[发明专利]基于双转子电机的刀塔

说明书

本发明提供一种基于双转子电机的刀塔，包括双转子电机、刀盘组件和刀座组件，双转子电机包括外电机组件、内电机组件及输出位置切换组件，外电机组件输出第一转矩且与刀盘组件传动连接；内电机组件用于输出第二转矩且与刀座组件传动连接；第二转矩具有两个转矩输出位置，在转矩第一输出位置时，第二转矩输出至刀座组件上驱动刀座组件；在转矩第二输出位置时，第二转矩输出与刀座组件分离，停止驱动刀座组件；输出位置切换组件用于实现转矩第一输出位置和转矩第二输出位置的伸缩切换。本发明两个转矩输出满足单电机双传动使用场合；第二转矩还具有两个不同的输出位置，可以实现与外部传动机构的通断切换，便于控制。

技术领域

本发明涉及机床设备技术领域，特别是涉及一种基于双转子电机的刀塔。

背景技术

目前市场上的刀塔，根据使用的驱动马达主要分三类：电动刀塔、液压刀塔和伺服刀塔。其中，电动刀塔重复定位精度只能适用于精度要求较低行业，刚性差（采用蜗轮蜗杆传动），防护等级低，噪音大的缺陷，例如市场上的普通平床身机床和普通斜床身机床普遍存在这种问题，而液压刀塔与电动刀塔比较而言在刚性和精度会相对提高，但是转速较慢而且结构复杂（凸轮结构），不适合批量产品的大量生产，最后就伺服刀塔而言，具有转位速度快（伺服电机转位更快），精度更高，刚性和稳定性更好而被高端数控机床广泛使用。动力刀塔是伺服刀塔的一种，传统的动力刀塔结构复杂，体积大（双电机，并且驱动刀座工作的电机体积很大，价格昂贵），大大限制了机床的工作行程，在维修时过多的传动机构不便于维修。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中刀塔结构复杂以及维修不方便的问题，本发明提供一种基于双转子电机的刀塔，体积更小，传动部分更紧凑，工作时噪音更小，价格也更便宜，后期维修保养更简单方便。

本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种基于双转子电机的刀塔，包括双转子电机、刀盘组件和刀座组件，所述双转子电机包括外电机组件、内电机组件以及输出位置切换组件，其中，所述外电机组件用于输出第一转矩，且与刀盘组件传动连接，通过第一转矩驱动刀盘组件转动；所述内电机组件转动连接在外电机组件的内侧用于输出第二转矩，且与刀座组件传动连接；第一转矩和第二转矩的输出位于同侧；所述第二转矩具有转矩第一输出位置和转矩第二输出位置，在转矩第一输出位置时，所述内电机组件处于沿轴线向外伸出状态，使第二转矩输出至刀座组件上，驱动刀座组件动作；在转矩第二输出位置时，所述内电机组件处于沿轴线向内缩回状态，使第二转矩输出与刀座组件分离，停止驱动刀座组件动作；所述输出位置切换组件设置在内电机组件内部，用于实现转矩第一输出位置和转矩第二输出位置的伸缩切换。

进一步，所述输出位置切换组件包括伸缩驱动单元、弹性预紧单元和直线轴承组件，直线轴承组件用于减小轴向运动的阻力，所述内电机组件设置在直线轴承组件内侧，且伸缩驱动单元抵接在内电机组件的第二转矩输出端的外侧，所述弹性预紧单元弹性支撑在内电机组件远离第二转矩输出端的一侧，通过伸缩驱动单元和弹性预紧单元能够使内电机组件在直线轴承组件内沿轴向往复运动，实现转矩第一输出位置和转矩第二输出位置的伸缩切换，从而实现对刀座组件的驱动控制。此部分结构（较常规伺服刀塔）可以在常规功能基础上增加动力刀塔的功能，实现一个电机实现两种功能，缩小刀塔体积，节约成本。

进一步，为了实现内电机组件的轴向运动以及减小运动时轴向的阻力，所述直线轴承组件包括沿轴线依次连接的衬套、第一直线轴承和调整垫，所述衬套和调整垫分别同轴设置在第一直线轴承的前后两端，且衬套外侧与外电机转子固定连接，内侧与内电机壳体滑动连接；第一直线轴承内圈与内电机壳体滑动连接，外圈与外电机转子固定连接；调整垫两个端面分别与第一直线轴承和后压板接触，用于调整装配间隙。通过直线轴承将轴向的滑动转化为圆周方向的转动，从而减小轴向的阻力。用较少的传动组件实现了径向和轴向的两种功能。