无背隙五轴头制造技术

本实用新型专利技术提供一种无背隙五轴头，其包含：壳体、主轴、第一传动装置及第二传动装置，壳体具有相互垂直正交的第一轴线及第二轴线，主轴设于壳体，其中，第一传动装置具有第一驱动源及第一滚齿凸轮组，第一驱动源驱使第一滚齿凸轮组，以带动主轴相对第一轴线作动；第二传动装置具有第二驱动源及第二滚齿凸轮组，第二驱动源驱使第二滚齿凸轮组，以带动主轴相对第二轴线作动。据此，通过第一滚齿凸轮组或第二滚齿凸轮组作动时以滚动接触方式减少机械上的背隙及间隙问题，达到精准控制主轴作动方向及角度。

Five spindle without backlash

The utility model provides a five-axis head without backlash, which comprises a housing, a main shaft, a first transmission device and a second transmission device. The housing has a first axis and a second axis perpendicularly orthogonal to each other, and the main shaft is arranged in the housing. The first transmission device has a first driving source and a first hobbing cam group, and the first driving source drive. The first hobbing cam group is actuated by driving the main shaft relative to the first axis; the second driving device has a second driving source and a second hobbing cam group, and the second driving source drives the second hobbing cam group to drive the main shaft relative to the second axis. Accordingly, the backlash and clearance of the machine can be reduced by rolling contact when the first hobbing cam group or the second hobbing cam group is actuated, and the direction and angle of the spindle can be precisely controlled.

【技术实现步骤摘要】
无背隙五轴头
本技术关于一种加工机的轴头，尤指一种以滚齿凸轮组带动主轴作动，以消除背隙问题的五轴头。
技术介绍
加工机为满足不同加工需求，以控制加工主轴作多轴向加工，其中，就五轴向加工而言，加工机的驱动源带动加工主轴对于X、Y、Z、A及C轴作线性或旋转运动，而驱动A及C轴的驱动源能够是一般伺服马达或是直驱马达。就一般伺服马达而言，能够控制加工主轴转速及转动角度，但是一般伺服马达的扭力不足，通常会采用齿轮减速机构降低转速以换取较大扭力输出，例如蜗杆与蜗轮组成的齿轮箱；然而，减速机构在长期使用后会产生背隙(backlash)问题，而间隙会造成传动误差，导致加工主轴转动位置不确实的问题。为改善一般伺服马达所产生的缺点，驱动A及C轴的驱动源大多采用直驱马达，其无须经过皮带、齿轮等变速机构，因此，无扭力耗损，其扭力会比相同功率的马达要高，以满足复杂形状加工件的加工作业需求，而且直驱马达无背隙问题，更能够精准控制转动角度。然而，直驱马达的输出扭力受限于输入电流，内部磁通量密度与马达尺寸等因素影响，直驱马达尺寸愈大，输出的扭力愈大，所需的功率愈高，造成加工过程的能源损耗，以及高价格导致成本相较于同功率的伺服马达高出数倍。
技术实现思路
为解决上述课题，本技术提供一种无背隙五轴头，通过滚齿凸轮组搭配驱动源取代直驱马达，以降低能源损耗及成本过高的问题，并且改善以一般伺服马达搭配减速机构所产生机械上的背隙及间隙问题；据此，通过第一滚齿凸轮组或第二滚齿凸轮组作动时以滚动接触方式，以达到无背隙精准控制主轴相对于第一轴线或第二轴线作动的效果。本技术的一项实施例提供一种无背隙五轴头，其包含：壳体，其具有相互垂直正交的第一轴线及第二轴线；主轴，其设于壳体；第一传动装置，其设于壳体且于第一轴线的一端且连结主轴，第一传动装置具有第一驱动源及第一滚齿凸轮组，第一滚齿凸轮组连结主轴，第一驱动源驱使第一滚齿凸轮组，以带动主轴相对第一轴线作动；以及第二传动装置，其设于壳体且于第二轴线的一端且连结主轴，第二传动装置具有第二驱动源及第二滚齿凸轮组，第二滚齿凸轮组连结主轴，第二驱动源驱使第二滚齿凸轮组，以带动主轴相对第二轴线作动。在其中一项实施例中，第二传动装置的数量为二个，两个所述第二传动装置分别设于壳体朝向第二轴线两端的外侧面。在其中一项实施例中，主轴的轴线与第一轴线为共线。在其中一项实施例中，主轴的轴线平行于第一轴线。在其中一项实施例中，第一驱动源为伺服马达或伺服马达搭配皮带传动。在其中一项实施例中，第二驱动源为伺服马达或伺服马达搭配皮带传动。在其中一项实施例中，第一滚齿凸轮组带动壳体及主轴绕第一轴线旋转。在其中一项实施例中，第二滚齿凸轮组带动主轴以第二轴线为摆动中心摆动。通过上述，本技术能够达成的功效，当第一驱动源驱使第一滚齿凸轮组，以带动主轴相对第一轴线作动，或是当第二驱动源驱使第二滚齿凸轮组，以带动主轴相对第二轴线作动，因此，通过第一滚齿凸轮组搭配第一驱动源，以及第二滚齿凸轮组搭配第二驱动源取代习知直驱马达，以降低能源损耗及成本过高的问题。此外，通过第一滚齿凸轮组及第二滚齿凸轮组作动时以滚动接触方式，以消除作动时的背隙及间隙问题，进而改善一般伺服马达搭减速机构所产生机械上的背隙及间隙问题，达到精准控制主轴相对于第一轴线或第二轴线作动的效果。附图说明图1为本技术实施例双第二传动装置立体外观示意图；图2为本技术实施例作动示意图(一)，表示壳体与主轴绕第一轴线旋转；图3为本技术实施例作动示意图(二)，表示主轴绕第二轴线旋转；图4为本技术实施例单一第二传动装置立体外观示意图，表示第一驱动源为伺服马达搭配皮带传动，第二驱动源为伺服马达；图5为图4的实施例作动示意图，表示主轴绕第二轴线旋转。其中，壳体10第一外侧面11第二外侧面12主轴20第一传动装置30第一驱动源31第一滚齿凸轮组32第一凸轮轴321第一转盘322第一滚子323第二传动装置40第二驱动源41第二滚齿凸轮组42第二凸轮轴421第二转盘422第二滚子423第一轴线C第二轴线A轴线L具体实施方式为便于说明本技术在上述新型内容一栏中所表示的中心思想，现以具体实施例表达。实施例中各种不同对象为按适在列举说明的比例，而非按实际组件的比例予以绘制，在先申明。请参阅图1至图5所示，本技术提供一种无背隙五轴头，其包含：壳体10，其具有相互垂直正交的第一轴线C及第二轴线A，壳体10在第一轴线C的一端具有第一外侧面11，壳体10在第二轴线A的两端分别具有两第二外侧面12。主轴20，其设在与壳体10的第一外侧面11相反的侧面，其中，主轴20的轴线L与第一轴线C为共线或是平行在第一轴线C，在本技术实施例中，如图1至图3所示，主轴20的轴线L与第一轴线C为共线，主轴20沿第一轴线C连结在壳体10；如图4所示，主轴20的轴线L平行在第一轴线C。第一传动装置30，其设在壳体10的第一外侧面11上且在第一轴线C的一端，并且连结在壳体10。第一传动装置30具有第一驱动源31及第一滚齿凸轮组32，第一驱动源31连接第一滚齿凸轮组32，第一滚齿凸轮组32连结主轴20，在本技术实施例中，第一滚齿凸轮组32连结在主轴20及第一外侧面11，因此，当第一驱动源31驱使第一滚齿凸轮组32作动时，第一滚齿凸轮组32会带动主轴20及壳体10相对在第一轴线C作动，其中，第一驱动源31为伺服马达或伺服马达搭配皮带传动，如图1所示，第一驱动源31为伺服马达搭配皮带传动。再者，第一滚齿凸轮组32具有外螺纹的第一凸轮轴321及第一转盘322，第一转盘322的周缘设有多个第一滚子323，第一凸轮轴321的一端连接第一驱动源31，加工机的工作台连结在第一转盘322，第一凸轮轴321的螺纹与第一转盘322的各第一滚子323啮合，据此，请参阅图2所示，当第一驱动源31驱使第一凸轮轴321转动时，第一凸轮轴321与各第一滚子323啮合，以带动主轴20及壳体10绕第一轴线C旋转。第二传动装置40，其设在壳体10且在第二轴线A的一端并连结在主轴20，其中，第二传动装置40能够连接在壳体10的其中一第二外侧面12或两第二外侧面12，在本技术实施例中，如图1至图3所示，第二传动装置40的数量为二个，两第二传动装置40分别设在两第二外侧面12；如图4至图5所示，第二传动装置40装设在其中一第二外侧面12。再者，第二传动装置40具有外螺纹的第二驱动源41及第二滚齿凸轮组42，第二驱动源41连接第二滚齿凸轮组42，第二滚齿凸轮组42连结主轴20，当第二驱动源41驱使第二滚齿凸轮组42作动时，第二滚齿凸轮组42则带动主轴20相对第二轴线A作动。其中，第二驱动源41为伺服马达或伺服马达搭配皮带传动，第一驱动源31与第二驱动源41能够为相同或不相同，在本技术实施例中，如图1所示，第一驱动源31与第二驱动源41不相同，第二驱动源41为伺服马达。此外，第二滚齿凸轮组42具有第二凸轮轴421及第二转盘422，第二转盘422的周缘设有多个第二滚子423，第二凸轮轴421的一端连接第二驱动源41，第二凸轮轴421的螺纹与第二转盘422的各第二滚子423啮合，据此，请参阅图3或图5所示，当第二驱动源41驱使第二凸轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无背隙五轴头，其特征在于，包含：壳体，其具有相互垂直正交的第一轴线及第二轴线；主轴，其设于所述壳体；第一传动装置，其设于所述壳体且于所述第一轴线的一端并连结所述壳体，所述第一传动装置具有第一驱动源及第一滚齿凸轮组，所述第一滚齿凸轮组连结所述主轴，所述第一驱动源驱使所述第一滚齿凸轮组，以带动所述壳体及所述主轴相对所述第一轴线作动；以及第二传动装置，其设于所述壳体且于所述第二轴线的一端并连结所述主轴，所述第二传动装置具有第二驱动源及第二滚齿凸轮组，所述第二滚齿凸轮组连结所述主轴，所述第二驱动源驱使所述第二滚齿凸轮组，以带动所述主轴相对所述第二轴线作动。

【技术特征摘要】
1.一种无背隙五轴头，其特征在于，包含：壳体，其具有相互垂直正交的第一轴线及第二轴线；主轴，其设于所述壳体；第一传动装置，其设于所述壳体且于所述第一轴线的一端并连结所述壳体，所述第一传动装置具有第一驱动源及第一滚齿凸轮组，所述第一滚齿凸轮组连结所述主轴，所述第一驱动源驱使所述第一滚齿凸轮组，以带动所述壳体及所述主轴相对所述第一轴线作动；以及第二传动装置，其设于所述壳体且于所述第二轴线的一端并连结所述主轴，所述第二传动装置具有第二驱动源及第二滚齿凸轮组，所述第二滚齿凸轮组连结所述主轴，所述第二驱动源驱使所述第二滚齿凸轮组，以带动所述主轴相对所述第二轴线作动。2.根据权利要求1所述的无背隙五轴头，其特征在于，所述第二传动装置的数量为二个，两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱俊菱，
申请(专利权)人：大君鸿科技有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾,71