一种可交换托盘的直驱转台的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明创造涉及一种可交换托盘的直驱转台，适用于中小型卧式加工中心。
【背景技术】
[0002]数控转台作为卧式加工中心的核心部件，在汽车，航空航天，通用机械医疗等领域发挥重要的作用。既可以通过分度定位配合夹具实现一次性装夹多个零件加工的功能，又可以通过与其它轴联动实现复杂曲面及异型孔的加工。同时，其具有托盘交换功能可用于生产线，节省非工作时间，提高生产效率。但是，目前现有的转台技术主要有两种驱动方式，一种是机械式驱动，一种是力矩电机驱动。机械式驱动的数控转台由于驱动部件大多为蜗轮蜗杆，齿轮，凸轮等机械结构，传动过程中存在间隙且易于磨损，导致精度保持性差，而力矩电机驱动的数控转台，其夹紧机构多为液压夹紧，在异常掉电的情况下松开，无法保证安全性。
【发明内容】
[0003]本发明创造针对现有技术的不足，提供一种可交换托盘的直驱转台，其回转运动由内转子电机驱动，托盘交换由托盘夹紧机构实现托盘的夹紧和松开，旋转轴的卡紧，有常闭式的转台夹紧机构实现，使得该直驱转台具有零间隙传动，回转精度高，速度快，托盘定位准确，响应快速，旋转轴卡紧可靠等优势，同时还可避免由于突发事件导致掉电使托盘座(转台)失去锁紧功能的现象发生，可广泛应用于中、小型数控机床。
[0004]本发明创造采用的技术方案为:
[0005]—种可交换托盘的直驱转台，包括托盘(19)、托盘座(I)、旋转轴(2)、轴承(3)、工作台箱体(4)、电机定子(5)、电机转子(6)、转台夹紧机构和托盘夹紧机构，所述托盘(19)通过托盘夹紧机构连接在托盘座(I)的上方;旋转轴(2)固定安装在托盘座(I)的下方，并通过轴承(3)联结在工作台箱体(4)内；电机定子(5)和电机转子(6)位于工作台箱体(4)内并套设在旋转轴(2)上，电机定子(5)位于轴承(3)下方并固定安装在工作台箱体(4)上；电机转子(6)置于电机定子(5)内并通过连接件1(7)联结到旋转轴(3)上;转台夹紧机构安装在托盘座(I)和工作台箱体(4)之间用于对旋转轴(2)进行制动。
[0006]所述的一种可交换托盘的直驱转台，所述转台夹紧机构具有套设在旋转轴(2)上的环形壳体，环形壳体内设有夹紧活塞(13)，夹紧活塞(13)上部安装有碟型弹簧，夹紧活塞
(13)下方设有摩擦盘(14)，所述摩擦盘(14)由螺钉联结到旋转轴(2)上，通过碟型弹簧的预紧对夹紧活塞(13)施加向下的力，使夹紧活塞(13)压住摩擦盘(14)，实现对旋转轴(2)的制动，夹紧活塞(13)装有密封圈，夹紧活塞(13)下面与壳体形成密封腔，通过对密封腔提供液压油推动夹紧活塞(13)向上移动，使夹紧活塞(13)松开摩擦盘(14)。
[0007]所述的一种可交换托盘的直驱转台，所述壳体由套设在旋转轴(2)上的环形件I
(10)、环形件Π (11)和环形件ΙΠ(12)通过螺钉相互联结围成;所述壳体通过螺钉紧固在工作台箱体(4)上，所述夹紧活塞(13)为环状构件安装在壳体中，夹紧活塞(13)上安装有圆柱销，壳体上设有与圆柱销对应的导向孔，通过圆柱销与导向孔作用为夹紧活塞(13)在壳体中的上下移动进行导向。
[0008]所述的一种可交换托盘的直驱转台，所述磨擦盘(14)的直径为400mm-1000mm，厚度为0.5mm-2mm0
[0009]所述的一种可交换托盘的直驱转台，所述托盘夹紧机构包括内置拉爪的锥形体
(15)和带有锥孔的拉钉(16)，锥形体(15)与锥孔的锥度相匹配，所述锥形体(15)安装在托盘座(I)的上表面，所述拉钉(16)安装在托盘(19)的下表面，托盘(19)与托盘座(I)结合时，锥形体(15)的内置拉爪抓紧拉钉(16)，锥形体(15)与拉钉(16)上的锥孔配合，实现托盘座
(1)与托盘(19)的固定连接。
[0010]所述的一种可交换托盘的直驱转台，所述托盘座(I)和托盘(19)之间均布设有四个托盘夹紧机构，所述托盘座(I)的上表面均布安装有四个内置拉爪的锥形体(15)，托盘
(19)的下表面均布安装有四个带有锥孔的拉钉(16)。
[0011]所述的一种可交换托盘的直驱转台，所述旋转轴(2)内设有配油环(9)，配油环(9)的下端固定联结在工作台箱体(4)上，配油环(9)的表面设有数道同轴的环形沟槽，每个环形沟槽内均装有环形密封圈，旋转轴(2)内表面与安装在配油环(9)上的环形密封圈配合，使得旋转轴(2)与配油环(9)之间形成数道密封的环形油腔，每个环形油腔内对应旋转轴
(2)的内表面设有进油口，液压油从配油环(9)中的通道内进入环形油腔，再由旋转轴(2)内表面的进油口进入到旋转轴(2)内，再由旋转轴(2)内的油路旋转至托盘座(I)中为托盘夹紧机构提供液压油。
[0012]所述的一种可交换托盘的直驱转台，所述托盘座(I)与托盘(19)之间还装有快换接头(18)，快换接头(18)与托盘座(I)内的油路连通，由配油环(9)输出的液压油经旋转轴
(2)、托盘座(I)和快换接头(18)提供给位于托盘(19)上表面的工件夹具。
[0013]所述的一种可交换托盘的直驱转台，所述旋转轴(2)内还设有旋转编码器(8)，旋转编码器(8)位于托盘座(I)和配油环(9)之间，所述旋转编码器(8)分别安装在托盘座(I)的下表面和配油环(9)的上表面，用于检测托盘座(I)的转角并进行反馈。
[0014]本发明创造具有以下有益效果；
[0015]本发明创造一种可交换托盘的直驱转台，工作台箱体为机床的Z轴滑座，安装在床身上实现Z轴进给运动，托盘座下方的旋转轴通过轴承与工作台箱体联结，轴承为托盘座(工作台)的回转提供支撑，力矩电机定子联结到工作台箱体上，电机转子通过连接件与旋转轴相连，使得该直驱转台的回转运动由内转子电机驱动，具有零间隙传动，回转精度高，速度快等优势。同时旋转编码器分别安装在旋转的托盘座和固定的配油环上，对托盘座(工作台)的转角进行测量和反馈，提高托盘座(工作台)的精度。
[0016]托盘夹紧方式:托盘座上面安装有四个外面带锥度中心带拉爪的锥形体，托盘下面安装有带锥孔的拉钉，托盘与托盘座结合时，拉爪拉紧拉钉，通过锥面与锥孔的配合使托盘固定到托盘座上。由于托盘交换由锥形的托盘夹紧机构实现托盘的夹紧和松开，通过锥面保证托盘的定位精度和重复定位精度，具有定位准确，响应快速等优点。
[0017]转台夹紧机构由三个环形件通过螺钉连接组成夹紧机构的壳体，并通过螺钉紧固到工作台箱体上。夹紧活塞为环形件安装在夹紧机构壳体中，夹紧活塞与壳体形成两个封闭空腔，并可以再壳体中上下移动。夹紧活塞上面带有导向机构，保证夹紧活塞在运动过程中不发生旋转，并保证夹紧活塞侧壁上的油孔与壳体油孔对齐。夹紧活塞上装有密封圈，与壳体内侧形成封闭油腔。夹紧活塞上面装有碟形弹簧，对夹紧活塞施加向下的力，使夹紧活塞压紧安装在旋转轴上的摩擦盘，实现对旋转轴和托盘座的夹紧。当夹紧活塞下面密封油腔进油时将夹紧活塞向上顶起，使夹紧活塞与摩擦盘分离，实现对旋转轴和托盘座松开。旋转轴的卡紧，有常闭式的夹紧机构实现，由碟型弹簧锁紧，液压松开，保证卡紧的可靠性，同时由于是常闭式的夹紧，则可避免由于突发事件导致掉电使托盘座(转台)失去锁紧功能。
[0018]配油环表面有数到同轴的沟槽，沟槽内安装周密封圈。每两个沟槽之间对应一路油孔。配油环固定到工作台箱体上，旋转轴内表面与配油环上的密封圈配合，形成数个密封的环形油腔，与每个油腔相对应的旋转轴内表面有进油口，通过油孔把液压油传递到托盘座上给托盘夹紧机构供油，托盘座与托盘之间装有快换接头，可以把配油环的通过的液压油提供给预留的工件夹具。
[0019]综上所述，与现有技术相比，本发明的直驱转台，精度高，速度和响应快，托盘重复定位性好，旋转夹紧机构安全可靠，反应灵活。
【附图说明】
[0020]图1为本发明一种可交换托盘的直驱转台结构示意图。
[0021]图2为图1所示一种可交换托盘的直驱转台中转台夹紧机构的局部放大图。
[0022]其中1-托盘座;2-旋转轴;3-轴承;4-工作台箱体;5-电机定子;6_电机转子;7、连接件I; 8-旋转编码器;9-配油环；10-环形件I; 11-环形件Π ; 12-环形件ΙΠ ; 13-夹紧活塞；14-摩擦盘;15-锥形体;16-拉钉;17、连接件Π ; 18-快换接头;19-托盘。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明创造作进一步详细说明。
[0024]如图1-2所示一种可交换托盘的直驱转台，具有回转运动传动系统、转台夹紧机构，托盘夹紧机构方式，和油路。具体包括托盘19、托盘座1、旋转轴2、轴承3、工作台箱体4、电机定子5、电机转子6、转台夹紧机构和托盘夹紧机构。所述托盘19通过托盘夹紧机构连接在托盘座I的上方;旋转轴2安装在托盘座I的下方由螺钉联结成一体，构成传动系统的回转部分。旋转轴2通过轴承3联结