一种自带皮带张紧结构的数控铣床的制作方法

本发明涉及自动化设备技术领域，具体是涉及一种自带皮带张紧结构的数控铣床。

背景技术：

目测，市场上各类机床大多是采用皮带作为传动部件，皮带传动是一种依靠摩擦力来传递运动和动力的机械传动。皮带是中间零件，它可以在一定范围内根据需要来选定长度，以适应中心距要求较大的工作条件。结构简单制造容易，安装和维修方便，成本较低，

由于传动带工作一段时间后，会产生变形松弛，影响带传动的工作能力，继而影响到设备的稳定性、精密度以及使用寿命。因此需要采取张紧措施保证一定的初拉力。

但是，现有技术中的皮带张紧机构大部分都使用硬性工件u型槽来直接调节皮带张紧，皮带松弛后需要再进行调整，不能保持皮带张紧，不具有适应性，易损伤皮带，影响了生产的效率和稳定性。因此，提出一种具有适应性皮带张紧装置的设备就十分迫切。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，提供一种自带皮带张紧结构的数控铣床。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种自带皮带张紧结构的数控铣床，包括有，

机架；

铣床，铣床固定安装在机架上；

主动轴，主动轴位于铣床内，主动轴与铣床固定连接，主动轴轴线竖直设置，主动轴上设有旋转驱动器，旋转驱动器输出轴与主动轴固定连接且轴线共线，旋转驱动器用以驱动主动轴旋转；

从动轴，从动轴位于铣床内，从动轴与铣床固定连接，从动轴轴线竖直设置；

皮带轮，皮带轮设有一对且分别与主动轴以及从动轴固定连接，一对皮带轮的轴线分别与主动轴以及从动轴轴线共线；

传动皮带，传动皮带固定设置在主动轴以及从动轴之间，传动皮带与皮带轮摩擦连接，传动皮带用以带动一对皮带轮进行同步旋转；

张紧装置，张紧装置设有一对且关于传动皮带中心对称设置，张紧装置与铣床固定连接且工作端垂直于传动皮带，张紧装置用以对传动皮带进行张紧；

压紧机构，压紧机构设有一对且分别与主动轴以及从动轴上端搭接，压紧机构与皮带轮固定连接，压紧机构与传动皮带抵接，压紧机构用以对传动皮带进行压紧。

优选的，张紧装置包括有，

直线驱动装置，直线驱动装置与铣床固定连接；

压力检测装置，压力检测装置位于远离传动皮带的一侧，压力检测装置可移动地安装在直线驱动装置上，压力检测装置用以检测张紧组件对传动皮带的张紧力；

张紧组件，张紧组件与压力检测装置固定连接，张紧组件垂直于传动皮带设置，张紧组件用以对传动皮带进行压紧。

优选的，直线驱动装置包括有，

滑台，滑台固定安装在铣床上；

丝杆，丝杆的轴线水平设置，丝杆的两端分别与滑台的两端转动连接；

导向杆，导向杆设有一对且关于丝杆对称设置，导向杆的轴线平行于丝杆，导向杆的两端分别与滑台的两端固定连接；

直线驱动器，直线驱动器固定安装在滑台上，直线驱动器的输出轴与丝杆的端部固定连接且轴线共线，直线驱动器用以驱动丝杆进行旋转；

第一滑块，第一滑块与丝杆螺纹连接，第一滑块与导向杆间隙配合，第一滑块与压力检测装置固定连接，第一滑块用以带动压力检测装置进行移动。

优选的，压力检测装置包括有，

安装板，安装板位于远离传动皮带的一侧，安装板与第一滑块固定连接；

第二滑块，第二滑块可移动地安装在第一滑块上，第二滑块与张紧组件固定连接；

传感器，传感器设置在安装板与第二滑块之间，传感器一端与第二滑块固定连接，传感器另一端与安装板弹性连接。

优选的，张紧组件包括有，

转轴，转轴与第二滑块固定连接，转轴轴线竖直设置；

张紧轮，张紧轮与转轴固定连接且轴线共线，张紧轮垂直于传动皮带且抵接在传动皮带上。

优选的，压紧机构包括有，

第一压紧板，第一压紧板与皮带轮固定连接且轴线共线，第一压紧板与传动皮带抵接；

第二压紧板，第二压紧板与皮带轮固定连接且轴线共线；

第一活动板，第一活动板可竖直移动地设置在皮带轮上，第一活动板与皮带轮轴线共线，第一活动板与传动皮带抵接，第一活动板用以对皮带轮进行压紧；

第二活动板，第二活动板位于主动轴上端且与主动轴抵接；

连接杆，连接杆设有若干，连接杆与第一活动板固定连接，连接杆与第二活动板螺栓连接，连接杆与第二压紧板间隙配合。

优选的，第一压紧板上设有，

插销，插销径向设置在第一压紧板上，插销穿过第一压紧板以及主动轴内部，插销用以固定第一压紧板。

优选的，第一活动板上设有，

弹簧，弹簧与连接杆套接设置，弹簧两端分别于第一活动板上端以及第二压紧板下端相抵接。

优选的，第二活动板上设有，

提手，提手固定安装在第二活动板上端，提手用以将第二活动板抬升。

优选的，连接杆上设有，

螺母，螺母设有若干，螺母固定安装在连接杆与第二活动板连接处，螺母用以对连接杆与第二活动板进行固定。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

1、本发明可以在皮带传动过程中出现松弛现象时，及时调节皮带的张紧力，极大的提高了工作效率。具体的张紧装置工作端与传动皮带是相抵接的，确保皮带是有张紧力度的，当皮带出现松弛时，控制器会发送信号给张紧装置，张紧装置收到信号后工作端会对皮带再次进行抵紧，保证了皮带在工作过程中不会因为松弛影响了工作效率。

2、本发明通过设置压紧机构，极大的方便了对于传动皮带的更换。具体的传动皮带需要更换时，工作人员只需要在设置在主动轴以及从动轴上的压紧机构沿着轴线方向往上抬升，便可以将旧皮带取下更换新的皮带，换好皮带后工作人员再将压紧机构放下使得其端部抵接在皮带上即可。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明去除铣床部分的立体图；

图3为本发明的正视图；

图4为图2的侧视图；

图5为图2的俯视图；

图6为本发明的张紧装置俯视图；

图7为图6的a-a处截面剖视图；

图8为图7的b处局部放大图；

图9为本发明的压紧机构立体图；

图10为本发明的皮带轮立体图。

图中标号为：

1-机架；

2-铣床；

3-主动轴；3a-旋转驱动器；

4-从动轴；

5-皮带轮；

6-传动皮带；

7-张紧装置；7a-直线驱动装置；7a1-滑台；7a2-丝杆；7a3-导向杆；7a4-直线驱动器；7a5-第一滑块；7b-压力检测装置；7b1-安装板；7b2-第二滑块；7b3-传感器；7c-张紧组件；7c1-转轴；7c2-张紧轮；

8-压紧机构；8a-第一压紧板；8a1-插销；8b-第二压紧板；8c-第一活动板；8c1-弹簧；8d-第二活动板；8d1-提手；8e-连接杆；8e1-螺母。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

为了解决如何对皮带出现松弛时及时调整皮带张紧力的技术问题，如图1-4所示，提供了以下技术方案：

一种自带皮带张紧结构的数控铣床，包括有，

机架1；

铣床2，铣床2固定安装在机架1上；

主动轴3，主动轴3位于铣床2内，主动轴3与铣床2固定连接，主动轴3轴线竖直设置，主动轴3上设有旋转驱动器3a，旋转驱动器3a输出轴与主动轴3固定连接且轴线共线，旋转驱动器3a用以驱动主动轴3旋转；

从动轴4，从动轴4位于铣床2内，从动轴4与铣床2固定连接，从动轴4轴线竖直设置；

皮带轮5，皮带轮5设有一对且分别与主动轴3以及从动轴4固定连接，一对皮带轮5的轴线分别与主动轴3以及从动轴4轴线共线；

传动皮带6，传动皮带6固定设置在主动轴3以及从动轴4之间，传动皮带6与皮带轮5摩擦连接，传动皮带6用以带动一对皮带轮5进行同步旋转；

张紧装置7，张紧装置7设有一对且关于传动皮带6中心对称设置，张紧装置7与铣床2固定连接且工作端垂直于传动皮带6，张紧装置7用以对传动皮带6进行张紧；

压紧机构8，压紧机构8设有一对且分别与主动轴3以及从动轴4上端搭接，压紧机构8与皮带轮5固定连接，压紧机构8与传动皮带6抵接，压紧机构8用以对传动皮带6进行压紧。

具体的，旋转驱动器3a和张紧装置7均与控制器电连接。旋转驱动器3a优选为伺服电机，工作状态下，控制器发送信号给旋转驱动器3a,旋转驱动器3a收到信号后控制主动轴3围绕自身轴线进行旋转，主动轴3旋转时通过皮带轮5以及传动皮带6带动从动轴4进行同步旋转，从动轴4旋转时用以带动铣床2工作端对工件进行加工。张紧装置7工作端与传动皮带6抵接，当传动皮带6张紧力低于预定阈值时，控制器会发送信号给张紧装置7,张紧装置7收到信号后工作端会对传动皮带6进行压紧，保证传动皮带6一直处于预定阈值内，提高了铣床2的工作效率。当需要对传动皮带6进行更换时，工作人员先通过控制器将张紧装置7工作端移动至远离传动皮带6一端，再将一侧的压紧机构8抬升后即可对传动皮带6进行更换，工作人员安装好新皮带后，再控制张紧装置7复位，将压紧机构8放下用以对皮带压紧即可。

进一步的：

为了解决如何使皮带张紧力一直处于预定阈值内的技术问题，如图5所示，提供了以下技术方案：

张紧装置7包括有，

直线驱动装置7a，直线驱动装置7a与铣床2固定连接；

压力检测装置7b，压力检测装置7b位于远离传动皮带6的一侧，压力检测装置7b可移动地安装在直线驱动装置7a上，压力检测装置7b用以检测张紧组件7c对传动皮带6的张紧力；

张紧组件7c，张紧组件7c与压力检测装置7b固定连接，张紧组件7c垂直于传动皮带6设置，张紧组件7c用以对传动皮带6进行压紧。

具体的，直线驱动装置7a、压力检测装置7b以及张紧组件7c均与控制器电连接。控制器发送信号给直线驱动装置7a,直线驱动装置7a收到信号后工作端移动，继而驱动张紧组件7c对传动皮带6抵紧，由于力的作用是相互的，因此张紧组件7c对传动皮带6抵紧时，传动皮带6会对张紧组件7c产生一个反作用力传递给压力检测装置7b，，当压力检测装置7b检测到传动皮带6传回的反作用力低于预定阈值时，说明皮带产生了松弛，此时，压力检测装置7b会发送信号给直线驱动装置7a，直线驱动装置7a收到信号后工作端会朝向传动皮带6一侧移动，继而带动张紧组件7c朝向传动皮带6移动对传动皮带6进行抵紧，确保传动皮带6一直是张紧状态。

进一步的：

为了解决如何控制张紧组件远离传动皮带的技术问题，如图6所示，提供以下技术方案：

直线驱动装置7a包括有，

滑台7a1，滑台7a1固定安装在铣床2上；

丝杆7a2，丝杆7a2的轴线水平设置，丝杆7a2的两端分别与滑台7a1的两端转动连接；

导向杆7a3，导向杆7a3设有一对且关于丝杆7a2对称设置，导向杆7a3的轴线平行于丝杆7a2，导向杆7a3的两端分别与滑台7a1的两端固定连接；

直线驱动器7a4，直线驱动器7a4固定安装在滑台7a1上，直线驱动器7a4的输出轴与丝杆7a2的端部固定连接且轴线共线，直线驱动器7a4用以驱动丝杆7a2进行旋转；

第一滑块7a5，第一滑块7a5与丝杆7a2螺纹连接，第一滑块7a5与导向杆7a3间隙配合，第一滑块7a5与压力检测装置7b固定连接，第一滑块7a5用以带动压力检测装置7b进行移动。

具体的，直线驱动装置7a4优选为伺服电机，直线驱动装置7a4与控制器电连接。工作状态下，控制器发送信号给直线驱动装置7a4,直线驱动装置7a4收到信号后控制直线驱动装置7a2进行旋转。直线驱动装置7a2在旋转的过程中将周向的旋转运动转化为轴向的直线驱动力，配合直线驱动装置7a3对直线驱动装置7a5的限位作用，用以驱动直线驱动装置7a5沿着直线驱动装置7a2的轴线方向移动，继而带动压力检测装置7b0进行水平移动。

进一步的：

为了解决如何及时检测皮带出现松弛的技术问题，如图5、图7和图8所示，提供了以下技术方案：

压力检测装置7b包括有，

安装板7b1，安装板7b1位于远离传动皮带6的一侧，安装板7b1与第一滑块7a5固定连接；

第二滑块7b2，第二滑块7b2可移动地安装在第一滑块7a5上，第二滑块7b2与张紧组件7c固定连接；

传感器7b3，传感器7b3设置在安装板7b1与第二滑块7b2之间，传感器7b3一端与第二滑块7b2固定连接，传感器7b3另一端与安装板7b1弹性连接。

具体的，压力检测装置7b3与控制器电连接。张紧组件7c0与传动皮带6抵紧时，张紧组件7c0对传动皮带6产生的压紧力，会导致传动皮带6会对张紧组件7c0产生一个相反的作用力，用以驱动张紧组件7c0带动压力检测装置7b2朝着压力检测装置7b1方向微微移动，压力检测装置7b2移动会使得压力检测装置7b3与压力检测装置7b1之间存在一个特定阈值的挤压力。当传动皮带6松弛时就会使得压力检测装置7b3与压力检测装置7b1之间的挤压力低于特定阈值，此时压力检测装置7b3会发送信号给直线驱动装置7a0，直线驱动装置7a0控制直线驱动装置7a5滑动继而带动张紧组件7c0继续对传动皮带6抵紧。

进一步的：

为了解决如何有效对皮带进行张紧的技术问题，如图7所示，提供了以下技术方案：

张紧组件7c包括有，

转轴7c1，转轴7c1与第二滑块7b2固定连接，转轴7c1轴线竖直设置；

张紧轮7c2，张紧轮7c2与转轴7c1固定连接且轴线共线，张紧轮7c2垂直于传动皮带6且抵接在传动皮带6上。

具体的，张紧组件7c2与传动皮带6抵紧，传动皮带6对张紧组件7c2产生的反作用力，会通过张紧组件7c1带动压力检测装置7b2朝着压力检测装置7b1方向微微移动。直线驱动装置7a5移动时，会带动张紧组件7c1移动，继而控制张紧组件7c2对传动皮带6进行抵紧。

进一步的：

为了解决方便对传动皮带进行更换的技术问题，如图9-10所示，提供了以下技术方案：

压紧机构8包括有，

第一压紧板8a，第一压紧板8a与皮带轮5固定连接且轴线共线，第一压紧板8a与传动皮带6抵接；

第二压紧板8b，第二压紧板8b与皮带轮5固定连接且轴线共线；

第一活动板8c，第一活动板8c可竖直移动地设置在皮带轮5上，第一活动板8c与皮带轮5轴线共线，第一活动板8c与传动皮带6抵接，第一活动板8c用以对皮带轮6进行压紧；

第二活动板8d，第二活动板8d位于主动轴3上端且与主动轴3抵接；

连接杆8e，连接杆8e设有若干，连接杆8e与第一活动板8c固定连接，连接杆8e与第二活动板8d螺栓连接，连接杆8e与第二压紧板8b间隙配合。

具体的，为防止传动皮带6在转动的过程中出现上下滑动的情况，第一压紧板8a第一活动板8c分别用以抵接住传动皮带6的两端。需要对传动皮带6进行更换时，工作人员将8d抬升，8d上升时会带动8c沿着主动轴3轴线方向上升，8c远离传动皮带6后，工作人员再将传动皮带6从皮带轮5上取下，然后放下8d，传动皮带6另一侧从动轴4上也是同理操作。安装皮带时，工作人员将8d抬升，待皮带套在皮带轮5上后再将8d放下，使得8c与传动皮带6抵接即可。

进一步的：

为了解决第一压紧板在主动轴上不会滑动的技术问题，如图10所示，提供以下技术方案：

第一压紧板8a上设有，

插销8a1，插销8a1径向设置在第一压紧板8a上，插销8a1穿过第一压紧板8a以及主动轴3内部，插销8a1用以固定第一压紧板8a。

具体的，沿着第一压紧板8a与主动轴3径向位置皆开设有贯通孔，插销8a1穿过第一压紧板8a以及主动轴3开设的贯通孔中，用以将第一压紧板8a固定在主动轴3上，确保了第一压紧板8a在随着主动轴3转动的过程中不会滑动的情况出现。

进一步的：

为了解决第一活动板可以抵紧传动皮带的的技术问题，如图9所示，提供了以下技术方案：

第一活动板8c上设有，

弹簧8c1，弹簧8c1与连接杆8e套接设置，弹簧8c1两端分别于第一活动板8c上端以及第二压紧板8b下端相抵接。

具体的，在第一活动板8c与第二压板8b之间设置弹簧8c1，可以使得在皮带轮5上更换不同宽度的皮带时，第一活动板8c都可以很好的抵紧皮带。

进一步的：

为了解决方便对第二活动板进行抬升的技术问题，如图所9示，提供了以下技术方案：

第二活动板8d上设有，

提手8d1，提手8d1固定安装在第二活动板8d上端，提手8d1用以将第二活动板8d抬升。

具体的，在第二活动板8d的中间位置设有提手8d1，便于工作人员提着提手8d1将第二活动板8d抬升。

进一步的：

为了解决方便更换不同宽度传动皮带的技术问题，如图9所示，提供了以下技术方案：

连接杆8e上设有，

螺母8e1，螺母8e1设有若干，螺母8e1固定安装在连接杆8e与第二活动板8d连接处，螺母8e1用以对连接杆8e与第二活动板8d进行固定。

具体的，需要更换不同宽度的传动皮带6时，工作人员将螺母8e1拧下，抬升连接杆8e，继而带动第一活动板8c抬升，将需要更换的传动皮带6套接在皮带轮5上，待第一活动板8c与传动皮带6抵接后，工作人员再将螺母8e1拧紧即可。需要注意的是，更换的皮带的宽度应当是小于等于第一压紧板到第一活动板之间最大的距离。

本发明的工作原理：

步骤一：工作状态下，控制器发送信号给旋转驱动器3a,旋转驱动器3a收到信号后控制主动轴3围绕自身轴线进行旋转，主动轴3旋转时通过皮带轮5以及传动皮带6带动从动轴4进行同步旋转，从动轴4旋转时用以带动铣床2工作端对工件进行加工。

步骤二：张紧装置7工作端与传动皮带6抵接，当传动皮带6张紧力低于预定阈值时，控制器会发送信号给张紧装置7,张紧装置7收到信号后工作端会对传动皮带6进行压紧，保证传动皮带6一直处于预定阈值内，提高了铣床2的工作效率。

步骤三：当需要对传动皮带6进行更换时，工作人员先通过控制器将张紧装置7工作端移动至远离传动皮带6一端，再将一侧的压紧机构8抬升后即可对传动皮带6进行更换，工作人员安装好新皮带后，再控制张紧装置7复位，将压紧机构8放下用以对皮带压紧即可。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。