板橋式轉臺的製作方法

2024-02-04 09:51:15

本發明涉及一種板橋式轉臺。

背景技術：

目前，現有轉臺存在以下缺點：

1、採用蝸輪蝸杆傳動形式或者齒輪傳動方式，這類轉臺運動響應速度慢、動態剛性差、機械結構存在彈性變形、間隙和傳動滯後現象，而且結構複雜，製造、加工、安裝難度大。

2、現有的臥式數控轉臺+橋板+輔助尾座形式轉臺：尾座只起到輔助支撐作用，轉臺單側驅動，提供的驅動力小、轉臺剎車扭矩小、轉臺支撐剛性差。

3、現有的機械式數控轉臺軸承均採用單一的密封結構，密封效果不好，轉臺軸承壽命低，轉臺可靠性不好。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種板橋式轉臺，它採用雙驅結構，轉臺支撐剛性好，驅動扭矩大，適用於大型精密型板材的四軸聯動加工和四軸分度加工。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種板橋式轉臺，它包括：

板橋部件，所述板橋部件上用於裝夾工件；

驅動部件，所述驅動部件包括兩個驅動裝置，其中一個驅動裝置與板橋部件的一端部相連，另外一個驅動裝置與板橋部件的另一端部相連，以便通過兩個驅動裝置同步驅動板橋部件做迴轉運動。

進一步，板橋式轉臺還包括用於與工具機工作檯面相連的底板部件，其中一個驅動裝置安裝在底板部件的一端部上，另外一個驅動裝置安裝在底板部件的另一端部上。

進一步為了直接驅動橋板部件，使驅動臺面無傳動間隙和傳動滯後現象，提高驅動臺面的定位精度，所述驅動裝置包括殼組、力矩電機和驅動臺面，所述驅動臺面可旋轉地安裝在殼組上，所述力矩電機具有定子部分和轉子部分，所述定子部分固定在殼組上，所述驅動臺面與所述轉子部分相連，以便當力矩電機動作時，所述力矩電機驅動所述驅動臺面在殼組上轉動。

進一步為了對驅動臺面進行剎車，並提高剎車扭矩，保證剎車性能可靠，所述驅動裝置還包括用於將驅動臺面準停在某一轉動角度的剎車裝置。

進一步提供了一種具體結構的剎車裝置，所述殼組具有轉臺底座，所述驅動臺面可旋轉地支承在轉臺底座上，所述剎車裝置包括剎車片和活塞部分，剎車片安裝在驅動檯面上，活塞部分具有活塞；當驅動臺面未被剎車時，所述剎車片不與轉臺底座接觸，並與所述轉臺底座之間具有間隙，當驅動臺面需要被剎車時，所述活塞部分動作，所述活塞作用於所述剎車片，使所述剎車片與轉臺底座壓緊抵接在一起。

進一步為了監測驅動臺面的轉動角度，所述驅動裝置還包括用於測量驅動臺面的轉動角度的角度測量裝置，所述角度測量裝置包括連接軸和角度編碼器，所述連接軸與所述轉子部分相連，所述角度編碼器安裝在連接軸上。

進一步為了便於各電纜集中安裝和維修，所述驅動裝置還包括集中出線裝置，所述集中出線裝置包括出線防護罩、電氣插接件、至少一個接頭和用於容置驅動裝置的各接線線纜的出線底座，所述出線底座安裝在殼組上，所述出線防護罩安裝在出線底座上，並罩住所述電氣插接件，所述接頭設置在出線防護罩上，接線線纜、電氣插接件和接頭連接形成連接線路。

進一步為了實現很好的密封性能，提高轉臺軸承的抗汙染能力，提高軸承的使用壽命，所述殼組具有轉臺底座，所述驅動臺面通過軸承可旋轉地支承在轉臺底座上，所述轉臺底座與所述驅動臺面之間形成有容置軸承的軸承室，並且所述轉臺底座和所述驅動臺面之間具有用於隔離軸承室與外部的密封部分。

進一步提供了密封部分的具體結構，所述密封部分中包括機械式迷宮密封結構、旋轉密封結構和氣幕保護結構；其中，轉臺底座的軸向端面上設置有環形凸臺，驅動臺面在對應的位置上設置有環形凹槽，環形凸臺嵌入環形凹槽內形成一種類型的機械式迷宮密封結構；轉臺底座的外周壁上安裝有防護罩，所述驅動臺面的外周壁上設置有徑向凸出的臺階，所述防護罩與臺階裝配在一起，並罩住所述臺階，從而形成另外一種類型的機械式迷宮密封結構；所述轉臺底座的軸向端面上設置有旋轉密封圈，並且旋轉密封圈的唇口與所述驅動臺面的軸向端面緊密接觸，從而形成旋轉密封結構；所述轉臺底座和所述驅動臺面之間設置有連通軸承室並可注入壓力空氣的氣密封內腔，所述氣密封內腔形成氣幕保護結構。

進一步為了對力矩電機進行冷卻，所述轉子部分上具有水冷通道，所述殼組上設置有水冷卻進水管路和水冷卻出水管路，所述水冷卻進水管路的出口和所述水冷卻出水管路的進口分別與水冷通道相連通。

採用了上述技術方案後，本發明具有以下的有益效果：

1、工件裝夾在橋板部件上，橋板部件迴轉的動力由居於兩側的驅動裝置提供，驅動裝置採用力矩電機驅動，可以提供驅動扭矩，其扭矩是單側驅動扭矩的近兩倍，由於採用兩側驅動並支承橋板部件，該橋板式轉臺的支撐剛性是單側驅動橋板式轉臺的好幾倍，工件的表面加工質量也有明顯提升，當橋板式轉臺需要準確停止在某個角度時，兩側的驅動裝置的剎車裝置同時剎車，剎車扭矩是單側驅動橋板式轉臺的兩倍，剎車效果好、剎車性能可靠，從而保證該狀態的工件加工質量，特別適用於大型精密型板材的四軸聯動加工和四軸分度加工；

2、軸承室採用獨特的密封部分進行密封，密封部分可包括兩道機械式迷宮密封結構、一道旋轉密封結構、一道氣幕保護結構，提高了轉臺軸承的抗汙染能力，提高軸承使用壽命。

附圖說明

圖1為本發明的板橋式轉臺的結構示意圖；

圖2為本發明的板橋式轉臺的結構剖視圖；

圖3為本發明的驅動裝置的結構示意圖；

圖4為圖3的俯視圖；

圖5為圖3的A-A剖視圖；

圖6為圖4的B-B剖視圖；

圖7為圖4的C-C剖視圖；

圖8為圖4的D-D剖視圖。

具體實施方式

為了使本發明的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例並結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明。

如圖1～8所示，一種板橋式轉臺，它包括：

板橋部件2，所述板橋部件2上用於裝夾工件；

驅動部件，所述驅動部件包括兩個驅動裝置1，其中一個驅動裝置1與板橋部件2的一端部相連，另外一個驅動裝置1與板橋部件2的另一端部相連，以便通過兩個驅動裝置1同步驅動板橋部件2做迴轉運動。

如圖1所示，板橋式轉臺還包括用於與工具機工作檯面相連的底板部件3，其中一個驅動裝置1安裝在底板部件3的一端部上，另外一個驅動裝置1安裝在底板部件3的另一端部上。所述底板部件3包括底板31和定位鍵32，底板31通過螺釘於工具機工作檯面相連，並通過定位鍵32定位。

如圖5所示，所述驅動裝置1包括殼組、力矩電機和驅動臺面11，所述驅動臺面11可旋轉地安裝在殼組上，所述力矩電機具有定子部分115和轉子部分129，所述定子部分115固定在殼組上，所述驅動臺面11與所述轉子部分129相連，以便當力矩電機動作時，所述力矩電機驅動所述驅動臺面11在殼組上轉動；其中，所述轉子部分129通過螺釘與一過渡連接軸130相連，過渡連接軸130再通過螺釘與驅動臺面11相連，從而將動力傳遞至驅動臺面11；另外，所述殼組上設置有吊環15，以方便吊裝。

具體地，所述板橋部件2包括板橋22和兩個支撐塊21，支撐塊21分別連接在相應的驅動臺面11上，板橋22的一端與其中一個支撐塊21相連，板橋22的另一端與另外一個支撐塊21相連。

工件裝夾在橋板22上，橋板22迴轉的動力由居於兩側的驅動裝置1提供，驅動裝置1採用力矩電機驅動，可以提供驅動扭矩，其扭矩是單側驅動扭矩的近兩倍，由於採用兩側驅動並支承橋板部件，該橋板式轉臺的支撐剛性是單側驅動橋板式轉臺的好幾倍，工件的表面加工質量也有明顯提升，特別適用於大型精密型板材的四軸聯動加工和四軸分度加工。

如圖5所示，所述驅動裝置還包括用於將驅動臺面11準停在某一轉動角度的剎車裝置。

如圖5所示，所述殼組具有轉臺底座14，所述驅動臺面11可旋轉地支承在轉臺底座14上，所述剎車裝置包括剎車片131和活塞部分，剎車片131安裝在驅動臺面11上，活塞部分具有活塞18；當驅動臺面11未被剎車時，所述剎車片131不與轉臺底座14接觸，並與所述轉臺底座14之間具有間隙，當驅動臺面11需要被剎車時，所述活塞部分動作，所述活塞18作用於所述剎車片131，使所述剎車片131與轉臺底座14壓緊抵接在一起。當橋板式轉臺需要準確停止在某個角度時，兩側的驅動裝置1的剎車裝置同時剎車，剎車扭矩是單側驅動橋板式轉臺的兩倍，剎車效果好、剎車性能可靠，從而保證該狀態的工件加工質量。

剎車裝置的工作原理如下：當驅動臺面11正常運轉時，驅動臺面11旋轉時剎車片131與轉臺底座14的軸向端面保持0.2mm間隙，從而保證剎車片131能自由旋轉，當轉臺需要準停在某個角度時，活塞部分動作，活塞18向左進給壓緊剎車片131，剎車片131受壓產生微量變形壓緊轉臺底座14的軸向端面，通過它們兩者之間的摩擦力使驅動臺面11快速地停止下來並保持在需要的角度位置；當處於剎緊狀態的轉臺需要復位重新運轉時，活塞部分動作，活塞18向右進給，活塞18的左端面離開剎車片131的右端面，由於剎車片採用彈性極好的彈簧鋼製作，剎車片131由於自身的彈性變形恢復到自由狀態，此時剎車片131與轉臺底座14的軸向端面之間的0.2mm間隙再次出現，驅動臺面11恢復到能夠自由運轉狀態；進一步地，為了保證轉臺剎車時和轉臺剎車復位時，兩側兩個驅動裝置1的剎車動作的同步性，在液壓系統設計時設計了液壓同步閥。

如圖5所示，所述驅動裝置還包括用於測量驅動臺面11的轉動角度的角度測量裝置，所述角度測量裝置包括連接軸128和角度編碼器127，所述連接軸128與所述轉子部分129相連，所述角度編碼器127安裝在連接軸128上，從而對轉臺的旋轉角度進行測量和反饋。

如圖5所示，所述殼組具有轉臺底座14，所述驅動臺面11通過軸承13可旋轉地支承在轉臺底座14上，所述轉臺底座14與所述驅動臺面11之間形成有容置軸承13的軸承室，並且所述轉臺底座14和所述驅動臺面11之間具有用於隔離軸承室與外部的密封部分。

如圖5所示，所述密封部分中包括機械式迷宮密封結構、旋轉密封結構和氣幕保護結構；其中，轉臺底座14的軸向端面上設置有環形凸臺141，驅動臺面11在對應的位置上設置有環形凹槽111，環形凸臺141嵌入環形凹槽111內形成一種類型的機械式迷宮密封結構；轉臺底座14的外周壁上安裝有防護罩133，所述驅動臺面11的外周壁上設置有徑向凸出的臺階112，所述防護罩133與臺階112裝配在一起，並罩住所述臺階112，從而形成另外一種類型的機械式迷宮密封結構；所述轉臺底座14的軸向端面上設置有旋轉密封圈12，並且旋轉密封圈12的唇口與所述驅動臺面11的軸向端面緊密接觸，從而形成旋轉密封結構；所述轉臺底座14和所述驅動臺面11之間設置有連通軸承室並可注入壓力空氣的氣密封內腔，所述氣密封內腔形成氣幕保護結構。轉臺迴轉運行時壓力為0.5bar以內的乾燥空氣經過氣密封管接頭121和相應管路進入到氣密封內腔，從而在氣密封內腔處建立起小壓力氣體正壓場，這樣既能有效防止汙染物進入軸承，又能避免軸承油脂潤滑受到氣流影響，這四道密封結構組成獨特的組合式轉臺軸承密封結構。

如圖7、8所示，為了防止力矩電機過熱，所述轉子部分上具有水冷通道，所述殼組上設置有水冷卻進水管路100和水冷卻出水管路200，所述水冷卻進水管路100的出口和所述水冷卻出水管路200的進口分別與水冷通道相連通，力矩電機中安裝有溫度傳感器，可以對力矩電機出進行溫度反饋和熱變形補償。

如圖5所示，所述驅動裝置還包括集中出線裝置，所述集中出線裝置包括出線防護罩124、電氣插接件123、至少一個接頭125和用於容置驅動裝置的各接線線纜的出線底座122，所述出線底座122安裝在殼組上，所述出線防護罩124安裝在出線底座122上，並罩住所述電氣插接件123，所述接頭125設置在出線防護罩124上，接線線纜、電氣插接件123和接頭125連接形成連接線路；當然，將轉臺力矩電機水冷卻進出口管接頭、軸承的氣幕保護結構的管接頭也集中到出線底座122上集中管理，以便於安裝和維修。

以上所述的具體實施例，對本發明解決的技術問題、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，並不用於限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。