[實(shí)用新型]無背隙五軸頭

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820308122.0
• 申請(qǐng)日: 2018-03-06
• 公開（公告）號(hào): CN207953321U
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱俊菱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大君鴻科技有限公司
• 主分類號(hào): B23Q5/56
• 分類號(hào): B23Q5/56
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 郭瑋

本實(shí)用新型提供一種無背隙五軸頭，其包含：殼體、主軸、第一傳動(dòng)裝置及第二傳動(dòng)裝置，殼體具有相互垂直正交的第一軸線及第二軸線，主軸設(shè)于殼體，其中，第一傳動(dòng)裝置具有第一驅(qū)動(dòng)源及第一滾齒凸輪組，第一驅(qū)動(dòng)源驅(qū)使第一滾齒凸輪組，以帶動(dòng)主軸相對(duì)第一軸線作動(dòng)；第二傳動(dòng)裝置具有第二驅(qū)動(dòng)源及第二滾齒凸輪組，第二驅(qū)動(dòng)源驅(qū)使第二滾齒凸輪組，以帶動(dòng)主軸相對(duì)第二軸線作動(dòng)。據(jù)此，通過第一滾齒凸輪組或第二滾齒凸輪組作動(dòng)時(shí)以滾動(dòng)接觸方式減少機(jī)械上的背隙及間隙問題，達(dá)到精準(zhǔn)控制主軸作動(dòng)方向及角度。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型關(guān)于一種加工機(jī)的軸頭，尤指一種以滾齒凸輪組帶動(dòng)主軸作動(dòng)，以消除背隙問題的五軸頭。

背景技術(shù)

加工機(jī)為滿足不同加工需求，以控制加工主軸作多軸向加工，其中，就五軸向加工而言，加工機(jī)的驅(qū)動(dòng)源帶動(dòng)加工主軸對(duì)于X、Y、Z、A及C軸作線性或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而驅(qū)動(dòng)A及C軸的驅(qū)動(dòng)源能夠是一般伺服馬達(dá)或是直驅(qū)馬達(dá)。

就一般伺服馬達(dá)而言，能夠控制加工主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動(dòng)角度，但是一般伺服馬達(dá)的扭力不足，通常會(huì)采用齒輪減速機(jī)構(gòu)降低轉(zhuǎn)速以換取較大扭力輸出，例如蝸桿與蝸輪組成的齒輪箱；然而，減速機(jī)構(gòu)在長期使用后會(huì)產(chǎn)生背隙(back lash)問題，而間隙會(huì)造成傳動(dòng)誤差，導(dǎo)致加工主軸轉(zhuǎn)動(dòng)位置不確實(shí)的問題。

為改善一般伺服馬達(dá)所產(chǎn)生的缺點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)A及C軸的驅(qū)動(dòng)源大多采用直驅(qū)馬達(dá)，其無須經(jīng)過皮帶、齒輪等變速機(jī)構(gòu)，因此，無扭力耗損，其扭力會(huì)比相同功率的馬達(dá)要高，以滿足復(fù)雜形狀加工件的加工作業(yè)需求，而且直驅(qū)馬達(dá)無背隙問題，更能夠精準(zhǔn)控制轉(zhuǎn)動(dòng)角度。

然而，直驅(qū)馬達(dá)的輸出扭力受限于輸入電流，內(nèi)部磁通量密度與馬達(dá)尺寸等因素影響，直驅(qū)馬達(dá)尺寸愈大，輸出的扭力愈大，所需的功率愈高，造成加工過程的能源損耗，以及高價(jià)格導(dǎo)致成本相較于同功率的伺服馬達(dá)高出數(shù)倍。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決上述課題，本實(shí)用新型提供一種無背隙五軸頭，通過滾齒凸輪組搭配驅(qū)動(dòng)源取代直驅(qū)馬達(dá)，以降低能源損耗及成本過高的問題，并且改善以一般伺服馬達(dá)搭配減速機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生機(jī)械上的背隙及間隙問題；據(jù)此，通過第一滾齒凸輪組或第二滾齒凸輪組作動(dòng)時(shí)以滾動(dòng)接觸方式，以達(dá)到無背隙精準(zhǔn)控制主軸相對(duì)于第一軸線或第二軸線作動(dòng)的效果。

本實(shí)用新型的一項(xiàng)實(shí)施例提供一種無背隙五軸頭，其包含：殼體，其具有相互垂直正交的第一軸線及第二軸線；主軸，其設(shè)于殼體；第一傳動(dòng)裝置，其設(shè)于殼體且于第一軸線的一端且連結(jié)主軸，第一傳動(dòng)裝置具有第一驅(qū)動(dòng)源及第一滾齒凸輪組，第一滾齒凸輪組連結(jié)主軸，第一驅(qū)動(dòng)源驅(qū)使第一滾齒凸輪組，以帶動(dòng)主軸相對(duì)第一軸線作動(dòng)；以及第二傳動(dòng)裝置，其設(shè)于殼體且于第二軸線的一端且連結(jié)主軸，第二傳動(dòng)裝置具有第二驅(qū)動(dòng)源及第二滾齒凸輪組，第二滾齒凸輪組連結(jié)主軸，第二驅(qū)動(dòng)源驅(qū)使第二滾齒凸輪組，以帶動(dòng)主軸相對(duì)第二軸線作動(dòng)。

在其中一項(xiàng)實(shí)施例中，第二傳動(dòng)裝置的數(shù)量為二個(gè)，兩個(gè)所述第二傳動(dòng)裝置分別設(shè)于殼體朝向第二軸線兩端的外側(cè)面。

在其中一項(xiàng)實(shí)施例中，主軸的軸線與第一軸線為共線。

在其中一項(xiàng)實(shí)施例中，主軸的軸線平行于第一軸線。

在其中一項(xiàng)實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)源為伺服馬達(dá)或伺服馬達(dá)搭配皮帶傳動(dòng)。

在其中一項(xiàng)實(shí)施例中，第二驅(qū)動(dòng)源為伺服馬達(dá)或伺服馬達(dá)搭配皮帶傳動(dòng)。

在其中一項(xiàng)實(shí)施例中，第一滾齒凸輪組帶動(dòng)殼體及主軸繞第一軸線旋轉(zhuǎn)。

在其中一項(xiàng)實(shí)施例中，第二滾齒凸輪組帶動(dòng)主軸以第二軸線為擺動(dòng)中心擺動(dòng)。

通過上述，本實(shí)用新型能夠達(dá)成的功效，當(dāng)?shù)谝或?qū)動(dòng)源驅(qū)使第一滾齒凸輪組，以帶動(dòng)主軸相對(duì)第一軸線作動(dòng)，或是當(dāng)?shù)诙?qū)動(dòng)源驅(qū)使第二滾齒凸輪組，以帶動(dòng)主軸相對(duì)第二軸線作動(dòng)，因此，通過第一滾齒凸輪組搭配第一驅(qū)動(dòng)源，以及第二滾齒凸輪組搭配第二驅(qū)動(dòng)源取代習(xí)知直驅(qū)馬達(dá)，以降低能源損耗及成本過高的問題。