機，所述副機箱鉸接安裝于所述主機箱上，所述第二直驅伺服電機的動力輸出端與第二諧波減速器的波發(fā)生器連接，所述第二諧波減速器的鋼輪與所述副機箱通過緊固件連接在一起。
[0007]作為進一步的改進，所述主機箱內設有用于消除傳動間隙的第一檢測裝置，所述第一檢測裝置包括貫穿所述第一諧波減速器的中心孔的第一連接套，所述第一連接套的一端與所述第一諧波減速器的鋼輪通過緊固件固定連接，另一端與第一光柵尺連接，所述第一光柵尺通過控制單元與所述第一直驅伺服電機連接。
[0008]作為進一步的改進，所述主機箱內設有用于消除C軸抖動的第一液壓夾緊裝置，所述第一液壓夾緊裝置包括套設在所述C軸外部的銅套，所述銅套的外部套設一鋼套，所述鋼套與所述主機箱固定連接，所述銅套的一端與所述鋼套之間通過緊固件固定連接，另一端通過一支撐座與所述C軸的軸承連接，所述銅套與所述鋼套之間形成一密封的液壓油腔，所述銅套的內壁與所述C軸的外表面相抵，所述鋼套上設有與所述液壓油腔連通的進油油道，所述液壓油腔與第一液壓比例閥連接，所述第一液壓比例閥與所述控制單元連接。
[0009]作為進一步的改進，所述副機箱內設有用于消除傳動間隙的第二檢測裝置，所述第二檢測裝置包括貫穿所述第二諧波減速器的中心孔的第二連接套，所述第二連接套的一端與所述第二諧波減速器的鋼輪通過緊固件固定連接，另一端與第二光柵尺連接，所述第二光柵尺通過控制單元與所述第二直驅伺服電機連接。
[0010]作為進一步的改進，所述副機箱內設有用于消除A軸抖動的第二液壓夾緊裝置，所述第二液壓夾緊裝置包括與所述副機箱固定連接的剎車盤，所述剎車盤設置于所述第二諧波減速器相對的一側，與所述剎車盤位置對應設有一剎車片，所述剎車片與剎車油缸的活塞連接，所述剎車油缸的缸體固定在所述副機箱上，所述剎車油缸連接第二液壓比例閥，所述第二液壓比例閥連接所述控制單元。
[0011]作為進一步的改進，所述第二直驅伺服電機的外周設有一防護罩，所述防護罩固定安裝于所述副機箱上。
[0012]采用了上述技術方案后，本實用新型的有益效果是:
[0013]由于五軸動力頭的驅動裝置采用直驅伺服電機和諧波減速器組合方式驅動五軸動力頭的C軸，主機箱與副機箱鉸接，同時A軸的擺度也通過直驅伺服電機和諧波減速器組合方式直接驅動，解決了傳統(tǒng)使用的五軸動力頭的傳動裝置以及擺度裝置結構復雜，傳動部件多，造成五軸動力頭體積大，安裝使用空間大的問題，結構緊湊，安裝空間小，使用場合范圍廣。
[0014]由于采用閉環(huán)檢測系統(tǒng)檢測諧波減速器輸出端的方式，然后通過光柵尺反饋給控制單元，控制單元控制伺服電機動作，解決了傳統(tǒng)閉環(huán)檢測裝置中光柵尺與伺服電機之間的傳動環(huán)節(jié)多，存在傳動間隙，造成檢測誤差，檢測精度低的問題。
[0015]由于主機箱和副機箱內分別設有用于消除抖動的液壓夾緊裝置，液壓夾緊裝置采用液壓比例閥控制剎車油缸或液壓油腔的進油多少，液壓油缸控制剎車片與剎車盤動作或液壓油腔內進油使得銅套變形，以此夾緊A軸或抱緊C軸，消除A軸或C軸的抖動，結構簡單，易于實現，大大提高了加工精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型實施例的結構示意圖；
[0017]圖2是圖1中閉環(huán)檢測裝置的結構原理圖；
[0018]圖3是現有使用的五軸動力頭的結構示意圖；
[0019]圖中，1、第一直驅伺服電機,2、第一諧波減速器,20、第一鋼輪,3、C軸,30、過渡盤，4、連接盤，5、A軸，6、第二直驅伺服電機，60、定子，61、轉子，7、第二諧波減速器，70、第二鋼輪，8、第一檢測裝置，80、第一連接套，81、第一光柵尺，9、第一液壓夾緊裝置，90、銅套，91、鋼套，910、進油油道，92、液壓油腔，10、主機箱，11、副機箱，12、防護罩，13、第二檢測裝置，130、第二連接套，131、第二光柵尺，14、第二液壓夾緊裝置，140、剎車油缸，141、剎車盤，142、剎車片，143、第二液壓比例閥。
【具體實施方式】
[0020]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。[0021]如圖1和圖2共同所示，一種用于數控銑床的五軸動力頭A軸和C軸的驅動裝置，包括驅動C軸3轉動的第一動力裝置和驅動A軸5擺度的第二動力裝置，第一動力裝置包括安裝在主機箱10內的第一直驅伺服電機I，第一直驅伺服電機I的動力輸出端連接第一諧波減速器2的波發(fā)生器，第一諧波減速器2的鋼輪通過緊固件與C軸3連接在一起；第二動力裝置包括安裝在副機箱11內的第二直驅伺服電機6，副機箱11鉸接安裝于主機箱10上，第二直驅伺服電機6的動力輸出端與第二諧波減速器7的波發(fā)生器連接，第二諧波減速器7的鋼輪與副機箱11通過緊固件連接在一起。
[0022]主機箱10內設有用于消除傳動間隙的第一檢測裝置8，第一檢測裝置8包括貫穿第一諧波減速器2的中心孔的第一連接套80，第一連接套80的一端與第一諧波減速器2的鋼輪通過緊固件固定連接，另一端與第一光柵尺81連接，第一光柵尺81通過控制單元與第一直驅伺服電機I連接。
[0023]主機箱10內設有用于消除C軸3抖動的第一液壓夾緊裝置9，第一液壓夾緊裝置9包括套設在C軸3外部的銅套90，銅套90的外部套設一鋼套91，鋼套91與主機箱10固定連接，銅套90的一端與鋼套91之間通過緊固件固定連接，另一端通過一支撐座與C軸3的軸承連接，銅套90與鋼套91之間形成一密封的液壓油腔92，銅套90的內壁與C軸3的外表面相抵，鋼套91上設有與液壓油腔92連通的進油油道910，液壓油腔92與第一液壓比例閥連接，第一液壓比例閥與控制單元連接。
[0024]副機箱11內設有用于消除傳動間隙的第二檢測裝置13，第二檢測裝置13包括貫穿第二諧波減速器7的中心孔的第二連接套130，第二連接套130的一端與第二諧波減速器7的鋼輪通過緊固件固定連接，另一端與第二光柵尺131連接，第二光柵尺131通過控制單元與第二直驅伺服電機6連接。
[0025]副機箱11內設有用于消除A軸5抖動的第二液壓夾緊裝置14，第二液壓夾緊裝置14包括與副機箱11固定連接的剎車盤141，剎車盤141設置于第二諧波減速器7相對的一偵牝與剎車盤141位置對應設有一剎車片142，剎車片142與剎車油缸140的活塞連接，剎車油缸140的缸體固定在副機箱11上，剎車油缸140連接第二液壓比例閥143，第二液壓比例閥143連接控制單元。
[0026]第二直驅伺服電機6的外周設有一防護罩12,防護罩12固定安裝于副機箱11上。
[0027]使用時，啟動第一直驅伺服電機1，第一直驅伺服電機I驅動第一諧波減速器2的鋼輪即圖1中的第一鋼輪20轉動，第一鋼輪20通過緊固件與C軸3連接，從而帶動C軸3轉動，C軸3轉動帶動連接在一起的副機箱11 一起轉動,可以實現加工,若要使得A軸5發(fā)生擺度，則需要啟動第二直驅伺服電機6，第二直驅伺服電機6帶動第二諧波減速器7的鋼輪即圖1中的第二鋼輪70轉動，第二鋼輪70與A軸5連接在一起，第二諧波減速器的殼體與副機箱11鉸接，則會帶動A軸5旋轉，從而帶動A軸5擺渡加工，實現一次裝夾可以完成多面及弧面的連續(xù)加工，加工精度高。
[0028]第一檢測裝置8構成的閉環(huán)檢測系統(tǒng)在使用時，第一連接套80的一端與第一諧波減速器2的鋼輪即圖1中的第一鋼輪20連接在一起，這樣直接檢測第一諧波減速器2輸出端即可，然后通過第一光柵尺81的檢測后反饋給控制單元，控制單元處理后控制第一直驅伺服電機I動作，消除了傳動間隙，檢測精度高。
[0029]在切削加工過程中會產生切削抗力或反作用力作用到C軸3上，C軸3會產生抖動，此時通過控制單元控制第一液壓比例閥動作，實現第一液壓比例閥給予液壓油腔92供油，第一液壓比例閥根據C軸3的抖動大小通過控制單元的控制確定給予液壓油腔92內供油的多少，即可實現液壓油腔92內進油流量大小的控制，液壓油腔92內進入液壓油產生壓力從而使得銅套90產生變形，變形的銅套90會給予C軸3 —個抱緊力，以此消除C軸3的抖動，如C軸3處于邊加工邊旋轉過程時，其旋轉驅動力要大于防止抖動的抱緊力，這樣可以提高加工精度。
[0030]第二檢測裝置13的檢測反饋如上述第一檢測裝置8的使用過程相同。
[0031]同樣A軸5在連續(xù)加工過程中也會產生切削抗力，使A軸5產生抖動，此時通過控制單元控制第二液壓比例閥143動作，實現第二液壓比例閥143給予剎車油缸140供油，供油多少根據抖動的大小通過控制單元控制第二液壓比例閥143確定，即可實現剎車油缸140進油流量大小的控制，通過活塞帶動剎車片142動作，從而使得剎車盤141夾緊A軸5，以此消除A軸5的抖動，提高加工精度。
[0032]上述C軸3的一端通過一過渡盤30與第一鋼輪20固定連接，另一端通過一連接盤4與主機箱10連接，主機箱10與副機箱11之間鉸接，過渡盤30與C軸3和第一鋼輪20之間分別通過緊固件連接在一起，連接盤4與C軸3和主機箱10之間也分別通過緊固件連接在一起，互相之間可拆卸，便于安裝，維護和使用，此外，C軸3、連接盤4與副機箱11也可以做成一體結構。
[0033]上述減速器也可以采用R V減速機。
[0034]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.用于數控銑床的五軸動力頭A軸和C軸的驅動裝置，包括驅動C軸轉動的第一動力裝置和驅動A軸擺度的第二動力裝置，其特征在于，所述第一動力裝置包括安裝在主機箱內的第一直驅伺服電機，所述第一直驅伺服電機的動力輸出端連接第一諧波減速器的波發(fā)生器，所述第一諧波減速器的鋼輪通過緊固件與所述C軸連接在一起；所述第二動力裝置包括安裝在副機箱內的第二直驅伺服電機，所述副機箱鉸接安裝于所述主機箱上，所述第二直驅伺服電機的動力輸出端與第二諧波減速器的波發(fā)生器連接，所述第二諧波減速器的鋼輪與所述副機箱通過緊固件連接在一起。
2.根據權利要求1所述的用于數控銑床的五軸動力頭A軸和C軸的驅動裝置，其特征在于，所述主機箱內設有用于消除傳動間隙的第一檢測裝置，所述第一檢測裝置包括貫穿所述第一諧波減速器的中心孔的第一連接套，所述第一連接套的一端與所述第一諧波減速器的鋼輪通過緊固件固定連接，另一端與第一光柵尺連接，所述第一光柵尺通過控制單元與所述第一直驅伺服電機連接。
3.根據權利要求2所述的用于數控銑床的五軸動力頭A軸和C軸的驅動裝置，其特征在于，所述主機箱內設有用于消除C軸抖動的第一液壓夾緊裝置，所述第一液壓夾緊裝置包括套設在所述C軸外部的銅套，所述銅套的外部套設一鋼套，所述鋼套與所述主機箱固定連接，所述銅套的一端與所述鋼套之間通過緊固件固定連接，另一端通過一支撐座與所述C軸的軸承連接，所述銅套與所述鋼套之間形成一密封的液壓油腔，所述銅套的內壁與所述C軸的外表面相抵，所述鋼套上設有與所述液壓油腔連通的進油油道，所述液壓油腔與第一液壓比例閥連接，所述第一液壓比例閥與所述控制單元連接。
4.根據權利要求1所述的用于數控銑床的五軸動力頭A軸和C軸的驅動裝置，其特征在于，所述副機箱內設有用于消除傳動間隙的第二檢測裝置，所述第二檢測裝置包括貫穿所述第二諧波減速器的中心孔的第二連接套，所述第二連接套的一端與所述第二諧波減速器的鋼輪通過緊固件固定連接，另一端與第二光柵尺連接，所述第二光柵尺通過控制單元與所述第二直驅伺服電機連接。
5.根據權利要求4所述的用于數控銑床的五軸動力頭A軸和C軸的驅動裝置，其特征在于，所述副機箱內設有用于消除A軸抖動的第二液壓夾緊裝置，所述第二液壓夾緊裝置包括與所述副機箱固定連接的剎車盤，所述剎車盤設置于所述第二諧波減速器相對的一偵牝與所述剎車盤位置對應設有一剎車片，所述剎車片與剎車油缸的活塞連接，所述剎車油缸的缸體固定在所述副機箱上，所述剎車油缸連接第二液壓比例閥，所述第二液壓比例閥連接所述控制單元。
6.根據權利要求5所述的用于數控銑床的五軸動力頭A軸和C軸的驅動裝置，其特征在于，所述第二直驅伺服電機的外周設有一防護罩，所述防護罩固定安裝于所述副機箱上。
【文檔編號】B23Q11/00GK203804640SQ201420063655
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年2月12日 優(yōu)先權日:2014年2月12日
【發(fā)明者】杜明乾 申請人:山東宏泰機械科技股份有限公司