一种径向浮动电主轴装置的制作方法

1.本实用新型涉及去毛刺组件技术领域，特别是涉及一种径向浮动电主轴装置。


背景技术：

2.目前现有的电主轴机构是由固定座、电主轴、刀具等组装而成。电主轴机构通过连接电源直接工作，且位置固定，是个刚性结构。这样的电主轴机构只适合做外形尺寸一致、浇口相对一致的工件。
3.但是，在国内压铸领域中工件的外形尺寸、浇口大小及毛刺大小无法保证一致性的，因此在机器人调试生产中遇到很大困难，往往因为工件外形尺寸或浇口大小不规则造成切削毛刺时无法去除干净。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种径向浮动电主轴装置，用于解决现有技术中电主轴机构是刚性结构的问题。上述径向浮动电主轴装置通过改进轴向紧固机构并增加径向浮动机构，使得径向浮动电主轴装置成为柔性结构。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种径向浮动电主轴装置，所述径向浮动电主轴装置包括：
6.电主轴；
7.轴向紧固机构，所述轴向紧固机构包括浮动座，所述浮动座安装在所述电主轴的侧面，所述浮动座与固定座之间安装有浮动环，所述浮动座的至少一侧安装有迫紧环；所述浮动环的至少一侧安装有紧固螺环；
8.径向浮动机构，所述径向浮动机构包括若干个活塞，所述活塞均安装在所述电主轴的侧面，所述活塞均与活塞环活动连接，所述活塞可沿活塞环的径向运动；所述活塞环、活塞和固定座形成一个密闭空间，所述密闭空间与气管接头连通；
9.防尘罩，所述电主轴和所述固定座之间安装有防尘罩。
10.上述径向浮动电主轴装置通过改进轴向紧固机构并增加径向浮动机构，使得径向浮动电主轴装置成为柔性结构。电主轴在轴向上被轴向紧固机构固定从而限制其轴向移动；径向浮动机构中气管接头中的浮动气源会带动活塞径向运动，从而活塞带动电主轴径向运动。在限制电主轴轴向移动的前提下，不限制其径向运动(径向摆动)，从而适应不同外形、不同尺寸、浇口大小不规则的工件。经过上述径向浮动电主轴装置组装的切削工具切削毛刺后，毛刺剔除干净，并且保证加工的一致性。
11.上述径向浮动电主轴装置属于工业机器人自动化打磨、去毛刺领域。上述径向浮动电主轴装置是利用气浮动原理切削去掉产品上浇口及披风部位(针对铝压铸件开模出来后的产品上的浇口及模具镶件产生的披风)，实现去除产品毛刺的应用技术。
12.上述径向浮动电主轴装置是柔性工具结构，能够根据工件外形、浇口及毛刺披风的不规则性进行修正；当工件(或道具、电主轴)受到径向任意方向施加力后，活塞因电主轴
受力移动；当外部力源消失后，活塞回到原位，带动电主轴回到原位。由此解决机器人调试困难的问题，以及避免了工件在清除浇口及披风过程中因外形尺寸不一、浇口大小位置不一导致毛刺去除不干净的问题。上述径向浮动电主轴装置的浮动效果在切削时，可以保证在不伤及产品的情况下切除残留在产品上的浇口及披风毛刺，能用于高精度的产品切削。
13.当机器人调试的工件靠近电主轴上的刀具时，通过压力表调节气缸压力从而调节气管接头提供的气源压力，气源压力能控制活塞受到的内径向压力，通过活塞的运动实现电主轴的运动，电主轴运动会带动刀具径向浮动，解决了原有的刚性问题，从而降低了机器人调试过程的难度并提高产品的合格率。
14.电主轴做切削加工时，浮动座和迫紧环锁紧并抱紧电主，从而不会产生晃动。浮动环由紧固螺环锁紧并固定在固定座上，从而限制径向浮动电主轴装置限制移动，但不限制径向摆动。
15.固定座与活塞环组装，然后与活塞组装形成一个密封空间，由气管接头提供的气源持续供气使得活塞受到持续的内径向压力，使电主轴在不受到其他径向外力的情况下，持续保持在中心位置，活塞所承受的压力受气管接头的气源调压阀给予的压力而决定。
16.活塞环内部由圆周分布的十六个活塞通过气压使其产生持续稳定的内径向压力，当外部力源(一般是工件)由任意径向位置对电主轴上的刀具施加压力时，通过浮动座及浮动环中间的钢珠为介质，产生旋转力；同时活塞能够被外力顶开，从而电主轴产生与外部施压方向相同的径向移动。当外部力源消失后，通过持续的气压能够顶回活塞，从而使电主轴重新回到初始位置(中心位置)，能有效的避免径向浮动锉刀机受到刚性碰撞。
17.电主轴工作中会产生粉尘与毛屑，为防止影响主轴的使用寿命，电主轴和固定座之间安装防尘罩。防尘罩的材质一般采用橡胶。
18.固定座可以采用四周方形设计并由圆弧连接，底部平面设置有销孔及螺纹孔，在美观的同时更具有实用性，便于安装。
19.于本实用新型的一实施例中，所述浮动座与所述迫紧环通过第一螺丝固定连接。电主轴做切削加工时，第一螺丝(m4x12内六角柱头螺丝)把浮动座与迫紧环锁紧并抱紧电主轴，从而不会产生晃动。
20.于本实用新型的一实施例中，所述浮动座的一侧安装有迫紧环；所述浮动环对应的同侧安装有紧固螺环。单侧安装即可实现固定的功能。
21.于本实用新型的一实施例中，所述浮动环包括前浮动环和后浮动环，所述前浮动环和后浮动环均安装在所述浮动座与固定座之间。
22.于本实用新型的一实施例中，所述前浮动环和后浮动环与所述浮动座的连接处均安装有滚珠。配合前浮动环和后浮动环，由钢珠(2mm钢珠)包裹浮动座，并由紧固螺环锁紧固定在固定座上，使浮动座能够轻易做出径向运动，从而使径向浮动电主轴装置能限制轴向移动，但不限制径向摆动。
23.于本实用新型的一实施例中，所述活塞环与所述固定座之间安装有密封圈。径向浮动机构上径向设置活塞孔，以安装活塞，再使用密封圈(o型密封圈)使周边密封。
24.于本实用新型的一实施例中，所述固定座的法兰端安装有压板，所述防尘罩安装在所述压板与所述固定座之间。
25.电主轴的前后均设有防尘罩，并通过压板固定，能有效的封闭上述径向浮动电主
轴装置组装的切削工具的内部空间，防止灰尘及杂物进入其关键部位，有效的提高了电主轴的耐用性。
26.于本实用新型的一实施例中，所述固定座与所述压板通过第二螺丝固定连接。
27.电主轴的前后均设有防尘罩，并通过压板固定，通过第二螺丝(用m4x8内六角半圆头螺丝)将压板固定，防止灰尘及杂物进入其关键部位，有效的提高了电主轴的耐用性。
28.于本实用新型的一实施例中，所述活塞呈圆周分布在所述电主轴的侧面(一般是呈圆周均匀分布在电主轴的侧面，侧面即指外圈圆周)，所述活塞的数量为复数个。径向浮动机构上径向设置复数活塞孔，以安装活塞，再使用密封圈(o型密封圈)使周边密封，从而使气压由外向内施压，带动活塞产生持续内径向压力。
29.于本实用新型的一实施例中，所述活塞的数量为16个。
30.如上所述，本实用新型的一种径向浮动电主轴装置，具有以下有益效果：
31.上述径向浮动电主轴装置通过改进轴向紧固机构并增加径向浮动机构，使得径向浮动电主轴装置成为柔性结构。电主轴在轴向上被轴向紧固机构固定从而限制其轴向移动；径向浮动机构中气管接头中的浮动气源会带动活塞径向运动，从而活塞带动电主轴径向运动。在限制电主轴轴向移动的前提下，不限制其径向运动(径向摆动)，从而适应不同外形、不同尺寸、浇口大小不规则的工件。经过上述径向浮动电主轴装置组装的切削工具切削毛刺后，毛刺剔除干净，并且保证加工的一致性。
32.上述径向浮动电主轴装置是柔性工具结构，能够根据工件外形、浇口及毛刺披风的不规则性进行修正，解决机器人调试困难的问题，以及避免了工件在清除浇口及披风过程中因外形尺寸不一、浇口大小位置不一导致毛刺去除不干净的问题。上述径向浮动电主轴装置的浮动效果在切削时，可以保证在不伤及产品的情况下切除残留在产品上的浇口及披风毛刺，能用于高精度的产品切削。
附图说明
33.图1显示为本实用新型实施例中一种径向浮动电主轴装置的示意图。
34.图2显示为本实用新型实施例中图1的a处放大示意图。
35.图3显示为本实用新型实施例中图1的b处放大示意图。
36.图4显示为本实用新型实施例中一种径向浮动电主轴装置的侧视图。
37.图5显示为本实用新型实施例中一种径向浮动电主轴装置的剖视图。
38.元件标号说明
39.1-电主轴；2-浮动座；3-浮动环，301-前浮动环，302-后浮动环；4-迫紧环；5-紧固螺环；6-第一螺丝；7-滚珠；8-活塞；9-活塞环；10-气管接头；11-密封圈；12-防尘罩；13-压板；14-第二螺丝；15-固定座。
具体实施方式
40.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
41.请参阅图1至图5。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型
可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
42.请参阅图1和图5，本实用新型提供一种径向浮动电主轴装置，所述径向浮动电主轴装置包括：
43.电主轴1；
44.请参阅图3，轴向紧固机构，所述轴向紧固机构包括浮动座2，所述浮动座2安装在所述电主轴1的侧面，所述浮动座2与固定座15之间安装有浮动环3；所述浮动座2的一侧安装有迫紧环4；所述浮动环3对应的同侧安装有紧固螺环5；所述浮动座2与所述迫紧环4通过第一螺丝6(m4x12内六角柱头螺丝)固定连接；
45.请参阅图3，所述浮动环3包括前浮动环301和后浮动环302，所述前浮动环301和后浮动环302均安装在所述浮动座2与固定座15之间；所述前浮动环301和后浮动环302与所述浮动座2的连接处均安装有滚珠7(2mm钢珠)；
46.请参阅图2，径向浮动机构，所述径向浮动机构包括呈圆周分布的16个活塞8，所述活塞8均安装在所述电主轴1的侧面，所述活塞8均与活塞环9活动连接，所述活塞8可沿活塞环9的径向运动；请参阅图5，所述活塞环9、活塞8和固定座15形成一个密闭空间，所述密闭空间与气管接头10(4mm90度气管接头10)连通(一个气源使气体平均分给16个活塞8)；所述活塞环9与所述固定座15之间安装有密封圈11(o型密封圈11)；
47.请参阅图1，防尘罩12，所述电主轴1和所述固定座15之间安装有防尘罩12；所述固定座15的法兰端安装有压板13，所述防尘罩12安装在所述压板13与所述固定座15之间；所述固定座15与所述压板13通过第二螺丝14(用m4x8内六角半圆头螺丝)固定连接。
48.工作过程：当外部力源(一般是工件)由任意径向位置对电主轴1上的刀具施加压力时，通过浮动座2及浮动环3中间的钢珠为介质，产生旋转力；同时活塞8能够被外力顶开，从而电主轴1产生与外部施压方向相同的径向移动。当外部力源消失后，通过持续的气压能够顶回活塞8，从而使电主轴1重新回到初始位置(中心位置)，能有效的避免径向浮动锉刀机受到刚性碰撞。
49.综上所述，本实用新型通过改进轴向紧固机构并增加径向浮动机构，使得径向浮动电主轴装置成为柔性结构。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
50.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。