一种钢带传动摆头结构制造技术

本发明专利技术公开了一种钢带传动摆头结构，采用A摆结构和B摆结构结合，采用力矩电机直驱作为驱动方式，采用带轮和导向带的组合作为传动方式，采用圆弧导轨与转轴进行支撑导向，使摆头的重量得到大幅减轻，提高了摆头摆动的速度和加速度，进而能够实现比传统机械AB摆头更加高效的切削加工，通过调整两条导向带的拉力，可以使导向带双向受拉力预紧，完成导向带绕摆动中心O的摆动运动，摆头沿顺时针摆动或者逆时针摆动，两根导向带都处于绷紧状态，约束住钢带连接的扇形板，消除了整个摆头的反向间隙；整个摆头结构的两个驱动轮均采用力矩电机直驱，电机的转子与驱动轮刚性耦合，形成了无反响间隙的传动机构，简化了摆头结构，大幅降低了摆头的重量。

A swing head structure of steel belt drive

【技术实现步骤摘要】
一种钢带传动摆头结构
本专利技术属于高精高速高效五轴联动加工领域，具体涉及一种钢带传动摆头结构。
技术介绍
五轴联动加工中心可以用来加工钛合金材质、铝合金材质等薄壁复杂零件，目前广泛应用于航空航天零部件制造领域，AB摆作为五轴联动加工中心的重要功能部件，是研发的重点和难点。为了满足切削钛合金等难加工材料的要求，一般要求较高的扭矩。传统的AB摆头采用普通伺服电机驱动齿轮齿条，再经过涡轮蜗杆传动，实现扭矩的放大。但是传动环节的增加使得AB摆头整体重量增加，从而导致AB摆头的转动速度无法达到较高值，带来加工效率低下的问题。同时由于传统摆头的体积和惯量均较大，导致机械磨损增大，带来加工精度降低的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钢带传动摆头结构，以克服现有技术的不足。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种钢带传动摆头结构，包括A摆结构和B摆结构，B摆结构包括B摆基座以及可转动设置于B摆基座上的B摆导向板，B摆基座上位于B摆导向板上端固定有B摆力矩电机，B摆力矩电机和B摆导向板之间固定有两个B摆转向轮，两个B摆转向轮相对B摆力矩电机转动中心与B摆导向板转动中心连线对称；B摆力矩电机的输出端连接有两个反向绕设的B摆传送带，两个B摆传送带分别饶过B摆转向轮固定于B摆导向板两端；A摆结构包括固定于B摆导向板上的A摆基座以及可转动设置于A摆基座上的A摆导向板和电主轴套，A摆基座上固定有A摆力矩电机和A摆转向轮，A摆力矩电机的输出轴上缠绕有两个A摆导向带，两个A摆导向带的一端均缠绕在A摆力矩电机的输出轴上，两个A摆导向带在A摆力矩电机的输出轴上的卷绕方向相反，其中一根A摆导向带的另一端绕过A摆转向轮固定在A摆导向带的一端，另一根A摆导向带的另一端固定于A摆导向带的另一端；电主轴套与A摆导向板通过A摆导向板连接轴连接，电主轴套上设有电主轴。进一步的，B摆基座上固定有与B摆力矩电机输出轴刚性连接的B摆驱动轮，两个B摆传送带一端固定在同一个驱动轮上，两个B摆传送带的另一端分别绕过两个转向轮固定在B摆导向板的两端。进一步的，B摆基座上设有B摆圆弧导轨，B摆圆弧导轨上设有圆弧导轨槽，B摆导向板上设有与圆弧导轨槽配合滑动的滑块，B摆圆弧导轨的回转中心与B摆导向板的摆动中心O重合。进一步的，B摆导向板和A摆导向板均采用扇形板结构。进一步的，B摆传动带和A摆导向带均采用钢带结构。进一步的，A摆基座上设有A摆圆弧导轨，A摆圆弧导轨上设有圆弧导轨槽，A摆导向板上设有与圆弧导轨槽配合滑动的滑块，A摆圆弧导轨的回转中心与A摆导向板的摆动中心O重合。进一步的，A摆导向板的转动平面、B摆导向板的转动平面及A摆导向板转动轴和B摆导向板转动轴所在平面三者相互垂直。进一步的，B摆导向板上固定有B摆压板，A摆导向板上固定有A摆压板；B摆压板和A摆压板结构相同，B摆压板包括外板、中间板和内板，中间板作为支撑板设置于外板和内板之间，外板和内板与中间板之间设有气压或液压轴，通压缩空气或者压力油形成扇形板的轴向气浮支撑或者静压支撑，B摆导向板上端位于外板和内板之间。进一步的，A摆基座与B摆基座通过B摆转轴连接，B摆转轴与B摆导向板的圆弧中心同轴。进一步的，电主轴套两侧通过A摆转轴安装于A摆基座上。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术一种钢带传动摆头结构，采用A摆结构和B摆结构结合的形式，采用力矩电机直驱作为驱动方式，采用带轮和导向带的组合作为传动方式，采用圆弧导轨与转轴进行支撑导向，使摆头的重量得到大幅减轻，提高了摆头摆动的速度和加速度，进而能够实现比传统机械AB摆头更加高效的切削加工；导向板的圆弧中心为摆动中心O，导向带一端固定在同一个驱动轮上，在驱动轮上的卷绕方向相反，另一端绕过转向轮分别固定在导向带的两端，通过调整两条导向带的拉力，可以使导向带双向受拉力预紧，完成导向带绕摆动中心O的摆动运动，摆头沿顺时针摆动或者逆时针摆动，两根导向带都处于绷紧状态，约束住钢带连接的扇形板，消除了整个摆头的反向间隙；整个摆头结构的两个驱动轮均采用力矩电机直驱，电机的转子与驱动轮刚性耦合，形成了无反响间隙的传动机构，简化了摆头结构，大幅降低了摆头的重量。进一步的，B摆导向板上固定有B摆压板，可以使扇形板与压板抱死，用于固定摆头的位置或者紧急制动，提高了摆头的工作精度和安全性。附图说明图1是本专利技术安装结构示意图。图2是图1侧视图。图3是A摆结构示意图。图4是B摆结构示意图。图5是A摆结构的A摆转轴剖视图。图6是B摆结构的B摆转轴的示意图。图中：1、B摆基座，2、A摆基座，3、电主轴套，4、B摆传送带，5、A摆压板，6、B摆压板，7、A摆导向板，8、B摆导向板，9、A摆驱动轮，10、B摆驱动轮，11、A摆圆弧导轨，12、B摆转向轮，13、A摆转向轮，14、B摆力矩电机，15、A摆力矩电机，16、B摆圆弧导轨，17、A摆导向带，18、B摆转轴，19、A摆转轴，20、A摆导向板连接轴，21、电主轴。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：如图1至图6所示，一种钢带传动摆头结构，包括A摆结构和B摆结构，B摆结构包括B摆基座1以及可转动设置于B摆基座1上的B摆导向板8，B摆基座1上位于B摆导向板8上端固定有B摆力矩电机14，B摆力矩电机14和B摆导向板8之间固定有两个B摆转向轮12，两个B摆转向轮12相对B摆力矩电机14转动中心与B摆导向板8转动中心连线对称；B摆力矩电机14的输出端连接有两个反向绕设的B摆传送带4，两个B摆传送带4分别饶过B摆转向轮12固定于B摆导向板8两端，两个B摆传送带4受拉力预紧；A摆结构包括固定于B摆导向板8上的A摆基座2以及可转动设置于A摆基座2上的A摆导向板7和电主轴套3，A摆基座2上固定有A摆力矩电机15和A摆转向轮13，A摆力矩电机15的输出轴上缠绕有两个A摆导向带17，两个A摆导向带17的一端均缠绕在A摆力矩电机15的输出轴上，两个A摆导向带17在A摆力矩电机15的输出轴上的卷绕方向相反，其中一根A摆导向带17的另一端绕过A摆转向轮13固定在A摆导向带17的一端，另一根A摆导向带17的另一端直接固定在A摆导向带17的另一端；电主轴套3与A摆导向板7通过A摆导向板连接轴20连接，电主轴套3与A摆导向板7同轴转动，电主轴套3上设有电主轴21；A摆导向板7的转动平面、B摆导向板8的转动平面及A摆导向板7转动轴和B摆导向板8转动轴所在平面三者相互垂直。具体的，B摆基座1上固定有与B摆力矩电机14输出轴刚性连接的B摆驱动轮10，B摆的两个B摆传送带4一端固定在同一个驱动轮10上，在驱动轮10上的卷绕方向相反，另一端绕过转向轮12分别固定在B摆导向板8的两端，通过调整两条B摆传送带4的拉力，可以使B摆导向板8双向受拉力预紧，当力矩电机14带动驱动轮10转动时，B摆传送带4一侧缩回，另一侧放出同样本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢带传动摆头结构，其特征在于，包括A摆结构和B摆结构，/nB摆结构包括B摆基座(1)以及可转动设置于B摆基座(1)上的B摆导向板(8)，B摆基座(1)上位于B摆导向板(8)上端固定有B摆力矩电机(14)，B摆力矩电机(14)和B摆导向板(8)之间固定有两个B摆转向轮(12)，两个B摆转向轮(12)相对B摆力矩电机(14)转动中心与B摆导向板(8)转动中心连线对称；B摆力矩电机(14)的输出端连接有两个反向绕设的B摆传送带(4)，两个B摆传送带(4)分别饶过B摆转向轮(12)固定于B摆导向板(8)两端；/nA摆结构包括固定于B摆导向板(8)上的A摆基座(2)以及可转动设置于A摆基座(2)上的A摆导向板(7)和电主轴套(3)，A摆基座(2)上固定有A摆力矩电机(15)和A摆转向轮(13)，A摆力矩电机(15)的输出轴上缠绕有两个A摆导向带(17)，两个A摆导向带(17)的一端均缠绕在A摆力矩电机(15)的输出轴上，两个A摆导向带(17)在A摆力矩电机(15)的输出轴上的卷绕方向相反，其中一根A摆导向带(17)的另一端绕过A摆转向轮(13)固定在A摆导向带(17)的一端，另一根A摆导向带(17)的另一端固定于A摆导向带(17)的另一端；电主轴套(3)与A摆导向板(7)通过A摆导向板连接轴(20)连接，电主轴套(3)上设有电主轴(21)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种钢带传动摆头结构，其特征在于，包括A摆结构和B摆结构，
B摆结构包括B摆基座(1)以及可转动设置于B摆基座(1)上的B摆导向板(8)，B摆基座(1)上位于B摆导向板(8)上端固定有B摆力矩电机(14)，B摆力矩电机(14)和B摆导向板(8)之间固定有两个B摆转向轮(12)，两个B摆转向轮(12)相对B摆力矩电机(14)转动中心与B摆导向板(8)转动中心连线对称；B摆力矩电机(14)的输出端连接有两个反向绕设的B摆传送带(4)，两个B摆传送带(4)分别饶过B摆转向轮(12)固定于B摆导向板(8)两端；
A摆结构包括固定于B摆导向板(8)上的A摆基座(2)以及可转动设置于A摆基座(2)上的A摆导向板(7)和电主轴套(3)，A摆基座(2)上固定有A摆力矩电机(15)和A摆转向轮(13)，A摆力矩电机(15)的输出轴上缠绕有两个A摆导向带(17)，两个A摆导向带(17)的一端均缠绕在A摆力矩电机(15)的输出轴上，两个A摆导向带(17)在A摆力矩电机(15)的输出轴上的卷绕方向相反，其中一根A摆导向带(17)的另一端绕过A摆转向轮(13)固定在A摆导向带(17)的一端，另一根A摆导向带(17)的另一端固定于A摆导向带(17)的另一端；电主轴套(3)与A摆导向板(7)通过A摆导向板连接轴(20)连接，电主轴套(3)上设有电主轴(21)。


2.根据权利要求1所述的一种钢带传动摆头结构，其特征在于，B摆基座(1)上固定有与B摆力矩电机(14)输出轴刚性连接的B摆驱动轮(10)，两个B摆传送带(4)一端固定在同一个驱动轮(10)上，两个B摆传送带(4)的另一端分别绕过两个转向轮(12)固定在B摆导向板(8)的两端。


3.根据权利要求1所述的一种钢带传动摆头结构，其特征在于，B摆基座(1)上设有B摆圆弧导轨(16)，B摆圆弧导轨(16)上设有圆弧导轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈耀龙，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61