CN214135544U - 一种多动力头磨削工具及加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多动力头磨削工具及加工设备，包括壳体、第一加工单元、第二加工单元。壳体内部设有第一容置空间、第二容置空间和第三容置空间，第三容置空间与第一容置空间和第二容置空间相通。第三容置空间内设有辅助部，用于辅助大扭矩动力头和高速动力头。壳体上还设有用于连接外部设备的连接接口。第一加工单元为大扭矩动力头，设于第一容置空间内，且输出端伸出于壳体。第二加工单元为高速动力头，设于第二容置空间内，且输出端伸出于壳体。实现了对大扭矩和高速两种动力头的集成，大扭矩动力头上可以安装大直径磨具，高速动力头则可安装高速刀具，解决了现有动力头加工能力受限的问题。

Description

一种多动力头磨削工具及加工设备

技术领域

本实用新型属于机械加工技术领域，尤其涉及一种多动力头磨削工具及加工设备。

背景技术

现有的铸件自动打磨装置通常有两种形式，一种为数控机床结构，大部分运动轴为直线运动；另一种为机器人结构，常采用六轴工业机器人加打磨工具的型式。

而用于带动刀具旋转的为设置在数控机床或机器人结构末端的动力主轴。动力主轴为能实现主运动，并且由自动工件循环功能的动力部件。可以是一个变速传动机构，形式多种多样，基本原理就是电机带动一个齿轮变速机构，也可以是电机直接带动刀具转动，可以实现磨削、镗削、铣削、钻削等功能。

现有的自动化打磨设备，专机型，机器人型。专机型的灵活性不高，体积较大。机器人型，包括机器人抓工件型和机器人抓工具型。机器人抓工件型受机器人负载影响，只能清理重量较轻的零件。机器人抓工具型，可以处理大工件。常用的电主轴的最高转速受主轴结构的限制，主轴越大，最高转速越低。主轴配套使用的刀具重量和允许运行速度受主轴结构的限制。不能够使用过大的刀具清理大平面，也不能使用较小的刀具在高速下清理较小的孔。为了适应处理大工件不同部位的要求，需要多把刀具或磨头。更换刀具的时候，会占用一定的时间，影响工作效率。同时，主轴结构的限制，不能使用大型刀具进行高效加工。对于小孔，则需要达到20000RPM以上的转速才具有较好的切削效果。目前的打磨工具都不能同时满足这些要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种多动力头磨削工具及加工设备，以解决现有动力头加工能力受限的问题。

为解决上述问题，本实用新型的技术方案为：

本实用新型的一种多动力头磨削工具，包括

壳体，内部设有第一容置空间、第二容置空间和第三容置空间，所述第三容置空间与所述第一容置空间和所述第二容置空间相通；所述壳体上设有用于连接外部设备的连接接口；

第一加工单元，为大扭矩动力头，设于所述第一容置空间内，且输出端伸出于所述壳体；

第二加工单元，为高速动力头，设于所述第二容置空间内，且输出端伸出于所述壳体；

所述第三容置空间内设有辅助部，用于辅助所述大扭矩动力头和所述高速动力头。

本实用新型的多动力头磨削工具，所述大扭矩动力头包括第一轴承、第二轴承、驱动组件、大扭矩主轴；

所述第一轴承和所述第二轴承的内圈套设于所述大扭矩主轴，外圈设于所述第一容置空间的内壁面上；

所述驱动组件包括定子单元和转子单元，所述定子单元设于所述第一容置空间内，所述转子单元设于所述大扭矩主轴上，用于带动所述大扭矩主轴转动；

所述大扭矩主轴的输出端伸出于所述第一容置空间，用于安装刀具。

本实用新型的多动力头磨削工具，所述高速动力头为柔性高速动力头；

所述柔性高速动力头包括高速电主轴、主轴安装套、气缸；所述主轴安装套活动设于所述第二容置空间内，所述主轴安装套轴向上的第一端与所述第二容置空间的内壁面相接触；所述主轴安装套上安装有所述高速电主轴，且所述高速电主轴的输出端伸出于所述第二容置空间，用于安装刀具；所述气缸设于所述壳体，且所述气缸的输出端与所述主轴安装套轴向上的第二端相接触，用于提供所述主轴安装套轴向上与所述壳体相接触所需的压紧力。

本实用新型的多动力头磨削工具，所述辅助部包括驱动和/或信号线走线通路和所述供气管路；所述驱动和/或信号线走线通路的输入端伸出于所述连接接口，输出端分别连接至所述大扭矩动力头和所述高速电主轴；所述供气管路的输入端伸出于所述连接接口，输出端连接至所述气缸。

本实用新型的多动力头磨削工具，所述辅助部还包括气动组件，所述气动组件包括控制阀组和调压阀；所述控制阀组和所述调压阀均设于所述供气管路上。

本实用新型的多动力头磨削工具，所述高速电主轴为HSK电主轴、BT 电主轴、BBT电主轴或不可换刀电主轴。

本实用新型的多动力头磨削工具，所述壳体上设有与所述第三容置空间相对应的观察窗。

本实用新型的多动力头磨削工具，还包括传感部，设于所述壳体的外壁面上，所述传感部为激光测量***、激光扫描***、视觉***、读码器或力传感器。

本实用新型的多动力头磨削工具，所述壳体内还设有第四容置空间，用于容置第三加工单元。

本实用新型的一种加工设备，安装有上述任意一项所述的多动力头磨削工具。

本实用新型由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

1、本实用新型一实施例通过在壳体上设置连接外部设备的连接接口，在壳体内设置第一容置空间、第二容置空间和第三容置空间，大扭矩动力头和高速动力头分别设置在第一容置空间和第二容置空间内，并在第三容置空间内设置用于辅助上述两个动力头的辅助部，实现了对大扭矩和高速两种动力头的集成，大扭矩动力头上可以安装大直径磨具，用于高效率的切削工件外表面上的附着材料，高速动力头则可安装高速刀具，并根据处理处理部位的不同更换刀具，用于处理工件上大刀具清理不到的部位，同时也可满足小孔加工；将低速主轴和高速主轴分开，使各部分都能在最合适的区间工作，延长了主轴的使用寿命，可加工能力得到了较大的提升，解决了现有动力头加工能力受限的问题。

2、本实用新型一实施例通过设置包括高速电主轴、主轴安装套、气缸的柔性高速动力头，由主轴安装套和气缸配合形成高速电主轴的柔性机构，在安装在主轴上的刀具受力过大时产生避让，使主轴免于损坏，起到保护作用。

附图说明

图1为本实用新型的多动力头磨削工具的示意图；

图2为本实用新型的多动力头磨削工具的剖视图；

图3为本实用新型的多动力头磨削工具的具体结构图；

图4为本实用新型的多动力头磨削工具的传感部的示意图；

图5为本实用新型的多动力头磨削工具的一种实施方式的示意图；

图6为本实用新型的多动力头磨削工具的另一种实施方式的示意图。

附图标记说明：1：壳体；2：大扭矩动力头；201：大直径刀具；202：气密封；203：第轴承；204：驱动组件；205：第二轴承；3：高速动力头； 301：高速刀具；302：高速电主轴；303：主轴安装套；304：气缸；4：连接接口；5：观察窗；6：辅助部；601：控制阀组；602：调压阀；7：传感部； 8：加工机器人；9：机床。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种多动力头磨削工具及加工设备作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。

实施例一

参看图1至图3，在一个实施例中，一种多动力头磨削工具，包括壳体1、第一加工单元、第二加工单元。

其中，壳体1内部设有第一容置空间、第二容置空间和第三容置空间，第三容置空间与第一容置空间和第二容置空间相通。第三容置空间内设有辅助部6，用于辅助大扭矩动力头2和高速动力头3。壳体1上还设有用于连接外部设备的连接接口4。

第一加工单元为大扭矩动力头2，设于第一容置空间内，且输出端伸出于壳体1。第二加工单元为高速动力头3，设于第二容置空间内，且输出端伸出于壳体1。

本实施例通过在壳体1上设置连接外部设备的连接接口4，在壳体1内设置第一容置空间、第二容置空间和第三容置空间，大扭矩动力头2和高速动力头3分别设置在第一容置空间和第二容置空间内，并在第三容置空间内设置用于辅助上述两个动力头的辅助部6，实现了对大扭矩和高速两种动力头的集成，大扭矩动力头2上可以安装大直径刀具201，用于高效率的切削工件外表面上的附着材料，高速动力头3则可安装高速刀具301，并根据处理处理部位的不同更换刀具，用于处理工件上大刀具清理不到的部位，同时也可满足小孔加工；将低速主轴和高速主轴分开，使各部分都能在最合适的区间工作，延长了主轴的使用寿命，可加工能力得到了较大的提升，解决了现有动力头加工能力受限的问题。

下面对本实施例的多动力头磨削工具的具体结构进行进一步说明：

在本实施例中，大扭矩动力头2具体可包括第一轴承203、第二轴承205、驱动组件204、大扭矩主轴。第一轴承203和第二轴承205的内圈套设于大扭矩主轴，外圈设于第一容置空间的内壁面上。驱动组件204包括定子单元和转子单元，定子单元设于第一容置空间内，转子单元设于大扭矩主轴上，用于带动大扭矩主轴转动。大扭矩主轴的输出端则伸出于第一容置空间，用于安装大尺寸刀具，例如大砂轮等。

在本实施例中，高速动力头3为柔性高速动力头3。柔性高速动力头3 具体可包括高速电主轴302、主轴安装套303、气缸304。主轴安装套303活动设于第二容置空间内，主轴安装套303轴向上的第一端与第二容置空间的内壁面相接触。主轴安装套303上安装有高速电主轴302，且高速电主轴302 的输出端伸出于第二容置空间，用于安装刀具。气缸304设于壳体1，且气缸304的输出端与主轴安装套303轴向上的第二端相接触，用于提供主轴安装套303轴向上与壳体1相接触所需的压紧力。

具体地，还可在主轴安装套303与第二容置空间的内壁面上设置活动支点件，主轴安装套303与第二容置空间的接触部分和活动支点件为两个支点，并由后端的气缸304进行顶撑，使得主轴安装套303被柔性限位在第二容置空间内。当高速电主轴302前端的刀具受的径向力超过气缸304对主轴安装套303的压紧力时，主轴安装套303将以与受力方向对应的活动支点件为支点摆动；当刀具收到的轴向力超过气缸304对主轴安装套303的压紧力时，主轴安装套303推动气缸304的输出端向后运动，实现轴向和径向的柔性功能；当外力消除后，气缸304推动主轴安装套303恢复到初始位置，实现了高速电主轴302的柔性连接。

其中，大扭矩动力头2和柔性高速动力头3均需设置密封机构，可以是气密封202或其他密封方式，防止灰尘进入动力头内，引起故障。

在本实施例中，辅助部6包括驱动和/或信号线走线通路、供气管路、气动组件。驱动和/或信号线走线通路的输入端伸出于连接接口4，输出端分别连接至大扭矩动力头2和高速电主轴302。供气管路的输入端伸出于连接接口4，输出端连接至气缸304。气动组件则包括控制阀组601和调压阀602。控制阀组601和调压阀602均设于供气管路上。其中，控制阀组601控制高速电主轴302换刀时打刀机构的压缩空气的通断以及安装在该多动力头磨削工具上的其他辅助设施的气动元器件的动作。调压阀602则用来调节高速柔性动力头的柔性压力，即调节气缸304的推力大小。

在本实施例中，高速电主轴302为HSK电主轴、BT电主轴、BBT电主轴或不可换刀电主轴。

在本实施例中，壳体1上设有与第三容置空间相对应的观察窗5。

参看图4，在本实施例中，多动力头磨削工具还包括传感部7，设于壳体 1的外壁面上，传感部7可以为激光测量***、激光扫描***、视觉***、读码器或力传感器。可在壳体1上安装上述传感部7中的一种，也可同时安装多种。

在本实施例中，壳体1内还可设置第四容置空间，用于容置第三加工单元。第四容置空间与第三容置空间想相通，第三加工单元则可与驱动和/或信号线走线通路连接。当然，在其他实施例中，容置空间的具体数量是可以增减的，具体通过待加工工件的具体需求进行设置即可。

参看图5和图6，本实施例的多动力头磨削工具可应用于多种加工场景，可通过壳体1上的连接接口4安装在加工机器人8的末端，也可通过该连接接口4安装在龙门结构的机床9上，当然也可安装在其他不同的机床上，在此不作具体限定。

本实施例的多动力头磨削工具，通过采用两个或多个动力头组合的方式完成铸件的表面清理工作。工具都处于高速切削状态，可以提高加工速度。减少了刀具更换次数，减少工作辅助时间。大扭矩动力头2可采用较大的磨具，可以明显延长刀具的使用寿命，降低使用成本。该动力头将低速主轴和高速主轴分开，使各部分都能在最合适的区间工作，延长了主轴的使用寿命。主轴上的外挂的传感部7，能够根据需要，拓展该工具组的功能，实现设备的智能化。

实施例二

一种加工设备，安装有上述实施例一中的多动力头磨削工具。通过在壳体1上设置连接外部设备的连接接口4，在壳体1内设置第一容置空间、第二容置空间和第三容置空间，大扭矩动力头2和高速动力头3分别设置在第一容置空间和第二容置空间内，并在第三容置空间内设置用于辅助上述两个动力头的辅助部6，实现了对大扭矩和高速两种动力头的集成，大扭矩动力头2上可以安装大直径刀具201，用于高效率的切削工件外表面上的附着材料，高速动力头3则可安装高速刀具301，并根据处理处理部位的不同更换刀具，用于处理工件上大刀具清理不到的部位，同时也可满足小孔加工；将低速主轴和高速主轴分开，使各部分都能在最合适的区间工作，延长了主轴的使用寿命，可加工能力得到了较大的提升，解决了现有动力头加工能力受限的问题。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式。即使对本实用新型作出各种变化，倘若这些变化属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种多动力头磨削工具，其特征在于，包括

壳体，内部设有第一容置空间、第二容置空间和第三容置空间，所述第三容置空间与所述第一容置空间和所述第二容置空间相通；所述壳体上设有用于连接外部设备的连接接口；

第一加工单元，为大扭矩动力头，设于所述第一容置空间内，且输出端伸出于所述壳体；

第二加工单元，为高速动力头，设于所述第二容置空间内，且输出端伸出于所述壳体；

所述第三容置空间内设有辅助部，用于辅助所述大扭矩动力头和所述高速动力头。

2.如权利要求1所述的多动力头磨削工具，其特征在于，所述大扭矩动力头包括第一轴承、第二轴承、驱动组件、大扭矩主轴；

所述第一轴承和所述第二轴承的内圈套设于所述大扭矩主轴，外圈设于所述第一容置空间的内壁面上；

所述驱动组件包括定子单元和转子单元，所述定子单元设于所述第一容置空间内，所述转子单元设于所述大扭矩主轴上，用于带动所述大扭矩主轴转动；

所述大扭矩主轴的输出端伸出于所述第一容置空间，用于安装刀具。

3.如权利要求1所述的多动力头磨削工具，其特征在于，所述高速动力头为柔性高速动力头；

所述柔性高速动力头包括高速电主轴、主轴安装套、气缸；所述主轴安装套活动设于所述第二容置空间内，所述主轴安装套轴向上的第一端与所述第二容置空间的内壁面相接触；所述主轴安装套上安装有所述高速电主轴，且所述高速电主轴的输出端伸出于所述第二容置空间，用于安装刀具；所述气缸设于所述壳体，且所述气缸的输出端与所述主轴安装套轴向上的第二端相接触，用于提供所述主轴安装套轴向上与所述壳体相接触所需的压紧力。

4.如权利要求3所述的多动力头磨削工具，其特征在于，所述辅助部包括供气管路以及驱动和/或信号线走线通路；所述驱动和/或信号线走线通路的输入端伸出于所述连接接口，输出端分别连接至所述大扭矩动力头和所述高速电主轴；所述供气管路的输入端伸出于所述连接接口，输出端连接至所述气缸。

5.如权利要求4所述的多动力头磨削工具，其特征在于，所述辅助部还包括气动组件，所述气动组件包括控制阀组和调压阀；所述控制阀组和所述调压阀均设于所述供气管路上。

6.如权利要求3所述的多动力头磨削工具，其特征在于，所述高速电主轴为HSK电主轴、BT电主轴、BBT电主轴或不可换刀电主轴。

7.如权利要求1所述的多动力头磨削工具，其特征在于，所述壳体上设有与所述第三容置空间相对应的观察窗。

8.如权利要求1所述的多动力头磨削工具，其特征在于，还包括传感部，设于所述壳体的外壁面上，所述传感部为激光测量***、激光扫描***、视觉***、读码器或力传感器。

9.如权利要求1所述的多动力头磨削工具，其特征在于，所述壳体内还设有第四容置空间，用于容置第三加工单元。

10.一种加工设备，其特征在于，安装有如权利要求1-9任意一项所述的多动力头磨削工具。

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