[发明专利]一种基于行星齿轮减速器的旋转工作台

说明书

为了解决现有技术方案中的成本高、传动效率低、体积大、传动背隙等问题，本发明提出了一种基于行星齿轮减速器的旋转工作台。本发明提供的于行星齿轮减速器的旋转工作台，当仅有C轴时，C轴转台电机没有装在C轴转台上，减小了转台体积，留出更灵活的机床工作空间；当增加了摇篮(C轴+A轴)结构时，由于C轴转台电机没有装在C轴转台上，从而减小了A轴负载，使得A轴的有效功率得到提高；同时，本发明还采用精密行星齿轮进行减速，比起直驱电机方案传动刚性高、负载惯量适应性强；比蜗轮副方案效率高，功率密度大。

技术领域

本发明涉及一种旋转工作台，具体涉及一种基于行星齿轮减速器的旋转工作台。

背景技术

目前，常见旋转工作台的设计方案分为三种，分别是直驱力矩电机方案、蜗轮副减速方案以及齿轮减速方案，以下就三种方案进行具体说明：

1】直驱电机方案

作为直驱电机的代表：西门子直驱力矩电机的位置控制一般采用高精度圆光栅进行全闭环反馈，台面支撑采用进口台面轴承，虽然精度有保证，但外购件成本很高，而且电机直接面对工作台和工件惯量，其惯量不易匹配，机电耦合系统易失稳，不同负载惯量需要电气多套参数匹配。

2】蜗轮副减速方案

该方案的优点是由于其减速比较大，负载惯量对电机影响较小，但传动效率低，一般只有60％，且易产生热变形，制造难度大，此外，因蜗杆圆周线速度不能超过5m/sec，小直径蜗杆驱动刚度不够，大直径蜗杆无法达到较高输出转速要求。另外，单蜗轮副结构不能消除传动背隙，而要消除传动背隙是就要采用复杂的双蜗轮结构，制造难度和成本都比较高。

3】渐开线齿轮减速方案

经过修形设计和精密磨削的硬齿面渐开线齿轮具有精度高，传动效率高，对中心距精度要求不敏感，能适应高、中、低不同转速要求等优点，被各种传动机构广泛应用。但缺点是单一传动元件由于制造误差等原因，也无法做到无背隙传动，而一般采用一个单齿轮和两个具有切向拉簧消隙齿轮啮合的方案，消隙转矩有限，不能承载大的转矩负载。

尤其是对于C轴旋转台而言，现有的C轴旋转台、由于电机和减速器部分均设置在C轴转台上，导致C轴转台体积过大，既增大了旋转台单向负载，又极度压缩了机床工作空间，限制了工作范围。

另外，在摇篮(C轴+A轴的旋转台)结构中，C轴电机和减速器均装在转台上，增加了A轴负载，使得A轴的有效功率降低。

发明内容

为了解决以上技术方案中的成本高、传动效率低、体积大、传动背隙等问题，本发明提出了一种基于行星齿轮减速器的旋转工作台。

本发明的具体技术解决方案如下：

该基于行星齿轮减速器的旋转工作台，包括C轴机构；

所述C轴机构包括C轴转台面、水平转台、C轴电机和L型转台基座；所述L型转台基座包括水平底座和垂直墙板，垂直墙板设置在水平底座一侧；所述水平转台固定设置于水平底座上；所述C轴电机固定设置于垂直墙板上，C轴电机输出端连接有第一锥齿轮；所述水平转台包括依次动力连接的第二锥齿轮、第一齿轮、第二齿轮、C轴行星齿轮减速器和转台面；所述C轴行星齿轮减速器包括太阳轮、行星轮、行星架以及行星轴；所述第一锥齿轮与第二锥齿轮垂直啮合，第一齿轮和第二齿轮水平啮合且进行减速，第二齿轮与 C轴行星齿轮减速器太阳轮同轴转动，C轴行星齿轮减速器行星架与C轴转台面固定连接，即设置在垂直墙板上的C轴电机将动力传递至水平转台上。

进一步地，该基于行星齿轮减速器的旋转工作台还包括A轴机构；