CN107127588A - 一种摇篮转台 - Google Patents

Abstract

本发明公开的摇篮转台包括安装在转台床身上的A轴回转机构和C轴回转机构，C轴回转机构安装在转台床身的中部，A轴回转机构包括两个A轴回转单元，两个A轴回转单元对称安装在转台床身的两侧；该摇篮转台的C轴力矩电机正常工作时，第一动力盘和工作台绕C轴旋转，当C轴制动机构工作时，第一动力盘被制动，工作台停止转动；两个A轴力矩电机工作时，第二动力盘旋转，进而带动转台床身的两侧绕A轴旋转，即可实现A轴摆角动作；需要转台床身两侧停止绕A轴旋转时，A轴制动机构工作，使第二动力盘和转台床身停止旋转；该摇篮转台的A轴和C轴均采用力矩电机驱动，可实现A轴和C轴的联动加工，其制造成本约为30‑40万，远低于进口成本。

Description

一种摇篮转台

技术领域

本发明涉及一种转台，具体是一种摇篮转台。

背景技术

五轴数控机床是数控机床中的高端产品，采用摇篮式双摆角转台是小型五轴联动加工中心的首选布局。摇篮转台能为数控机床提供两个可回转自由度。现有的摇篮转台大多依赖进口，价格高达上百万。为实现五轴联动加工，有些厂家在三轴机床上自配附件头和回转台，但存在的问题是加工的精准性和可靠性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种可实现A轴和C轴联动加工的低成本的摇篮转台。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种摇篮转台，包括安装在转台床身上的A轴回转机构和C轴回转机构，所述的C轴回转机构安装在所述的转台床身的中部，所述的A轴回转机构包括两个A轴回转单元，所述的两个A轴回转单元对称安装在所述的转台床身的两侧；所述的C轴回转单元包括工作台、C轴转台轴承、第一动力盘和C轴力矩电机，所述的工作台、C轴转台轴承和第一动力盘依次上下设置，所述的工作台固定在所述的C轴转台轴承的内圈上，所述的C轴转台轴承的外圈固定在所述的转台床身上，所述的C轴转台轴承的内圈与所述的第一动力盘固定连接，所述的C轴力矩电机包括相适配的C轴力矩电机转子和C轴力矩电机定子，所述的C轴力矩电机定子固定在所述的转台床身的中部，所述的第一动力盘与所述的C轴力矩电机转子固定连接，所述的第一动力盘与转台C轴同轴设置，所述的转台床身与所述的第一动力盘之间设置有对所述的第一动力盘起制动作用的C轴制动机构；每个所述的A轴回转单元包括固定座、环套、A轴转台轴承、第二动力盘和A轴力矩电机，所述的固定座固定在所述的转台床身的侧面的下方，所述的环套固定在所述的固定座上，所述的A轴力矩电机包括相适配的A轴力矩电机转子和A轴力矩电机定子，所述的A轴力矩电机定子设置在所述的环套的内侧，所述的A轴力矩电机定子的外端和所述的环套的外端经一防尘盖固定连接，所述的第二动力盘与所述的A轴力矩电机转子固定连接，所述的第二动力盘固定在所述的转台床身的侧面，所述的A轴转台轴承的内圈固定在所述的第二动力盘上，所述的A轴转台轴承的外圈与所述的固定座固定连接，所述的第二动力盘与转台A轴同轴设置，所述的固定座与所述的第二动力盘之间设置有对所述的第二动力盘起制动作用的A轴制动机构。

C轴力矩电机正常工作时，C轴力矩电机转子带动第一动力盘和工作台绕C轴旋转，当C轴制动机构工作时，第一动力盘被制动，工作台停止转动。A轴采用双A轴回转单元的结构，两个A轴力矩电机工作时，A轴力矩电机转子带动第二动力盘旋转，进而带动转台床身的两侧绕A轴旋转，即可实现A轴摆角动作。需要转台床身两侧停止绕A轴旋转时，A轴制动机构工作，使第二动力盘和转台床身停止旋转。本发明摇篮转台的A轴和C轴均采用力矩电机驱动，可实现A轴和C轴的联动加工，其制造成本约为30-40万，远低于进口成本。

作为优选，所述的C轴制动机构包括C轴刹车盘、C轴油缸、C轴活塞、C轴油缸盖、C轴外摩擦片和C轴内摩擦片，所述的C轴刹车盘固定在所述的转台床身上，所述的第一动力盘为筒状，所述的C轴刹车盘位于所述的第一动力盘的内侧，所述的C轴油缸固定在所述的C轴刹车盘的上端，所述的C轴活塞固定在所述的C轴刹车盘的上端，所述的C轴油缸盖固定在所述的C轴活塞的上端，所述的C轴油缸盖、所述的C轴活塞和所述的C轴油缸围成C轴复位油腔，所述的C轴活塞和所述的C轴油缸围成C轴刹车油腔，所述的C轴复位油腔位于所述的C轴刹车油腔的上方，所述的C轴内摩擦片固定在所述的C轴刹车盘上，所述的C轴外摩擦片固定在所述的第一动力盘上，所述的C轴内摩擦片与所述的C轴外摩擦片上下相对设置。C轴力矩电机工作时，第一动力盘和工作台绕C轴旋转，此时C轴外摩擦片随第一动力盘上一起旋转，而固定在C轴刹车盘上的C轴内摩擦片和C轴活塞不动。需要工作台停止旋转时，C轴力矩电机断电，C轴刹车油腔给油，C轴油缸盖和C轴活塞一起向下压C轴内摩擦片，C轴活塞、C轴内摩擦片、C轴外摩擦片和C轴刹车盘依次接触，在摩擦力作用下，工作台运动放缓，直至停止；若C轴复位油缸给油，则带动C轴油缸盖和C轴活塞向上运动，C轴活塞、C轴内摩擦片、C轴外摩擦片和C轴刹车盘依次脱开，C轴力矩电机给电，工作台即绕C轴转动。上述C轴刹车过程通过液压力实现。

进一步地，所述的工作台的上表面的中部开设有凹腔，所述的凹腔内装设有用于检测被加工工件与所述的工作台的同心度的工装套，所述的工作台的下端同心固定有中心杆，所述的C轴刹车盘上同心安装有用于读取所述的工作台的转动角度的编码器，所述的中心杆的下端自所述的编码器穿出。

作为优选，所述的A轴制动机构包括A轴刹车盘、弹性板、A轴油缸、A轴活塞、A轴摩擦片和限位环，所述的A轴转台轴承的内圈通过长螺钉固定在所述的第二动力盘上，所述的弹性板和所述的A轴刹车盘的内端分别固定于所述的A轴转台轴承的外圈，所述的A轴摩擦片由左右设置的第一压板和第二压板压紧固定在所述的A轴转台轴承的内圈上，所述的第一压板、所述的第二压板和所述的A轴摩擦片分别套设并固定在所述的长螺钉上，所述的A轴刹车盘固定在所述的固定座上，所述的A轴活塞限位于所述的A轴刹车盘与所述的A轴摩擦片之间，所述的A轴刹车盘、所述的A轴活塞和所述的限位环围成A轴刹车油腔，所述的限位环固定在所述的A轴刹车盘上，所述的弹性板与所述的A轴摩擦片并行设置，所述的限位环上设置有与所述的A轴摩擦片的上端位置相对的限位台，所述的弹性板、所述的A轴摩擦片和所述的限位台依次远离所述的A轴刹车盘设置，所述的弹性板和所述的A轴摩擦片的上端分别与所述的A轴活塞位置相对，所述的A轴摩擦片的上端位于所述的A轴活塞与所述的限位台之间。两个A轴力矩电机给电时，A轴力矩电机转子通过第二动力盘带动转台床身两侧绕A轴旋转，需要刹车时，两个A轴力矩电机断电，A轴刹车油腔给油，A轴活塞移向限位台并顶压弹性板，使弹性板产生弹性变形，同时A轴活塞顶压A轴摩擦片，使A轴摩擦片与限位台接触，实现刹车功能。需要A轴转动时，A轴刹车油腔回油，弹性板复位并推动A轴活塞复位，使A轴活塞与A轴摩擦片脱开，A轴摩擦片也复位并与限位台脱开，此时两个A轴力矩电机给电，即可实现A轴摆角动作。上述C轴刹车过程通过液压力实现。

作为优选，所述的第二动力盘的靠近所述的转台床身的一侧开设有若干小孔，每个所述的小孔内安装有一个圆柱销，若干所述的圆柱销的长度一致，若干所述的圆柱销的外露端套设有一固定环。若干圆柱销和固定环的设计，有助于调整第二动力盘与A轴的同心度。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的摇篮转台的C轴力矩电机正常工作时，C轴力矩电机转子带动第一动力盘和工作台绕C轴旋转，当C轴制动机构工作时，第一动力盘被制动，工作台停止转动。A轴采用双A轴回转单元的结构，两个A轴力矩电机工作时，A轴力矩电机转子带动第二动力盘旋转，进而带动转台床身的两侧绕A轴旋转，即可实现A轴摆角动作。需要转台床身两侧停止绕A轴旋转时，A轴制动机构工作，使第二动力盘和转台床身停止旋转。本发明摇篮转台的A轴和C轴均采用力矩电机驱动，可实现A轴和C轴的联动加工，其制造成本约为30-40万，远低于进口成本。

附图说明

图1为实施例中摇篮转台的结构示意图；

图2为图1中A处放大图；

图3为图1中B处放大图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例的摇篮转台，如图所示，一种摇篮转台，包括安装在转台床身1上的A轴回转机构和C轴回转机构，C轴回转机构安装在转台床身1的中部，A轴回转机构包括两个A轴回转单元，两个A轴回转单元对称安装在转台床身1的两侧；C轴回转单元包括工作台2、C轴转台轴承21、第一动力盘22和C轴力矩电机，工作台2、C轴转台轴承21和第一动力盘22依次上下设置，工作台2固定在C轴转台轴承21的内圈上，C轴转台轴承21的外圈固定在转台床身1上，C轴转台轴承21的内圈与第一动力盘22固定连接，C轴力矩电机包括相适配的C轴力矩电机转子23和C轴力矩电机定子24，C轴力矩电机定子24固定在转台床身1的中部，第一动力盘22与C轴力矩电机转子23固定连接，第一动力盘22与转台C轴同轴设置，转台床身1与第一动力盘22之间设置有对第一动力盘22起制动作用的C轴制动机构；每个A轴回转单元包括固定座3、环套31、A轴转台轴承32、第二动力盘33和A轴力矩电机，固定座3固定在转台床身1的侧面的下方，环套31固定在固定座3上，A轴力矩电机包括相适配的A轴力矩电机转子34和A轴力矩电机定子35，A轴力矩电机定子35设置在环套31的内侧，A轴力矩电机定子35的外端和环套31的外端经一防尘盖36固定连接，第二动力盘33与A轴力矩电机转子34固定连接，第二动力盘33固定在转台床身1的侧面，第二动力盘33的靠近转台床身1的一侧开设有若干小孔，每个小孔内安装有一个圆柱销37，若干圆柱销37的长度一致，若干圆柱销37的外露端套设有一固定环38，A轴转台轴承32的内圈固定在第二动力盘33上，A轴转台轴承32的外圈与固定座3固定连接，第二动力盘33与转台A轴同轴设置，固定座3与第二动力盘33之间设置有对第二动力盘33起制动作用的A轴制动机构。

本实施例中，C轴制动机构包括C轴刹车盘41、C轴油缸42、C轴活塞43、C轴油缸盖44、C轴外摩擦片47和C轴内摩擦片48，C轴刹车盘41固定在转台床身1上，第一动力盘22为筒状，C轴刹车盘41位于第一动力盘22的内侧，C轴油缸42固定在C轴刹车盘41的上端，C轴活塞43固定在C轴刹车盘41的上端，C轴油缸盖44固定在C轴活塞43的上端，C轴油缸盖44、C轴活塞43和C轴油缸42围成C轴复位油腔45，C轴活塞43和C轴油缸42围成C轴刹车油腔46，C轴复位油腔45位于C轴刹车油腔46的上方，C轴内摩擦片48固定在C轴刹车盘41上，C轴外摩擦片47固定在第一动力盘22上，C轴内摩擦片48与C轴外摩擦片47上下相对设置；工作台2的上表面的中部开设有凹腔，凹腔内装设有用于检测被加工工件（图中未示出）与工作台2的同心度的工装套27，工作台2的下端同心固定有中心杆25，C轴刹车盘41上同心安装有用于读取工作台2的转动角度的编码器26，中心杆25的下端自编码器26穿出。

A轴制动机构包括A轴刹车盘51、弹性板52、A轴油缸、A轴活塞54、A轴摩擦片55和限位环56，A轴转台轴承32的内圈通过长螺钉57固定在第二动力盘33上，弹性板52和A轴刹车盘51的内端分别固定于A轴转台轴承32的外圈，A轴摩擦片55由左右设置的第一压板58和第二压板59压紧固定在A轴转台轴承32的内圈上，第一压板58、第二压板59和A轴摩擦片55分别套设并固定在长螺钉57上，A轴刹车盘51固定在固定座3上，A轴活塞54限位于A轴刹车盘51与A轴摩擦片55之间，A轴刹车盘51、A轴活塞54和限位环56围成A轴刹车油腔53，限位环56固定在A轴刹车盘51上，弹性板52与A轴摩擦片55并行设置，限位环56上设置有与A轴摩擦片55的上端位置相对的限位台561，弹性板52、A轴摩擦片55和限位台561依次远离A轴刹车盘51设置，弹性板52和A轴摩擦片55的上端分别与A轴活塞54位置相对，A轴摩擦片55的上端位于A轴活塞54与限位台561之间。

以上摇篮转台的制造成本约为30-40万，远低于进口成本，其工作原理为：C轴力矩电机工作时，第一动力盘22和工作台2绕C轴旋转，此时C轴外摩擦片47随第一动力盘22上一起旋转，而固定在C轴刹车盘41上的C轴内摩擦片48和C轴活塞43不动。需要工作台2停止旋转时，C轴力矩电机断电，C轴刹车油腔46给油，C轴油缸盖44和C轴活塞43一起向下压C轴内摩擦片48，C轴活塞43、C轴内摩擦片48、C轴外摩擦片47和C轴刹车盘41依次接触，在摩擦力作用下，工作台2运动放缓，直至停止；若C轴复位油缸给油，则带动C轴油缸盖44和C轴活塞43向上运动，C轴活塞43、C轴内摩擦片48、C轴外摩擦片47和C轴刹车盘41依次脱开，C轴力矩电机给电，工作台2即绕C轴转动。两个A轴力矩电机给电时，A轴力矩电机转子34通过第二动力盘33带动转台床身1两侧绕A轴旋转，需要刹车时，两个A轴力矩电机断电，A轴刹车油腔53给油，A轴活塞54移向限位台561并顶压弹性板52，使弹性板52产生弹性变形，同时A轴活塞54顶压A轴摩擦片55，使A轴摩擦片55与限位台561接触，实现刹车功能。需要A轴转动时，A轴刹车油腔53回油，弹性板52复位并推动A轴活塞54复位，使A轴活塞54与A轴摩擦片55脱开，A轴摩擦片55也复位并与限位台561脱开，此时两个A轴力矩电机给电，即可实现A轴摆角动作。

Claims (5)

1.一种摇篮转台，其特征在于包括安装在转台床身上的A轴回转机构和C轴回转机构，所述的C轴回转机构安装在所述的转台床身的中部，所述的A轴回转机构包括两个A轴回转单元，所述的两个A轴回转单元对称安装在所述的转台床身的两侧；所述的C轴回转单元包括工作台、C轴转台轴承、第一动力盘和C轴力矩电机，所述的工作台、C轴转台轴承和第一动力盘依次上下设置，所述的工作台固定在所述的C轴转台轴承的内圈上，所述的C轴转台轴承的外圈固定在所述的转台床身上，所述的C轴转台轴承的内圈与所述的第一动力盘固定连接，所述的C轴力矩电机包括相适配的C轴力矩电机转子和C轴力矩电机定子，所述的C轴力矩电机定子固定在所述的转台床身的中部，所述的第一动力盘与所述的C轴力矩电机转子固定连接，所述的第一动力盘与转台C轴同轴设置，所述的转台床身与所述的第一动力盘之间设置有对所述的第一动力盘起制动作用的C轴制动机构；每个所述的A轴回转单元包括固定座、环套、A轴转台轴承、第二动力盘和A轴力矩电机，所述的固定座固定在所述的转台床身的侧面的下方，所述的环套固定在所述的固定座上，所述的A轴力矩电机包括相适配的A轴力矩电机转子和A轴力矩电机定子，所述的A轴力矩电机定子设置在所述的环套的内侧，所述的A轴力矩电机定子的外端和所述的环套的外端经一防尘盖固定连接，所述的第二动力盘与所述的A轴力矩电机转子固定连接，所述的第二动力盘固定在所述的转台床身的侧面，所述的A轴转台轴承的内圈固定在所述的第二动力盘上，所述的A轴转台轴承的外圈与所述的固定座固定连接，所述的第二动力盘与转台A轴同轴设置，所述的固定座与所述的第二动力盘之间设置有对所述的第二动力盘起制动作用的A轴制动机构。

2.根据权利要求1所述的一种摇篮转台，其特征在于所述的C轴制动机构包括C轴刹车盘、C轴油缸、C轴活塞、C轴油缸盖、C轴外摩擦片和C轴内摩擦片，所述的C轴刹车盘固定在所述的转台床身上，所述的第一动力盘为筒状，所述的C轴刹车盘位于所述的第一动力盘的内侧，所述的C轴油缸固定在所述的C轴刹车盘的上端，所述的C轴活塞固定在所述的C轴刹车盘的上端，所述的C轴油缸盖固定在所述的C轴活塞的上端，所述的C轴油缸盖、所述的C轴活塞和所述的C轴油缸围成C轴复位油腔，所述的C轴活塞和所述的C轴油缸围成C轴刹车油腔，所述的C轴复位油腔位于所述的C轴刹车油腔的上方，所述的C轴内摩擦片固定在所述的C轴刹车盘上，所述的C轴外摩擦片固定在所述的第一动力盘上，所述的C轴内摩擦片与所述的C轴外摩擦片上下相对设置。

3.根据权利要求2所述的一种摇篮转台，其特征在于所述的工作台的上表面的中部开设有凹腔，所述的凹腔内装设有用于检测被加工工件与所述的工作台的同心度的工装套，所述的工作台的下端同心固定有中心杆，所述的C轴刹车盘上同心安装有用于读取所述的工作台的转动角度的编码器，所述的中心杆的下端自所述的编码器穿出。

4.根据权利要求1所述的一种摇篮转台，其特征在于所述的A轴制动机构包括A轴刹车盘、弹性板、A轴油缸、A轴活塞、A轴摩擦片和限位环，所述的A轴转台轴承的内圈通过长螺钉固定在所述的第二动力盘上，所述的弹性板和所述的A轴刹车盘的内端分别固定于所述的A轴转台轴承的外圈，所述的A轴摩擦片由左右设置的第一压板和第二压板压紧固定在所述的A轴转台轴承的内圈上，所述的第一压板、所述的第二压板和所述的A轴摩擦片分别套设并固定在所述的长螺钉上，所述的A轴刹车盘固定在所述的固定座上，所述的A轴活塞限位于所述的A轴刹车盘与所述的A轴摩擦片之间，所述的A轴刹车盘、所述的A轴活塞和所述的限位环围成A轴刹车油腔，所述的限位环固定在所述的A轴刹车盘上，所述的弹性板与所述的A轴摩擦片并行设置，所述的限位环上设置有与所述的A轴摩擦片的上端位置相对的限位台，所述的弹性板、所述的A轴摩擦片和所述的限位台依次远离所述的A轴刹车盘设置，所述的弹性板和所述的A轴摩擦片的上端分别与所述的A轴活塞位置相对，所述的A轴摩擦片的上端位于所述的A轴活塞与所述的限位台之间。

5.根据权利要求1所述的一种摇篮转台，其特征在于所述的第二动力盘的靠近所述的转台床身的一侧开设有若干小孔，每个所述的小孔内安装有一个圆柱销，若干所述的圆柱销的长度一致，若干所述的圆柱销的外露端套设有一固定环。