一种用于铺丝铺带工艺的ABC数控三轴摆角头制造技术

本发明专利技术公开了一种用于铺丝铺带工艺的ABC数控三轴摆角头，涉及数控机床技术领域，所述滑枕下部设置叉型体组件，所述叉型体组件下部设有通过A轴传动驱动的A轴摆动组件，所述A轴摆动组件上设有通过B轴传动驱动的B轴摆动组件，所述B轴摆动组件下部设置通过C轴传动驱动的C轴旋转组件，所述C轴旋转组件下部设置附件头，所述附件头通过附件夹持组件连接C轴旋转组件，叉型体组件、A轴摆动体组件和B轴摆动体组件采用箱式结构，提高A轴和B轴强度和刚性，有效改善了AB摆结构变形量，实现了A轴和B轴高刚性摆动，附件夹持机构实现了不同类型不同规格附件头的快速自动更换，满足了ABC数控三轴摆角头铺丝和铺带功能快速切换需求。摆角头铺丝和铺带功能快速切换需求。摆角头铺丝和铺带功能快速切换需求。

【技术实现步骤摘要】
一种用于铺丝铺带工艺的ABC数控三轴摆角头


[0001]本专利技术涉及数控机床
，尤其是一种用于铺丝铺带工艺的ABC数控三轴摆角头。

技术介绍

[0002]缠绕机广泛用于航空航天、军工和民用工业等领域。自动铺放工艺的研究越来越多，研制的铺丝铺带头及数控系统工作稳定、可靠，运动位置准确，具有工程使用价值。
[0003]然而，目前复合材铺放设备存在以下问题有待解决：铺放工艺要求，铺放过程中铺放头垂直铺放点，沿铺放点提供持续恒定压力，当铺放三维空间曲面等复杂工件时，需要根据工件表面进行实时调整铺放角度，而常规三轴设备无法满足这个需求；铺放过程中因铺放头结构和工艺限制，铺放头始终朝向铺放前进方向，当铺放三维空间曲面等复杂工件时，需要根据铺放轨迹路径进行实时调整铺放头朝向角度；同时，铺放路径至终点后，铺放头旋转180度进行下一条路径的铺放，而常规AB双摆角摆头、AC或BC双摆角摆头无法满足这个需求；机械手铺放设备和卧式铺放设备主要满足于长条类、轴桶、扇形曲面类零件铺放工艺需求，但是无法满足大型曲面类零件铺放需求。为提高设备铺放工艺适应性，需要实现多种类铺丝头、多规格铺带头等铺放头自动快速更换，而现有技术无法实现。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术中存在的不足和缺陷，本专利技术提供了一种用于铺丝铺带工艺的ABC数控三轴摆角头，采用A轴、B轴和C轴三轴摆角式结构，在C轴端面连接铺放头，可以根据工件实时调整铺放头沿法向方向，实现三维曲面的铺放工艺，同时采用附件夹持结构，实现多种类、多规格铺丝铺带附件头自动更换，提高设备铺放工艺的适应性。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于铺丝铺带工艺的ABC数控三轴摆角头，包括滑枕，所述滑枕下部设置叉型体组件，所述叉型体组件下部设有通过A轴传动驱动的A轴摆动组件，所述A轴摆动组件上设有通过B轴传动驱动的B轴摆动组件，所述B轴摆动组件下部设置通过C轴传动驱动的C轴旋转组件，所述C轴旋转组件下部设置附件头，所述附件头通过附件夹持组件连接C轴旋转组件。
[0006]作为本专利技术的进一步改进，所述滑枕上部与机床溜板的导轨连接，滑枕下部与叉型体组件通过螺栓固定连接。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述A轴摆动组件两端面分别通过A轴承固定在叉型体组件的下部内侧。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述B轴摆动组件通过圆弧导轨与A轴摆动组件连接。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述C轴旋转组件通过C轴承与B轴摆动组件连接。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述A轴传动驱动包括A小齿轮、A大齿轮、第一A电机、第二A电机、第一A减速机和第二A减速机，A大齿轮固定在A轴摆动组件两端，所述A大齿轮周向啮合两组A小齿轮，所述第一A电机通过第一A减速机连接一组A小齿轮，所述第二A电机通
过第二A减速机连接另一组A小齿轮。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述B轴传动驱动包括第一B减速机、第一B电机、第二B减速机、第二B电机和B齿圈，所述B齿圈固定在A轴摆动组件侧面，所述第一B电机通过第一B减速机连接到B齿圈，所述第二B电机通过第二B减速机连接到B齿圈。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述C轴传动驱动包括C电机、C减速机、C齿轮和C大齿轮，所述C大齿轮固定在C轴旋转组件上，所述C电机通过C减速机连接C齿轮，所述C齿轮与C大齿轮啮合。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述附件夹持组件包括连接法兰、夹持器、电气快插组合板和定位销，所述连接法兰通过螺栓与C轴旋转组件连接，夹持器通过螺栓固定在连接法兰下部，电气快插组合板通过螺栓分别连接法兰和附件头连接，定位销通过螺栓与连接法兰连接。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果：本方案中的叉型体组件、A轴摆动体组件和B轴摆动体组件采用箱式结构，提高A轴和B轴强度和刚性，有效改善了AB摆结构变形量，实现了A轴和B轴高刚性摆动；A轴摆动和C轴旋转采用滚子轴承，B轴摆动采购圆弧性滚动导轨副，实现A轴、B轴、C轴低摩擦系数和高动态响应；A轴、B轴和C轴均采用由电机、减速机和齿轮副组成的双驱动链驱动，实现了A轴、B轴和C轴大扭矩无间隙传动；在C旋转下端面布置附件夹持机构，实现了不同类型不同规格附件头的快速自动更换，满足了ABC数控三轴摆角头铺丝和铺带功能快速切换需求。
附图说明
[0015]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。
[0016]图1为本专利技术一种用于铺丝铺带工艺的ABC数控三轴摆角头的立体图。
[0017]图2为本专利技术一种用于铺丝铺带工艺的ABC数控三轴摆角头的正视图。
[0018]图3为本专利技术一种用于铺丝铺带工艺的ABC数控三轴摆角头的侧视图。
[0019]图4为本专利技术附件夹持结构示意图。
[0020]图中：1、滑枕；2、叉型体组件；3、A轴摆动组件；4、B轴摆动组件；5、C轴旋转组件；6、附件夹持组件；7、A小齿轮；8、A大齿轮；9、A轴承；10、附件头；11、第一B减速机；12、第一B电机；13、第二B减速机；14、第二B电机；15、B齿圈；16、圆弧导轨；17、C电机；18、C减速机；19、C齿轮；20、C大齿轮；21、C轴承；22、第一A电机；23、第二A电机；24、第一A减速机；25、第二A减速机；26、连接法兰；27、夹持器；28、电气快插组合板；29、定位销。
具体实施方式
[0021]为了本专利技术的技术方案和有益效果更加清楚明白，下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步的详细说明。
[0022]参照图1和图2，本专利技术实施例公开一种用于铺丝铺带工艺的ABC数控三轴摆角头，包括滑枕1，所述滑枕1下部设置叉型体组件2，所述叉型体组件2下部设有通过A轴传动驱动的A轴摆动组件3，所述A轴摆动组件3上设有通过B轴传动驱动的B轴摆动组件4，所述B轴摆动组件4下部设置通过C轴传动驱动的C轴旋转组件5，所述C轴旋转组件5下部设置附件头10，所述附件头10通过附件夹持组件6连接C轴旋转组件5。
[0023]其中，所述滑枕1上部与机床溜板的导轨连接，滑枕1下部与叉型体组件2通过螺栓固定连接。所述A轴摆动组件3两端面分别通过A轴承9固定在叉型体组件2的下部内侧。所述B轴摆动组件4通过圆弧导轨16与A轴摆动组件3连接。所述C轴旋转组件5通过C轴承21与B轴摆动组件4连接。
[0024]叉型体组件2、A轴摆动组件3和B轴摆动组件4采用箱式结构，提高A轴和B轴强度和刚性，有效改善了AB摆结构变形量，实现了A轴和B轴高刚性摆动。采用A轴、B轴和C轴三轴摆角式结构，在C轴端面连接铺放头，可以根据工件实时调整铺放头沿法向方向，实现三维曲面的铺放工艺，同时采用附件夹持结构，实现多种类、多规格铺丝铺带附件头自动更换，提高设备铺放工艺的适应性。
[0025]参照图2和图3，所述A轴传动驱动包括A小齿轮7、A大齿轮8、第一A电机22、第二A电机23、第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于铺丝铺带工艺的ABC数控三轴摆角头，包括滑枕(1)，其特征在于：所述滑枕(1)下部设置叉型体组件(2)，所述叉型体组件(2)下部设有通过A轴传动驱动的A轴摆动组件(3)，所述A轴摆动组件(3)上设有通过B轴传动驱动的B轴摆动组件(4)，所述B轴摆动组件(4)下部设置通过C轴传动驱动的C轴旋转组件(5)，所述C轴旋转组件(5)下部设置附件头(10)，所述附件头(10)通过附件夹持组件(6)连接C轴旋转组件(5)。2.根据权利要求1所述的一种用于铺丝铺带工艺的ABC数控三轴摆角头，其特征在于：所述滑枕(1)上部与机床溜板的导轨连接，滑枕(1)下部与叉型体组件(2)通过螺栓固定连接。3.根据权利要求2所述的一种用于铺丝铺带工艺的ABC数控三轴摆角头，其特征在于：所述A轴摆动组件(3)两端面分别通过A轴承(9)固定在叉型体组件(2)的下部内侧。4.根据权利要求3所述的一种用于铺丝铺带工艺的ABC数控三轴摆角头，其特征在于：所述B轴摆动组件(4)通过圆弧导轨(16)与A轴摆动组件(3)连接。5.根据权利要求4所述的一种用于铺丝铺带工艺的ABC数控三轴摆角头，其特征在于：所述C轴旋转组件(5)通过C轴承(21)与B轴摆动组件(4)连接。6.根据权利要求1所述的一种用于铺丝铺带工艺的ABC数控三轴摆角头，其特征在于：所述A轴传动驱动包括A小齿轮(7)、A大齿轮(8)、第一A电机(22)、第二A电机(23)、第一A减速机(24)和第二A减速机(25)，A大齿轮(8)固定在A轴摆动组件(3)两...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙政虎，任立伟，包鹏超，贾会述，董爱珍，冯玉环，陈宏江，肖新倩，张亮锋，高帅，
申请(专利权)人：济南二机床集团有限公司，
类型：发明
国别省市：