一種可交換托盤(pán)的直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明創(chuàng)造涉及一種可交換托盤(pán)的直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)，適用于中小型臥式加工中心。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)作為臥式加工中心的核心部件，在汽車(chē)，航空航天，通用機(jī)械醫(yī)療等領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。既可以通過(guò)分度定位配合夾具實(shí)現(xiàn)一次性裝夾多個(gè)零件加工的功能，又可以通過(guò)與其它軸聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲面及異型孔的加工。同時(shí)，其具有托盤(pán)交換功能可用于生產(chǎn)線，節(jié)省非工作時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。但是，目前現(xiàn)有的轉(zhuǎn)臺(tái)技術(shù)主要有兩種驅(qū)動(dòng)方式，一種是機(jī)械式驅(qū)動(dòng)，一種是力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)。機(jī)械式驅(qū)動(dòng)的數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)由于驅(qū)動(dòng)部件大多為蝸輪蝸桿，齒輪，凸輪等機(jī)械結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)過(guò)程中存在間隙且易于磨損，導(dǎo)致精度保持性差，而力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)，其夾緊機(jī)構(gòu)多為液壓夾緊，在異常掉電的情況下松開(kāi)，無(wú)法保證安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明創(chuàng)造針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可交換托盤(pán)的直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)，其回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)驅(qū)動(dòng)，托盤(pán)交換由托盤(pán)夾緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)托盤(pán)的夾緊和松開(kāi)，旋轉(zhuǎn)軸的卡緊，有常閉式的轉(zhuǎn)臺(tái)夾緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，使得該直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)具有零間隙傳動(dòng)，回轉(zhuǎn)精度高，速度快，托盤(pán)定位準(zhǔn)確，響應(yīng)快速，旋轉(zhuǎn)軸卡緊可靠等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還可避免由于突發(fā)事件導(dǎo)致掉電使托盤(pán)座(轉(zhuǎn)臺(tái))失去鎖緊功能的現(xiàn)象發(fā)生，可廣泛應(yīng)用于中、小型數(shù)控機(jī)床。
[0004]本發(fā)明創(chuàng)造采用的技術(shù)方案為:
[0005]—種可交換托盤(pán)的直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)，包括托盤(pán)(19)、托盤(pán)座(I)、旋轉(zhuǎn)軸(2)、軸承(3)、工作臺(tái)箱體(4)、電機(jī)定子(5)、電機(jī)轉(zhuǎn)子(6)、轉(zhuǎn)臺(tái)夾緊機(jī)構(gòu)和托盤(pán)夾緊機(jī)構(gòu)，所述托盤(pán)(19)通過(guò)托盤(pán)夾緊機(jī)構(gòu)連接在托盤(pán)座(I)的上方;旋轉(zhuǎn)軸(2)固定安裝在托盤(pán)座(I)的下方，并通過(guò)軸承(3)聯(lián)結(jié)在工作臺(tái)箱體(4)內(nèi)；電機(jī)定子(5)和電機(jī)轉(zhuǎn)子(6)位于工作臺(tái)箱體(4)內(nèi)并套設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸(2)上，電機(jī)定子(5)位于軸承(3)下方并固定安裝在工作臺(tái)箱體(4)上；電機(jī)轉(zhuǎn)子(6)置于電機(jī)定子(5)內(nèi)并通過(guò)連接件1(7)聯(lián)結(jié)到旋轉(zhuǎn)軸(3)上;轉(zhuǎn)臺(tái)夾緊機(jī)構(gòu)安裝在托盤(pán)座(I)和工作臺(tái)箱體(4)之間用于對(duì)旋轉(zhuǎn)軸(2)進(jìn)行制動(dòng)。
[0006]所述的一種可交換托盤(pán)的直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)，所述轉(zhuǎn)臺(tái)夾緊機(jī)構(gòu)具有套設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸(2)上的環(huán)形殼體，環(huán)形殼體內(nèi)設(shè)有夾緊活塞(13)，夾緊活塞(13)上部安裝有碟型彈簧，夾緊活塞
(13)下方設(shè)有摩擦盤(pán)(14)，所述摩擦盤(pán)(14)由螺釘聯(lián)結(jié)到旋轉(zhuǎn)軸(2)上，通過(guò)碟型彈簧的預(yù)緊對(duì)夾緊活塞(13)施加向下的力，使夾緊活塞(13)壓住摩擦盤(pán)(14)，實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)軸(2)的制動(dòng)，夾緊活塞(13)裝有密封圈，夾緊活塞(13)下面與殼體形成密封腔，通過(guò)對(duì)密封腔提供液壓油推動(dòng)夾緊活塞(13)向上移動(dòng)，使夾緊活塞(13)松開(kāi)摩擦盤(pán)(14)。
[0007]所述的一種可交換托盤(pán)的直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)，所述殼體由套設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸(2)上的環(huán)形件I
(10)、環(huán)形件Π (11)和環(huán)形件ΙΠ(12)通過(guò)螺釘相互聯(lián)結(jié)圍成;所述殼體通過(guò)螺釘緊固在工作臺(tái)箱體(4)上，所述夾緊活塞(13)為環(huán)狀構(gòu)件安裝在殼體中，夾緊活塞(13)上安裝有圓柱銷(xiāo)，殼體上設(shè)有與圓柱銷(xiāo)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向孔，通過(guò)圓柱銷(xiāo)與導(dǎo)向孔作用為夾緊活塞(13)在殼體中的上下移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向。
[0008]所述的一種可交換托盤(pán)的直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)，所述磨擦盤(pán)(14)的直徑為400mm-1000mm，厚度為0.5mm-2mm0
[0009]所述的一種可交換托盤(pán)的直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)，所述托盤(pán)夾緊機(jī)構(gòu)包括內(nèi)置拉爪的錐形體
(15)和帶有錐孔的拉釘(16)，錐形體(15)與錐孔的錐度相匹配，所述錐形體(15)安裝在托盤(pán)座(I)的上表面，所述拉釘(16)安裝在托盤(pán)(19)的下表面，托盤(pán)(19)與托盤(pán)座(I)結(jié)合時(shí)，錐形體(15)的內(nèi)置拉爪抓緊拉釘(16)，錐形體(15)與拉釘(16)上的錐孔配合，實(shí)現(xiàn)托盤(pán)座
(1)與托盤(pán)(19)的固定連接。
[0010]所述的一種可交換托盤(pán)的直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)，所述托盤(pán)座(I)和托盤(pán)(19)之間均布設(shè)有四個(gè)托盤(pán)夾緊機(jī)構(gòu)，所述托盤(pán)座(I)的上表面均布安裝有四個(gè)內(nèi)置拉爪的錐形體(15)，托盤(pán)
(19)的下表面均布安裝有四個(gè)帶有錐孔的拉釘(16)。
[0011]所述的一種可交換托盤(pán)的直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)軸(2)內(nèi)設(shè)有配油環(huán)(9)，配油環(huán)(9)的下端固定聯(lián)結(jié)在工作臺(tái)箱體(4)上，配油環(huán)(9)的表面設(shè)有數(shù)道同軸的環(huán)形溝槽，每個(gè)環(huán)形溝槽內(nèi)均裝有環(huán)形密封圈，旋轉(zhuǎn)軸(2)內(nèi)表面與安裝在配油環(huán)(9)上的環(huán)形密封圈配合，使得旋轉(zhuǎn)軸(2)與配油環(huán)(9)之間形成數(shù)道密封的環(huán)形油腔，每個(gè)環(huán)形油腔內(nèi)對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)軸
(2)的內(nèi)表面設(shè)有進(jìn)油口，液壓油從配油環(huán)(9)中的通道內(nèi)進(jìn)入環(huán)形油腔，再由旋轉(zhuǎn)軸(2)內(nèi)表面的進(jìn)油口進(jìn)入到旋轉(zhuǎn)軸(2)內(nèi)，再由旋轉(zhuǎn)軸(2)內(nèi)的油路旋轉(zhuǎn)至托盤(pán)座(I)中為托盤(pán)夾緊機(jī)構(gòu)提供液壓油。
[0012]所述的一種可交換托盤(pán)的直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)，所述托盤(pán)座(I)與托盤(pán)(19)之間還裝有快換接頭(18)，快換接頭(18)與托盤(pán)座(I)內(nèi)的油路連通，由配油環(huán)(9)輸出的液壓油經(jīng)旋轉(zhuǎn)軸
(2)、托盤(pán)座(I)和快換接頭(18)提供給位于托盤(pán)(19)上表面的工件夾具。
[0013]所述的一種可交換托盤(pán)的直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)軸(2)內(nèi)還設(shè)有旋轉(zhuǎn)編碼器(8)，旋轉(zhuǎn)編碼器(8)位于托盤(pán)座(I)和配油環(huán)(9)之間，所述旋轉(zhuǎn)編碼器(8)分別安裝在托盤(pán)座(I)的下表面和配油環(huán)(9)的上表面，用于檢測(cè)托盤(pán)座(I)的轉(zhuǎn)角并進(jìn)行反饋。
[0014]本發(fā)明創(chuàng)造具有以下有益效果；
[0015]本發(fā)明創(chuàng)造一種可交換托盤(pán)的直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)，工作臺(tái)箱體為機(jī)床的Z軸滑座，安裝在床身上實(shí)現(xiàn)Z軸進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，托盤(pán)座下方的旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承與工作臺(tái)箱體聯(lián)結(jié)，軸承為托盤(pán)座(工作臺(tái))的回轉(zhuǎn)提供支撐，力矩電機(jī)定子聯(lián)結(jié)到工作臺(tái)箱體上，電機(jī)轉(zhuǎn)子通過(guò)連接件與旋轉(zhuǎn)軸相連，使得該直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)驅(qū)動(dòng)，具有零間隙傳動(dòng)，回轉(zhuǎn)精度高，速度快等優(yōu)勢(shì)。同時(shí)旋轉(zhuǎn)編碼器分別安裝在旋轉(zhuǎn)的托盤(pán)座和固定的配油環(huán)上，對(duì)托盤(pán)座(工作臺(tái))的轉(zhuǎn)角進(jìn)行測(cè)量和反饋，提高托盤(pán)座(工作臺(tái))的精度。
[0016]托盤(pán)夾緊方式:托盤(pán)座上面安裝有四個(gè)外面帶錐度中心帶拉爪的錐形體，托盤(pán)下面安裝有帶錐孔的拉釘，托盤(pán)與托盤(pán)座結(jié)合時(shí)，拉爪拉緊拉釘，通過(guò)錐面與錐孔的配合使托盤(pán)固定到托盤(pán)座上。由于托盤(pán)交換由錐形的托盤(pán)夾緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)托盤(pán)的夾緊和松開(kāi)，通過(guò)錐面保證托盤(pán)的定位精度和重復(fù)定位精度，具有定位準(zhǔn)確，響應(yīng)快速等優(yōu)點(diǎn)。
[0017]轉(zhuǎn)臺(tái)夾緊機(jī)構(gòu)由三個(gè)環(huán)形件通過(guò)螺釘連接組成夾緊機(jī)構(gòu)的殼體，并通過(guò)螺釘緊固到工作臺(tái)箱體上。夾緊活塞為環(huán)形件安裝在夾緊機(jī)構(gòu)殼體中，夾緊活塞與殼體形成兩個(gè)封閉空腔，并可以再殼體中上下移動(dòng)。夾緊活塞上面帶有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，保證夾緊活塞在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不發(fā)生旋轉(zhuǎn)，并保證夾緊活塞側(cè)壁上的油孔與殼體油孔對(duì)齊。夾緊活塞上裝有密封圈，與殼體內(nèi)側(cè)形成封閉油腔。夾緊活塞上面裝有碟形彈簧，對(duì)夾緊活塞施加向下的力，使夾緊活塞壓緊安裝在旋轉(zhuǎn)軸上的摩擦盤(pán)，實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)軸和托盤(pán)座的夾緊。當(dāng)夾緊活塞下面密封油腔進(jìn)油時(shí)將夾緊活塞向上頂起，使夾緊活塞與摩擦盤(pán)分離，實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)軸和托盤(pán)座松開(kāi)。旋轉(zhuǎn)軸的卡緊，有常閉式的夾緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，由碟型彈簧鎖緊，液壓松開(kāi)，保證卡緊的可靠性，同時(shí)由于是常閉式的夾緊，則可避免由于突發(fā)事件導(dǎo)致掉電使托盤(pán)座(轉(zhuǎn)臺(tái))失去鎖緊功能。
[0018]配油環(huán)表面有數(shù)到同軸的溝槽，溝槽內(nèi)安裝周密封圈。每?jī)蓚€(gè)溝槽之間對(duì)應(yīng)一路油孔。配油環(huán)固定到工作臺(tái)箱體上，旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)表面與配油環(huán)上的密封圈配合，形成數(shù)個(gè)密封的環(huán)形油腔，與每個(gè)油腔相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)表面有進(jìn)油口，通過(guò)油孔把液壓油傳遞到托盤(pán)座上給托盤(pán)夾緊機(jī)構(gòu)供油，托盤(pán)座與托盤(pán)之間裝有快換接頭，可以把配油環(huán)的通過(guò)的液壓油提供給預(yù)留的工件夾具。
[0019]綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)，精度高，速度和響應(yīng)快，托盤(pán)重復(fù)定位性好，旋轉(zhuǎn)夾緊機(jī)構(gòu)安全可靠，反應(yīng)靈活。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明一種可交換托盤(pán)的直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為圖1所示一種可交換托盤(pán)的直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)中轉(zhuǎn)臺(tái)夾緊機(jī)構(gòu)的局部放大圖。
[0022]其中1-托盤(pán)座;2-旋轉(zhuǎn)軸;3-軸承;4-工作臺(tái)箱體;5-電機(jī)定子;6_電機(jī)轉(zhuǎn)子;7、連接件I; 8-旋轉(zhuǎn)編碼器;9-配油環(huán)；10-環(huán)形件I; 11-環(huán)形件Π ; 12-環(huán)形件ΙΠ ; 13-夾緊活塞；14-摩擦盤(pán);15-錐形體;16-拉釘;17、連接件Π ; 18-快換接頭;19-托盤(pán)。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]如圖1-2所示一種可交換托盤(pán)的直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)，具有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)臺(tái)夾緊機(jī)構(gòu)，托盤(pán)夾緊機(jī)構(gòu)方式，和油路。具體包括托盤(pán)19、托盤(pán)座1、旋轉(zhuǎn)軸2、軸承3、工作臺(tái)箱體4、電機(jī)定子5、電機(jī)轉(zhuǎn)子6、轉(zhuǎn)臺(tái)夾緊機(jī)構(gòu)和托盤(pán)夾緊機(jī)構(gòu)。所述托盤(pán)19通過(guò)托盤(pán)夾緊機(jī)構(gòu)連接在托盤(pán)座I的上方;旋轉(zhuǎn)軸2安裝在托盤(pán)座I的下方由螺釘聯(lián)結(jié)成一體，構(gòu)成傳動(dòng)系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)部分。旋轉(zhuǎn)軸2通過(guò)軸承3聯(lián)結(jié)