用于全自动平衡修正设备的双丝杆翘板式进给机构的制作方法

本发明涉及一种进给机构，尤其是涉及了一种用于全自动平衡修正设备的双丝杆翘板式进给机构，可有效实现全自动平衡修设备主轴头在水平方向及竖直方向上的进给动作。

背景技术：

电机是重要的生产和生活用品，其中的转子是电机的重要工作部件。转子在生产过程中，由于设计不合理、材质不均匀以及加工装配误差等原因，不可避免地存在着初始不平衡量。带有过大不平衡量的转子在电机的运转过程中，会产生振动和噪声，轻则使电机性能退化，重则引起损坏和事故，所以必须对转子进行动平衡处理，使其不平衡量维持在合格的范围内。

转子动平衡修正设备可分为两大类，即手工修正动平衡机和全自动平衡修正设备。手工修正平衡机成本低，但平衡过程依赖工人经验，平衡的稳定性难于得到保证。与此相比，全自动平衡修正设备生产效率高，平衡的稳定性高，且能够对转子修正进行优化，但是机器价格相对较贵。目前，随着我国电机业的发展，采用全自动平衡修正设备已经成为必然趋势。

目前常用的设备多用正交滑台式进给机构，对于双向进给的正交滑台结构，结构不够紧凑，机体庞大，力的传递路径较远，故进给刚度较低。现有结构紧凑，进给刚度较高，然而升降驱动过程传动比略小，升降伺服电机在摆动较小的进给角度时，切削主轴头便进给到位，故控制分辨率还有待提升。从而研发一种结构紧凑，定位精度高，控制分辨率较高进给机构很有必要。

技术实现要素：

为了解决背景技术中存在的问题，本发明提出了一种用于全自动平衡修正设备的双丝杆翘板式进给机构，该机构结构简单、定位精度高且易于控制，控制分辨率高。

本发明采用的技术方案是：

本发明包括水平驱动底座部件、水平移动部件、垂直驱动翘板部件、垂直丝杆螺母部件和垂直滑台部件，水平驱动底座部件水平固定在工作台面上，水平移动部件和垂直滑台部件底部分别安装在水平驱动底座部件上，水平移动部件顶部与垂直驱动翘板部件的一侧部铰接，垂直驱动翘板部件一侧部上置有主轴头，垂直滑台部件顶部与垂直丝杆螺母部件铰接，垂直驱动翘板部件另一侧部与垂直丝杆螺母部件通过丝杆螺母配合连接。

所述的水平驱动底座部件包括水平驱动电机、联轴器、水平电机座、第一轴承箱、滑台水平丝杆、第二轴承箱、水平导轨压块、水平导轨、滑台底板和水平前极限块；滑台底板水平固定安装在工作台面上，两条水平导轨平行地固定于滑台底板上；两条水平导轨之间的滑台底板上沿水平导轨方向间隔布置有第一轴承箱和第二轴承箱，滑台水平丝杆布置在两条水平导轨之间并平行于水平导轨；水平驱动电机通过水平电机座固定在滑台底板一侧，滑台水平丝杆的靠近水平驱动电机一端穿过第一轴承箱中的轴承后通过联轴器与水平驱动电机的输出轴同轴连接，滑台水平丝杆另一端套装在第二轴承箱中的轴承中；水平导轨一端侧方的滑台底板上固定有水平前极限块，水平导轨另一端侧方的滑台底板上固定有水平导轨压块。

所述的水平移动部件包括滑台轴承支撑座、滑台轴承、轴承端盖、水平丝杆螺母、滑台工作滑板和水平移动滑块；滑台工作滑板底部两侧固定有一对水平移动滑块，水平移动滑块嵌装到所述水平驱动底座部件上的水平导轨上形成滑块导轨副，滑台工作滑板底部中间固定有水平丝杆螺母，水平丝杆螺母套装在所述水平驱动底座部件上的滑台水平丝杆上形成丝杠螺母副；滑台工作滑板顶面上固定有对称布置的一对滑台轴承支撑座，一对滑台轴承支撑座顶部设有对称同轴布置的圆形阶梯孔，每个圆形阶梯孔内均通过轴承端盖压紧安装有滑台轴承。

所述的垂直滑台部件包括垂直轴承座、垂直轴承座安装板和垂直滑台滑块，垂直轴承座安装板底部两侧固定有一对垂直滑台滑块，垂直滑台滑块嵌装到所述水平驱动底座部件上的水平导轨上形成滑块导轨副；垂直轴承座安装板顶面固接有一对垂直轴承座，一对垂直轴承座上开有对称同轴布置的阶梯孔。

所述的垂直丝杆螺母部件包括垂直丝杆螺母、垂直丝杆螺母座、垂直轴承和垂直轴承螺母，垂直丝杆螺母安装在垂直丝杆螺母座中部预留的圆形通孔内，垂直丝杆螺母轴向竖直布置；垂直丝杆螺母座水平的两端均为对称的阶梯轴结构，一对垂直轴承分别套装在垂直丝杆螺母座两端的阶梯轴上并均通过垂直轴承螺母轴向锁紧，垂直轴承套装在所述垂直滑台部件的垂直轴承座的阶梯孔内，在垂直轴承支撑下垂直丝杆螺母部件绕阶梯孔中轴线转动。

所述的垂直驱动翘板部件包括垂直驱动电机、减速机、联轴器、滑台垂直丝杆、垂直电机座、第三轴承箱、轴承箱安装座、第四轴承箱、滑台旋转轴、主轴头和滑台旋转底板；滑台旋转底板位于最上方，垂直丝杆螺母部件正上方的滑台旋转底板一侧开有通孔槽，主轴头固定在滑台旋转底板另一侧上；轴承箱安装座底端垂直固定在滑台旋转底板一侧的通孔槽上，第三轴承箱和第四轴承箱同轴的固定安装在轴承箱安装座两端内部，直驱动电机通过垂直电机座固定在轴承箱安装座上，直驱动电机输出轴朝下并经减速机通过联轴器与滑台垂直丝杆上端连接；滑台垂直丝杆穿设于第三轴承箱和第四轴承箱中的轴承并配合连接，滑台垂直丝杆下端穿过通孔槽后套装在所述垂直丝杆螺母部件的垂直丝杆螺母中形成丝杠螺母副；在靠近主轴头的滑台旋转底板上两侧对称固定有一对凸起基座，每个凸起基座外侧旁的滑台旋转底板上开有通槽，所述水平移动部件的两个滑台轴承支撑座顶部向上穿过滑台旋转底板的两个通槽并延伸到通槽上方，滑台旋转轴两端穿过一对凸起基座后套装在所述滑台轴承支撑座的滑台轴承内。

所述水平移动滑块的移动方向与水平丝杆螺母的轴向平行，所述滑台轴承与水平丝杆螺母的轴向相垂直。

所述的滑台旋转轴与主轴头的轴向平行，但与滑台垂直丝杆的轴向相垂直。

所述的垂直丝杆螺母与垂直轴承的轴线相垂直但共面。

本发明的竖直进给过程是以垂直驱动电机为动力源，通过丝杆螺母传动，联动滑台旋转底板以滑台旋转轴为支点转动，从而实现主轴头进给动作。在相同进给量的前提下，本发明通过丝杆螺母传动，驱动电机需转动较多圈数来实现；相对比之前专利的曲柄摇杆传动机构，其动力源电机仅需转动较小角度；从而本发明对驱动电机的控制分辨率更高，故定位精度更高。

本发明具有的有益效果是：

本发明零件结构简单，数量较少，故生产成本较低，加工周期较短。

本发明在主轴头进给过程中，垂直驱动电机转角较大，控制分辨率高，故定位精度高。

本发明通过控制电机的转速、转向、及转角，可有效控制机构的进给速度、进给方向及进给距离，因此易于控制。

附图说明

图1是本发明部件分解示意图。

图2是本发明的整体外形图。

图3是本发明的水平驱动底座部件a0的安装爆炸图。

图4是本发明的水平驱动底座部件a0的整体部件图。

图5是本发明的水平移动部件b0的安装爆炸图。

图6是本发明的水平移动部件b0的整体部件图。

图7是本发明的垂直驱动翘板部件c0的安装爆炸图。

图8是本发明的垂直驱动翘板部件c0的整体部件图。

图9是本发明的垂直丝杆螺母部件d0的安装爆炸图。

图10是本发明的垂直丝杆螺母部件d0的整体部件图。

图11是本发明的垂直滑台部件e0的安装爆炸图。

图12是本发明的垂直滑台部件e0的整体部件图。

图13是本发明水平进给状态示意图。

图14是本发明主轴头向上进给的状态度示意图。

图15是本发明主轴头向下进给的状态度示意图。

图中：a0、水平驱动底座部件，a1、水平驱动电机，a2、联轴器，a3、水平电机座，a4、第一轴承箱，a5、滑台水平丝杆，a6、第二轴承箱，a7、水平导轨压块，a8、水平导轨，a9、滑台底板，a10、水平前极限块；b0、水平移动部件，b1、滑台轴承支撑座，b2、滑台轴承，b3、轴承端盖，b4、水平丝杆螺母，b5、滑台工作滑板，b6、水平移动滑块；c0、垂直驱动翘板部件，c1、垂直驱动电机，c2、减速机，c3、联轴器，c4、滑台垂直丝杆，c5、垂直电机座，c6、第三轴承箱，c7、轴承箱安装座，c8、第四轴承箱，c9、滑台旋转轴，c10、主轴头，c11、滑台旋转底板；d0：垂直丝杆螺母部件，d1、垂直丝杆螺母，d2、垂直丝杆螺母座，d3、垂直轴承，d4、垂直轴承螺母；e0、垂直滑台部件，e1、垂直轴承座，e2、垂直轴承座安装板，e3、垂直滑台滑块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明包括水平驱动底座部件a0、水平移动部件b0、垂直驱动翘板部件c0、垂直丝杆螺母部件d0和垂直滑台部件e0，水平驱动底座部件a0水平固定在工作台面上，水平移动部件b0和垂直滑台部件e0底部分别安装在水平驱动底座部件a0的水平导轨a8上，水平移动部件b0顶部与垂直驱动翘板部件c0的一侧部铰接，垂直驱动翘板部件c0一侧部上置有主轴头c10，水平移动部件b0中部与水平驱动底座部件a0通过丝杆螺母配合连接，垂直滑台部件e0顶部与垂直丝杆螺母部件d0铰接，垂直驱动翘板部件c0另一侧部与垂直丝杆螺母部件d0通过丝杆螺母配合连接。装配后结构如图2所示。

水平驱动底座部件a0驱动水平移动部件b0与垂直驱动翘板部件c0产生水平方向的联动，从而实现垂直驱动翘板部件c0上的主轴头c10水平进给运动；垂直驱动翘板部件c0一侧的垂直驱动电机c1驱动垂直丝杆螺母部件d0绕垂直滑台部件e0转动，从而联动垂直驱动翘板部件c0上的主轴头c10完成上下进给运动。

如图3和图4所示，水平驱动底座部件a0包括水平驱动电机a1、联轴器a2、水平电机座a3、第一轴承箱a4、滑台水平丝杆a5、第二轴承箱a6、水平导轨压块a7、水平导轨a8、滑台底板a9和水平前极限块a10。滑台底板a9水平固定安装在工作台面上，两条水平导轨a8平行地固定于滑台底板a9上，两条水平导轨a8置于第一轴承箱a4和第二轴承箱a6两侧，两条水平导轨a8用以连接水平移动部件b0和垂直滑台部件e0底部。

两条水平导轨a8之间的滑台底板a9上沿水平导轨方向间隔布置有第一轴承箱a4和第二轴承箱a6，第一轴承箱a4和第二轴承箱a6内同轴心的水平装有两对轴承，滑台水平丝杆a5装于所述轴承内并可在轴承的支撑下转动。

滑台水平丝杆a5布置在两条水平导轨a8之间并平行于水平导轨a8；水平驱动电机a1通过水平电机座a3固定在滑台底板a9一侧，滑台水平丝杆a5的靠近水平驱动电机a1一端穿过第一轴承箱a4中的轴承后通过联轴器a2与水平驱动电机a1的输出轴同轴连接，滑台水平丝杆a5另一端套装在第二轴承箱a6中的轴承中，滑台水平丝杆a5用以连接水平移动部件b0中部。

水平导轨a8一端侧方的滑台底板a9上固定有水平前极限块a10，水平前极限块a10与水平驱动电机a1处于滑台底板a9同侧，水平前极限块a10可对安装在水平导轨a8上的水平移动部件b0起到滑行限位的作用。水平导轨a8另一端侧方的滑台底板a9上固定有水平导轨压块a7，水平导轨压块a7用于对水平导轨a8施加一个压紧力以防止水平导轨a8受力翘起，水平导轨压块a7也可对安装在水平导轨a8上的垂直滑台部件e0起到滑行限位作用。

如图5和图6所示，水平移动部件b0包括滑台轴承支撑座b1、滑台轴承b2、轴承端盖b3、水平丝杆螺母b4、滑台工作滑板b5和水平移动滑块b6。

滑台工作滑板b5底部两侧固定有一对水平移动滑块b6，水平移动滑块b6嵌装到所述水平驱动底座部件a0上的水平导轨a8上形成滑块导轨副，使得可支撑滑台工作滑板b5在水平导轨a8上滑动。滑台工作滑板b5底部中间固定有水平丝杆螺母b4，水平丝杆螺母b4套装在所述水平驱动底座部件a0上的滑台水平丝杆a5上形成丝杠螺母副，使得在滑台水平丝杆a5的驱动下带动滑台工作滑板b5移动。从而可以实现所述水平驱动电机a1驱动滑台水平丝杆a5转动，通过水平丝杆螺母b4和滑台水平丝杆a5的丝杠螺母副带动水平移动部件b0沿水平导轨a8移动。

滑台工作滑板b5顶面上固定有对称布置的一对滑台轴承支撑座b1，一对滑台轴承支撑座b1顶部设有对称同轴布置的圆形阶梯孔，每个圆形阶梯孔内均通过轴承端盖b3压紧安装有滑台轴承b2，滑台轴承b2用以连接垂直驱动翘板部件c0；水平移动滑块b6的移动方向与水平丝杆螺母b4的轴向平行，所述滑台轴承b2与水平丝杆螺母b4的轴向相垂直。

如图11和图12所示，垂直滑台部件e0包括垂直轴承座e1、垂直轴承座安装板e2和垂直滑台滑块e3，垂直轴承座安装板e2底部两侧固定有一对垂直滑台滑块e3，垂直滑台滑块e3嵌装到所述水平驱动底座部件a0上的水平导轨a8上形成滑块导轨副，在滑块导轨副带动下垂直轴承座安装板e2沿所述水平导轨a8滑动；垂直轴承座安装板e2顶面固接有一对垂直轴承座e1，一对垂直轴承座e1上开有对称同轴布置的阶梯孔，阶梯孔轴向和水平导轨a8方向垂直，阶梯孔内嵌装有所述垂直丝杆螺母部件d0上的垂直轴承d3。

如图9和图10所示，垂直丝杆螺母部件d0包括垂直丝杆螺母d1、垂直丝杆螺母座d2、垂直轴承d3和垂直轴承螺母d4，垂直丝杆螺母d1安装在垂直丝杆螺母座d2中部预留的圆形通孔内，垂直丝杆螺母d1轴向竖直布置；垂直丝杆螺母座d2水平的两端均为对称的阶梯轴结构，一对垂直轴承d3分别套装在垂直丝杆螺母座d2两端的阶梯轴上并均通过垂直轴承螺母d4轴向锁紧，垂直丝杆螺母d1与垂直轴承d3的轴线相垂直但共面，垂直轴承d3套装在所述垂直滑台部件e0的垂直轴承座e1的阶梯孔内，在垂直轴承d3支撑下垂直丝杆螺母部件d0绕阶梯孔中轴线转动。

如图7和图8所示，垂直驱动翘板部件c0包括垂直驱动电机c1、减速机c2、联轴器c3、滑台垂直丝杆c4、垂直电机座c5、第三轴承箱c6、轴承箱安装座c7、第四轴承箱c8、滑台旋转轴c9、主轴头c10和滑台旋转底板c11。

滑台旋转底板c11位于最上方，垂直丝杆螺母部件d0正上方的滑台旋转底板c11一侧开有通孔槽，主轴头c10固定在滑台旋转底板c11另一侧上；轴承箱安装座c7底端垂直固定在滑台旋转底板c11一侧的通孔槽上，第三轴承箱c6和第四轴承箱c8同轴的固定安装在轴承箱安装座c7两端内部，直驱动电机c1通过垂直电机座c5固定在轴承箱安装座c7上，直驱动电机c1输出轴朝下并经减速机c2通过联轴器c3与滑台垂直丝杆c4上端连接，减速机c2和联轴器c3均置于垂直电机座c5内。

滑台垂直丝杆c4穿设于第三轴承箱c6和第四轴承箱c8中的轴承并配合连接，滑台垂直丝杆c4用以连接垂直丝杆螺母部件d0，滑台垂直丝杆c4下端穿过通孔槽后套装在所述垂直丝杆螺母部件d0的垂直丝杆螺母d1中形成丝杠螺母副，在滑台垂直丝杆c4驱动下带动垂直丝杆螺母座d2与滑台垂直丝杆c4相对移动。

在靠近主轴头c10的滑台旋转底板c11上两侧对称固定有一对凸起基座，每个凸起基座外侧旁的滑台旋转底板c11上开有通槽，所述水平移动部件b0的两个滑台轴承支撑座b1顶部向上穿过滑台旋转底板c11的两个通槽并延伸到通槽上方，滑台旋转轴c9两端穿过一对凸起基座后套装在所述滑台轴承支撑座b1的滑台轴承b2内，在滑台轴承b2支撑下使得凸起基座和滑台轴承支撑座b1相铰接，即使得水平移动部件b0和垂直驱动翘板部件c0相铰接。

滑台旋转轴c9与主轴头c10的轴向平行，但与滑台垂直丝杆c4的轴向相垂直。

本发明能实现主轴头的水平进给和竖直进给，其具体实施过程如下：

水平进给：如图13所示，水平驱动电机a1驱动滑台水平丝杆a5转动，从而与之配合的水平丝杆螺母b4拖动水平移动部件b0沿水平导轨a8滑动，水平移动部件b0带动滑台旋转轴c9及与之配合的滑台旋转底板c11水平移动，从而实现从而实现主轴头c10水平进给的目的，通过控制水平驱动电机a1转速及转向可控制主轴头c10的进给速度及进给方向。

竖直进给：如图14和图15所示，垂直驱动电机c1驱动滑台垂直丝杆c4转动，与之配合的垂直丝杆螺母d1与滑台垂直丝杆c4产生相对滑动，垂直丝杆螺母座d2两侧通过垂直轴承d3轴向固定在垂直滑台部件e0上，因此在滑台垂直丝杆c4的驱动下，垂直丝杆螺母d1及垂直丝杆螺母座以垂直轴承d3为轴心转动，滑台垂直丝杆带动滑台旋转底板c11以滑台旋转轴c9为中心转动，从而实现主轴头c10竖直进给的目的，同时，在反作用力的作用下，垂直滑台部件e0在水平导轨a8上水平移动。通过控制垂直驱动电机c1的转速、转向、及旋转角度可控制主轴头c10的进给速度、进给方向及进给距离。

首先，本发明零件结构简单，数量较少，故生产成本较低，加工周期较短。

其次，主轴头c10进给过程中，垂直驱动电机c1转角较大，控制分辨率较高，故定位精度较高。

再者，通过控制伺服电机的转速、转向、及转角，可有效控制机构的进给速度、进给方向及进给距离，因此易于控制。由此本发明能实现其突出显著的技术效果。