一种机床直驱主轴的装配装置的制作方法

文档序号:32207923发布日期:2022-11-16 05:13阅读:40来源:国知局

1.本发明涉及机床领域,尤其涉及一种机床直驱主轴的装配装置。


背景技术:

2.机床直驱主轴装置俗称电主轴,其将机床主轴与主轴电机融为一体,是一种具有优良性能的新型主轴部件,具有结构紧凑、重量轻、惯性小、噪声低、响应快等优点,而且转速高、功率大。
3.电主轴由内装式电动机直接驱动,通过控制系统,使主轴获得所需的工作速度和扭矩,因而也被称为内装式电主轴,电主轴省去了皮带、齿轮或联轴器的传动环节,将机床主传动链的长度缩短为零,实现了机床的“零传动”,有效改善了主轴的整体性能。
4.现有技术中在对电主轴进行组装时,通常由人工进行组装,在组装过程中,人工需要将轴承放置在工作台上,并且使用喷火枪进行加热,使轴承受热膨胀以便于实现热装,加热完成后再将电主轴的主体穿插在工作台上的轴承上,然后再使用喷火枪对另一个轴承加热,加热完成后工人戴上保温手套,将加热完成后的轴承套在电主轴主体的上侧;现有技术中的组装方式不能对两侧的轴承同时组装,降低了组装效率;电主轴的主体较重,人工长时间组装后会体力下降,继续向轴承上插接电主轴主体时容易发生碰撞,导致对电主轴的使用寿命造成影响;并且人工使用喷火枪加热以及手动将加热后的轴承拿起具有一定的安全隐患。


技术实现要素:

5.为了克服上述技术问题,本发明提供了一种机床直驱主轴的装配装置。
6.本发明的技术实施方案是:一种机床直驱主轴的装配装置,包括有底座、支撑板、主动电机、转盘、支撑框、夹手、双向螺杆、上环机构和上轴机构,底座上通过支撑板安装有主动电机,底座上通过转盘连接有支撑框,主动电机与转盘连接,支撑框上滑动连接有两个夹手,夹手上螺纹连接有双向螺杆,底座上安装有用于安装冷温补偿块的上环机构,底座上安装有用于安装前轴承和后轴承的上轴机构。
7.可选地,上环机构包括有上环箱、上环支架、上环管、第一电动推杆、上环电机、上环螺杆、上环接块和上环导杆,底座上固接有上环箱,上环箱上开设的上环斜槽内滑动连接有上环支架,上环支架上对称的固接有上环管,上环管上安装有第一电动推杆,上环箱上安装有上环电机,上环电机上连接有上环螺杆,上环螺杆上螺纹连接有上环接块,上环接块通过上环导杆与上环支架滑动连接。
8.可选地,上轴机构包括有上轴箱、上轴支架、上轴管、第二电动推杆、上轴电机、上轴螺杆、上轴接块和上轴导杆,底座上固接有上轴箱,上轴箱上开设的上轴斜槽内对称的滑动连接有上轴支架,上轴支架上固接有上轴管,上轴管上安装有第二电动推杆,上轴箱上安装有上轴电机,上轴电机的上连接有上轴螺杆连接,上轴螺杆上螺纹连接有上轴接块,上轴接块通过上轴导杆与上轴支架滑动连接,上轴箱两侧设有加热组件,加热组件用于对前轴
承和后轴承进行加热处理。
9.可选地,加热机构包括有加热器,上轴箱两侧对称的均安装有两个加热器,加热器用于对同侧的前轴承或后轴承进行加热。
10.可选地,还包括有用于向前轴承和后轴承内表面涂油以便于安装的涂油机构,涂油机构安装在底座上,涂油机构包括有涂油支架、活塞管、活塞杆、涂油弹簧、涂油管、喷油头、海绵罩、储油筒、出油管和单向阀,底座上通过涂油支架上安装有活塞管,活塞管内滑动连接有活塞杆,且之间连接有涂油弹簧,活塞管上连通有涂油管,涂油管上另一端安装有喷油头,喷油头上安装有海绵罩,喷油头和上轴管上均开设有涂油孔,底座上安装有储油筒,储油筒通过出油管与活塞管连通,出油管和涂油管上均设有单向阀,上轴导杆上连接有传动组件,上轴导杆通过传动组件带动活塞杆将油涂在海绵罩上。
11.可选地,传动组件包括有传动导架、传动滑杆、传动支杆、传动压板和传动扭簧,上轴箱上固接有传动导架,传动导架上滑动连接有传动滑杆,传动滑杆与上轴导杆连接,传动导架上固接有传动支杆,传动支杆上转动连接有传动压板,且之间均连接有传动扭簧。
12.可选地,还包括有用于对冷温补偿块、前轴承和后轴承进行限位的第一限位环和第二限位环,上环管上固接有第一限位环,上轴管上固接有第二限位环。
13.可选地,还包括有用于对上环支架和上轴支架进行导向的上环导板和上轴导板,上环箱上滑动连接有上环导板,上环导板与上环支架滑动连接,上轴箱上滑动连接有上轴导板,上轴导板与上轴支架滑动连接。
14.可选地,还包括有用于减少传动滑杆与传动压板之间摩擦力的传动滚轮,传动滑杆上靠近传动压板的一端均转动连接有传动滚轮。
15.与现有技术相比,本发明具有如下优点:人工将主体轴通过夹手夹紧后,通过上环机构自动将冷温补偿块安装在主体轴上,再通过上轴机构自动将前轴承和后轴承安装在主体轴上,代替了人工手动安装,并且机械化的安装方式定位更加精准;两个上环管形成的圆筒便于人工快速完成对冷温补偿块的限制,在上环电机带动下自动将冷温补偿块安装在主体轴上,由于前轴承和后轴承均为被加热的状态,通过自动安装可以防止人工手动安装时被烫伤,并且位置定位更加精准,减小冷温补偿块与主体轴之间的磨损;在进行组装时,人工手动将前轴承或后轴承放置在上轴管上后,通过加热组件自动对其进行加热,避免人工手动加热浪费人力,而且会有烫伤的风险,并且在加热后可以直接进行安装,避免人工加热后还需要将加热后的前轴承和后轴承移动到安装位置;上轴接块在复位的过程中通过传动滑杆带动传动压板对活塞杆进行挤压,将活塞筒中的润滑油挤压在喷油头和海绵罩上,从而可以在向上轴管上放置前轴承和后轴承时,使其内侧被涂抹上润滑油,通过涂抹润滑油可以在安装使减少与主体轴的摩擦,以减少在安装时的与主体轴之间的磨损,并且更加便于安装。
附图说明
16.图1为本发明的机床直驱主轴结构示意图。
17.图2为本发明的机床直驱主轴结构爆炸示意图。
18.图3为本发明的装配装置整体结构示意图。
19.图4为本发明的主动电机位置关系示意图。
20.图5为本发明的夹手结构示意图。
21.图6为本发明的上环管位置关系示意图。
22.图7为本发明的上轴管位置关系示意图。
23.图8为本发明的活塞管位置关系示意图。
24.图9为本发明的喷油头位置关系示意图。
25.图10为本发明的单向阀位置关系示意图。
26.图11为本发明的传动导架位置关系示意图。
27.图12为本发明的传动滑杆位置关系示意图。
28.附图中各零部件的标记如下:1:底座,101:支撑板,102:主动电机,103:转盘,104:支撑框,105:夹手,106:双向螺杆,2:上环箱,201:上环斜槽,202:上环支架,203:上环管,204:第一电动推杆,205:上环电机,206:上环螺杆,207:上环接块,208:上环导杆,209:第一限位环,210:上环导板,3:上轴箱,301:上轴斜槽,302:上轴支架,303:上轴管,304:第二电动推杆,305:上轴电机,306:上轴螺杆,307:上轴接块,308:上轴导杆,309:第二限位环,310:上轴导板,4:加热器,5:涂油支架,501:活塞管,502:活塞杆,503:涂油弹簧,504:涂油管,505:喷油头,506:海绵罩,507:涂油孔,508:储油筒,509:出油管,510:单向阀,6:传动导架,601:传动滑杆,602:传动支杆,603:传动压板,604:传动扭簧,605:传动滚轮,7:主体轴,701:初级线圈,702:次级线圈,703:前轴承,704:后轴承,705:冷温补偿块。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
30.实施例1如图1-图5所示,一种机床直驱主轴的装配装置,包括有底座1、支撑板101、主动电机102、转盘103、支撑框104、夹手105、双向螺杆106、上环机构和上轴机构,底座1下侧固接有支撑板101,支撑板101上安装有主动电机102,底座1上转动连接有转盘103,主动电机102的输出轴与转盘103连接,转盘103上固接有支撑框104,支撑框104内对称的滑动连接有两个夹手105,两个夹手105的上部为弧形,且内侧设有橡胶垫,两个夹手105闭合时实现对主体轴7的夹紧,两个夹手105上共同螺纹连接有双向螺杆106,通过双向螺杆106带动两个夹手105进行闭合,也可以通过现有的驱动设备带动两个夹手105,底座1上安装有用于安装冷温补偿块705的上环机构,底座1上安装有用于安装前轴承703和后轴承704的上轴机构。
31.机床直驱主轴包括有主体轴7、初级线圈701、次级线圈702、前轴承703、后轴承704和冷温补偿块705,主体轴7中部安装有初级线圈701和次级线圈702,主体轴7前侧安装有前轴承703,主体轴7后侧安装有后轴承704,主体轴7上安装有两对冷温补偿块705,两对冷温补偿块705位于主体轴7的前后两侧,前侧的一对冷温补偿块705位于前轴承703的前后两侧,后侧的一对冷温补偿块705位于后轴承704的前后两侧;在需要对机床直驱主轴组装时,
由人工先将初级线圈701和次级线圈702安装在主体轴7上,然后将主体轴7放置在两个夹手105之间,工人通过转动双向螺杆106使两个夹手105之间相互靠近,两个夹手105夹持在初级线圈701和次级线圈702上,从而实现对主体轴7的夹紧,然后人工将需要组装的冷温补偿块705放置到上环机构上,将需要安装的前轴承703和后轴承704放置在上轴机构上,上轴机构会先对前轴承703和后轴承704进行加热处理,以便于后续向主体轴7上安装,然后先控制上环机构将冷温补偿块705安装在主体轴7的前后两侧,然后控制主动电机102带动转盘103逆时针转动九十度,从而通过支撑框104和夹手105带动主体轴7转动九十度,此时主体轴7的两端分别正对前轴承703机构和后轴承704机构,控制上轴机构将加热后的前轴承703和后轴承704向主体轴7上安装,然后控制主动电机102带动转盘103顺时针转动九十度;在上轴机构向主体轴7上安装前轴承703和后轴承704时,人工再将需要安装的两个冷温补偿块705放置到上环机构上,当转盘103顺时针转动九十度复位后,控制上环机构再将另外两个冷温补偿块705安装在主体轴7上,从而完成对机床直驱主轴的组装;两个上环管203形成的圆筒便于人工快速完成对冷温补偿块705的限制,在上环电机205带动下自动将冷温补偿块705安装在主体轴7上,由于前轴承703和后轴承704均为被加热的状态,通过自动安装可以防止人工手动安装时被烫伤,并且位置定位更加精准,减小冷温补偿块705与主体轴7之间的磨损。
32.如图3和图6所示,上环机构包括有上环箱2、上环支架202、上环管203、第一电动推杆204、上环电机205、上环螺杆206、上环接块207和上环导杆208,底座1上对称的固接有两个上环箱2,上环箱2上对称的开设有两个上环斜槽201,两个上环斜槽201呈八字形,两个上环斜槽201内对称的滑动连接有两个上环支架202,上环支架202沿着上环斜槽201向底座1中部的方向滑动时,两个上环支架202会相互远离,两个上环支架202上对称的固接有两个上环管203,两个上环管203闭合形成圆筒形状,上环管203上均安装有第一电动推杆204,两个上环箱2上相互远离的一侧均安装有上环电机205,上环箱2上均转动连接有上环螺杆206,上环电机205的输出轴与上环螺杆206连接,上环螺杆206上螺纹连接有上环接块207,上环接块207上固接有上环导杆208,两个上环支架202均与上环导杆208滑动连接。
33.在进行组装前,人工将需要安装的冷温补偿块705套在两个上环管203组成的圆筒上,两个上环管203组成的圆筒的直径小于冷温补偿块705的直径,以便于快速放置,当需要向主体轴7上安装冷温补偿块705时,控制上环电机205带动上环螺杆206转动,上环螺杆206转动时通过上环接块207和上环导杆208带动两个上环支架202向靠近主体轴7的方向移动,同侧的两个上环支架202在移动过程中会在上环斜槽201的作用下向相互远离的方向移动,进而带动两个上环管203向相互远离的方向移动,从而将冷温补偿块705抵紧,对冷温补偿块705起到定位的效果,使其中心对准主体轴7,在两个上环管203向靠近主体轴7的方向移动时,主体轴7会从两个上环管203之间穿过,当上环支架202带动冷温补偿块705移动到安装位置时控制第一电动推杆204伸出,第一电动推杆204的伸缩轴会将冷温补偿块705向主体轴7上推送,从而完成冷温补偿块705的安装,然后控制第一电动推杆204收缩,安装完成后控制上环电机205带动上环螺杆206反转,从而通过上环接块207和上环导杆208带动两个上环支架202向远离主体轴7的方向移动复位,当上环支架202移动到上环斜槽201上远离主体轴7的一端时完成复位,同侧的两个上环管203闭合为圆筒形状,然后关闭上环电机205;在安装完成前轴承703和后轴承704之后,还需要在外侧在安装一个冷温补偿块705,此时上
环架的移动距离与第一次移动的距离不同,以防止发生碰撞;两个上环管203形成的圆筒便于人工快速完成对冷温补偿块705的限制,在上环电机205带动下自动将冷温补偿块705安装在主体轴7上,由于前轴承703和后轴承704均为被加热的状态,通过自动安装可以防止人工手动安装时被烫伤,并且位置定位更加精准,减小冷温补偿块705与主体轴7之间的磨损。
34.如图3和图7所示,上轴机构包括有上轴箱3、上轴支架302、上轴管303、第二电动推杆304、上轴电机305、上轴螺杆306、上轴接块307和上轴导杆308,底座1上对称的固接有两个上轴箱3,上轴箱3上对称的开设有两个上轴斜槽301,两个上轴斜槽301呈八字形,两个上轴斜槽301内对称的滑动连接有两个上轴支架302,上轴支架302沿着上轴斜槽301向底座1中部的方向滑动时,两个上轴支架302会相互远离,两个上轴支架302上对称的固接有两个上轴管303,两个上轴管303闭合形成圆筒形状,上轴管303上均安装有第二电动推杆304,两个上轴箱3上相互远离的一侧均安装有上轴电机305,上轴箱3上均转动连接有上轴螺杆306,上轴电机305的输出轴与上轴螺杆306连接,上轴螺杆306上螺纹连接有上轴接块307,上轴接块307上固接有上轴导杆308,两个上轴支架302均与上轴导杆308滑动连接,上轴箱3两侧均设有加热组件,加热组件用于对前轴承703和后轴承704进行加热处理。
35.在进行组装前,人工将需要安装的前轴承703套在位于主体轴7前侧的两个上轴管303组成的圆筒上,该圆筒的直径小于前轴承703通孔的直径,以便于快速放置,将需要安装的后轴承704套在位于主体轴7后侧的两个上轴管303组成的圆筒上,该圆筒的直径小于后轴承704的直径,然后启动加热组件对前轴承703和后轴承704进行加热处理,当需要向主体轴7上安装,并且前轴承703和后轴承704加热完毕时,控制上轴电机305带动上轴螺杆306转动,上轴螺杆306转动时通过上轴接块307和上轴导杆308带动两个上轴支架302向靠近主体轴7的方向移动,同侧的两个上轴支架302在移动过程中会在上轴斜槽301的作用下向相互远离的方向移动,进而带动两个上轴管303向相互远离的方向移动,从而将前轴承703或后轴承704抵紧,对其起到定位的效果,使其中心对准主体轴7,在两个上轴管303向靠近主体轴7的方向移动时,主体轴7会从两个上轴管303之间穿过,当上轴支架302移动到上轴斜槽301上靠近主体轴7的一端时,此时停止上轴电机305,然后控制第二电动推杆304伸出,第二电动推杆304的伸缩轴会对应的前轴承703或后轴承704向主体轴7上推送,在第二电动推杆304的伸缩轴上设置隔热头,以防止直接与加热后的前轴承703和后轴承704接触,从而完成安装,然后控制第一电动推杆204收缩,安装完成后控制上轴电机305带动上轴螺杆306反转,从而通过上轴接块307和上轴导杆308带动两个上轴支架302向远离主体轴7的方向移动复位,当上轴支架302移动到上轴斜槽301上远离主体轴7的一端时完成复位,同侧的两个上轴管303闭合为圆筒形状,然后关闭上轴电机305;在进行组装时,人工手动将前轴承703或后轴承704放置在上轴管303上后,通过加热组件自动对其进行加热,避免人工手动加热浪费人力,而且会有烫伤的风险,并且在加热后可以直接进行安装,避免人工加热后还需要将加热后的前轴承703和后轴承704移动到安装位置。
36.如图3所示,加热组件包括有加热器4,上轴箱3两侧对称的均安装有两个加热器4,加热器4用于对同侧的前轴承703或后轴承704进行加热。
37.在需要对前轴承703和后轴承704进行加热时,启动同侧的加热器4对其进行加热处理,以便于对前轴承703和后轴承704进行热装。
38.实施例2
在实施例1的基础之上,如图3、图8、图9和图10所示,还包括有用于向前轴承703和后轴承704内表面涂油以便于安装的涂油机构,涂油机构安装在底座1上,涂油机构包括有涂油支架5、活塞管501、活塞杆502、涂油弹簧503、涂油管504、喷油头505、海绵罩506、储油筒508、出油管509和单向阀510,底座1上对称的固接有两个涂油支架5,涂油支架5位于上轴箱3的外侧,涂油支架5上均安装有活塞管501,活塞管501内均滑动连接有活塞杆502,活塞杆502外部与活塞管501之间连接有涂油弹簧503,活塞管501上靠近底座1中部的一端连通有涂油管504,涂油管504上远离活塞管501的一端安装有喷油头505,喷油头505上安装有海绵罩506,喷油头505和上轴管303上均开设有涂油孔507,底座1上对称的安装有两个储油筒508,储油筒508下侧连通有出油管509,出油管509上远离油泵的一端与活塞管501连通,出油管509与活塞管501的连接端设有单向阀510,储油筒508内的油可以通过单向阀510进入到活塞管501内,涂油管504与活塞管501的连接端也设有单向阀510,活塞管501内的油可以通过此单向阀510进入到涂油管504内,上轴导杆308上连接有传动组件,上轴导杆308通过传动组件带动活塞杆502将油涂在海绵罩506上。
39.在加工前提前向储油筒508内储存好润滑油,在上轴螺杆306反转通过上轴接块307和上轴支架302向远离主体轴7的方向移动过程中,上轴接块307通过传动组件对活塞杆502进行挤压,活塞杆502被挤压后向靠近涂油管504的方向移动,并且将涂油弹簧503压缩,从而将活塞管501内的润滑油通过涂油管504上的单向阀510,并且被挤压在喷油头505和海绵罩506上,并且通过上轴管303上的涂油孔507冒出,从而向上轴管303上进行涂油处理,在人工将前轴承703或后轴承704放置到上轴管303上时,上轴管303上的润滑油会涂抹在前轴承703或后轴承704的内表面,通过在内表面涂油可以在安装时减少与主体轴7的摩擦,减小在安装时的磨损;在上轴丝杆通过上轴接块307和上轴支架302向靠近主体轴7的方向移动时,上轴接块307带动传动组件逐渐取消对活塞杆502的挤压,活塞杆502在涂油弹簧503的作用下向远离涂油管504的方向复位,此时储油筒508内的润滑油会通过出油管509上的单向阀510进入到活塞管501内,以便于下次进行涂油处理。
40.如图8、图11和图12所示,传动组件包括有传动导架6、传动滑杆601、传动支杆602、传动压板603和传动扭簧604,两个上轴箱3相互远离的一侧均固接有两个传动导架6,传动导架6上均滑动连接有传动滑杆601,传动滑杆601均与同侧的上轴导杆308连接,传动导架6上均固接有传动支杆602,同侧的两个传动支杆602上共同转动连接有传动压板603,传动压板603与传动支杆602之间均连接有传动扭簧604。
41.上轴接块307向远离主体轴7的方向移动过程中,上轴接块307带动两个传动支杆602向靠近传动压板603的方向移动,并且通过两个传动支杆602推动传动压板603的下侧,使传动压板603逆时针转动,通过传动压板603的上端将活塞杆502向活塞管501内挤压;上轴接块307向靠近主体轴7的方向移动过程中,上轴接块307带动两个传动支杆602向远离传动压板603的方向移动,从而传动支杆602逐渐取消对传动压板603的挤压,然后活塞杆502在涂油弹簧503的推动下向远离活塞管501的方向滑动,活塞杆502滑动的时候带动传动压板603顺时针转动,并且将传动扭簧604蓄力,通过传动扭簧604可以对传动压板603起到限位的作用,放置传动压板603自由转动,导致在下次无法实现与传动支杆602的配合;上轴接块307在复位的过程中通过传动滑杆601带动传动压板603对活塞杆502进行挤压,将活塞筒中的润滑油挤压在喷油头505和海绵罩506上,从而可以在向上轴管303上放置前轴承703和
后轴承704时,使其内侧被涂抹上润滑油,通过涂抹润滑油可以在安装使减少与主体轴7的摩擦,以减少在安装时的与主体轴7之间的磨损,并且更加便于安装。
42.如图6和图7所示,还包括有用于对冷温补偿块705、前轴承703和后轴承704进行限位的第一限位环209和第二限位环309,上环管203上均固接有第一限位环209,两个上环管203上闭合时两个第一限位环209组合成圆环状,上轴管303上均固接有第二限位环309,两个上轴管303上闭合时第二限位环309组成圆环状。
43.第一限位环209可以在人工对冷温补偿块705进行上料时起到定位的作用,第二限位环309可以在人工对前轴承703和后轴承704上料时起到定位的作用,从而防止位置偏移导致影响到正常组装。
44.如图6和图7所示,还包括有用于对上环支架202和上轴支架302进行导向的上环导板210和上轴导板310,上环箱2上对称的滑动连接有两个上环导板210,上环导板210均与同侧的上环支架202滑动连接,上轴箱3上对称的滑动连接有两个上轴导板310,上轴导板310均与同侧的上轴支架302滑动连接。
45.通过上环导板210的导向作用,可以在两个上环导板210向相互远离或靠近的方向移动过程中更加平稳,通过上轴导板310的导向作用,可以在两个上轴导板310向相互远离或相互靠近的方向移动过程中更加平稳。
46.如图11所示,还包括有用于减少传动滑杆601与传动压板603之间摩擦力的传动滚轮605,传动滑杆601上靠近传动压板603的一端均转动连接有传动滚轮605。
47.通过传动滚轮605可以减少传动支板和传动压板603之间的摩擦力,以便于装置更加流畅的运行。
48.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,但对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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