一种动力头制造技术

本发明专利技术公开一种动力头，属于加工设备的领域，特别涉及一种扩展钻铣床或机器人手臂功能的附件。由摆动模块、摆动支撑、基体和变径装置组成；摆动模块与夹头旋转连接；摆动模块可以绕一个相对基体固定的点摆动；摆动模块的变径臂与变径装置连接，变径臂与变径装置间存在一个可以随变径装置调节的转点，且这个转点位于变径臂的中心线上；当这个转点与夹头旋转轴线不重合时，变径臂绕夹头的轴线转动，驱动摆动模块产生摆动。本发明专利技术加工孔时不依赖刀具本身的规格；加工孔的范围可以无极调节；可以方便的加工外口小、内部大的圆台形孔，解决了现有技术中存在的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种动力头
本专利技术公开一种动力头，属于加工设备的领域，特别涉及一种扩展钻铣床或机器人手臂功能的附件。
技术介绍
现有技术中，钻铣床加工孔特征时，需要根据孔径大小挑选对应的钻头，特别是产品试制、打样阶段，孔的规格与现有钻头规格不匹配，则需要额外采购，耽误制造进度且成本较高；现有钻头的规格一般是以0.1mm间隔的等差数列，若所需规格不在此数列的数值时，要选择非标准钻头、或采用数控方式加工，成本较高；现有钻孔技术，只能加工圆柱形孔，无法加工出外口小内部大的圆台形孔(沿孔轴线的剖面)，圆台形孔通常应用于特殊部件的连接用，如，室内装修石板挂孔、木材挂孔等；现有技术机器人手臂在焊接、组装、搬运以及服务业的应用越来越广泛，并且具有承担部分数控机床加工的能力，特别是在木材、塑料、有色金属的加工领域应用优势较大，机器人手臂在加工孔特征时，目前还是较多的依靠钻头或铣刀的基础规格，如果没有合适的规格，则通过编程让刀具绕孔的轴线公转，用铣的方式加工孔特征，编程较复杂，且机器人手臂是悬臂结构，这种精细的动作对机器人手臂的运动精度要求较高，实际加工的孔的精度不好。综上，迫切需要设计一种动力头，解决现有技术中的以下问题：1、孔的加工依赖刀具的规格；2、孔的加工范围不能无级变化；3、现有技术不能加工外口小、内部大的圆台形孔；4、机器人手臂加工非刀具规格的孔时，编程复杂、孔的精度不好。
技术实现思路
本专利技术主要旨在解决现有技术中：孔的加工依赖刀具的规格；孔的加工范围不能无级变化；不能加工外口小、内部大的圆台形孔的问题，提供一种动力头。为了实现上述目的，所述的方案如下：提供一种动力头，其特征是，由摆动模块、摆动支撑、基体和变径装置组成；摆动模块第一端与夹头旋转连接，夹头由摆动模块的动力单元驱动旋转；摆动支撑的第一端与摆动模块旋转连接，摆动支撑的第二端与基体固连，使得摆动模块可以绕一个相对基体固定的点摆动；摆动模块第二端的变径臂与变径装置连接，变径装置与基体固连，变径臂的轴线与夹头的轴线不平行，变径臂由动力单元驱动绕夹头的轴线转动，变径臂与变径装置间存在一个可以随变径装置调节的转点，且这个转点位于变径臂的中心线上，当这个转点与夹头旋转轴线重合时，摆动模块的摆动轴线始终与夹头转动的轴线重合，摆动模块位于初始状态；当这个转点与夹头旋转轴线不重合时，变径臂绕夹头的轴线转动，驱动摆动模块产生摆动。进一步地，所述的一种动力头，其特征是，摆动支撑由支架Ⅰ和支架Ⅱ组成，支架Ⅰ与摆动模块旋转连接；支架Ⅰ下部与支架Ⅱ旋转连接；支架Ⅱ与基体固连。进一步地，所述的一种动力头，其特征是，支架Ⅰ与摆动模块的旋转连接的轴线和夹头旋转的轴线相交；支架Ⅰ下部与支架Ⅱ旋转连接的轴线与夹头旋转的轴线相交，还与支架Ⅰ和摆动模块的旋转连接的轴线相交。进一步地，所述的一种动力头，其特征是，支架Ⅰ和支架Ⅱ旋转连接的轴线与支架Ⅰ和摆动模块旋转连接的轴线垂直，支架Ⅰ和摆动模块旋转连接的轴线与夹头的旋转轴线垂直。进一步地，所述的一种动力头，其特征是，变径臂是拉伸体，变径臂的中心线与夹头旋转的轴线相交，变径臂绕夹头旋转的轴线转动；还包括变径块，变径块沿变径臂的长度方向滑动；还包括变径驱动板，变径块绕固定在变径驱动板上的点摆动；变径驱动板沿固定在基体的轴线移动。进一步地，所述的一种动力头，其特征是，变径臂截面是圆形、中心线是直线；动力单元的输出轴，与变径臂固连；变径块中心的孔是圆孔，变径块外部是球面，球心在变径块中心的孔的轴线上，变径块外部的球面与变径驱动板对应的凹球面配合。进一步地，所述的一种动力头，其特征是，变径臂截面是非正圆形。进一步地，所述的一种动力头，其特征是，还包括滑块；变径驱动板与滑块固连，导轨与基体固连，滑块沿导轨导引的直线方向运动，直线的方向与初始状态夹头旋转的轴线平行；导轨与滑块之间设置制动器；还包括螺杆、支架和变径手轮；螺杆与滑块运动方向平行设置，螺杆第一端与变径驱动板上对应的螺旋槽配合，第二端与支架旋转连接，支架与基体固连，螺杆的第二端与变径手轮同轴固连。进一步地，所述的一种动力头，其特征是，变径手轮圆周面均布刻度，支架上部设有划线标记。进一步地，所述的一种动力头，其特征是，动力单元由主电机、主减速器、副减速器和壳体组成；主电机、主减速器和副减速器均与壳体固连；主电机的第一输出轴与主减速器固连，主减速器的输出轴与夹头固连；主电机的第二输出轴与第一输出轴同轴共线，他们是一根轴的两端，主电机的第二输出轴与副减速器固连，副减速器的输出轴与变径臂固连。本专利技术加工孔时不依赖刀具本身的规格；加工孔的范围可以无极调节；可以方便的加工外口小、内部大的圆台形孔，解决了现有技术中存在的问题。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是动力头侧视图；图2是图1中A-A剖面；图3是图1中B-B剖面放大图；图4是动力头立体视图；图5是动力单元外壳剖开视图；图6是动力头摆动示意图；图7是摆动的几何关系分析；图8是用定距工装安装刀具示意图；图9是使用数控电机的动力头方案立体视图；图10是安装动力头的机床立体视图；图11是安装动力头的机器人手臂立体视图。图中标记为：1、动力头；11、摆动模块；111、动力单元；1111、主减速器；1112、主电机；1113、副电机；1114、副减速器；1115、壳体；112、变径臂；12、摆动支撑；121、支架Ⅰ；122、支架Ⅱ；13、基体14、变径装置；141、变径块；142、变径驱动板；143、滑块；144、导轨；145、制动器；146、螺杆；147、支架；148、变径手轮；149、数控电机；2、机床；3、机器人手臂；4、定距工装。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本专利技术的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。如图1所示，动力头1由摆动模块11、摆动支撑12、基体13和变径装置14组成；摆动模块11第一端与夹头旋转连接，夹头用以夹持现有技术中的刀具(钻头或铣刀)，夹头由摆动模块11的动力单元111驱动旋转；摆动支撑12的第一端与摆动模块11旋转连接，摆动支撑12的第二端与基体13固连，摆动支撑12自身设有一个旋转自由度，使得摆动模块11可以绕一个相对基体13固定的点摆动，这个固定的点与夹头旋转的轴线重合；摆动模块11第二端的变径臂112与变径装置14连接，变径装置14与基体13固连，变径臂112的轴线与夹头的轴线不平行，变径臂112由动力单元驱动绕夹头的轴线转动，变径臂112与变径装置14间存在一个可以随变径装置14调节的转点，且这个转点位于变径臂112的中心线上，当这个转点与夹头旋转轴线重合时，摆动模块11即位于初始状态，即无论变径臂112是否绕夹头的轴线转动，摆动模块11的摆动轴线始终与夹头转动的轴线重合；如图6所示，当这个转点与夹头旋转轴线不重合时，摆动模块11即位于偏摆状态，变径臂112绕夹头的轴线转动，驱动摆动模块11产生摆动。具体的，动力头1，方案一，如图1所示，动力单元111第一端设有一个输出轴，与夹头同轴固连；动力单元111第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力头，其特征是，由摆动模块(11)、摆动支撑(12)、基体(13)和变径装置(14)组成；摆动模块(11)第一端与夹头旋转连接，夹头由摆动模块(11)的动力单元(111)驱动旋转；摆动支撑(12)的第一端与摆动模块(11)旋转连接，摆动支撑(12)的第二端与基体(13)固连，使得摆动模块(11)可以绕一个相对基体(13)固定的点摆动；摆动模块(11)第二端的变径臂(112)与变径装置(14)连接，变径装置(14)与基体(13)固连，变径臂(112)的轴线与夹头的轴线不平行，变径臂(112)由动力单元驱动绕夹头的轴线转动，变径臂(112)与变径装置(14)间存在一个可以随变径装置(14)调节的转点，且这个转点位于变径臂(112)的中心线上，当这个转点与夹头旋转轴线重合时，摆动模块(11)的摆动轴线始终与夹头转动的轴线重合，摆动模块(11)位于初始状态；当这个转点与夹头旋转轴线不重合时，变径臂(112)绕夹头的轴线转动，驱动摆动模块(11)产生摆动。

【技术特征摘要】
1.一种动力头，其特征是，由摆动模块(11)、摆动支撑(12)、基体(13)和变径装置(14)组成；摆动模块(11)第一端与夹头旋转连接，夹头由摆动模块(11)的动力单元(111)驱动旋转；摆动支撑(12)的第一端与摆动模块(11)旋转连接，摆动支撑(12)的第二端与基体(13)固连，使得摆动模块(11)可以绕一个相对基体(13)固定的点摆动；摆动模块(11)第二端的变径臂(112)与变径装置(14)连接，变径装置(14)与基体(13)固连，变径臂(112)的轴线与夹头的轴线不平行，变径臂(112)由动力单元驱动绕夹头的轴线转动，变径臂(112)与变径装置(14)间存在一个可以随变径装置(14)调节的转点，且这个转点位于变径臂(112)的中心线上，当这个转点与夹头旋转轴线重合时，摆动模块(11)的摆动轴线始终与夹头转动的轴线重合，摆动模块(11)位于初始状态；当这个转点与夹头旋转轴线不重合时，变径臂(112)绕夹头的轴线转动，驱动摆动模块(11)产生摆动。2.根据权利要求1所述的一种动力头，其特征是，摆动支撑(12)由支架Ⅰ(121)和支架Ⅱ(122)组成，支架Ⅰ(121)与摆动模块(11)旋转连接；支架Ⅰ(121)下部与支架Ⅱ(122)旋转连接；支架Ⅱ(122)与基体(13)固连。3.根据权利要求2所述的一种动力头，其特征是，支架Ⅰ(121)与摆动模块(11)的旋转连接的轴线和夹头旋转的轴线相交；支架Ⅰ(121)下部与支架Ⅱ(122)旋转连接的轴线与夹头旋转的轴线相交，还与支架Ⅰ(121)和摆动模块(11)的旋转连接的轴线相交。4.根据权利要求3所述的一种动力头，其特征是，支架Ⅰ(121)和支架Ⅱ(122)旋转连接的轴线与支架Ⅰ(121)和摆动模块(11)旋转连接的轴线垂直，支架Ⅰ(121)和摆动模块(11)旋转连接的轴线与夹头的旋转轴线垂直。5.根据权利要求1所述的一种动力头，其特征是，变径臂(112)是拉伸体，变径臂(112)的中心线与夹头旋转的轴线相交，变径臂(112)绕夹头旋转的轴线转动；还包括变径块(141)，变径块(141)沿变...

【专利技术属性】
技术研发人员：余静远，
申请(专利权)人：余静远，
类型：发明
国别省市：安徽,34