[发明专利]一种多维度高端装备加工系统

摘要

本发明公开一种多维度高端装备加工系统，包括旋转座、工作台及安装在工作台上的滑台，待加工部件或操作头设置在滑台上并随滑台同步移动，完成在全空间的对待加工部件的加工操作，工作台受第一旋转驱动机构直接驱动公转将其快速转动到目标位置附近，随后通过第二转动轴减速驱动，使其精确到达目标位置，滑台可以实现在全空间的加工操作，同时，通过粗调和微调旋转座来限制旋转座的转动惯性，提高旋转座以及工作台的转动精度，本发明解决了现有加工系统无法在全空间进行加工操作的技术问题。 1

主权项

1.一种多维度高端装备加工系统，其特征在于，包括：

旋转座，其转动夹设在两个安装座之间，所述旋转座上至少设置有一个第一安装工位，第一安装座外侧壁上设置有第二安装工位，所述旋转座长度方向的两端侧壁上凸出设置有滚动部，所述旋转座中心贯穿设置有第一转动轴，所述旋转座与所述第一转动轴同步转动，所述第一转动轴转动设置在两端的所述安装座上，每个所述安装座内侧壁上开设有环形导槽，所述旋转座通过所述滚动部沿着所述环形导槽内转动，其中至少一个所述安装座内侧壁上凸出设置有第一角位移球栅尺，所述第一角位移球栅尺与所述环形导槽同心配置，所述第一角位移球栅尺设置在所述环形导槽外周；

第一旋转驱动机构，其控制端与加工系统的控制器连接，所述第一旋转驱动机构的输出端设置有一连接座，所述连接座安装在所述第二安装工位上，所述第一旋转驱动机构的驱动轴上设置有一第一伸缩驱动机构；以及

工作台，其底部通过一支撑座安装在所述第一安装工位上，所述支撑座内设置有第二旋转驱动机构，所述支撑座上设置有一与所述第二旋转驱动机构驱动连接的旋转平台，所述旋转平台外周设置有第二角位移球栅尺，所述支撑座上设置有一双孔读数头，所述双孔读数头内设置有第一读数头和第二读数头，第一读数头套设在所述第一角位移球栅尺上，第二读数头套设在所述第二角位移球栅尺上，所述旋转平台上设置有一加工平台，所述加工平台上滑动设置有一用于安装操作部件的滑台，所述加工平台上设置有一直线位移球栅尺，所述滑台上设置有一单孔读数头，所述单孔读数头套设在所述直线位移球栅尺上；

其中，所述第一转动轴凸出于所述第一安装座外侧壁一定距离，所述第一转动轴的首端外侧壁上活动设置有一离合齿轮，所述第一安装座的外侧壁上还设置有一第二伸缩驱动机构，所述第二伸缩驱动机构与所述离合齿轮驱动连接，所述第二伸缩驱动机构与所述控制器连接；所述第一转动轴为中空结构，所述第一转动轴内部中心同轴设置有一第二转动轴，所述第一转动轴内侧壁上设置有内齿纹，所述第二转动轴上套设有一第一齿轮，所述第一齿轮依次通过啮合的第二齿轮和第三齿轮与所述内齿纹啮合；

所述第二转动轴凸出于所述第一转动轴首端一定距离，所述第二转动轴的首端设置有第四齿轮，所述第四齿轮啮合连接一螺盘，所述螺盘转动设置在所述连接座上，所述螺盘侧壁与所述第一伸缩驱动机构的伸缩端选择性连接；所述第二转动轴的凸出端外周设置有固定齿轮，所述固定齿轮位于所述离合齿轮内侧，所述离合齿轮与所述固定齿轮选择性联动。

2.如权利要求1所述的多维度高端装备加工系统，其特征在于，所述旋转驱动机构为步进电机，所述第一伸缩驱动机构与所述第一旋转驱动机构的驱动轴连接，所述第一伸缩驱动机构位于所述连接座内，所述第二转动轴首端贯穿所述第一安装座，通过啮合连接的螺盘和第四齿轮与所述第一伸缩驱动机构的伸缩端选择性驱动连接。

3.如权利要求2所述的多维度高端装备加工系统，其特征在于，每个所述安装座中至少贯穿开设有一轴孔，所述轴孔与所述第一转动轴垂直，所述安装座通过所述轴孔安装在一升降装置上。

4.如权利要求3所述的多维度高端装备加工系统，其特征在于，所述工作台包括：

支撑座，其固定在所述第一安装工位上，所述支撑座内开设一容置空腔，所述第二旋转驱动机构设置在所述容置空腔内，且所述第二旋转驱动机构的输出轴朝外设置；

旋转平台，其底部中心设置在所述第二旋转驱动机构的输出轴上，所述第二角位移球栅尺固定在所述旋转平台外周；

加工平台，其设置在所述旋转平台顶部中心，所述加工平台包括一对间隔设置的支座，所述滑台活动设置在所述支座上，所述支座之间设置有一第三伸缩驱动机构，所述滑台底部与所述第三伸缩驱动机构的伸缩端连接，所述直线位移球栅尺设置在所述支座上，所述单孔读数头设置在所述滑台侧壁上；以及

支撑架，其横向设置在所述支撑座的顶部，所述双孔读数头设置在所述支撑架上，所述双孔读数头向外凸出于所述旋转平台，所述双孔读数头的两路信号输出端分别与所述控制器连接。

5.如权利要求4所述的多维度高端装备加工系统，其特征在于，所述双孔读数头上外侧开设有一与所述第一角位移球栅尺匹配的第一弧形通孔，所述第一读数头的感应线圈设置在所述第一弧形通孔的外周，所述第一弧形通孔滑动套设在所述第一角位移球栅尺上；所述双孔读数头上内侧开设有一与所述第二角位移球栅尺匹配的第二弧形通孔，所述第二弧形通孔所处平面与所述第一弧形通孔所处平面相互垂直，所述第二读数头的感应线圈设置在所述第二弧形通孔的外周，所述第二弧形通孔滑动套设在所述第二角位移球栅尺上。

6.如权利要求5所述的多维度高端装备加工系统，其特征在于，所述第一转动轴两端转动设置在所述第一安装座和第二安装座之间，所述第一角位移球栅尺、环形导槽和第一转动轴同心配置。

7.如权利要求6所述的多维度高端装备加工系统，其特征在于，所述第一转动轴首端侧壁上设置有第一轴承，所述第一转动轴尾端侧壁上设置有第二轴承，所述第二转动轴转动设置在第一轴承和第二轴承之间，所述离合齿轮对应设置在所述第一轴承外周的所述第一转动轴首端外侧壁上；

所述第二转动轴首端凸出于所述第一轴承一定距离，且延伸至所述连接座中，所述第四齿轮设置在所述第二转动轴凸出端的端头上，所述第四齿轮位于所述连接座中，所述螺盘转动安装在所述连接座中，且垂直设置在所述第四齿轮上端。

8.如权利要求7所述的多维度高端装备加工系统，其特征在于，所述螺盘侧壁上设置有第一齿牙，所述第一伸缩驱动机构的伸缩端上设置有第二齿牙，所述第一齿牙与第二齿牙选择性接合。

9.如权利要求8所述的多维度高端装备加工系统，其特征在于，所述第一转动轴内部至少设置有一组啮合连接的第二齿轮和第三齿轮，所述第二齿轮啮合连接在所述第一齿轮和第三齿轮之间，所述第三齿轮与所述内齿纹啮合，所述第二齿轮和第三齿轮的直径分别大于所述第一齿轮直径。

10.如权利要求9所述的多维度高端装备加工系统，其特征在于，所述固定齿轮和离合齿轮同心设置，所述第二伸缩驱动机构的伸缩端与所述离合齿轮连接，当第二伸缩驱动机构控制离合齿轮收缩时，所述固定齿轮和离合齿轮啮合联动，将所述第二转动轴与第一转动轴同步转动；当控制离合齿轮向外扩张时，所述固定齿轮和离合齿轮分离，所述第二转动轴和第一转动轴通过啮合连接的第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮联动。