[發(fā)明專利]一種鋼帶傳動擺頭結(jié)構(gòu)

有效

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• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111098172B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設計）人: 陳耀龍
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學
• 主分類號: B23Q5/00
• 分類號: B23Q5/00;H02K7/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

本發(fā)明公開了一種鋼帶傳動擺頭結(jié)構(gòu)，采用A擺結(jié)構(gòu)和B擺結(jié)構(gòu)結(jié)合，采用力矩電機直驅(qū)作為驅(qū)動方式，采用帶輪和導向帶的組合作為傳動方式，采用圓弧導軌與轉(zhuǎn)軸進行支撐導向，使擺頭的重量得到大幅減輕，提高了擺頭擺動的速度和加速度，進而能夠?qū)崿F(xiàn)比傳統(tǒng)機械A(chǔ)B擺頭更加高效的切削加工，通過調(diào)整兩條導向帶的拉力，可以使導向帶雙向受拉力預緊，完成導向帶繞擺動中心O的擺動運動，擺頭沿順時針擺動或者逆時針擺動，兩根導向帶都處于繃緊狀態(tài)，約束住鋼帶連接的扇形板，消除了整個擺頭的反向間隙；整個擺頭結(jié)構(gòu)的兩個驅(qū)動輪均采用力矩電機直驅(qū)，電機的轉(zhuǎn)子與驅(qū)動輪剛性耦合，形成了無反響間隙的傳動機構(gòu)，簡化了擺頭結(jié)構(gòu)，大幅降低了擺頭的重量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高精高速高效五軸聯(lián)動加工領(lǐng)域，具體涉及一種鋼帶傳動擺頭結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

五軸聯(lián)動加工中心可以用來加工鈦合金材質(zhì)、鋁合金材質(zhì)等薄壁復雜零件，目前廣泛應用于航空航天零部件制造領(lǐng)域，AB擺作為五軸聯(lián)動加工中心的重要功能部件，是研發(fā)的重點和難點。

為了滿足切削鈦合金等難加工材料的要求，一般要求較高的扭矩。傳統(tǒng)的AB擺頭采用普通伺服電機驅(qū)動齒輪齒條，再經(jīng)過渦輪蝸桿傳動，實現(xiàn)扭矩的放大。但是傳動環(huán)節(jié)的增加使得AB擺頭整體重量增加，從而導致AB擺頭的轉(zhuǎn)動速度無法達到較高值，帶來加工效率低下的問題。同時由于傳統(tǒng)擺頭的體積和慣量均較大，導致機械磨損增大，帶來加工精度降低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鋼帶傳動擺頭結(jié)構(gòu)，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種鋼帶傳動擺頭結(jié)構(gòu)，包括A擺結(jié)構(gòu)和B擺結(jié)構(gòu)，

B擺結(jié)構(gòu)包括B擺基座以及可轉(zhuǎn)動設置于B擺基座上的B擺導向板，B擺基座上位于B擺導向板上端固定有B擺力矩電機，B擺力矩電機和B擺導向板之間固定有兩個B擺轉(zhuǎn)向輪，兩個B擺轉(zhuǎn)向輪相對B擺力矩電機轉(zhuǎn)動中心與B擺導向板轉(zhuǎn)動中心連線對稱；B擺力矩電機的輸出端連接有兩個反向繞設的B擺傳送帶，兩個B擺傳送帶分別饒過B擺轉(zhuǎn)向輪固定于B擺導向板兩端；

A擺結(jié)構(gòu)包括固定于B擺導向板上的A擺基座以及可轉(zhuǎn)動設置于A擺基座上的A擺導向板和電主軸套，A擺基座上固定有A擺力矩電機和A擺轉(zhuǎn)向輪，A擺力矩電機的輸出軸上纏繞有兩個A擺導向帶，兩個A擺導向帶的一端均纏繞在A擺力矩電機的輸出軸上，兩個A擺導向帶在A擺力矩電機的輸出軸上的卷繞方向相反，其中一根A擺導向帶的另一端繞過A擺轉(zhuǎn)向輪固定在A擺導向帶的一端，另一根A擺導向帶的另一端固定于A擺導向帶的另一端；電主軸套與A擺導向板通過A擺導向板連接軸連接，電主軸套上設有電主軸。

進一步的，B擺基座上固定有與B擺力矩電機輸出軸剛性連接的B擺驅(qū)動輪，兩個B擺傳送帶一端固定在同一個B擺驅(qū)動輪上，兩個B擺傳送帶的另一端分別繞過兩個轉(zhuǎn)向輪固定在B擺導向板的兩端。

進一步的，B擺基座上設有B擺圓弧導軌，B擺圓弧導軌上設有圓弧導軌槽，B擺導向板上設有與圓弧導軌槽配合滑動的滑塊，B擺圓弧導軌的回轉(zhuǎn)中心與B擺導向板的擺動中心O重合。

進一步的，B擺導向板和A擺導向板均采用扇形板結(jié)構(gòu)。

進一步的，B擺傳送帶和A擺導向帶均采用鋼帶結(jié)構(gòu)。

進一步的，A擺基座上設有A擺圓弧導軌，A擺圓弧導軌上設有圓弧導軌槽，A擺導向板上設有與圓弧導軌槽配合滑動的滑塊，A擺圓弧導軌的回轉(zhuǎn)中心與A擺導向板的擺動中心O重合。

進一步的，A擺導向板的轉(zhuǎn)動平面、B擺導向板的轉(zhuǎn)動平面及A擺導向板轉(zhuǎn)動軸和B擺導向板轉(zhuǎn)動軸所在平面三者相互垂直。