[發(fā)明專利]一種基于機(jī)床的無間隙圓弧擺動機(jī)構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510878840.2
• 申請日: 2015-12-04
• 公開（公告）號: CN105276116A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖紅;陳春;莫春林;梁吉平;李知密;梁斐然;李盼
• 申請（專利權(quán)）人: 成都普瑞斯數(shù)控機(jī)床有限公司
• 主分類號: B23Q5/56
• 分類號: B23Q5/56
• 代理公司: 成都頂峰專利事務(wù)所(普通合伙) 51224
• 代理人: 任遠(yuǎn)高

本發(fā)明公開了一種基于機(jī)床的無間隙圓弧擺動機(jī)構(gòu)，主要解決了現(xiàn)有技術(shù)存在裝配傳動間隙、傳動精度低等問題。該基于機(jī)床的無間隙圓弧擺動機(jī)構(gòu)包括橫向直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)、豎向直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、第一向心推力組合軸承（2）和第二向心推力組合軸承（3）；所述橫向直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過第二向心推力組合軸承（3）與所述豎向直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)連接，所述豎向直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)安裝在被驅(qū)動擺動元件（1）上，所述第一向心推力組合軸承（2）用于連接被驅(qū)動擺動元件與機(jī)架。本發(fā)明徹底消除了整個(gè)傳動鏈中的間隙，提高了傳動的精度和剛性并能獲得持久的精度保持性，有效地克服了現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種擺動機(jī)構(gòu)，具體的說，是涉及一種基于機(jī)床的無間隙圓弧擺動機(jī)構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，在機(jī)床加工技術(shù)領(lǐng)域，只要是做±45°以內(nèi)角度擺動運(yùn)動的機(jī)構(gòu)，都是采用蝸桿蝸輪副傳動或者齒輪副傳動來實(shí)現(xiàn)擺動，其主要存在以下缺陷：（1）存在裝配傳動間隙；（2）長時(shí)間使用后均不可避免的會因齒面滑動磨損而產(chǎn)生間隙，導(dǎo)致往復(fù)擺動的反向間隙增大和傳動精度、剛度的下降。另一方面，高性能力矩電機(jī)在現(xiàn)目前階段，成本高昂，且在重載荷驅(qū)動情況下其驅(qū)動剛性不夠。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種設(shè)計(jì)合理、可靠性高、實(shí)現(xiàn)方便的無間隙圓弧擺動機(jī)構(gòu)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

基于機(jī)床的無間隙圓弧擺動機(jī)構(gòu)，包括橫向直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)、豎向直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、第一向心推力組合軸承和第二向心推力組合軸承；所述橫向直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過第二向心推力組合軸承與所述豎向直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)連接，所述豎向直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)安裝在被驅(qū)動擺動元件上，所述第一向心推力組合軸承用于連接被驅(qū)動擺動元件與機(jī)架。其中，橫向直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)和豎向直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)中的“橫向”、“豎向”為相對方向，并非絕對方向，第一向心推力組合軸承和第二向心推力組合軸承的結(jié)構(gòu)相同，分別命名是為了便于區(qū)分。

進(jìn)一步的，所述橫向直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括滾珠絲桿、絲桿螺帽、絲桿螺帽座、滾動軸承；所述滾珠絲桿通過所述滾動軸承軸向固定于機(jī)架上，所述滾珠絲桿上配合的所述絲桿螺帽穿過并固定在所述絲桿螺帽座上，所述滾珠絲桿旋轉(zhuǎn)并通過所述絲桿螺帽帶動所述絲桿螺帽座沿其軸心線作直線往復(fù)運(yùn)動；所述絲桿螺帽座與所述第二向心推力組合軸承連接。

進(jìn)一步的，在橫向直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，還包括橫向直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，所述橫向直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括支撐導(dǎo)向滾動線軌和第一滑塊；所述支撐導(dǎo)向滾動線軌固定于機(jī)架上且平行于所述滾珠絲桿，所述第一滑塊安裝在所述支撐導(dǎo)向滾動線軌上并可相對所述支撐導(dǎo)向滾動線軌滑動，所述第一滑塊上端面與所述絲桿螺帽座緊固連接。

進(jìn)一步的，所述滾珠絲桿的軸心線與被驅(qū)動擺動元件的回轉(zhuǎn)軸心線垂直布置，且空間偏置距離H，H＞ 0。

進(jìn)一步的，所述豎向直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括滾動直線導(dǎo)軌和第二滑塊；所述滾動直線導(dǎo)軌安裝在被驅(qū)動擺動元件上，所述第二滑塊安裝在所述滾動直線導(dǎo)軌上，并可相對于所述滾動直線導(dǎo)軌滑動。

進(jìn)一步的，所述豎向直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)還包括擺動導(dǎo)向板，所述擺動導(dǎo)向板一端安裝在所述第二滑塊上，其另一端與所述第二向心推力軸承連接。

進(jìn)一步的，所述第一向心推力組合軸承的內(nèi)圈與被驅(qū)動擺動元件固定連接，其外圈與機(jī)架固定連接。基于機(jī)床的無間隙圓弧擺動機(jī)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟：

（1）動力源驅(qū)動滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，帶動絲杠螺帽及絲杠螺帽座沿滾珠絲桿軸心線作直線往復(fù)運(yùn)動的步驟；

（2）絲杠螺帽座通過第二推力向心組合軸承帶動擺動導(dǎo)向板（移動和轉(zhuǎn)動）的步驟；

（3）擺動導(dǎo)向板沿滾動直線導(dǎo)軌相對于擺動板移動并相對于絲杠螺帽座轉(zhuǎn)動的步驟；

（4）擺動板圍繞第一向心推力組合軸承軸心線擺動的步驟。