一種多軸數(shù)控機床的驅(qū)動結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多軸數(shù)控機床的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，包括伺服電機，伺服電機連接有驅(qū)動軸，所述驅(qū)動軸上套接有若干個傳動機構(gòu)，驅(qū)動軸表面設(shè)置有第一傳動螺紋，第一傳動螺紋的螺距由第一傳動螺紋的底部向上部逐漸增大，第一傳動螺紋的側(cè)壁設(shè)置有若干個導(dǎo)向凸緣，傳動機構(gòu)包括連接臂，連接臂末端軸接有滾動軸，滾動軸擇一地與導(dǎo)向凸緣接觸配合。本發(fā)明能夠改進現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高驅(qū)動系統(tǒng)對不同驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速調(diào)整的同步性。
【專利說明】
一種多軸數(shù)控機床的驅(qū)動結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種機床驅(qū)動裝置，尤其是一種多軸數(shù)控機床的驅(qū)動結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代數(shù)控機床技術(shù)的發(fā)展，多軸數(shù)控機床的應(yīng)用越來越多。多軸數(shù)控機床的控制重點在于各個驅(qū)動軸的同步控制?，F(xiàn)有技術(shù)通常是使用多個伺服驅(qū)動器進行單獨驅(qū)動，并配合單片機或者PLC對各個伺服驅(qū)動器的轉(zhuǎn)速進行實時調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)方式適用于對調(diào)節(jié)速度要求不高的加工環(huán)境中，尤其是在大負載的加工過程中，這種調(diào)節(jié)系統(tǒng)的延時性更加明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種多軸數(shù)控機床的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高驅(qū)動系統(tǒng)對不同驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速調(diào)整的同步性。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。
[0005]—種多軸數(shù)控機床的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，包括伺服電機，伺服電機連接有驅(qū)動軸，所述驅(qū)動軸上套接有若干個傳動機構(gòu)，驅(qū)動軸表面設(shè)置有第一傳動螺紋，第一傳動螺紋的螺距由第一傳動螺紋的底部向上部逐漸增大，第一傳動螺紋的側(cè)壁設(shè)置有若干個導(dǎo)向凸緣，傳動機構(gòu)包括連接臂，連接臂末端軸接有滾動軸，滾動軸擇一地與導(dǎo)向凸緣接觸配合。
[0006]作為優(yōu)選，所述驅(qū)動軸的外側(cè)設(shè)置有外殼，外殼上設(shè)置有與傳動機構(gòu)一一對應(yīng)的安裝孔，傳動機構(gòu)的側(cè)面設(shè)置有滑槽，安裝孔內(nèi)設(shè)置有定位銷與滑槽滑動連接。
[0007]作為優(yōu)選，所述相鄰的傳動機構(gòu)之間設(shè)置有限速機構(gòu)。
[0008]作為優(yōu)選，所述限速機構(gòu)包括連接至兩側(cè)傳動機構(gòu)的傳動軸，每個傳動軸的頂部固定有一個轉(zhuǎn)盤，任意一個轉(zhuǎn)盤的表面設(shè)置有環(huán)形滑槽，環(huán)形滑槽內(nèi)部均勻設(shè)置有弧形凸起，另外一個轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有若干個滑動卡接在環(huán)形滑槽內(nèi)部的滾珠，滾珠通過對稱的兩個第一彈簧體固定在轉(zhuǎn)盤上，兩個轉(zhuǎn)盤之間還連接有一個扭簧。
[0009]作為優(yōu)選，所述扭簧外側(cè)交錯固定有若干個彈簧片，當(dāng)扭簧發(fā)生扭轉(zhuǎn)時，彈簧片的軸向長度縮小，彈簧片向外側(cè)凸起，這時彈簧片與滾珠相互擠壓接觸。
[0010]作為優(yōu)選，所述滾珠與彈簧片接觸的位置設(shè)置有橡膠層。
[0011]作為優(yōu)選，所述滾動軸中心設(shè)置有芯軸，芯軸外側(cè)設(shè)置有若干個摩擦片，摩擦片通過第二彈簧體與滾動軸側(cè)壁連接，第二彈簧體的外側(cè)設(shè)置有套筒，套筒內(nèi)設(shè)置有擋板，第二彈簧體上固定有與擋板選擇性接觸的側(cè)翼板。
[0012]采用上述技術(shù)方案所帶來的有益效果在于:本發(fā)明改進了現(xiàn)有技術(shù)中通過控制器對多個伺服電機進行閉環(huán)控制的傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)，利用滾動軸與不同導(dǎo)向凸緣的配合，實現(xiàn)一個伺服電機對多個傳動機構(gòu)的不同速率的驅(qū)動功能。通過設(shè)置限速機構(gòu)，可以根據(jù)實際加工需要對不同傳動機構(gòu)之間的速度差進行限制。第二彈簧體對驅(qū)動軸上的微小振動進行過濾，并且可以避免在過濾振動時給傳動機構(gòu)帶來額外振動干擾。本發(fā)明利用機械傳動的方式實現(xiàn)多個傳動軸的驅(qū)動，在大負載的情況下依然可以實現(xiàn)快速精確的調(diào)速功能。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明一個【具體實施方式】的結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖2是本發(fā)明一個【具體實施方式】中導(dǎo)向凸緣與滾動軸配合的結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖3是本發(fā)明一個【具體實施方式】中導(dǎo)向凸緣的結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖4是本發(fā)明一個【具體實施方式】中滾動軸的結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖5是本發(fā)明一個【具體實施方式】中外殼與驅(qū)動軸配合的結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖6是本發(fā)明一個【具體實施方式】中限速機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖中:1、伺服電機；2、驅(qū)動軸；3、傳動機構(gòu)；4、第一傳動螺紋；5、導(dǎo)向凸緣；6、連接臂；7、滾動軸；8、外殼；9、安裝孔；10、滑槽；11、定位銷；12、限速機構(gòu)；13、傳動軸；14、轉(zhuǎn)盤；15、環(huán)形滑槽；16、弧形凸起；17、滾珠；18、第一彈簧體；19、扭簧；20、彈簧片；21、橡膠層；22、芯軸；23、摩擦片；24、套筒；25、擋板；26、側(cè)翼板；27、凸起部；28、凹陷部；29、定位部；30、弧形彈簧片；31、加強筋；32、第二彈簧體。
【具體實施方式】
[0020]本發(fā)明中使用到的標(biāo)準(zhǔn)零件均可以從市場上購買，異形件根據(jù)說明書的和附圖的記載均可以進行訂制，各個零件的具體連接方式均采用現(xiàn)有技術(shù)中成熟的螺栓、鉚釘、焊接、粘貼等常規(guī)手段，在此不再詳述。
[0021]參照圖1-6，發(fā)明一個【具體實施方式】包括伺服電機1，伺服電機I連接有驅(qū)動軸2，所述驅(qū)動軸2上套接有若干個傳動機構(gòu)3，驅(qū)動軸2表面設(shè)置有第一傳動螺紋4，第一傳動螺紋4的螺距由第一傳動螺紋4的底部向上部逐漸增大，第一傳動螺紋4的側(cè)壁設(shè)置有若干個導(dǎo)向凸緣5，傳動機構(gòu)3包括連接臂6，連接臂6末端軸接有滾動軸7，滾動軸7擇一地與導(dǎo)向凸緣5接觸配合。驅(qū)動軸2的外側(cè)設(shè)置有外殼8，外殼8上設(shè)置有與傳動機構(gòu)3—一對應(yīng)的安裝孔9，傳動機構(gòu)3的側(cè)面設(shè)置有滑槽10，安裝孔9內(nèi)設(shè)置有定位銷11與滑槽10滑動連接。相鄰的傳動機構(gòu)3之間設(shè)置有限速機構(gòu)12。限速機構(gòu)12包括連接至兩側(cè)傳動機構(gòu)3的傳動軸13，每個傳動軸13的頂部固定有一個轉(zhuǎn)盤14，任意一個轉(zhuǎn)盤14的表面設(shè)置有環(huán)形滑槽15，環(huán)形滑槽15內(nèi)部均勻設(shè)置有弧形凸起16，另外一個轉(zhuǎn)盤14上設(shè)置有若干個滑動卡接在環(huán)形滑槽15內(nèi)部的滾珠17，滾珠17通過對稱的兩個第一彈簧體18固定在轉(zhuǎn)盤14上，兩個轉(zhuǎn)盤14之間還連接有一個扭簧19。扭簧19外側(cè)交錯固定有若干個彈簧片20，當(dāng)扭簧19發(fā)生扭轉(zhuǎn)時，彈簧片20的軸向長度縮小，彈簧片20向外側(cè)凸起，這時彈簧片20與滾珠17相互擠壓接觸。滾珠17與彈簧片20接觸的位置設(shè)置有橡膠層21。滾動軸7中心設(shè)置有芯軸22，芯軸22外側(cè)設(shè)置有若干個摩擦片23，摩擦片23通過第二彈簧體32與滾動軸7側(cè)壁連接，第二彈簧體32的外側(cè)設(shè)置有套筒24，套筒24內(nèi)設(shè)置有擋板25，第二彈簧體32上固定有與擋板25選擇性接觸的側(cè)翼板26。
[0022]另外，導(dǎo)向凸緣5頂部設(shè)置有凸起部27，導(dǎo)向凸緣5的底部設(shè)置有凹陷部28，滾動軸7的表面設(shè)置有若干個與凸起部27和凹陷部28相配合的定位部29。當(dāng)滾動軸7與導(dǎo)向凸緣5接觸時，定位部29與凸起部27和凹陷部28相互接觸配合，可以減少滾動軸7與不同導(dǎo)向凸緣5結(jié)合過程中的振動。由于滾動軸7與不同導(dǎo)向凸緣5結(jié)合過程中的振動大部分為沿著傳動機構(gòu)3徑向的振動分量，在安裝孔9與定位銷11之間設(shè)置有弧形彈簧片30，定位銷11與弧形彈簧片30之間設(shè)置有加強筋31。由于限速機構(gòu)12內(nèi)設(shè)置有扭簧19，扭簧19外側(cè)彈簧片20，在兩個傳動機構(gòu)3發(fā)生徑向的相對位移時，扭簧19和彈簧片20在提供徑向旋轉(zhuǎn)恢復(fù)力的可以提供充足的徑向支持力，從而進一步降低導(dǎo)向凸緣5與滾動軸7結(jié)合時的振動。
[0023]連接臂6通過驅(qū)動機構(gòu)(圖中未示出)進行移動，從而實現(xiàn)傳動速度的調(diào)節(jié)，驅(qū)動機構(gòu)可以采用電動機、氣缸和液壓缸等多種現(xiàn)有技術(shù)的成熟部件實現(xiàn)，在此不再詳述。
[0024]本發(fā)明完全利用機械傳動的方式實現(xiàn)了單一驅(qū)動電機對多個驅(qū)動軸的驅(qū)動功能，并且速度調(diào)節(jié)速度快，負載的大小不會影響到機械調(diào)速的速度，在額定負載范圍內(nèi)，速度調(diào)整的反饋時間均可保持在0.2ms以內(nèi)，解決了電子調(diào)速系統(tǒng)零部件多、成本高，在大負載工況下調(diào)整速度下降的問題，提高了多軸系統(tǒng)調(diào)整的同步性。
[0025]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種多軸數(shù)控機床的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，包括伺服電機(I)，伺服電機⑴連接有驅(qū)動軸⑵，其特征在于:所述驅(qū)動軸(2)上套接有若干個傳動機構(gòu)(3)，驅(qū)動軸(2)表面設(shè)置有第一傳動螺紋(4)，第一傳動螺紋(4)的螺距由第一傳動螺紋(4)的底部向上部逐漸增大，第一傳動螺紋(4)的側(cè)壁設(shè)置有若干個導(dǎo)向凸緣(5)，傳動機構(gòu)(3)包括連接臂(6)，連接臂(6)末端軸接有滾動軸(7)，滾動軸(7)擇一地與導(dǎo)向凸緣(5)接觸配合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸數(shù)控機床的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述驅(qū)動軸(2)的外側(cè)設(shè)置有外殼(8)，外殼(8)上設(shè)置有與傳動機構(gòu)(3) 對應(yīng)的安裝孔(9)，傳動機構(gòu)(3)的側(cè)面設(shè)置有滑槽(10)，安裝孔(9)內(nèi)設(shè)置有定位銷(11)與滑槽(10)滑動連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸數(shù)控機床的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述相鄰的傳動機構(gòu)(3)之間設(shè)置有限速機構(gòu)(12)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多軸數(shù)控機床的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述限速機構(gòu)(12)包括連接至兩側(cè)傳動機構(gòu)(3)的傳動軸(13)，每個傳動軸(13)的頂部固定有一個轉(zhuǎn)盤(14)，任意一個轉(zhuǎn)盤(14)的表面設(shè)置有環(huán)形滑槽(15)，環(huán)形滑槽(15)內(nèi)部均勻設(shè)置有弧形凸起(16)，另外一個轉(zhuǎn)盤(14)上設(shè)置有若干個滑動卡接在環(huán)形滑槽(15)內(nèi)部的滾珠(17)，滾珠(17)通過對稱的兩個第一彈簧體(18)固定在轉(zhuǎn)盤(14)上，兩個轉(zhuǎn)盤(14)之間還連接有一個扭簧(19)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多軸數(shù)控機床的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述扭簧(19)外側(cè)交錯固定有若干個彈簧片(20)，當(dāng)扭簧(19)發(fā)生扭轉(zhuǎn)時，彈簧片(20)的軸向長度縮小，彈簧片(20)向外側(cè)凸起，這時彈簧片(20)與滾珠(17)相互擠壓接觸。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多軸數(shù)控機床的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述滾珠(17)與彈簧片(20)接觸的位置設(shè)置有橡膠層(21)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸數(shù)控機床的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述滾動軸(7)中心設(shè)置有芯軸(22)，芯軸(22)外側(cè)設(shè)置有若干個摩擦片(23)，摩擦片(23)通過第二彈簧體(32)與滾動軸(7)側(cè)壁連接，第二彈簧體(32)的外側(cè)設(shè)置有套筒(24)，套筒(24)內(nèi)設(shè)置有擋板(25)，第二彈簧體(32)上固定有與擋板(25)選擇性接觸的側(cè)翼板(26)。
【文檔編號】B23Q5/10GK105983872SQ201510090765
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月28日
【發(fā)明人】宋明安, 孫潔, 劉學(xué)平, 李志博, 同彥恒, 麻輝
【申請人】寧夏巨能機器人系統(tǒng)有限公司