[发明专利]一种钢带传动摆头结构

说明书

本发明公开了一种钢带传动摆头结构，采用A摆结构和B摆结构结合，采用力矩电机直驱作为驱动方式，采用带轮和导向带的组合作为传动方式，采用圆弧导轨与转轴进行支撑导向，使摆头的重量得到大幅减轻，提高了摆头摆动的速度和加速度，进而能够实现比传统机械AB摆头更加高效的切削加工，通过调整两条导向带的拉力，可以使导向带双向受拉力预紧，完成导向带绕摆动中心O的摆动运动，摆头沿顺时针摆动或者逆时针摆动，两根导向带都处于绷紧状态，约束住钢带连接的扇形板，消除了整个摆头的反向间隙；整个摆头结构的两个驱动轮均采用力矩电机直驱，电机的转子与驱动轮刚性耦合，形成了无反响间隙的传动机构，简化了摆头结构，大幅降低了摆头的重量。

技术领域

本发明属于高精高速高效五轴联动加工领域，具体涉及一种钢带传动摆头结构。

背景技术

五轴联动加工中心可以用来加工钛合金材质、铝合金材质等薄壁复杂零件，目前广泛应用于航空航天零部件制造领域，AB摆作为五轴联动加工中心的重要功能部件，是研发的重点和难点。

为了满足切削钛合金等难加工材料的要求，一般要求较高的扭矩。传统的AB摆头采用普通伺服电机驱动齿轮齿条，再经过涡轮蜗杆传动，实现扭矩的放大。但是传动环节的增加使得AB摆头整体重量增加，从而导致AB摆头的转动速度无法达到较高值，带来加工效率低下的问题。同时由于传统摆头的体积和惯量均较大，导致机械磨损增大，带来加工精度降低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢带传动摆头结构，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种钢带传动摆头结构，包括A摆结构和B摆结构，

B摆结构包括B摆基座以及可转动设置于B摆基座上的B摆导向板，B摆基座上位于B摆导向板上端固定有B摆力矩电机，B摆力矩电机和B摆导向板之间固定有两个B摆转向轮，两个B摆转向轮相对B摆力矩电机转动中心与B摆导向板转动中心连线对称；B摆力矩电机的输出端连接有两个反向绕设的B摆传送带，两个B摆传送带分别饶过B摆转向轮固定于B摆导向板两端；

A摆结构包括固定于B摆导向板上的A摆基座以及可转动设置于A摆基座上的A摆导向板和电主轴套，A摆基座上固定有A摆力矩电机和A摆转向轮，A摆力矩电机的输出轴上缠绕有两个A摆导向带，两个A摆导向带的一端均缠绕在A摆力矩电机的输出轴上，两个A摆导向带在A摆力矩电机的输出轴上的卷绕方向相反，其中一根A摆导向带的另一端绕过A摆转向轮固定在A摆导向带的一端，另一根A摆导向带的另一端固定于A摆导向带的另一端；电主轴套与A摆导向板通过A摆导向板连接轴连接，电主轴套上设有电主轴。

进一步的，B摆基座上固定有与B摆力矩电机输出轴刚性连接的B摆驱动轮，两个B摆传送带一端固定在同一个B摆驱动轮上，两个B摆传送带的另一端分别绕过两个转向轮固定在B摆导向板的两端。

进一步的，B摆基座上设有B摆圆弧导轨，B摆圆弧导轨上设有圆弧导轨槽，B摆导向板上设有与圆弧导轨槽配合滑动的滑块，B摆圆弧导轨的回转中心与B摆导向板的摆动中心O重合。

进一步的，B摆导向板和A摆导向板均采用扇形板结构。

进一步的，B摆传送带和A摆导向带均采用钢带结构。

进一步的，A摆基座上设有A摆圆弧导轨，A摆圆弧导轨上设有圆弧导轨槽，A摆导向板上设有与圆弧导轨槽配合滑动的滑块，A摆圆弧导轨的回转中心与A摆导向板的摆动中心O重合。

进一步的，A摆导向板的转动平面、B摆导向板的转动平面及A摆导向板转动轴和B摆导向板转动轴所在平面三者相互垂直。