本發(fā)明是關(guān)于碳纖維、鈦合金等難加工材料螺旋軌跡制孔技術(shù)，涉及一種行星減速式調(diào)節(jié)偏心量螺旋銑孔裝置。

背景技術(shù)：

為了提高飛行器的運載能力，鈦合金、碳纖維復(fù)合材料等難加工材料被廣泛應(yīng)用于大型飛行器的制造，其制孔技術(shù)的優(yōu)劣將直接影響飛行器的裝配精度以及使用壽命。據(jù)統(tǒng)計70％的飛機(jī)機(jī)體疲勞失效事故起因于結(jié)構(gòu)連接部位，80％的疲勞裂紋發(fā)生于連接孔處。面向柔性制造的大型機(jī)器人制孔系統(tǒng)，以其結(jié)構(gòu)簡單、柔性高、效率高、適應(yīng)場合廣泛等突出優(yōu)點，成為國內(nèi)外航空航天領(lǐng)域大型構(gòu)件應(yīng)用最為廣泛的制孔方式。

傳統(tǒng)鉆孔加工過程是一個連續(xù)的切削過程，刀刃始終與工件相接觸。切削時接觸面溫度很高，而對于導(dǎo)熱性差的材料，連續(xù)的切削過程使溫度不斷累積，加速了刀具的磨損，并導(dǎo)致加工表面質(zhì)量下降。螺旋銑孔過程是斷續(xù)銑削過程，有利于刀具的散熱，從而降低了因溫度累積而造成刀具磨損失效的風(fēng)險。與傳統(tǒng)鉆孔相比，螺旋銑孔過程中可以采用微量潤滑以及空冷方式來實現(xiàn)冷卻，是一個綠色環(huán)保的過程。偏心加工的方式使得切屑有足夠的空間從孔槽排出，排屑方式不再是影響孔表面質(zhì)量的主要因素。

在專利CN200910306026.8、專利CN201020263681.8、專利CN200920308766及專利CN201310604032.8中所示的徑向偏移結(jié)構(gòu)均采用內(nèi)外偏心套筒結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)偏心量，通過驅(qū)動電機(jī)在線調(diào)整內(nèi)外套筒相對旋轉(zhuǎn)角度以改變刀具的偏心量，但由于其無位移反饋元件，并存在在線調(diào)整控制算法復(fù)雜、在線調(diào)整可靠性差、對控制系統(tǒng)要求高、調(diào)整精度差等一系列問題；在專利CN201110038893.5、專利CN201110088154.7、專利US6382890B1及專利CN201310105521.9中所示的徑向偏移結(jié)構(gòu)均采用雙偏心結(jié)構(gòu)通過蝸輪蝸桿調(diào)節(jié)偏心量，但由于蝸輪蝸桿通過大傳動比微量旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)偏心量，不僅其傳動效率低，而且為非線性調(diào)節(jié)計算復(fù)雜，蝸輪蝸桿存在反向間隙，進(jìn)而影響調(diào)節(jié)精度；在專利CN201210150627.6及專利CN201220218351.6中均采用雙楔塊結(jié)構(gòu)，通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動線性微量調(diào)節(jié)，對控制系統(tǒng)要求較高；在專利CN201020148675.8徑向偏移結(jié)構(gòu)采用燕尾槽、偏移滑塊結(jié)構(gòu)，通過旋轉(zhuǎn)齒輪驅(qū)動鑲嵌在偏移滑塊上的齒條調(diào)節(jié)偏心量，緊定螺釘抱緊偏心結(jié)構(gòu)，在專利CN201210157184.3中采用燕尾槽滑塊結(jié)構(gòu)，通過彈簧回復(fù)結(jié)構(gòu)、差動螺釘調(diào)節(jié)偏心量，利用楔塊抱死結(jié)構(gòu)緊固偏心距，在專利CN201410334409.7采用偏移滑塊結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)偏心距，通過旋轉(zhuǎn)活動消隙螺母減小反向間隙，旋轉(zhuǎn)抱緊螺桿緊固偏心距，專利CN201020148675.8、專利CN201210157184.3及專利CN201410334409.7均采用直接調(diào)節(jié)，無法實現(xiàn)大傳動比線性微量調(diào)節(jié)；上述專利均無位移反饋元件，實現(xiàn)精確偏心量調(diào)節(jié)。

在專利CN201210196101.1、專利CN201310604032.8及專利CN201320822144.6中均采用雙偏心套筒結(jié)構(gòu)，在自轉(zhuǎn)動力源功率相同外形體積相當(dāng)時，內(nèi)外可旋轉(zhuǎn)套筒占用空間體積較大；在專利CN201210150627.6中采用雙楔塊結(jié)構(gòu)，其雙楔塊體積與自轉(zhuǎn)動力源體積之比較大；在專利CN201210157184.3中采用燕尾槽滑塊結(jié)構(gòu)，通過彈簧回復(fù)結(jié)構(gòu)、差動螺釘調(diào)節(jié)偏心量，利用楔塊抱死結(jié)構(gòu)緊固偏心距，雖然其偏心結(jié)構(gòu)體積與動力源體積比較小，但整體自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)偏心量由差動螺釘通過燕尾槽滑塊結(jié)構(gòu)面接觸調(diào)整，其摩擦阻力較大，調(diào)節(jié)力較大；在專利CN201410334409.7，采用偏移滑塊，電主軸固定于偏移滑塊中，由于偏移滑塊為外方內(nèi)圓，占有空間體積大，導(dǎo)致其調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)體積與自轉(zhuǎn)動力源體積之比較大。

在專利CN200910306026.8及專利CN201020263681.8中均采用雙偏心結(jié)構(gòu)，當(dāng)偏心量調(diào)節(jié)結(jié)束時，通過電磁剎車器固定雙偏心結(jié)構(gòu)的位置，其對控制系統(tǒng)要求較高；在專利CN201310604032.8中采用雙偏心套筒結(jié)構(gòu)，通過雙電機(jī)驅(qū)動內(nèi)外套在線調(diào)整偏心距，對控制系統(tǒng)要求較高；在專利CN201110038893.5中雙偏心結(jié)構(gòu)，蝸輪蝸桿調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)偏心距，利用蝸輪蝸桿自鎖固定偏心量，其在震動過程中容易發(fā)生失效；在專利CN201210157184.3中采用燕尾槽滑塊結(jié)構(gòu)，通過彈簧回復(fù)結(jié)構(gòu)、差動螺釘調(diào)節(jié)偏心量，利用楔塊抱死結(jié)構(gòu)緊固偏心距、在專利CN201410334409.7采用偏移滑塊結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)偏心距，利用旋轉(zhuǎn)抱緊螺桿緊固偏心距，以上專利由于螺桿與滑塊為小面積接觸所需預(yù)緊力較大，且須借助增力工具調(diào)節(jié)，調(diào)整復(fù)雜。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)上述提出的技術(shù)問題，而提供一種行星減速式調(diào)節(jié)偏心量螺旋銑孔裝置。本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下：

一種行星減速式調(diào)節(jié)偏心量螺旋銑孔裝置，包括自轉(zhuǎn)系統(tǒng)、公轉(zhuǎn)系統(tǒng)、徑向偏心量調(diào)節(jié)系統(tǒng)、夾緊制動系統(tǒng)組件和軸向進(jìn)給系統(tǒng)；

所述自轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括電主軸，所述電主軸的前端通過彈簧卡套與銑刀刀具連接，所述電主軸的后端設(shè)有接線，所述電主軸的前段外壁套接有電主軸固定座Ⅰ，所述電主軸的中段外壁套接有電主軸固定座Ⅱ；

所述公轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括殼體套筒和公轉(zhuǎn)套筒，所述殼體套筒的前端設(shè)有軸承前端蓋，所述殼體套筒的后端設(shè)有殼體后端蓋，所述殼體后端蓋上設(shè)有錐孔形引導(dǎo)套和與所述接線連接的過孔導(dǎo)電環(huán)，所述殼體后端蓋和所述殼體套筒之間設(shè)有軸承后端蓋，所述公轉(zhuǎn)套筒的前端設(shè)有公轉(zhuǎn)套筒前端蓋，所述公轉(zhuǎn)套筒前端蓋上設(shè)有所述彈簧卡套穿過的孔，所述公轉(zhuǎn)套筒前端蓋的外壁通過公轉(zhuǎn)軸承Ⅰ與所述殼體套筒的內(nèi)壁連接，所述軸承前端蓋套接在所述公轉(zhuǎn)套筒前端蓋的外壁上且將所述公轉(zhuǎn)軸承Ⅰ壓在所述殼體套筒和所述公轉(zhuǎn)套筒前端蓋上，所述公轉(zhuǎn)套筒的后端設(shè)有公轉(zhuǎn)套筒后端蓋，所述公轉(zhuǎn)套筒后端蓋上設(shè)有所述接線穿過的孔，所述公轉(zhuǎn)套筒后端蓋的外壁通過公轉(zhuǎn)軸承Ⅱ與所述殼體套筒的內(nèi)壁連接，所述軸承后端蓋套接在所述公轉(zhuǎn)套筒后端蓋的外壁上且將所述公轉(zhuǎn)軸承Ⅱ壓在所述殼體套筒和所述公轉(zhuǎn)套筒后端蓋上，所述電主軸后端相對應(yīng)的所述公轉(zhuǎn)套筒后端蓋的內(nèi)壁設(shè)有剛度增強(qiáng)環(huán)(所述公轉(zhuǎn)套筒后端蓋為薄壁件同時承受較大扭矩，故需要所述剛度增強(qiáng)環(huán))，所述公轉(zhuǎn)套筒后端蓋的外壁設(shè)有大帶輪，所述殼體套筒的外壁設(shè)有伺服電機(jī)架，所述伺服電機(jī)架上設(shè)有伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)的輸出軸上設(shè)有小帶輪，所述小帶輪通過穿過所述殼體后端蓋的同步帶與所述大帶輪連接；

所述徑向偏心量調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括位于所述電主軸固定座Ⅰ相對應(yīng)的所述公轉(zhuǎn)套筒的內(nèi)壁上的導(dǎo)軌定位環(huán)，位于所述電主軸固定座Ⅱ相對應(yīng)的所述公轉(zhuǎn)套筒的內(nèi)壁上的導(dǎo)軌定位半環(huán)，位于所述電主軸固定座Ⅱ上端的齒條和齒輪軸，所述導(dǎo)軌定位環(huán)上設(shè)有直線滑軌Ⅰ，所述直線滑軌Ⅰ通過固定在所述電主軸固定座Ⅰ上的滑塊Ⅰ與所述電主軸固定座Ⅰ的下端連接，所述導(dǎo)軌定位半環(huán)上設(shè)有直線滑軌Ⅱ，所述直線滑軌Ⅱ通過固定在所述電主軸固定座Ⅱ上的滑塊Ⅱ與所述電主軸固定座Ⅱ的下端連接，所述導(dǎo)軌定位半環(huán)的側(cè)壁設(shè)有位移傳感器，所述滑塊Ⅱ上設(shè)有傳感器連接板，所述位移傳感器通過復(fù)位彈簧與所述傳感器連接板連接，所述直線滑軌Ⅰ和所述直線滑軌Ⅱ的延伸方向均垂直于所述電主軸的軸線，所述導(dǎo)軌定位半環(huán)的前側(cè)設(shè)有與所述公轉(zhuǎn)套筒的內(nèi)壁固定連接的齒輪軸定位環(huán)，所述導(dǎo)軌定位半環(huán)的后側(cè)設(shè)有與所述公轉(zhuǎn)套筒的內(nèi)壁固定連接的制動盤定位環(huán)，所述齒輪軸的一端設(shè)有滑塊聯(lián)軸器，所述齒輪軸的另一端依次穿過所述公轉(zhuǎn)套筒后端蓋、所述剛度增強(qiáng)環(huán)、所述制動盤定位環(huán)與所述齒輪軸定位環(huán)連接，所述齒輪軸上設(shè)有與所述齒條連接的齒輪，所述徑向偏心量調(diào)節(jié)系統(tǒng)還包括通過所述滑塊聯(lián)軸器驅(qū)動所述齒輪軸旋轉(zhuǎn)的行星輪減速機(jī)構(gòu)；

所述夾緊制動系統(tǒng)組件包括連接盤，摩擦片和壓盤，所述連接盤與所述電主軸固定座Ⅰ的前端固定連接，所述摩擦片與所述連接盤的前端固定連接，所述壓盤通過滑鍵與位于所述公轉(zhuǎn)套筒前端蓋的內(nèi)壁上的滑槽連接，所述公轉(zhuǎn)套筒前端蓋的前端設(shè)有兩個中空調(diào)整螺桿，所述中空調(diào)整螺桿上設(shè)有拉桿，所述拉桿的另一端設(shè)有限位盤，所述拉桿依次穿過所述公轉(zhuǎn)套筒前端蓋和所述壓盤，所述壓盤位于所述摩擦片的一側(cè)設(shè)有容納所述限位盤的凹槽，所述拉桿上套接有彈簧，所述彈簧位于所述壓盤與所述公轉(zhuǎn)套筒前端蓋的前端內(nèi)壁之間，所述夾緊制動系統(tǒng)組件還包括位于所述制動盤定位環(huán)和所述電主軸固定座Ⅱ之間的制動盤，所述制動盤與所述電主軸固定座Ⅱ固定連接；

所述軸向進(jìn)給系統(tǒng)包括軸向進(jìn)給裝置和托板，所述殼體套筒通過所述托板與所述軸向進(jìn)給裝置連接。

所述行星輪減速機(jī)構(gòu)包括行星輪殼體，位于所述行星輪殼體前端的行星輪殼體前端蓋，位于所述行星輪殼體后端的行星輪殼體后端蓋，位于所述行星輪殼體后端蓋與所述行星輪殼體之間的行星架支撐，位于所述行星輪殼體內(nèi)的行星架及輸出軸支撐架，位于所述行星架支撐與所述行星架及輸出軸支撐架之間的行星架，搖輪，輸入軸、太陽輪傳動軸，位于所述行星架內(nèi)的太陽輪和與所述太陽輪嚙合的多個行星輪，所述輸入軸一端通過鍵Ⅰ與所述搖輪連接，另一端依次穿過所述行星輪殼體后端蓋和所述行星架支撐并通過齒式聯(lián)軸器與所述太陽輪傳動軸連接，所述太陽輪傳動軸通過鍵Ⅱ與所述太陽輪連接，所述行星架兩端分別通過軸承與所述行星架支撐和所述行星架及輸出軸支撐架連接，所述行星輪通過行星輪軸與所述行星架連接，所述行星輪與固定在所述行星輪殼體內(nèi)壁上的內(nèi)齒輪嚙合，所述行星輪殼體后端蓋上設(shè)有偏心距刻度盤，所述偏心距刻度盤位于所述搖輪與所述行星輪殼體后端蓋之間，所述行星輪減速機(jī)構(gòu)還包括小齒輪軸、輸出軸和大齒輪，所述小齒輪軸的一端通過鍵Ⅲ與所述行星架連接，所述小齒輪軸的另一端設(shè)有小齒輪，所述輸出軸的一端通過軸承與所述行星架及輸出軸支撐架連接，所述大齒輪通過鍵Ⅳ與所述輸出軸連接，并與所述小齒輪嚙合，所述輸出軸的另一端依次穿過位于所述行星輪殼體前端蓋上的定位套和位于所述殼體后端蓋上的所述錐孔形引導(dǎo)套與所述滑塊聯(lián)軸器連接，所述錐孔形引導(dǎo)套套接在所述定位套上，所述錐孔形引導(dǎo)套的徑向設(shè)有緊定螺釘。

所述軸向進(jìn)給裝置包括底座，固定在所述底座一端上的步進(jìn)電機(jī)以及絲杠，所述步進(jìn)電機(jī)的輸出端通過聯(lián)軸器與所述絲杠連接，所述絲杠上設(shè)有絲杠螺母，所述絲杠螺母與所述托板固定連接，所述底座上還設(shè)有軸向延伸的軸向?qū)к墸鐾邪逋ㄟ^滑塊Ⅲ與所述軸向?qū)к夁B接，所述底座前端設(shè)有用于所述銑刀刀具穿過的刀具定位套，所述底座后端設(shè)有連接法蘭。

所述過孔導(dǎo)電環(huán)，所述伺服電機(jī)和所述步進(jìn)電機(jī)均外接調(diào)頻電源。

所述導(dǎo)軌定位環(huán)，所述齒輪軸定位環(huán)，所述制動盤定位環(huán)和所述剛度增強(qiáng)環(huán)的環(huán)內(nèi)均為跑道形偏心孔。

所述同步帶上設(shè)有張緊輪，所述張緊輪通過張緊輪軸與所述伺服電機(jī)架連接，所述張緊輪軸通過耳板與所述殼體后端蓋連接。

所述殼體后端蓋上設(shè)有位移量顯示屏。

所述拉桿通過防松螺母與所述中空調(diào)整螺桿連接。

所述軸承前端蓋與所述公轉(zhuǎn)套筒前端蓋之間和所述軸承后端蓋與所述公轉(zhuǎn)套筒后端蓋之間均設(shè)有密封圈。

所述滑塊Ⅰ上設(shè)有與所述直線滑軌Ⅰ接觸的滾珠；所述滑塊Ⅱ上設(shè)有與所述直線滑軌Ⅱ接觸的滾珠。

所述徑向偏心量調(diào)節(jié)系統(tǒng)利用所述搖輪驅(qū)動所述行星輪減速機(jī)構(gòu)，通過所述滑塊聯(lián)軸器與所述齒輪軸對接，驅(qū)動固定在所述電主軸固定座Ⅱ上的所述齒條，達(dá)到提高所述搖輪與所述齒輪軸相對轉(zhuǎn)角比，進(jìn)而實現(xiàn)通過所述搖輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述齒條微量線性移動，即實現(xiàn)所述電主軸高精度偏心調(diào)節(jié)的目的；所述夾緊制動系統(tǒng)組件利用所述中空調(diào)整螺桿拉動所述拉桿帶動所述壓盤克服與恢復(fù)所述彈簧壓力，使所述壓盤與所述摩擦片分離與結(jié)合，達(dá)到所述電主軸偏心調(diào)節(jié)與夾緊的目的。

由于蝸輪蝸桿或在線電機(jī)調(diào)節(jié)的雙偏心套筒結(jié)構(gòu)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動或螺桿螺釘調(diào)節(jié)的滑槽滑塊結(jié)構(gòu)、齒輪直接驅(qū)動齒條的滑塊結(jié)構(gòu)或螺桿驅(qū)動偏移滑塊結(jié)構(gòu)，其雙偏心套筒結(jié)構(gòu)存在旋轉(zhuǎn)非線性微量調(diào)節(jié)的計算復(fù)雜，精度難以保證，電動或螺桿調(diào)節(jié)的線性滑槽滑塊結(jié)構(gòu)，其電動方式控制算法復(fù)雜、螺桿調(diào)節(jié)方式無大傳動比微量調(diào)節(jié)等缺點，本發(fā)明提出一種通過所述行星輪減速機(jī)構(gòu)實現(xiàn)將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為線性微量調(diào)節(jié)所述銑刀刀具偏心量的目的，其調(diào)節(jié)精度高、調(diào)節(jié)省力、自重降低、夾緊可靠方便的螺旋銑孔裝置。該裝置通過所述連接法蘭與工業(yè)機(jī)器人末端相連，降低了工業(yè)機(jī)器人自身剛度差承載低對位置精度的影響，適用于航空航天領(lǐng)域碳纖維、鈦合金等難加工材料的高效制孔。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

1.調(diào)節(jié)精度高

在專利CN200910306026.8、專利CN201020263681.8、專利CN200920308766及專利CN201310604032.8中所示的徑向偏移結(jié)構(gòu)均采用內(nèi)外偏心套筒結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)偏心量，通過驅(qū)動電機(jī)在線調(diào)整內(nèi)外套筒相對旋轉(zhuǎn)角度以改變刀具的偏心量，但由于其無位移反饋元件，并存在在線調(diào)整控制算法復(fù)雜、在線調(diào)整可靠性差、對控制系統(tǒng)要求高、調(diào)整精度差等一系列問題；在專利CN201110038893.5、專利CN201110088154.7、專利US6382890B1及專利CN201310105521.9中所示的徑向偏移結(jié)構(gòu)均采用雙偏心結(jié)構(gòu)通過蝸輪蝸桿調(diào)節(jié)偏心量，但由于蝸輪蝸桿通過大傳動比微量旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)偏心量，不僅其傳動效率低，而且為非線性調(diào)節(jié)計算復(fù)雜，蝸輪蝸桿存在反向間隙，進(jìn)而影響調(diào)節(jié)精度；在專利CN201210150627.6及專利CN201220218351.6中均采用雙楔塊結(jié)構(gòu)，通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動線性微量調(diào)節(jié)，對控制系統(tǒng)要求較高；在專利CN201020148675.8徑向偏移結(jié)構(gòu)采用燕尾槽、偏移滑塊結(jié)構(gòu)，通過旋轉(zhuǎn)齒輪驅(qū)動鑲嵌在偏移滑塊上的齒條調(diào)節(jié)偏心量，緊定螺釘抱緊偏心結(jié)構(gòu)，在專利CN201210157184.3中采用燕尾槽滑塊結(jié)構(gòu)，通過彈簧回復(fù)結(jié)構(gòu)、差動螺釘調(diào)節(jié)偏心量，利用楔塊抱死結(jié)構(gòu)緊固偏心距，在專利CN201410334409.7采用偏移滑塊結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)偏心距，通過旋轉(zhuǎn)活動消隙螺母減小反向間隙，旋轉(zhuǎn)抱緊螺桿緊固偏心距，專利CN201020148675.8、專利CN201210157184.3及專利CN201410334409.7均采用直接調(diào)節(jié)，無法實現(xiàn)大傳動比線性微量調(diào)節(jié)；上述專利均無位移反饋元件，實現(xiàn)精確偏心量調(diào)節(jié)。

本發(fā)明的徑向偏心量調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過可拆卸式行星輪減速機(jī)構(gòu)實現(xiàn)大傳動比傳動，通過齒輪齒條將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為電主軸的徑向微量線性移動，而且通過安裝在導(dǎo)軌定位半環(huán)上的位移傳感器和安裝在滑塊Ⅱ上設(shè)有傳感器連接板，實現(xiàn)反饋實時精確調(diào)節(jié)偏心量，由于滑塊Ⅰ、滑塊Ⅱ分別與直線滑軌Ⅰ和直線滑軌Ⅱ為滾動摩擦接觸，摩擦阻力小，即本發(fā)明的徑向偏心量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，不僅能實現(xiàn)大傳動比的微量線性精確調(diào)節(jié)偏心量，而且所需的輸入功率也很小。

2.調(diào)節(jié)省力、自重降低

在專利CN201210196101.1、專利CN201310604032.8及專利CN201320822144.6中均采用雙偏心套筒結(jié)構(gòu)，在自轉(zhuǎn)動力源功率相同外形體積相當(dāng)時，內(nèi)外可旋轉(zhuǎn)套筒占用空間體積較大；在專利CN201210150627.6中采用雙楔塊結(jié)構(gòu)，其雙楔塊體積與自轉(zhuǎn)動力源體積之比較大；在專利CN201210157184.3中采用燕尾槽滑塊結(jié)構(gòu)，通過彈簧回復(fù)結(jié)構(gòu)、差動螺釘調(diào)節(jié)偏心量，利用楔塊抱死結(jié)構(gòu)緊固偏心距，雖然其偏心結(jié)構(gòu)體積與動力源體積比較小，但整體自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)偏心量由差動螺釘通過燕尾槽滑塊結(jié)構(gòu)面接觸調(diào)整，其摩擦阻力較大，調(diào)節(jié)力較大；在專利CN201410334409.7，采用偏移滑塊，電主軸固定于偏移滑塊中，由于偏移滑塊為外方內(nèi)圓，占有空間體積大，導(dǎo)致其調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)體積與自轉(zhuǎn)動力源體積之比較大。

本發(fā)明的徑向偏心量調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用導(dǎo)軌定位環(huán)，齒輪軸定位環(huán)，制動盤定位環(huán)和剛度增強(qiáng)環(huán)均為環(huán)外為圓形，環(huán)內(nèi)為跑道形偏心孔，電主軸通過直線滑軌Ⅰ和直線滑軌Ⅱ在導(dǎo)軌定位環(huán)和導(dǎo)軌定位半環(huán)內(nèi)滑移，由于滑塊Ⅰ、滑塊Ⅱ分別與直線滑軌Ⅰ和直線滑軌Ⅱ為滾動摩擦接觸，摩擦阻力小，相對已有公開專利滑塊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)方便省力。由于電主軸相對公轉(zhuǎn)套筒偏心位置由導(dǎo)軌定位環(huán)和導(dǎo)軌定位半環(huán)支撐，而其夾緊通過摩擦片與壓盤的彈簧壓力軸向夾緊，相對于雙偏心套結(jié)構(gòu)、偏移滑塊結(jié)構(gòu)，使其調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)體積與自轉(zhuǎn)動力源體積之比大大減小，占用空間減小，同等材料下，相對自重降低。

3.夾緊簡單方便、省力、工作穩(wěn)定性高

在專利CN200910306026.8及專利CN201020263681.8中均采用雙偏心結(jié)構(gòu)，當(dāng)偏心量調(diào)節(jié)結(jié)束時，通過電磁剎車器固定雙偏心結(jié)構(gòu)的位置，其對控制系統(tǒng)要求較高；在專利CN201310604032.8中采用雙偏心套筒結(jié)構(gòu)，通過雙電機(jī)驅(qū)動內(nèi)外套在線調(diào)整偏心距，對控制系統(tǒng)要求較高；在專利CN201110038893.5中雙偏心結(jié)構(gòu)，蝸輪蝸桿調(diào)節(jié)偏心距，利用蝸輪蝸桿自鎖固定偏心量，其在振動過程中容易發(fā)生失效；在專利CN201210157184.3中采用燕尾槽滑塊結(jié)構(gòu)，通過彈簧回復(fù)結(jié)構(gòu)、差動螺釘調(diào)節(jié)偏心量，利用楔塊抱死結(jié)構(gòu)緊固偏心距、在專利CN201410334409.7采用偏移滑塊結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)偏心距，利用旋轉(zhuǎn)抱緊螺桿緊固偏心距，以上專利由于螺桿與滑塊為小面積接觸所需預(yù)緊力較大，且須借助增力工具調(diào)節(jié)，調(diào)整復(fù)雜。

本發(fā)明的夾緊制動系統(tǒng)組件采用彈簧恢復(fù)力壓緊摩擦片在連接盤上軸向夾緊，相對于電磁剎車器，制動簡單方便；又由于摩擦片與連接盤為面接觸，所需彈簧壓力較小，相對于徑向螺釘抱緊結(jié)構(gòu)，所需預(yù)緊力較小，夾緊可靠；相對于蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)，無自鎖失效，工作穩(wěn)定性高。

基于上述理由本發(fā)明可在制孔技術(shù)等領(lǐng)域廣泛推廣。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1是本發(fā)明的具體實施方式中行星減速式調(diào)節(jié)偏心量螺旋銑孔裝置的空間結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的具體實施方式中行星減速式調(diào)節(jié)偏心量螺旋銑孔裝置的剖視圖。

圖3是本發(fā)明的具體實施方式中行星減速式調(diào)節(jié)偏心量螺旋銑孔裝置在殼體套筒和殼體后端蓋內(nèi)的結(jié)構(gòu)的剖視圖(剖視方向如圖2中的A-A向)。

圖4是本發(fā)明的具體實施方式中行星輪減速機(jī)構(gòu)的剖視圖。

圖5是本發(fā)明的具體實施方式中行星減速式調(diào)節(jié)偏心量螺旋銑孔裝置(去除行星輪減速機(jī)構(gòu))在加工孔過程中的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明的具體實施方式中行星減速式調(diào)節(jié)偏心量螺旋銑孔裝置在殼體套筒和殼體后端蓋內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是利用本發(fā)明的具體實施方式中行星減速式調(diào)節(jié)偏心量螺旋銑孔裝置進(jìn)行螺旋銑孔一較佳實施案例的工作流程圖。

具體實施方式

如圖1-圖7所示，一種行星減速式調(diào)節(jié)偏心量螺旋銑孔裝置，包括自轉(zhuǎn)系統(tǒng)1、公轉(zhuǎn)系統(tǒng)2、徑向偏心量調(diào)節(jié)系統(tǒng)3、夾緊制動系統(tǒng)組件4和軸向進(jìn)給系統(tǒng)5；

所述自轉(zhuǎn)系統(tǒng)1包括電主軸6，所述電主軸6的前端通過彈簧卡套7與銑刀刀具8連接，所述電主軸6的后端設(shè)有接線9，所述電主軸6的前段外壁套接有電主軸固定座Ⅰ10，所述電主軸6的中段外壁套接有電主軸固定座Ⅱ11；

所述公轉(zhuǎn)系統(tǒng)2包括殼體套筒12和公轉(zhuǎn)套筒13，所述殼體套筒12的前端設(shè)有軸承前端蓋14，所述殼體套筒12的后端設(shè)有殼體后端蓋15，所述殼體后端蓋15上設(shè)有錐孔形引導(dǎo)套16和與所述接線9連接的過孔導(dǎo)電環(huán)17，所述殼體后端蓋15和所述殼體套筒12之間設(shè)有軸承后端蓋18，所述公轉(zhuǎn)套筒13的前端設(shè)有公轉(zhuǎn)套筒前端蓋19，所述公轉(zhuǎn)套筒前端蓋19上設(shè)有所述彈簧卡套7穿過的孔，所述公轉(zhuǎn)套筒前端蓋19的外壁通過公轉(zhuǎn)軸承Ⅰ20與所述殼體套筒12的內(nèi)壁連接，所述軸承前端蓋14套接在所述公轉(zhuǎn)套筒前端蓋19的外壁上且將所述公轉(zhuǎn)軸承Ⅰ20壓在所述殼體套筒12和所述公轉(zhuǎn)套筒前端蓋19上，所述公轉(zhuǎn)套筒13的后端設(shè)有公轉(zhuǎn)套筒后端蓋21，所述公轉(zhuǎn)套筒后端蓋21上設(shè)有所述接線9穿過的孔，所述公轉(zhuǎn)套筒后端蓋21的外壁通過公轉(zhuǎn)軸承Ⅱ22與所述殼體套筒12的內(nèi)壁連接，所述軸承后端蓋18套接在所述公轉(zhuǎn)套筒后端蓋21的外壁上且將所述公轉(zhuǎn)軸承Ⅱ22壓在所述殼體套筒12和所述公轉(zhuǎn)套筒后端蓋21上，所述電主軸6后端相對應(yīng)的所述公轉(zhuǎn)套筒后端蓋21的內(nèi)壁設(shè)有剛度增強(qiáng)環(huán)23，所述公轉(zhuǎn)套筒后端蓋21的外壁設(shè)有大帶輪24，所述殼體套筒12的外壁設(shè)有伺服電機(jī)架25，所述伺服電機(jī)架25上設(shè)有伺服電機(jī)26，所述伺服電機(jī)26的輸出軸上設(shè)有小帶輪27，所述小帶輪27通過穿過所述殼體后端蓋15的同步帶28與所述大帶輪24連接；

所述徑向偏心量調(diào)節(jié)系統(tǒng)3包括位于所述電主軸固定座Ⅰ10相對應(yīng)的所述公轉(zhuǎn)套筒13的內(nèi)壁上的導(dǎo)軌定位環(huán)29，位于所述電主軸固定座Ⅱ11相對應(yīng)的所述公轉(zhuǎn)套筒13的內(nèi)壁上的導(dǎo)軌定位半環(huán)30，位于所述電主軸固定座Ⅱ11上端的齒條31和齒輪軸32，所述導(dǎo)軌定位環(huán)29上設(shè)有直線滑軌Ⅰ33，所述直線滑軌Ⅰ33通過固定在所述電主軸固定座Ⅰ10上的滑塊Ⅰ34與所述電主軸固定座Ⅰ10的下端連接，所述導(dǎo)軌定位半環(huán)30上設(shè)有直線滑軌Ⅱ35，所述直線滑軌Ⅱ35通過固定在所述電主軸固定座Ⅱ11上的滑塊Ⅱ36與所述電主軸固定座Ⅱ11的下端連接，所述導(dǎo)軌定位半環(huán)30的側(cè)壁設(shè)有位移傳感器37，所述滑塊Ⅱ36上設(shè)有傳感器連接板38，所述位移傳感器37通過復(fù)位彈簧39與所述傳感器連接板38連接，所述直線滑軌Ⅰ33和所述直線滑軌Ⅱ35的延伸方向均垂直于所述電主軸6的軸線，所述導(dǎo)軌定位半環(huán)30的前側(cè)設(shè)有與所述公轉(zhuǎn)套筒13的內(nèi)壁固定連接的齒輪軸定位環(huán)40，所述導(dǎo)軌定位半環(huán)30的后側(cè)設(shè)有與所述公轉(zhuǎn)套筒13的內(nèi)壁固定連接的制動盤定位環(huán)41，所述齒輪軸32的一端設(shè)有滑塊聯(lián)軸器42，所述齒輪軸32的另一端依次穿過所述公轉(zhuǎn)套筒后端蓋21、所述剛度增強(qiáng)環(huán)23、所述制動盤定位環(huán)41與所述齒輪軸定位環(huán)40連接，所述齒輪軸32上設(shè)有與所述齒條31連接的齒輪43，所述徑向偏心量調(diào)節(jié)系統(tǒng)3還包括通過所述滑塊聯(lián)軸器42驅(qū)動所述齒輪軸32旋轉(zhuǎn)的行星輪減速機(jī)構(gòu)；

所述夾緊制動系統(tǒng)組件4包括連接盤44，摩擦片45和壓盤46，所述連接盤44與所述電主軸固定座Ⅰ10的前端固定連接，所述摩擦片45與所述連接盤44的前端固定連接，所述壓盤46通過滑鍵47與位于所述公轉(zhuǎn)套筒前端蓋19的內(nèi)壁上的滑槽48連接，所述公轉(zhuǎn)套筒前端蓋19的前端設(shè)有兩個中空調(diào)整螺桿49，所述中空調(diào)整螺桿49上設(shè)有拉桿50，所述拉桿50的另一端設(shè)有限位盤51，所述拉桿50依次穿過所述公轉(zhuǎn)套筒前端蓋19和所述壓盤46，所述壓盤46位于所述摩擦片45的一側(cè)設(shè)有容納所述限位盤51的凹槽52，所述拉桿50上套接有彈簧53，所述彈簧53位于所述壓盤46與所述公轉(zhuǎn)套筒前端蓋19的前端內(nèi)壁之間，所述夾緊制動系統(tǒng)組件4還包括位于所述制動盤定位環(huán)41和所述電主軸固定座Ⅱ11之間的制動盤54，所述制動盤54與所述電主軸固定座Ⅱ11固定連接；

所述軸向進(jìn)給系統(tǒng)5包括軸向進(jìn)給裝置和托板55，所述殼體套筒12通過所述托板55與所述軸向進(jìn)給裝置連接。

所述行星輪減速機(jī)構(gòu)包括行星輪殼體56，位于所述行星輪殼體56前端的行星輪殼體前端蓋57，位于所述行星輪殼體56后端的行星輪殼體后端蓋58，位于所述行星輪殼體后端蓋58與所述行星輪殼體56之間的行星架支撐59，位于所述行星輪殼體56內(nèi)的行星架及輸出軸支撐架60，位于所述行星架支撐59與所述行星架及輸出軸支撐架60之間的行星架61，搖輪62，輸入軸63、太陽輪傳動軸64，位于所述行星架61內(nèi)的太陽輪65和與所述太陽輪65嚙合的多個行星輪66，所述輸入軸63一端通過鍵Ⅰ67與所述搖輪62連接，另一端依次穿過所述行星輪殼體后端蓋58和所述行星架支撐59并通過齒式聯(lián)軸器68與所述太陽輪傳動軸64連接，所述太陽輪傳動軸64通過鍵Ⅱ69與所述太陽輪65連接，所述行星架61兩端分別通過軸承與所述行星架支撐59和所述行星架及輸出軸支撐架60連接，所述行星輪66通過行星輪軸70與所述行星架61連接，所述行星輪66與固定在所述行星輪殼體56內(nèi)壁上的內(nèi)齒輪71嚙合，所述行星輪殼體后端蓋58上設(shè)有偏心距刻度盤72，所述偏心距刻度盤72位于所述搖輪62與所述行星輪殼體后端蓋58之間，所述行星輪減速機(jī)構(gòu)還包括小齒輪軸73、輸出軸74和大齒輪75，所述小齒輪軸73的一端通過鍵Ⅲ76與所述行星架61連接，所述小齒輪軸73的另一端設(shè)有小齒輪77，所述輸出軸74的一端通過軸承與所述行星架及輸出軸支撐架60連接，所述大齒輪75通過鍵Ⅳ78與所述輸出軸74連接，并與所述小齒輪77嚙合，所述輸出軸74的另一端依次穿過位于所述行星輪殼體前端蓋57上的定位套79和位于所述殼體后端蓋15上的所述錐孔形引導(dǎo)套16與所述滑塊聯(lián)軸器42連接，所述錐孔形引導(dǎo)套16套接在所述定位套79上，所述錐孔形引導(dǎo)套16的徑向設(shè)有緊定螺釘80。

所述軸向進(jìn)給裝置包括底座81，固定在所述底座81一端上的步進(jìn)電機(jī)82以及絲杠83，所述步進(jìn)電機(jī)82的輸出端通過聯(lián)軸器84與所述絲杠83連接，所述絲杠83上設(shè)有絲杠螺母85，所述絲杠螺母85與所述托板55固定連接，所述底座81上還設(shè)有軸向延伸的軸向?qū)к?6，所述托板55通過滑塊Ⅲ87與所述軸向?qū)к?6連接，所述底座81前端設(shè)有用于所述銑刀刀具8穿過的刀具定位套88，所述底座81后端設(shè)有連接法蘭89。

所述過孔導(dǎo)電環(huán)17，所述伺服電機(jī)26和所述步進(jìn)電機(jī)82均外接調(diào)頻電源。

所述導(dǎo)軌定位環(huán)29，所述齒輪軸定位環(huán)40，所述制動盤定位環(huán)41和所述剛度增強(qiáng)環(huán)23的環(huán)內(nèi)均為跑道形偏心孔。

所述同步帶28上設(shè)有張緊輪90，所述張緊輪90通過張緊輪軸91與所述伺服電機(jī)架25連接，所述張緊輪軸91通過耳板92與所述殼體后端蓋15連接。

所述殼體后端蓋15上設(shè)有位移量顯示屏93。

所述拉桿50通過防松螺母94與所述中空調(diào)整螺桿49連接。

所述軸承前端蓋14與所述公轉(zhuǎn)套筒前端蓋19之間和所述軸承后端蓋18與所述公轉(zhuǎn)套筒后端蓋21之間均設(shè)有密封圈95。

所述滑塊Ⅰ34上設(shè)有與所述直線滑軌Ⅰ33接觸的滾珠；所述滑塊Ⅱ36上設(shè)有與所述直線滑軌Ⅱ35接觸的滾珠。

所述搖輪62驅(qū)動所述行星輪減速機(jī)構(gòu)，通過所述滑塊聯(lián)軸器42與所述齒輪軸32對接，進(jìn)而驅(qū)動固定在所述電主軸固定座Ⅱ11上的所述齒條31，從而實現(xiàn)通過所述搖輪62旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述齒條31微量線性移動(如圖3所示，所述電主軸6的軸線由O₁移動到O₂)，即實現(xiàn)所述電主軸6高精度偏心調(diào)節(jié)的目的。

如圖7所示，是利用本發(fā)明的具體實施方式中行星減速式調(diào)節(jié)偏心量螺旋銑孔裝置進(jìn)行螺旋銑孔一較佳實施案例的工作流程圖。其螺旋銑孔的步驟如下：

S1、將上述一種行星減速式調(diào)節(jié)偏心量螺旋銑孔裝置通過所述連接法蘭89連接于工業(yè)機(jī)器人作為終端執(zhí)行器；

S2、將所述行星輪減速機(jī)構(gòu)的所述定位套79通過所述錐孔形引導(dǎo)套16定位于所述殼體后端蓋15上，并轉(zhuǎn)動所述大帶輪24使所述輸出軸74通過所述滑塊聯(lián)軸器42與所述齒輪軸32對接，轉(zhuǎn)動所述緊定螺釘80固定所述定位套79；

S3、旋動所述中空調(diào)整螺桿49，使所述摩擦片45與所述壓盤46分離；轉(zhuǎn)動所述搖輪62，觀察所述位移量顯示屏93，調(diào)整偏心量到預(yù)定值，旋動所述中空調(diào)整螺桿49，使所述摩擦片45與所述壓盤46接觸并拆卸下所述行星輪減速機(jī)構(gòu)；

S4、加工時，工業(yè)機(jī)器人攜帶終端執(zhí)行器以一定姿態(tài)達(dá)到理論加工位；

S5、啟動所述電主軸6與所述伺服電機(jī)26，其轉(zhuǎn)速可通過調(diào)頻器調(diào)節(jié)控制，所述步進(jìn)電機(jī)82驅(qū)動所述自轉(zhuǎn)系統(tǒng)1和所述公轉(zhuǎn)系統(tǒng)2沿所述軸向?qū)к?6移動，使所述銑刀刀具8即有自轉(zhuǎn)又有公轉(zhuǎn)的沿螺旋軌跡進(jìn)行制孔加工；

S6、使所述自轉(zhuǎn)系統(tǒng)1與所述公轉(zhuǎn)系統(tǒng)2沿所述軸向?qū)к?6退回，關(guān)閉所述伺服電機(jī)26、所述步進(jìn)電機(jī)82、所述電主軸6，工業(yè)機(jī)器人停止加工。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。