[发明专利]一种紧凑型双齿消隙机械单摆头

说明书

本发明公开了一种紧凑型双齿消隙机械单摆头，包括箱体、主轴、传动机构和驱动装置，传动机构和驱动装置设于箱体内，传动机构包括主动带轮、同步带、从动带轮、减速机、主动齿轮和从动齿轮，主动带轮与驱动装置的输出端相连，主动带轮与从动带轮之间通过同步带相连，从动带轮与减速机的输入端相连，减速机的输出端与主动齿轮相连，主动齿轮与从动齿轮啮合，从动齿轮与主轴相连，从动齿轮能带动主轴旋转。本发明中的传动机构可以进行三级减速，实现大减速比，输出大扭矩；同时由于输出扭矩较大，使用小电机即能满足单摆头所需扭矩，从而合理减小电机的外形尺寸，使得摆头内部结构紧凑，缩小摆头整体占用的体积空间。

技术领域

本发明涉及数控机床的摆角铣头，具体涉及一种紧凑型双齿消隙机械单摆头。

背景技术

数控机床在工业生产、制造业等各个领域起着重要作用，而铣刀和铣头更是作为主要加工装置。对于单摆铣头而言，其体积和加工方式很大程度上决定了铣头适用的加工范围，小的体积更有利于加工复杂曲面，同时配合侧挂铣头结构，可使得铣头适用范围更广。但单摆铣头的体积减小意味着驱动电机的体积也要减小，导致铣头所需扭矩不足，影响加工的生产效率。若采用力矩电机进行驱动，可以输出稳定的扭矩，但不管是采用直驱方式，还是采用齿轮等机械传动方式，单摆铣头的整体体积均较大，难以完成某些复杂曲面的加工。市场上已有的小体积铣头，其内部构件布局不够合理，导致加长铣头或者调节加工角度时需要手动调节，调节精度和加工效率较低。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研究设计一种紧凑型双齿消隙机械单摆头，来解决传统单摆铣头难以同时实现体积足够小且扭矩足够大的缺点。本发明采用的技术手段如下：

一种紧凑型双齿消隙机械单摆头，包括箱体、主轴、传动机构和驱动装置，所述传动机构和驱动装置设于所述箱体内，所述传动机构包括主动带轮、同步带、从动带轮、减速机、主动齿轮和从动齿轮，所述主动带轮与所述驱动装置的输出端相连，所述主动带轮与所述从动带轮之间通过所述同步带相连，所述从动带轮与所述减速机的输入端相连，所述减速机的输出端与所述主动齿轮相连，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合，所述从动齿轮与所述主轴相连，所述从动齿轮能带动所述主轴旋转。

优选地，所述主动带轮的外径小于所述从动带轮的外径，所述主动齿轮的外径小于所述从动齿轮的外径。

优选地，所述从动带轮、减速机和主动齿轮的数量均为两个，所述主动齿轮通过所述同步带与两个从动带轮依次相连，并形成三角形分布，两个从动带轮分别通过减速机与两个主动齿轮相连，两个主动齿轮均与所述从动齿轮啮合。

优选地，所述从动齿轮的直径大于所述主轴的后端长度，两个主动齿轮的中心间距和所述主动齿轮的直径之和小于所述箱体的外形尺寸，两个从动带轮的中心间距和所述从动带轮的直径之和小于所述箱体的外形尺寸，所述减速机的尺寸小于所述箱体的外形尺寸。

优选地，还包括张紧机构，所述张紧机构包括第一连杆、第二连杆、弹簧和枢轴，所述枢轴与所述箱体连接，所述第一连杆的一端与所述枢轴枢接，另一端设有滚轮，所述第二连杆的一端与所述枢轴枢接，另一端设有滚轮，所述第一连杆和第二连杆通过所述滚轮与所述同步带抵接，所述弹簧的一端与所述第一连杆连接，另一端与所述第二连杆连接，所述弹簧向所述第一连杆和第二连杆施加弹力，能使得所述同步带张紧。

优选地，所述第一连杆和第二连杆上设有多个调距孔，所述弹簧的端部与所述调距孔可拆卸连接。

优选地，所述主轴与所述箱体之间设有芯轴，所述芯轴垂直于所述主轴的输出轴，所述主轴与所述芯轴固定连接，所述芯轴通过轴承与所述箱体连接，所述从动齿轮套设于所述芯轴上，所述从动齿轮与所述芯轴可拆卸连接。

优选地，还包括角度测量系统，所述角度测量系统包括读数头和圆感应栅尺，所述圆感应栅尺与所述芯轴相连，所述读数头固定于所述箱体内。