CN103273357B - 一种方滑枕全自动ac双摆头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种方滑枕全自动AC双摆头，包括上下设置的上箱体和下箱体、传动系统、C轴转位系统和A轴转位系统，传动系统包括从上箱体的上端伸入上箱体内的传动轴、位于下箱体内的驱动轴和传动机构，下箱体的底部开口，驱动轴从下箱体的底部开口处伸出，传动机构分别与传动轴和驱动轴连接，C轴转位系统中设置有第一腔室和第二腔室，A轴转位系统中设置有第三腔室和第四腔室；优点是通过传动系统实现机床的动力传递、通过向第一腔室或第二腔室中通入液压油实现C轴转位系统的转位或者固定，通过向第三腔室或第四腔室中通入液压油实现A轴转位系统的转位或者固定，速度快，精度高，且成本较低。

Description

一种方滑枕全自动AC双摆头

技术领域

本发明涉及一种AC双摆头，尤其是涉及一种方滑枕全自动AC双摆头。

背景技术

近几年来，由于国家的大力扶植和相关产业的带动，我国数控机床产业得到了迅猛发展，逐渐朝着大型，高速，高精等领域发展。但是，与数控机床产业配套的关键功能部件的发展明显滞后。全自动A/C双摆头是大型数控机床的核心功能部件，它是一个集机械，液压，电气等为一体的高度集成系统，包括液压电气走线技术、密封技术、冷却技术、循环润滑技术、制动技术、消隙技术和定位夹紧技术等关键性技术，一直以来都被德国、意大利、美国和日本等国家的知名机床企业和功能部件企业垄断。我国数控机床产业起步较晚，目前全自动A/C双摆头仍处于低档次阶段，不能满足数控机床高速度和高精度的要求。为了满足国内数控机床领域高速度和高精度要求，需要购买使用国外的数控机床。据不完全统计，国外数控机床厂商的售价中全自动A/C双摆头的价格占数控机床总价的30％左右，并且该全自动A/C双摆头在日后的保养和维修等各方面成本都很高，因此研发一种速度快，精度高，且成本较低的全自动A/C双摆头具有现实意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种速度快，精度高，且成本较低的方滑枕全自动AC双摆头。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种方滑枕全自动AC双摆头，包括上下设置的上箱体和下箱体、传动系统、C轴转位系统和A轴转位系统，所述的传动系统包括从所述的上箱体的上端伸入所述的上箱体内的传动轴、位于所述的下箱体内的驱动轴和传动机构，所述的下箱体的底部开口，所述的驱动轴从所述的下箱体的底部开口处伸出，所述的传动机构分别与所述的传动轴和所述的驱动轴连接，当机床驱动所述的传动轴时，所述的传动轴通过所述的传动机构带动所述的驱动轴转动，所述的C轴转位系统包括固定在所述的上箱体外侧的第一C轴齿盘、与所述的下箱体固定连接的第二C轴齿盘、位于所述的上箱体内的第一C轴转位齿轮和第二C轴转位齿轮、第一腔室和第二腔室，所述的第一C轴转位齿轮与所述的传动轴固定连接，所述的第二C轴转位齿轮与所述的下箱体固定连接，当所述的第一腔室内通入液压油时，所述的下箱体带动与其连接的所有部件整体上移，此时第一C轴齿盘和第二C轴齿盘啮合，第一C轴转位齿轮和第二C轴转位齿轮分离，当第二腔室内通入液压油时，所述的下箱体带动与其连接的所有部件整体下移，此时第一C轴齿盘和第二C轴齿盘分离，第一C轴转位齿轮和第二C轴转位齿轮啮合，所述的A轴转位系统包括位于所述的下箱体内的第一A轴转位齿轮、第二A轴转位齿轮、支撑套、主轴箱、第一A轴齿盘、第二A轴齿盘、第三腔室和第四腔室，所述的第一A轴转位齿轮、所述的第二A轴转位齿轮、所述的支撑套、所述的主轴箱、所述的第一A轴齿盘和所述的第二A轴齿盘从左到右依次设置，所述的第一A轴转位齿轮与所述的下箱体连接，所述的第二A轴转位齿轮套设在所述的支撑套上，所述的支撑套插接在靠近的下箱体的一个侧壁上，所述的第一A轴齿盘插接在靠近的下箱体的另一个侧壁上，所述的主轴箱分别与所述的支撑套和所述的第一A轴齿盘固定连接，所述的驱动轴位于所述的主轴箱内且轴接在所述的主轴箱上，所述的第二A轴齿盘与所述的下箱体固定连接，当所述的第三腔室内通入液压油时，所述的主轴箱带动与其连接的所有部件整体向所述的第二A轴齿盘方向移动，此时，第一A轴齿盘和第二A轴齿盘啮合，第一A轴转位齿轮和第二A轴转位齿轮分离，当所述的第四腔室内通入液压油时，所述的主轴箱带动与其连接的所有部件整体向所述的第一A轴转位齿轮方向移动，此时，第一A轴齿盘和第二A轴齿盘分离，第一A轴转位齿轮和第二A轴转位齿轮啮合。

所述的C轴转位系统还包括C轴缸套和C轴活塞，所述的C轴缸套位于所述的上箱体内且与所述的下箱体固定连接，所述的第一C轴转位齿轮固定在所述的C轴缸套上，所述的C轴活塞固定在所述的C轴缸套上部，所述的C轴活塞、所述的C轴缸套和所述的上箱体之间形成所述的第一腔室，所述的C轴缸套和所述的上箱体之间形成所述的第二腔室。

所述的A轴转位系统还包括A轴限位套和A轴活塞，所述的A轴限位套和所述的A轴活塞与所述的第一A轴齿盘位于所述的主轴箱的同一侧，所述的A轴限位套固定在所述的主轴箱上，所述的A轴活塞固定在所述的A轴限位套上，所述的下箱体靠近所述的A轴限位套的一侧设置有通孔，所述的通孔处设置有端盖，所述的端盖固定在所述的下箱体上，所述的第二A轴齿盘固定在所述的端盖上，所述的A轴活塞与所述的A轴限位套之间形成所述的第三腔室，所述的A轴活塞、所述的A轴限位套和所述的端盖之间形成所述的第四腔室。

所述的传动机构包括位于所述的下箱体内的第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮、第四锥齿轮、第一传动齿轮、第二传动齿轮和第三传动齿轮，所述的第一锥齿轮与所述的传动轴连接，所述的第二锥齿轮和所述的第三锥齿轮上下排列，所述的第二锥齿轮安装在所述的下箱体上，所述的第三锥齿轮位于所述的A轴限位套内且伸入所述的主轴箱中，所述的第四锥齿轮套设在所述的驱动轴上，所述的第一传动齿轮设置在所述的第二锥齿轮上，所述的第三传动齿轮设置在所述的第三锥齿轮上，所述的第二传动齿轮轴接在所述的下箱体上且位于所述的第一传动齿轮和所述的第三传动齿轮之间，所述的第一A轴转位齿轮通过所述的第二传动齿轮与所述的下箱体连接，所述的第一A轴转位齿轮固定在所述的第二传动齿轮上，所述的第一锥齿轮与所述的第二锥齿轮啮合，所述的第三锥齿轮与所述的第四锥齿轮啮合，所述的第二传动齿轮分别与所述的第一传动齿轮和所述的第三传动齿轮啮合，所述的端盖内侧设置有A轴编码器座，所述的A轴编码器座上设置有A轴编码器，所述的A轴编码器具有芯轴，所述的芯轴与所述的第三锥齿轮同轴。

所述的上箱体上设置有用于与数控机床连接的多个主拉钉，所述的上箱体的上端部的一侧设置多个定位方键。

所述的上箱体上设置有快接插头。

所述的第二C轴齿盘与所述的下箱体之间设置有齿盘座，所述的齿盘座固定在所述的下箱体上，所述的第二C轴齿盘安装在所述的齿盘座内。

与现有技术相比，本发明的优点在于通过设置的传动系统传递数控机床的动力，通过设置的C轴转位系统来调整C轴方向的转动角度，通过设置的A轴转位系统调整A轴方向的转动角度，当机床驱动传动轴时，传动轴通过传动机构带动驱动轴转动；在第一C轴齿盘和第二C轴齿盘啮合，第一C轴转位齿轮和第二C轴转位齿轮分离时，向第二腔室内通入液压油，下箱体带动与其连接的所有部件整体下移，最终第一C轴齿盘和第二C轴齿盘分离，第一C轴转位齿轮和第二C轴转位齿轮啮合，此时，机床带动传动轴旋转，由于第一C轴转位齿轮和第二C轴转位齿轮处于啮合状态，因此，下箱体及与其连接的所有部件均随着传动轴绕C轴转动，当C轴转至指定角度后，向第一腔室内通入液压油，下箱体带动与其连接的所有部件整体上移，最终第一C轴转位齿轮和第二C轴转位齿轮完全分离，同时第一C轴齿盘和第二C轴齿盘啮合，实现C轴转位系统的一次调整；在第一A轴齿盘和第二A轴齿盘啮合，第一A轴转位齿轮和第二A轴转位齿轮分离时，向第四腔室内通入液压油，A轴活塞移动，主轴箱带动与其连接的所有部件整体向第一A轴转位齿轮方向移动，最终第一A轴转位齿轮和第二A轴转位齿轮啮合，第一A轴齿盘和第二A轴齿盘分离；机床带动传动轴旋转，由于第一A轴转位齿轮和第二A轴转位齿轮处于啮合状态，因此，主轴箱以及与其连接的所有部件均绕A轴旋转，当转至指定角度后向第三腔室内通入液压油，A轴活塞移动，主轴箱带动与其连接的所有部件整体向第二A轴齿盘方向移动，最终第一A轴齿盘和第二A轴齿盘啮合，第一A轴转位齿轮和第二A轴转位齿轮分离，实现A轴转位系统的一次调整，速度快，精度高，且结构简单、成本较低；

当C轴转位系统还包括C轴缸套和C轴活塞，通过C轴活塞、C轴缸套和上箱体形成第一腔室，通过C轴缸套和上箱体之间形成第二腔室，结构简单，安装方便，可靠性高；

当上箱体上设置有用于与数控机床连接的多个主拉钉，上箱体的上端部的一侧设置多个定位方键时，机床通过主拉钉将全自动双摆头拉起，在拉起的过程中通过定位方键进行定位，切削动力由机床传递给传动轴，保证双摆头与机床连接的可靠性，并且大大提升机床的自动化程度；

当上箱体上设置有快接插头时，A/C双摆头所需要的压缩空气，液压油，冷却液，电源等均由机床通过快插接头供给，结构简单，成本较低。

附图说明

图1为本发明的剖视图；

图2为本发明的C轴转位系统夹紧时的剖视图；

图3为本发明的C轴转位系统松开时的剖视图；

图4为本发明的A轴转位系统夹紧时的剖视图；

图5为本发明的A轴转位系统松开时的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例：如图所示，一种方滑枕全自动AC双摆头，包括上下设置的上箱体1和下箱体2、传动系统、C轴转位系统和A轴转位系统，传动系统包括从上箱体1的上端伸入上箱体1内的传动轴3、位于下箱体2内的驱动轴4和传动机构，下箱体2的底部开口，驱动轴4从下箱体2的底部开口处伸出，传动机构分别与传动轴3和驱动轴4连接；C轴转位系统包括固定在上箱体1外侧的第一C轴齿盘5、与下箱体2固定连接的第二C轴齿盘6、位于上箱体1内的第一C轴转位齿轮7和第二C轴转位齿轮8、第一腔室9和第二腔室10，第一C轴转位齿轮7与传动轴3固定连接，第二C轴转位齿轮8与下箱体2固定连接；A轴转位系统包括位于下箱体2内的第一A轴转位齿轮11、第二A轴转位齿轮12、支撑套13、主轴箱14、第一A轴齿盘15、第二A轴齿盘16、第三腔室17和第四腔室18，第一A轴转位齿轮11、第二A轴转位齿轮12、支撑套13、主轴箱14、第一A轴齿盘15和第二A轴齿盘16从左到右依次设置，第一A轴转位齿轮11与下箱体2连接，第二A轴转位齿轮12套设在支撑套13上，支撑套13插接在靠近的下箱体2的一个侧壁上，第一A轴齿盘15插接在靠近的下箱体2的另一个侧壁上，主轴箱14分别与支撑套13和第一A轴齿盘15固定连接，驱动轴4位于主轴箱14内且轴接在主轴箱14上，第二A轴齿盘16与下箱体2固定连接。

本实施例中，C轴转位系统还包括C轴缸套19和C轴活塞20，C轴缸套19位于上箱体1内且与下箱体2固定连接，第一C轴转位齿轮7固定在C轴缸套19上，C轴活塞20固定在C轴缸套19上部，C轴活塞20、C轴缸套19和上箱体1之间形成第一腔室9，C轴缸套19和上箱体1之间形成第二腔室10。

本实施例中，A轴转位系统还包括A轴限位套21和A轴活塞22，A轴限位套21和A轴活塞22与第一A轴齿盘15位于主轴箱14的同一侧，A轴活塞22套设在A轴限位套21上，下箱体2靠近A轴限位套21的一侧设置有通孔，通孔处设置有端盖，端盖固定在下箱体2上，A轴限位套21固定在端盖上，第二A轴齿盘16固定在端盖上，A轴活塞22与A轴限位套21之间形成第三腔室17，A轴活塞22、A轴限位套21和端盖之间形成第四腔室18。

本实施例中，传动机构包括位于下箱体2内的第一锥齿轮23、第二锥齿轮24、第三锥齿轮25、第四锥齿轮26、第一传动齿轮27、第二传动齿轮28和第三传动齿轮29，第一锥齿轮23与传动轴3连接，第二锥齿轮24和第三锥齿轮25上下排列，第二锥齿轮24安装在下箱体2上，第三锥齿轮25位于支撑套13内且伸入主轴箱14中，第四锥齿轮26套设在驱动轴4上，第一传动齿轮27设置在第二锥齿轮24上，第三传动齿轮29设置在第三锥齿轮25上，第二传动齿轮28轴接在下箱体2上且位于第一传动齿轮27和第三传动齿轮29之间，第一A轴转位齿轮11通过第二传动齿轮28与下箱体2连接，第一A轴转位齿轮11固定在第二传动齿轮28上，第一锥齿轮23与第二锥齿轮24啮合，第三锥齿轮25与第四锥齿轮26啮合，第二传动齿轮28分别与第一传动齿轮27和第三传动齿轮29啮合，端盖内侧设置有A轴编码器座30，A轴编码器座30上设置有A轴编码器31，A轴编码器31具有芯轴311，芯轴311与第三锥齿轮25同轴。

本实施例中，上箱体1上设置有用于与数控机床连接的多个主拉钉32，上箱体2的上端部的一侧设置多个定位方键33，上箱体2上设置有快接插头34。

本实施例中，第二C轴齿盘6与下箱体2之间设置有齿盘座35，齿盘座35固定在下箱体2上，第二C轴齿盘6安装在齿盘座35内。

本发明的传动系统的工作原理为：机床通过主拉钉32将全自动双摆头拉起，在拉起的过程中通过定位方键33进行定位，切削动力有机床传递给传动轴，然后通过第一锥齿轮23、第二锥齿轮24逐级带动第一传动齿轮27、第二传动齿轮28和第三传动齿轮29旋转，第三传动齿轮29通过第三锥齿轮25将动力传递给主轴箱14内部的第四锥齿轮26，第四锥齿轮26驱动驱动轴4旋转。

本发明的C轴转位系统的工作原理为：在初始状态时，第一C轴齿盘5和第二C轴齿盘6啮合，第一C轴转位齿轮7和第二C轴转位齿轮8分离，向第二腔室10内通入液压油，下箱体2带动与其连接的所有部件(包括第二C轴齿盘6、C轴缸套19和C轴活塞20等)整体下移，最终第一C轴齿盘5和第二C轴齿盘6分离，第一C轴转位齿轮7和第二C轴转位齿轮8啮合，此时，机床带动传动轴3旋转，由于第一C轴转位齿轮7和第二C轴转位齿轮8处于啮合状态，因此，下箱体2及与其连接的所有部件(包括第二C轴齿盘6、C轴缸套19和C轴活塞20等)均随着传动轴3绕C轴转动，当C轴转至指定角度后，向第一腔室9内通入液压油，下箱体2带动与其连接的所有部件(包括C轴缸套19和C轴活塞20等)整体上移，最终第一C轴转位齿轮7和第二C轴转位齿轮8完全分离，同时第一C轴齿盘5和第二C轴齿盘6啮合，实现C轴转位系统的一次调整。

本发明的A轴转位系统的工作原理为：初始状态时，第一A轴齿盘15和第二A轴齿盘16啮合，第一A轴转位齿轮11和第二A轴转位齿轮12分离，向第四腔室18内通入液压油，A轴活塞22移动，主轴箱14带动与其连接的所有部件(包括支撑套13、第一A轴齿盘15、A轴限位套21和第二A轴转位齿轮12等)整体向第一A轴转位齿轮11方向移动，最终第一A轴转位齿轮11和第二A轴转位齿轮12啮合，第一A轴齿盘15和第二A轴齿盘16分离；机床带动传动轴3旋转，依次通过第一锥齿轮23、第二锥齿轮24、第一传动齿轮27、第二传动齿轮28和第三传动齿轮29将动力传递给第一A轴转位齿轮11，由于第一A轴转位齿轮11和第二A轴转位齿轮12处于啮合状态，因此，主轴箱14以及与其连接的所有部件(包括支撑套13、第一A轴齿盘15、A轴活塞22和第二A轴转位齿轮12等)均绕A轴旋转，当转至指定角度后，由A轴编码器31确认位置，确认后向第三腔室17内通入液压油，A轴活塞22移动，主轴箱14带动与其连接的所有部件(包括支撑套13、第一A轴齿盘15和第二A轴转位齿轮12等)整体向第二A轴齿盘16方向移动，最终第一A轴齿盘15和第二A轴齿盘16啮合，第一A轴转位齿轮11和第二A轴转位齿轮分离12，实现A轴转位系统的一次调整。

Claims (7)

1.一种方滑枕全自动AC双摆头，其特征在于包括上下设置的上箱体和下箱体、传动系统、C轴转位系统和A轴转位系统，所述的传动系统包括从所述的上箱体的上端伸入所述的上箱体内的传动轴、位于所述的下箱体内的驱动轴和传动机构，所述的下箱体的底部开口，所述的驱动轴从所述的下箱体的底部开口处伸出，所述的传动机构分别与所述的传动轴和所述的驱动轴连接，当机床驱动所述的传动轴时，所述的传动轴通过所述的传动机构带动所述的驱动轴转动，所述的C轴转位系统包括固定在所述的上箱体外侧的第一C轴齿盘、与所述的下箱体固定连接的第二C轴齿盘、位于所述的上箱体内的第一C轴转位齿轮和第二C轴转位齿轮、第一腔室和第二腔室，所述的第一C轴转位齿轮与所述的传动轴固定连接，所述的第二C轴转位齿轮与所述的下箱体固定连接，当所述的第一腔室内通入液压油时，所述的下箱体带动与其连接的所有部件整体上移，此时第一C轴齿盘和第二C轴齿盘啮合，第一C轴转位齿轮和第二C轴转位齿轮分离，当第二腔室内通入液压油时，所述的下箱体带动与其连接的所有部件整体下移，此时第一C轴齿盘和第二C轴齿盘分离，第一C轴转位齿轮和第二C轴转位齿轮啮合，所述的A轴转位系统包括位于所述的下箱体内的第一A轴转位齿轮、第二A轴转位齿轮、支撑套、主轴箱、第一A轴齿盘、第二A轴齿盘、第三腔室和第四腔室，所述的第一A轴转位齿轮、所述的第二A轴转位齿轮、所述的支撑套、所述的主轴箱、所述的第一A轴齿盘和所述的第二A轴齿盘从左到右依次设置，所述的第一A轴转位齿轮与所述的下箱体连接，所述的第二A轴转位齿轮套设在所述的支撑套上，所述的支撑套插接在靠近的下箱体的一个侧壁上，所述的第一A轴齿盘插接在靠近的下箱体的另一个侧壁上，所述的主轴箱分别与所述的支撑套和所述的第一A轴齿盘固定连接，所述的驱动轴位于所述的主轴箱内且轴接在所述的主轴箱上，所述的第二A轴齿盘与所述的下箱体固定连接，当所述的第三腔室内通入液压油时，所述的主轴箱带动与其连接的所有部件整体向所述的第二A轴齿盘方向移动，此时，第一A轴齿盘和第二A轴齿盘啮合，第一A轴转位齿轮和第二A轴转位齿轮分离，当所述的第四腔室内通入液压油时，所述的主轴箱带动与其连接的所有部件整体向所述的第一A轴转位齿轮方向移动，此时，第一A轴齿盘和第二A轴齿盘分离，第一A轴转位齿轮和第二A轴转位齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的一种方滑枕全自动AC双摆头，其特征在于所述的C轴转位系统还包括C轴缸套和C轴活塞，所述的C轴缸套位于所述的上箱体内且与所述的下箱体固定连接，所述的第一C轴转位齿轮固定在所述的C轴缸套上，所述的C轴活塞固定在所述的C轴缸套上部，所述的C轴活塞、所述的C轴缸套和所述的上箱体之间形成所述的第一腔室，所述的C轴缸套和所述的上箱体之间形成所述的第二腔室。

3.根据权利要求1所述的一种方滑枕全自动AC双摆头，其特征在于所述的A轴转位系统还包括A轴限位套和A轴活塞，所述的A轴限位套和所述的A轴活塞与所述的第一A轴齿盘位于所述的主轴箱的同一侧，所述的A轴限位套固定在所述的主轴箱上，所述的A轴活塞固定在所述的A轴限位套上，所述的下箱体靠近所述的A轴限位套的一侧设置有通孔，所述的通孔处设置有端盖，所述的端盖固定在所述的下箱体上，所述的第二A轴齿盘固定在所述的端盖上，所述的A轴活塞与所述的A轴限位套之间形成所述的第三腔室，所述的A轴活塞、所述的A轴限位套和所述的端盖之间形成所述的第四腔室。

4.根据权利要求3所述的一种方滑枕全自动AC双摆头，其特征在于所述的传动机构包括位于所述的下箱体内的第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮、第四锥齿轮、第一传动齿轮、第二传动齿轮和第三传动齿轮，所述的第一锥齿轮与所述的传动轴连接，所述的第二锥齿轮和所述的第三锥齿轮上下排列，所述的第二锥齿轮安装在所述的下箱体上，所述的第三锥齿轮位于所述的A轴限位套内且伸入所述的主轴箱中，所述的第四锥齿轮套设在所述的驱动轴上，所述的第一传动齿轮设置在所述的第二锥齿轮上，所述的第三传动齿轮设置在所述的第三锥齿轮上，所述的第二传动齿轮轴接在所述的下箱体上且位于所述的第一传动齿轮和所述的第三传动齿轮之间，所述的第一A轴转位齿轮通过所述的第二传动齿轮与所述的下箱体连接，所述的第一A轴转位齿轮固定在所述的第二传动齿轮上，所述的第一锥齿轮与所述的第二锥齿轮啮合，所述的第三锥齿轮与所述的第四锥齿轮啮合，所述的第二传动齿轮分别与所述的第一传动齿轮和所述的第三传动齿轮啮合，所述的端盖内侧设置有A轴编码器座，所述的A轴编码器座上设置有A轴编码器，所述的A轴编码器具有芯轴，所述的芯轴与所述的第三锥齿轮同轴。

5.根据权利要求1所述的一种方滑枕全自动AC双摆头，其特征在于所述的上箱体上设置有用于与数控机床连接的多个主拉钉，所述的上箱体的上端部的一侧设置多个定位方键。

6.根据权利要求1所述的一种方滑枕全自动AC双摆头，其特征在于所述的上箱体上设置有快接插头。

7.根据权利要求1所述的一种方滑枕全自动AC双摆头，其特征在于所述的第二C轴齿盘与所述的下箱体之间设置有齿盘座，所述的齿盘座固定在所述的下箱体上，所述的第二C轴齿盘安装在所述的齿盘座内。