一種可旋轉(zhuǎn)動力頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種可旋轉(zhuǎn)動力頭。
【背景技術(shù)】
[0002]目前鋼結(jié)構(gòu)所用高速三維鉆床需配備三個動力頭，一個動力頭加工一個面，且不能在斜面上鉆孔。對于腹板孔多，翼板孔少的型鋼來說，兩側(cè)動力頭利用率低，且成本高，控制繁瑣，不能滿足未來鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型為了克服以上技術(shù)的不足，提供了一種可在任意角度進行旋轉(zhuǎn)、定位的可旋轉(zhuǎn)動力頭。
[0004]本實用新型克服其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種可旋轉(zhuǎn)動力頭，包括:
[0006]傳統(tǒng)軸，其水平布置，其尾端安裝有同步帶輪，同步帶輪通過同步帶與伺服電機傳動連接，其頭端安裝有主動傘齒輪；
[0007]動力頭箱體，其內(nèi)豎直轉(zhuǎn)動安裝有主軸組件，主軸組件上安裝有與主動傘齒輪相嚙合的被動傘齒輪；
[0008]離合機構(gòu)，其設(shè)置于主動傘齒輪與動力頭箱體之間，用于控制傳動軸與動力頭箱體保持連接狀態(tài)或傳動軸相對動力頭箱體自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)；
[0009]動力機構(gòu)，用于驅(qū)動離合機構(gòu)進行動作。
[0010]上述離合機構(gòu)包括固定于主動傘齒輪上的內(nèi)齒圈以及安裝于動力頭箱體上與內(nèi)齒圈同軸設(shè)置的外齒圈，當內(nèi)齒圈與外齒圈處于嚙合狀態(tài)時，所述主動傘齒輪與被動傘齒輪之間處于半嚙合狀態(tài)。
[0011]上述動力機構(gòu)包括水平固定于設(shè)備垂直滑板的旋轉(zhuǎn)缸體、同軸固定于旋轉(zhuǎn)缸體內(nèi)且通過軸承與傳動軸同軸轉(zhuǎn)動安裝的支撐軸以及設(shè)置于支撐軸前端的旋轉(zhuǎn)缸蓋，所述旋轉(zhuǎn)缸蓋與旋轉(zhuǎn)缸體之間形成密閉容腔，旋轉(zhuǎn)活塞沿軸向滑動安裝于密閉容腔中，且通過軸承轉(zhuǎn)動安裝于支撐軸上，所述旋轉(zhuǎn)活塞的頭端連接于動力頭箱體，當旋轉(zhuǎn)活塞沿軸向相對旋轉(zhuǎn)缸體位于最外側(cè)端時，所述內(nèi)齒圈與外齒圈相嗤合，當旋轉(zhuǎn)活塞沿軸向相對旋轉(zhuǎn)缸體位于最內(nèi)側(cè)端時，所述內(nèi)齒圈與外齒圈不嗤合。
[0012]為了提高精準定位，還包括同軸安裝于旋轉(zhuǎn)活塞上的帶齒分度盤以及相對應(yīng)同軸安裝于旋轉(zhuǎn)缸體上的分度盤，當旋轉(zhuǎn)活塞沿軸向相對旋轉(zhuǎn)缸體位于最內(nèi)側(cè)端時，所述帶齒分度盤與分度盤相互嚙合。
[0013]為了保證旋轉(zhuǎn)的順暢性，上述旋轉(zhuǎn)活塞與支撐軸的前端連接部位設(shè)置有銅套。
[0014]為了保證旋轉(zhuǎn)的順暢性，上述旋轉(zhuǎn)活塞與支撐軸之間的軸承為滾針軸承。
[0015]為了進一步提高精準定位，還包括設(shè)置于旋轉(zhuǎn)缸體上的旋轉(zhuǎn)編碼器，所述旋轉(zhuǎn)編碼器通過傳動齒輪與帶齒分度盤傳動連接。
[0016]本實用新型的有益效果是:動力機構(gòu)驅(qū)動離合機構(gòu)動作，直至將控制傳動軸與動力頭箱體保持連接狀態(tài)，此時伺服電機通過同步帶驅(qū)動同步帶輪轉(zhuǎn)動，從而使傳動軸轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)驅(qū)動動力頭箱體轉(zhuǎn)動，當動力頭箱體轉(zhuǎn)動至指定位置時，動力機構(gòu)驅(qū)動離合機構(gòu)動作，直至傳動軸與動力頭箱體脫離，此時伺服電機轉(zhuǎn)動驅(qū)動傳動軸轉(zhuǎn)動并利用相嚙合的主動傘齒輪與被動傘齒輪驅(qū)動主軸組件轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)鉆孔。通過一個動力頭的轉(zhuǎn)動可以對型鋼的三個面進行加工，動力頭可以任意角度旋轉(zhuǎn)、定位，從而實現(xiàn)對斜面的加工，適用于對型鋼腹板孔多、翼板孔少的工件進行加工，從而節(jié)省設(shè)備成本。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的鎖緊狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實用新型的松開狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖中，1.動力頭箱體2.主軸組件3.主動傘齒輪4.被動傘齒輪5.內(nèi)齒圈
6.外齒圈7.帶齒分度盤8.分度盤9.旋轉(zhuǎn)缸蓋10.支撐軸11.傳動軸12.同步帶輪
13.軸承14.銅套15.旋轉(zhuǎn)活塞16.旋轉(zhuǎn)缸體17.旋轉(zhuǎn)編碼器18.傳動齒輪。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖1、附圖2對本實用新型做進一步說明。
[0021]—種可旋轉(zhuǎn)動力頭，包括:傳統(tǒng)軸11，其水平布置，其尾端安裝有同步帶輪12，同步帶輪12通過同步帶與伺服電機傳動連接，其頭端安裝有主動傘齒輪3 ;動力頭箱體1，其內(nèi)豎直轉(zhuǎn)動安裝有主軸組件2，主軸組件2上安裝有與主動傘齒輪3相嚙合的被動傘齒輪4 ;離合機構(gòu)，其設(shè)置于主動傘齒輪3與動力頭箱體I之間，用于控制傳動軸11與動力頭箱體I保持連接狀態(tài)或傳動軸11相對動力頭箱體I自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)；動力機構(gòu)，用于驅(qū)動離合機構(gòu)進行動作。當需要對動力頭箱體I的角度進行調(diào)整時，動力機構(gòu)驅(qū)動離合機構(gòu)動作，直至將控制傳動軸11與動力頭箱體I保持連接狀態(tài)，此時伺服電機通過同步帶驅(qū)動同步帶輪12轉(zhuǎn)動，從而使傳動軸11轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)驅(qū)動動力頭箱體I轉(zhuǎn)動，當動力頭箱體I轉(zhuǎn)動至指定位置時，動力機構(gòu)驅(qū)動離合機構(gòu)動作，直至傳動軸11與動力頭箱體I脫離，此時伺服電機轉(zhuǎn)動驅(qū)動傳動軸11轉(zhuǎn)動并利用相嚙合的主動傘齒輪3與被動傘齒輪4驅(qū)動主軸組件2轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)鉆孔。通過一個動力頭的轉(zhuǎn)動可以對型鋼的三個面進行加工，動力頭可以任意角度旋轉(zhuǎn)、定位，從而實現(xiàn)對斜面的加工，適用于對型鋼腹板孔多、翼板孔少的工件進行加工，從而節(jié)省設(shè)備成本。
[0022]離合機構(gòu)可以為如下結(jié)構(gòu)，其包括固定于主動傘齒輪3上的內(nèi)齒圈5以及安裝于動力頭箱體I上與內(nèi)齒圈5同軸設(shè)置的外齒圈6，當內(nèi)齒圈5與外齒圈6處于嚙合狀態(tài)時，主動傘齒輪3與被動傘齒輪4之間處于半嚙合狀態(tài)。當動力機構(gòu)驅(qū)動內(nèi)齒圈5與外齒圈6處于嚙合狀態(tài)時，轉(zhuǎn)動軸11轉(zhuǎn)動會驅(qū)動動力頭箱體I轉(zhuǎn)動，同時由于此時主動傘齒輪3與被動傘齒輪4之間處于半嚙合狀態(tài)，主軸組件2也轉(zhuǎn)動，防止完全脫離后再次嚙合時相位不對導(dǎo)致無法嚙合的情況發(fā)出。當動力頭箱體I轉(zhuǎn)動到位后，動力機構(gòu)驅(qū)動內(nèi)齒圈5與外齒圈6脫開，此時主動傘齒輪3與被動傘齒輪4再次完全嚙合，傳動軸11轉(zhuǎn)動驅(qū)動主軸組件2轉(zhuǎn)動，完成鉆孔工作。
[0023]動力機構(gòu)可以為如下結(jié)構(gòu)，其包括水平固定于設(shè)備垂直滑板的旋轉(zhuǎn)缸體16、同軸固定于旋轉(zhuǎn)缸體16內(nèi)且通過軸承與傳動軸11同軸轉(zhuǎn)動安裝的支撐軸10以及設(shè)置于支撐軸10前端的旋轉(zhuǎn)缸蓋9，旋轉(zhuǎn)缸蓋9與旋轉(zhuǎn)缸體16之間形成密閉容腔，旋轉(zhuǎn)活塞15沿軸向滑動安裝于密閉容腔中，且通過軸承13轉(zhuǎn)動安裝于支撐軸10上，旋轉(zhuǎn)活塞15的頭端連接于動力頭箱體I。當旋轉(zhuǎn)活塞15在液壓油作用下沿軸向相對旋轉(zhuǎn)缸體16位于最外側(cè)端時，內(nèi)齒圈5與外齒圈6相嚙合，此時傳動軸11轉(zhuǎn)動時，通過相互嚙合的內(nèi)齒圈5與外齒圈6驅(qū)動動力頭箱體I擺動。當旋轉(zhuǎn)活塞15沿軸向相對旋轉(zhuǎn)缸體16位于最內(nèi)側(cè)端時，內(nèi)齒圈5與外齒圈6不嚙合，此時傳動軸11轉(zhuǎn)動時，只通過相互嚙合的主動傘齒輪3與被動傘齒輪4驅(qū)動主軸組件2轉(zhuǎn)動。結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠。
[0024]還可以包括同軸安裝于旋轉(zhuǎn)活塞15上的帶齒分度盤7以及相對應(yīng)同軸安裝于旋轉(zhuǎn)缸體16上的分度盤8，當動力頭箱體I旋轉(zhuǎn)到位后，旋轉(zhuǎn)活塞15沿軸向相對旋轉(zhuǎn)缸體16移動至最內(nèi)側(cè)端，帶齒分度盤7與分度盤8相互嚙合，此時可以實現(xiàn)動力頭的高精確定位。同時，還可以包括設(shè)置于旋轉(zhuǎn)缸體16上的旋轉(zhuǎn)編碼器17，旋轉(zhuǎn)編碼器17通過傳動齒輪18與帶齒分度盤7傳動連接。當動力頭箱體I旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)活塞15也同步轉(zhuǎn)動，帶齒分度盤7也跟隨旋轉(zhuǎn)，通過傳動齒輪18驅(qū)動旋轉(zhuǎn)編碼器17轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)對系統(tǒng)的反饋，從而實現(xiàn)對動力頭箱體I旋轉(zhuǎn)的閉環(huán)控制，同時旋轉(zhuǎn)編碼器17可以為絕對值編碼器，可以保證在突然斷電是系統(tǒng)能記住斷電時的旋轉(zhuǎn)角度。
[0025]進一步的，旋轉(zhuǎn)活塞15與支撐軸10的前端連接部位設(shè)置有銅套14。銅套14可以確保旋轉(zhuǎn)活塞15與支撐軸10之間的轉(zhuǎn)動的順暢性及可靠性。同時，旋轉(zhuǎn)活塞15與支撐軸10之間的軸承13為滾針軸承。滾針軸承所需安裝空間小，同時可以承受較大的徑向力，因此可以進一步提高旋轉(zhuǎn)活塞15與支撐軸10之間的轉(zhuǎn)動的順暢性及可靠性。
【主權(quán)項】
1.一種可旋轉(zhuǎn)動力頭，其特征在于，包括: 傳統(tǒng)軸(11)，其水平布置，其尾端安裝有同步帶輪(12)，同步帶輪(12)通過同步帶與伺服電機傳動連接，其頭端安裝有主動傘齒輪(3 ); 動力頭箱體(1)，其內(nèi)豎直轉(zhuǎn)動安裝有主軸組件(2)，主軸組件(2)上安裝有與主動傘齒輪(3)相嚙合的被動傘齒輪(4); 離合機構(gòu)，其設(shè)置于主動傘齒輪(3 )與動力頭箱體(I)之間，用于控制傳動軸(11)與動力頭箱體(I)保持連接狀態(tài)或傳動軸(11)相對動力頭箱體(I)自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)； 動力機構(gòu)，用于驅(qū)動離合機構(gòu)進行動作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)動力頭，其特征在于:所述離合機構(gòu)包括固定于主動傘齒輪(3)上的內(nèi)齒圈(5)以及安裝于動力頭箱體(I)上與內(nèi)齒圈(5)同軸設(shè)置的外齒圈(6)，當內(nèi)齒圈(5)與外齒圈(6)處于嚙合狀態(tài)時，所述主動傘齒輪(3)與被動傘齒輪(4)之間處于半嚙合狀態(tài)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可旋轉(zhuǎn)動力頭，其特征在于:所述動力機構(gòu)包括水平固定于設(shè)備垂直滑板的旋轉(zhuǎn)缸體(16)、同軸固定于旋轉(zhuǎn)缸體(16)內(nèi)且通過軸承與傳動軸(11)同軸轉(zhuǎn)動安裝的支撐軸(10)以及設(shè)置于支撐軸(10)前端的旋轉(zhuǎn)缸蓋(9)，所述旋轉(zhuǎn)缸蓋(9)與旋轉(zhuǎn)缸體(16)之間形成密閉容腔，旋轉(zhuǎn)活塞(15)沿軸向滑動安裝于密閉容腔中，且通過軸承(13)轉(zhuǎn)動安裝于支撐軸(10)上，所述旋轉(zhuǎn)活塞(15)的頭端連接于動力頭箱體(I )，當旋轉(zhuǎn)活塞(15)沿軸向相對旋轉(zhuǎn)缸體(16)位于最外側(cè)端時，所述內(nèi)齒圈(5)與外齒圈(6)相嚙合，當旋轉(zhuǎn)活塞(15)沿軸向相對旋轉(zhuǎn)缸體(16)位于最內(nèi)側(cè)端時，所述內(nèi)齒圈(5)與外齒圈(6)不嚙合。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可旋轉(zhuǎn)動力頭，其特征在于:還包括同軸安裝于旋轉(zhuǎn)活塞(15)上的帶齒分度盤(7)以及相對應(yīng)同軸安裝于旋轉(zhuǎn)缸體(16)上的分度盤(8)，當旋轉(zhuǎn)活塞(15)沿軸向相對旋轉(zhuǎn)缸體(16)位于最內(nèi)側(cè)端時，所述帶齒分度盤(7)與分度盤(8)相互嚙合。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可旋轉(zhuǎn)動力頭，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)活塞(15)與支撐軸(10)的前端連接部位設(shè)置有銅套(14)。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可旋轉(zhuǎn)動力頭，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)活塞(15)與支撐軸(10)之間的軸承(13)為滾針軸承。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可旋轉(zhuǎn)動力頭，其特征在于:還包括設(shè)置于旋轉(zhuǎn)缸體(16)上的旋轉(zhuǎn)編碼器(17)，所述旋轉(zhuǎn)編碼器(17)通過傳動齒輪(18)與帶齒分度盤(7)傳動連接。
【專利摘要】一種可旋轉(zhuǎn)動力頭，包括：傳統(tǒng)軸，其水平布置，其尾端安裝有同步帶輪，同步帶輪通過同步帶與伺服電機傳動連接，其頭端安裝有主動傘齒輪；動力頭箱體，其內(nèi)豎直轉(zhuǎn)動安裝有主軸組件，主軸組件上安裝有與主動傘齒輪相嚙合的被動傘齒輪；離合機構(gòu)，其設(shè)置于主動傘齒輪與動力頭箱體之間，用于控制傳動軸與動力頭箱體保持連接狀態(tài)或傳動軸相對動力頭箱體自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)；動力機構(gòu)，用于驅(qū)動離合機構(gòu)進行動作。通過一個動力頭的轉(zhuǎn)動可以對型鋼的三個面進行加工，動力頭可以任意角度旋轉(zhuǎn)、定位，從而實現(xiàn)對斜面的加工，適用于對型鋼腹板孔多、翼板孔少的工件進行加工，從而節(jié)省設(shè)備成本。
【IPC分類】B23B47/20, B23B47/30, B23B47/04
【公開號】CN204724895
【申請?zhí)枴緾N201520471220
【發(fā)明人】衛(wèi)孝東, 吳剛, 明皓
【申請人】山東法因數(shù)控機械股份有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年7月3日