[发明专利]采用管式电机驱动双摆铣头的C轴旋转限位装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用管式电机驱动双摆铣头的C轴旋转限位装置，其属于在加工中心上完成五坐标联动加工的组合机构。

背景技术

目前双摆铣头C轴的摆动角度多是±180°，少有±360°的，限位装置多是螺旋式的，螺旋式的可靠性差，磨损后定位精度受到影响。

目前应用在数控机床上的双摆铣头，都是机械传动或外转子力矩电机驱动。机械传动的双摆铣头用的是普通电机(柱式电机)驱动，通过齿轮、蜗杆、涡轮等传动件降速后驱动C轴和A轴转动。由于存在机械传动付，因而产生传动误差、反向间隙、摩擦、震荡等问题。由于传动链有转动惯量，因而影响反应速度、动态性能。机械传动的双摆铣头的优点是输出扭矩较大。

外转子力矩电机驱动的双摆铣头，它是用力矩电机直接驱动A轴C轴转动，也称直驱式双摆铣头。直驱式双摆铣头反应速度快，定位精度高。但由于定子装在转子的内部使定子外径减小，散热条件差。为散热不得不在定子的内径上加上散热套，散热套必然占去了部分铁芯的空间，因而外转子力矩电机的定子铁芯的体积较小，也就影响电机输出功率。外转子力矩电机驱动的双摆铣头输出扭矩比机械传动的双摆铣头输出扭矩小。

在数控机床上加工时有时需要双摆铣头输出较大的扭矩，因而研制一种大扭力矩电机双摆铣头是很必要的。

发明内容

本发明的目的是：(1)使C轴摆角达到±360°，提高定位精度和可靠性；(2)为克服机械传动的双摆铣头的缺点和外转子力矩电机驱动的双摆铣头输出扭矩小、散热条件差的缺点，发明一种管式电机驱动装置，使之传动扭矩大，散热条件好。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种采用管式电机驱动双摆铣头的C轴旋转限位装置，它主要由C轴部分和A轴部分组成：C轴部分主要包括支承座和装在它上面的下固定套、上固定套、两个C轴驱动电机、转盘、分配轴、上盖、C轴固定套和转轴；A轴部分主要包括A轴固定套、左壳体、右壳体、两个A轴驱动电机，两个A轴驱动电机带动主轴支架绕左侧轴承和右侧轴承转动，使装在主轴支架上的主轴一起转动；所述C轴驱动电机和A轴驱动电机分别采用C轴管式电机和A轴管式电机，在所述上盖和转轴之间设有一个旋转限位装置，旋转限位装置的支承套通过外压圈固定在C轴的上盖上，转动套的下端通过第一轴承与支承套连接，上端通过第二轴承连接到中间盘上，中间盘通过钢球轴承与支承套相连，装在转动套上的限位块随转动套转动；内套通过内压圈连接到转轴上，内套与转动套不接触，在内套的上端装有拨盘，拨盘装有一个拨杆，当转轴转动时拨盘随之转动，拨杆拨动装在中间盘上的档块使中间盘随之转动，当拨块触及到限位块上的凸台时，限位块和与之相连的转动套随之转动，当限位块顺时针转到第二限位开关位置时，限位开关发出信号，使控制器控制C轴驱动电机停止转动，或使C轴驱动电机逆向转动，从限位开关的位置起，内套逆向转动720度角时，拨块拨动限位块逆时针方向转动到第一限位开关的位置，限位开关终止C轴驱动电机继续转动，或使C轴返回，当拨块触及不到凸台时，转动套在第一拉伸弹簧和第二拉伸弹簧的作用下回到原始位置。

所述C轴管式电机，在下固定套内部设有C轴的下管式电机，它的第二外转子和第二内转子装在转台支承座上，在上固定套内部设有C轴的上管式电机，它的第三外转子和第三内转子通过转盘、转轴连接在转台支座上，上下两个管式电机的第二定子和第三定子通过分配轴连接在下固定套和上固定套上，内外两个转子和定子之间形成内外两个气隙，在管式电机的定子四周设有冷却通道。

所述A轴管式电机装在主轴支架上，当C轴管式电机转动时，通过转轴、转台支承座、A轴固定套，带动A轴转动，C轴与A轴管式电机联动，实现主轴的A轴和C轴联动。

所述管式电机的定子采用管状结构，定子的四周有冷却通道a，内转子的外壁贴有永磁材料b，装在定子的孔内，并与定子的内壁形成气隙，外转子的内壁贴有永磁材料c，装在定子的外面，并与定子的外壁形成气隙，管式电机有内外两个转子，形成两个气隙。