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      智能高精密快速換刀伺服刀庫(kù)的制作方法

      文檔序號(hào):11566432閱讀:272來源:國(guó)知局
      智能高精密快速換刀伺服刀庫(kù)的制造方法與工藝

      技術(shù)領(lǐng)域:

      本發(fā)明涉及cnc加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,特指一種智能高精密快速換刀伺服刀庫(kù)。



      背景技術(shù):

      目前,市面上cnc加工中心的刀庫(kù)一般采用普通電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒式凸輪來帶動(dòng)滾珠式分度機(jī)構(gòu)來進(jìn)行分度而實(shí)現(xiàn)換刀。在鉆孔攻牙加工中心,也采用這類刀庫(kù),而這類刀庫(kù)主要存在以下缺點(diǎn):其一,普通電機(jī)及滾筒式凸輪和滾珠式分度機(jī)構(gòu),主要依靠傳感器來進(jìn)行定位,定位精度低且故障率較高,而且經(jīng)常有鐵屑、油污等粘附在傳感器上,造成設(shè)備出現(xiàn)誤報(bào)警,影響加工效率;其二,滾筒式凸輪傳動(dòng)扭矩小、速度慢,傳動(dòng)比也小,滾筒式凸輪是易耗品,磨損快,使用壽命較短,容易引起電機(jī)燒壞,維護(hù)成本較大;其三,常規(guī)刀庫(kù)最快換刀速度在2秒以內(nèi),目前這個(gè)換刀速度已經(jīng)不能滿足當(dāng)前高效加工要求;



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有產(chǎn)品的不足之處,高精密快速換刀伺服刀庫(kù)。

      本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其目的采用的技術(shù)方案是:一種智能高精密快速換刀伺服刀庫(kù),該刀庫(kù)包括刀盤以及均布在刀盤周邊的刀爪機(jī)構(gòu),該刀庫(kù)還包括一圓盤精密齒輪減速裝置以及驅(qū)動(dòng)圓盤精密齒輪減速裝置的伺服電機(jī);

      其中,圓盤精密齒輪減速裝置具有外轉(zhuǎn)筒、內(nèi)支撐筒以及與內(nèi)支撐筒外端面連接的外端板,外轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁與內(nèi)支撐筒外壁之間設(shè)有滾軸,內(nèi)支撐筒的內(nèi)端突出于外轉(zhuǎn)筒的內(nèi)端部并連接有固定支架;內(nèi)支撐筒的外端部凹于外轉(zhuǎn)筒的外端,外端板位于外轉(zhuǎn)筒的外端面處,且在外轉(zhuǎn)筒內(nèi)部、內(nèi)支撐筒的外端部之間空間中設(shè)有減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu),減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)疊置的并分別與外轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁的傳動(dòng)齒相配合的擺動(dòng)框,擺動(dòng)框的外壁設(shè)有與外轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁的傳動(dòng)齒相配合的傳動(dòng)齒,兩擺動(dòng)框之間以及與內(nèi)支撐筒端面、外轉(zhuǎn)筒端面之間分別設(shè)有活動(dòng)環(huán);在內(nèi)支撐筒的外端部與外端板之間設(shè)有兩個(gè)同時(shí)與兩個(gè)擺動(dòng)框的內(nèi)環(huán)接觸配合的曲軸,兩個(gè)擺動(dòng)框及其與曲軸配合的角度差使其傳動(dòng)齒與外轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁的傳動(dòng)齒交錯(cuò)嚙合從而使外轉(zhuǎn)筒按一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng),兩個(gè)曲軸的外端部穿出與外端板并分別設(shè)有輸入齒輪,在外端板外部、兩個(gè)輸入齒輪之間安裝有與兩個(gè)輸入齒輪嚙合的減速齒輪;

      在外端板的外部還連接有一罩住所述減速齒輪以及兩個(gè)輸入齒輪的外端蓋,在外端蓋的外部還設(shè)有一電機(jī)支架,電機(jī)支架上安裝有伺服電機(jī),該伺服電機(jī)的輸出端穿入外端蓋內(nèi)部并且連接有與所述減速齒輪嚙合的輸出齒輪;

      所述刀盤中心開設(shè)有中心孔且通過一設(shè)置在中心孔外側(cè)的刀盤固定環(huán)及螺絲與外轉(zhuǎn)筒的外端部鎖緊連接。

      在刀盤和刀爪機(jī)構(gòu)的外部還設(shè)有刀盤外罩,刀盤外罩分為組裝連接的左外罩和右外罩;刀盤外罩的邊緣設(shè)有供刀具露出的凹部;在刀盤的內(nèi)側(cè)方、固定支架的兩側(cè)設(shè)有內(nèi)罩支架,兩內(nèi)罩支架上分別安裝左內(nèi)罩和右內(nèi)罩并組合成刀盤內(nèi)罩,且刀盤內(nèi)罩的邊緣具有遮蔽所述刀盤外罩邊緣的翻邊部。

      外端蓋的外部還設(shè)有一機(jī)罩支架,機(jī)罩支架使伺服電機(jī)位于其內(nèi)部,且在機(jī)罩支架外部設(shè)有電機(jī)罩,電機(jī)罩呈圓臺(tái)形延伸至刀盤外罩的邊緣。

      本發(fā)明采用伺服電機(jī)作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)以及圓盤精密齒輪減速裝置作為減速傳動(dòng),伺服電機(jī)自帶編碼定位,易于控制且響應(yīng)靈敏,控制精度高、驅(qū)動(dòng)速度快,而圓盤精密齒輪減速裝置通過曲軸、擺動(dòng)框的傳動(dòng),傳動(dòng)扭矩大,可以避免傳動(dòng)慣性,定位精準(zhǔn),從而使刀庫(kù)上的刀爪和刀具運(yùn)行位置準(zhǔn)確,不會(huì)發(fā)生漏刀、錯(cuò)刀等現(xiàn)象,與傳統(tǒng)的刀庫(kù)相比,換刀速度可以提高4-5倍,有利于整個(gè)鉆孔攻牙加工效率的提高和加工精度的提高。此外,本發(fā)明增加各種屏蔽鐵屑、灰塵的端蓋、罩殼,有效地防止內(nèi)部零件受損,提升造型整潔性和美觀性,延長(zhǎng)整機(jī)使用壽命。

      附圖說明:

      圖1、圖2是本發(fā)明刀庫(kù)的整體立體示意圖;

      圖3、圖4是刀庫(kù)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖5是本發(fā)明中圓盤精密齒輪減速裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖6是另一個(gè)角度的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

      具體實(shí)施方式:

      下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

      如圖1-圖6所示,本發(fā)明所述的是一種智能高精密快速換刀伺服刀庫(kù),該刀庫(kù)包括刀盤1以及均布在刀盤1周邊的刀爪機(jī)構(gòu)2,該刀庫(kù)還包括一圓盤精密圓盤精密齒輪減速裝置3以及驅(qū)動(dòng)圓盤精密圓盤精密齒輪減速裝置3的伺服電機(jī)4;

      其中,圓盤精密齒輪減速裝置3具有外轉(zhuǎn)筒31、內(nèi)支撐筒32以及與內(nèi)支撐筒32外端面連接的外端板33,外轉(zhuǎn)筒31內(nèi)壁與內(nèi)支撐筒32外壁之間設(shè)有滾軸34,內(nèi)支撐筒32的內(nèi)端突出于外轉(zhuǎn)筒31的內(nèi)端部并連接有固定支架5;內(nèi)支撐筒32的外端部凹于外轉(zhuǎn)筒31的外端,外端板33位于外轉(zhuǎn)筒31的外端面處,且在外轉(zhuǎn)筒31內(nèi)部、內(nèi)支撐筒32的外端部之間空間中設(shè)有減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu),減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)疊置的并分別與外轉(zhuǎn)筒31內(nèi)壁的傳動(dòng)齒相配合的擺動(dòng)框35,擺動(dòng)框35的外壁設(shè)有與外轉(zhuǎn)筒31內(nèi)壁的傳動(dòng)齒相配合的傳動(dòng)齒,兩擺動(dòng)框35之間以及與內(nèi)支撐筒32端面、外轉(zhuǎn)筒31端面之間分別設(shè)有活動(dòng)環(huán)36,通過活動(dòng)環(huán)36減少擺動(dòng)框35的磨損,擺動(dòng)框35上的傳動(dòng)齒數(shù)目比外轉(zhuǎn)筒31內(nèi)壁的傳動(dòng)齒數(shù)目少一個(gè);在內(nèi)支撐筒32的外端部與外端板33之間設(shè)有兩個(gè)同時(shí)與兩個(gè)擺動(dòng)框35的內(nèi)環(huán)接觸配合的曲軸37,兩個(gè)擺動(dòng)框35及其與曲軸37配合的角度差使其傳動(dòng)齒與外轉(zhuǎn)筒31內(nèi)壁的傳動(dòng)齒交錯(cuò)嚙合從而使外轉(zhuǎn)筒31按一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng),兩個(gè)曲軸37的外端部穿出與外端板33并分別設(shè)有輸入齒輪38,在外端板33外部、兩個(gè)輸入齒輪38之間安裝有與兩個(gè)輸入齒輪38嚙合的減速齒輪39;

      在外端板33的外部還連接有一罩住所述減速齒輪39以及兩個(gè)輸入齒輪38的外端蓋331,在外端蓋331的外部還設(shè)有一電機(jī)支架41,電機(jī)支架41上安裝有伺服電機(jī)4,該伺服電機(jī)4的輸出端穿入外端蓋331內(nèi)部并且連接有與所述減速齒輪39嚙合的輸出齒輪42;外端蓋331既起到安裝電機(jī)支架41和減速齒輪39的作用,同時(shí)也起到防塵保護(hù)的效果,避免圓盤精密齒輪減速裝置內(nèi)部進(jìn)灰塵;

      所述刀盤1中心開設(shè)有中心孔且通過一設(shè)置在中心孔外側(cè)的刀盤固定環(huán)11及螺絲與外轉(zhuǎn)筒31的外端部鎖緊連接。

      通過上述結(jié)構(gòu),當(dāng)伺服電機(jī)4工作時(shí),其輸出齒輪42與減速齒輪39嚙合傳動(dòng),帶動(dòng)減速齒輪39轉(zhuǎn)動(dòng),減速齒輪39轉(zhuǎn)動(dòng)再帶動(dòng)圓盤精密齒輪減速裝置上的兩個(gè)輸入齒輪38轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而帶動(dòng)兩個(gè)曲軸37旋轉(zhuǎn),兩個(gè)曲軸37旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)兩個(gè)擺動(dòng)框35以一定的角度差分別擺動(dòng),再利用擺動(dòng)框35外壁的傳動(dòng)齒與外轉(zhuǎn)筒31內(nèi)壁的傳動(dòng)齒的配合,帶動(dòng)外轉(zhuǎn)筒31減速轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)外轉(zhuǎn)筒31和刀盤1的減速轉(zhuǎn)動(dòng);

      在刀盤1和刀爪機(jī)構(gòu)2的外部還設(shè)有刀盤外罩6,刀盤外罩6分為組裝連接的左外罩和右外罩;刀盤外罩6的邊緣設(shè)有供刀具露出的凹部61;在刀盤1的內(nèi)側(cè)方、固定支架5的兩側(cè)設(shè)有內(nèi)罩支架51,兩內(nèi)罩支架51上分別安裝左內(nèi)罩和右內(nèi)罩并組合成刀盤內(nèi)罩52,且刀盤內(nèi)罩52的邊緣具有遮蔽所述刀盤外罩6邊緣的翻邊部521。通過設(shè)置刀盤外罩6、刀盤內(nèi)罩62及其翻邊部521,能有效防止cnc加工過程中的金屬屑落入刀庫(kù),對(duì)刀庫(kù)內(nèi)部起到保護(hù)的作用,減少故障發(fā)生,延長(zhǎng)使用壽命。

      外端蓋331的外部還設(shè)有一機(jī)罩支架332,機(jī)罩支架332使伺服電機(jī)4位于其內(nèi)部,且在機(jī)罩支架332外部設(shè)有電機(jī)罩7,電機(jī)罩7呈圓臺(tái)形延伸至刀盤外罩6的邊緣,通過電機(jī)罩7進(jìn)一步加強(qiáng)防塵保護(hù)效果,也使整個(gè)刀庫(kù)外觀更為整潔美觀。

      本發(fā)明采用伺服電機(jī)作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)以及圓盤精密齒輪減速裝置作為減速傳動(dòng),伺服電機(jī)自帶編碼定位,易于控制且響應(yīng)靈敏,控制精度高、驅(qū)動(dòng)速度快,而圓盤精密齒輪減速裝置通過曲軸、擺動(dòng)框的傳動(dòng),傳動(dòng)扭矩大,可以避免傳動(dòng)慣性,定位精準(zhǔn),從而使刀庫(kù)上的刀爪和刀具運(yùn)行位置準(zhǔn)確,不會(huì)發(fā)生漏刀、錯(cuò)刀等現(xiàn)象,與傳統(tǒng)的刀庫(kù)相比,換刀速度可以提高4-5倍,有利于整個(gè)鉆孔攻牙加工效率的提高和加工精度的提高。此外,本發(fā)明增加各種屏蔽鐵屑、灰塵的端蓋、罩殼,有效地防止內(nèi)部零件受損,提升造型整潔性和美觀性,延長(zhǎng)整機(jī)使用壽命。

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