一种数控精密旋转工作台的制作方法

1.本发明涉及机械制造装备领域，特别是涉及一种数控精密旋转工作台。


背景技术：

2.现有的机床工作台的旋转交换装置通常由油缸部件完成动作，油缸部件占用空间大，需用零件多，结构复杂，导致成本也比较高，由于采用油缸旋转，交换精度较低，交换速度慢，并且故障率较高，需要定期检修和维护。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种数控精密旋转工作台，以解决现有技术中的缺点与不足。
4.本发明的一种数控精密旋转工作台，包括：
5.一工作底板、一旋转装置、一旋转台、两个装夹台移动装置以及两个装夹台；
6.所述旋转装置包括箱体、旋转轴、旋转盘、传动机构以及第一伺服电机；所述箱体固定设置于所述工作底板上；所述旋转轴和传动机构位于所述箱体内，所述旋转轴的下端可转动地连接于所述工作底板，所述旋转盘固定套装于所述旋转轴上；所述传动机构与所述旋转盘传动连接，用于驱动所述旋转盘转动；所述第一伺服电机固定设置于所述工作底板上，用于对所述传动机构提供动力；
7.所述旋转台安装于所述旋转轴的上端；两个所述装夹台移动装置分别对称地设置于所述旋转台上，每个所述装夹台移动装置均对应地连接一所述装夹台，所述装夹台移动装置用于控制对应地所述装夹台进行直线位移；两个所述装夹台在同一直线上进行位移。
8.相对于现有技术，本发明的数控精密旋转工作台结构简单，成本较低，旋转精度较高，控制方便。
9.在一优选或可选实施例中，所述传动机构包括减速齿轮组以及两个螺旋方向相反的弧面凸轮：所述减速齿轮组包括一主动齿轮和两个从动齿轮；所述主动齿轮安装于所述第一伺服电机的输出轴上，两个所述从动齿轮分别对称布置于所述主动齿轮的两侧，并与所述主动齿轮啮合传动；
10.两个所述弧面凸轮通过轴承座安装于所述箱体内，且分别位于所述旋转盘的两侧，其中一所述弧面凸轮的轴端安装于一所述从动齿轮上，另一所述弧面凸轮的轴端安装于另一所述从动齿轮上；
11.所述旋转盘包括滚子和盘体，若干个所述滚子均布于所述盘体的周沿，且分别与所述盘体两侧的弧面凸轮啮合传动。
12.在一优选或可选实施例中，所述装夹台移动装置包括第二伺服电机、螺杆、滑轨、滑块以及驱动块；所述第二伺服电机、螺杆和滑轨均安装于所述旋转台上；所述第二伺服电机的输出轴与所述螺杆连接，用于带动所述螺杆转动；所述驱动块套设于所述螺杆上，其内部设有与所述螺杆螺纹传动连接的内螺纹；所述滑块与所述滑轨滑动配合连接；所述装夹
台的下侧与所述滑块和驱动块连接。
13.在一优选或可选实施例中，所述装夹台上设置有用于固定物件的固定部。
14.在一优选或可选实施例中，所述数控精密旋转工作台还包括一控制器，所述控制器与所述第一伺服电机和第二伺服电机电连接，用于接收控制信号，并控制所述第一伺服电机和第二伺服电机的转动。
15.在一优选或可选实施例中，所述装夹台移动装置还包括上限位感应器和下限位感应器，所述上限位感应器和下限位感应器设置于所述螺杆的一侧，并分别位于所述螺杆的首端和末端，所述上限位感应器和下限位感应器与所述控制器电连接，用于感应所述驱动块的位置。
16.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
17.图1为本发明数控精密旋转工作台的结构示意图；
18.图2为本发明数控精密旋转工作台的旋转装置的局部结构示意图；
19.图3为本发明数控精密旋转工作台的装夹台移动装置的局部结构示意图。
具体实施方式
20.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
21.需要理解的是，在本技术的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，也即，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。此外，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
22.需要说明的是，在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”、“空心”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
23.请参阅图1至图3，本实施例提供一种数控精密旋转工作台，包括一工作底板10、一旋转装置20、一旋转台30、两个装夹台50以及两个装夹台移动装置40。
24.如图2所示，具体地，所述旋转装置20包括箱体21、旋转轴22、旋转盘23、传动机构24以及第一伺服电机25；所述箱体21固定设置于所述工作底板10上；所述旋转轴22和传动机构24位于所述箱体21内，所述旋转轴22的下端可转动地连接于所述工作底板10，所述旋转盘23固定套装于所述旋转轴22上；所述传动机构24与所述旋转盘23传动连接，用于驱动
所述旋转盘23转动；所述第一伺服电机25固定设置于所述工作底板10上，用于对所述传动机构24提供动力，所述旋转台30安装于所述旋转轴22的上端。当第一伺服电机25转动时，可以通过所述传动机构24带动所述旋转盘23转动，从而使得所述旋转轴22转动，进而使得所述旋转台30转动。具体地，所述旋转轴22的下端通过推力球轴承支撑在工作底板10上，旋转轴22的上端通过轴承支撑在箱体21的中心位置，通过上述的支撑方式使旋转轴22能够承受轴向力。
25.两个所述装夹台移动装置40分别对称地设置于所述旋转台30上，每个所述装夹台移动装置40均对应地连接一所述装夹台50，所述装夹台移动装置40用于控制对应地所述装夹台50进行直线位移；两个所述装夹台50在同一直线上进行位移。所述装夹台50可以用于放置和固定工件，两个装夹台50在对应地装夹台移动装置40的控制下，可以相互靠近或远离，已适配不同长度的工件。
26.本发明的数控精密旋转工作台，通过如此设置，当需要旋转装夹台50时，只需要启动第一伺服电机25，使得旋转台30转动相应地角度，从而使得装夹台50旋转相应地角度。本发明的数控精密旋转工作台结构简单，成本较低，旋转精度较高，控制方便。
27.具体地，所述传动机构24包括减速齿轮组以及两个螺旋方向相反的弧面凸轮243：所述减速齿轮组包括一主动齿轮241和两个从动齿轮242；所述主动齿轮241安装于所述第一伺服电机25的输出轴上，两个所述从动齿轮242分别对称布置于所述主动齿轮241的两侧，并与所述主动齿轮241啮合传动。两个所述弧面凸轮243通过轴承座安装于所述箱体21内，且分别位于所述旋转盘23的两侧，其中一所述弧面凸轮243的轴端安装于一所述从动齿轮242上，另一所述弧面凸轮243的轴端安装于另一所述从动齿轮242上。所述旋转盘23包括滚子231和盘体232，若干个所述滚子231均布于所述盘体232的周沿，且分别与所述盘体232两侧的弧面凸轮243啮合传动。
28.所述旋转装置通过两个弧面凸轮243的螺旋槽与旋转盘23的滚子231啮合传动，驱使旋转盘23及旋转轴22的旋转。如此设置的传动机构24，能够使得旋转轴22平稳旋转，且角度控制精密。
29.如图3所示，具体地，所述装夹台移动装置40包括第二伺服电机41、螺杆42、滑轨43、滑块44以及驱动块45；所述第二伺服电机41、螺杆42和滑轨43均安装于所述旋转台30上；所述第二伺服电机41的输出轴与所述螺杆42连接，用于带动所述螺杆42转动；所述驱动块45套设于所述螺杆42上，其内部设有与所述螺杆42螺纹传动连接的内螺纹；所述滑块44与所述滑轨43滑动配合连接；所述装夹台50的下侧与所述滑块44和驱动块45连接。
30.通过如此设置，当第二伺服电机41启动时，可以带动螺杆42的转动，从而使得驱动块45沿螺杆42的轴向进行移动，从而带动装夹台50进行直线位移。所述滑块44和滑轨43的配合可以使得装夹台50在位移时更加平稳，保证方向正确。所述滑轨43优选为两个，分别位于所述螺杆42的两侧，对应地，所述滑块44也设置为两个，每个滑轨43均对应设置一滑块44。
31.优选地，所述装夹台50上设置有用于固定物件的固定部51。所述固定部51可以为多种结构，只要能够实现固定物件的功能即可。
32.进一步地，本发明所述数控精密旋转工作台还包括一控制器(图未示)，所述控制器与所述第一伺服电机25和第二伺服电机41电连接，用于接收控制信号，并控制所述第一
伺服电机25和第二伺服电机41的转动。只需要通过对控制器发送控制信号，即可控制第一伺服电机25和第二伺服电机41的转动，进而控制旋转台30的旋转角度以及装夹台50的移动距离。
33.进一步地，所述装夹台移动装置40还包括上限位感应器46和下限位感应器47，所述上限位感应器46和下限位感应器47设置于所述螺杆42的一侧，并分别位于所述螺杆42的首端和末端，所述上限位感应器46和下限位感应器47与所述控制器电连接，用于感应所述驱动块45的位置。上限位感应器46和下限位感应器47可以为磁感应接近感应器或光电感应器或光纤感应器等。当驱动块45朝螺杆42的首端移动并超过行程时，所述上限位感应器46感应到驱动块45，即发出控制信号给控制器，使其控制第二伺服电机41停止转动；当驱动块45朝螺杆42的末端移动并超过行程时，所述下限位感应器47感应到驱动块45，即发出控制信号给控制器，使其控制第二伺服电机41停止转动。
34.本发明的使用过程如下：
35.启动第一伺服电机25，通过第一伺服电机25驱动主动齿轮241，再由主动齿轮241同步驱动两个从动齿轮242，通过两个从动齿轮242同步驱动两个弧面凸轮243，通过弧面凸轮243驱动旋转盘23，进而通过旋转盘23带动旋转轴22，并最终驱动旋转台30转动；另外，启动第二伺服电机41，通过第二伺服电机41驱动螺杆42转动，再由螺杆42带动驱动块45移动，进而通过驱动块45带动装夹台50进行直线位移，进而使得装夹台50处于可以放置工件的位置。
36.本发明有如下有益效果：
37.1、本发明的弧面凸轮对称分布在旋转盘的两侧，使参与啮合的滚子数翻倍，提高了稳定性和承载能力，同时具备弧面凸轮传动效率高、能耗低、发热小、传动平稳、灵敏度高、高精度等特点。
38.2、本发明的传动机构，解决了单侧传动机构承受载荷大、传动机构寿命低的问题，保证旋转台的运动平稳性。
39.3、本发明的装夹台移动装置，其传动误差小，装夹台位置控制精确，装夹台移动时十分稳定。
40.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。