一种双臂五轴头的制作方法

1.本实用新型涉及机床加工领域，具体涉及一种双臂五轴头。


背景技术：

2.近年来五轴联动数控加工中心在各领域得到了越来越广泛的应用。五轴联动机床用于加工异形复杂或精度质量高的零件。五轴联动双摆头是五轴联动机床的重要部件，我国在此方面起步较晚发展较慢，受限于国外技术封锁，国内高精度五轴联动双摆头的市场一直被外国制造商垄断，因此导致其销售价格非常昂贵，维护成本高，交货期长。从而造成非金属五轴联动加工机床的成本投入较高；且定位精度和稳定性不高，不适合在中小企业和加工精度要求较高的场合的推广应用。
3.为了满足中小企业和加工精度要求高的需求，目前已有的五轴头存在以下问题：五轴头在使用过程中其分度控制装置损耗过快，从而导致分度精度不准确，并最终增加了零件的加工成本，影响了加工效率。


技术实现要素：

4.鉴于以上现有技术的缺点，本实用新型提供一种双臂五轴头，以改善现有的五轴头分度控制装置损耗过快导致的分度精度不准确的问题。
5.为实现上述目的及其它相关目的，本实用新型提供一种双臂五轴头，包括：c轴装置、双臂式箱体、a轴装置以及主轴装置；c轴装置上设置有c轴编码器及c轴制动器，所述c轴制动器为盘式制动器；双臂式箱体安装于所述c轴装置上；a轴装置安装于所述双臂式箱体内，所述a轴装置上设置有a轴编码器及a轴制动器，a轴制动器为盘式制动器；主轴装置安装于所述双臂式箱体上并与所述a轴装置连接；所述c轴装置带动所述双臂式箱体沿c轴的周向转动，所述a轴装置带动所述主轴装置沿a轴的周向转动。
6.在本实用新型一实施方式中，所述双臂式箱体内设有第一腔室及第二腔室，所述第一腔室与所述第二腔室分别位于所述主轴装置的两侧。
7.在本实用新型一实施方式中，所述a轴装置包括a轴电机、a轴减速机以及a轴支撑架，所述a轴电机及所述a轴减速机分别安装于所述双臂式箱体的第一腔室内，且所述a轴电机及所述a轴减速机传动连接，所述a轴支撑架安装于所述双臂式箱体的第二腔室内，所述a轴支撑架内设置有支架转轴，所述支架转轴与所述a轴支撑架转动连接，所述支架转轴与a轴减速机的输出轴同轴。
8.在本实用新型一实施方式中，所述a轴制动器包括制动盘及制动钳，所述制动盘与所述支架转轴连接，所述制动钳安装于所述a轴支撑架上。
9.在本实用新型一实施方式中，所述制动盘上设置后若干个通孔。
10.在本实用新型一实施方式中，所述a轴电机与所述a轴减速机通过同步带连接。
11.在本实用新型一实施方式中，所述主轴装置包括：第一安装板、第二安装板及主轴，所述第一安装板与所述a轴减速机的输出轴连接，所述第二安装板与所述支架转轴连
接，所述主轴安装于所述第一安装板与所述第二安装板之间。
12.在本实用新型一实施方式中，所述主轴的端部设置有主轴电机。
13.在本实用新型一实施方式中，所述c轴装置包括：c轴电机、c轴减速机及c轴安装座，所述c轴电机与所述c轴减速机连接，所述c轴减速机安装于所述c轴安装座的内部，所述c轴减速机的输出轴与所述双臂式箱体连接。
14.在本实用新型一实施方式中，所述双臂式箱体上设置有盖体。
15.本实用新型双臂五轴头，通过在a轴与c轴上设置编码器及制动器能够有效提高分度的精度及稳定性，且制动器为盘式制动器，盘式制动器的制动速度快、效果好，且在制动过程中制动器损耗慢，有效解决了现有的五轴头由于分度控制装置损耗快而导致的分度精度低的问题。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为双臂五轴头的结构示意图；
18.图2为a轴装置的结构示意图；
19.图3为a轴制动器的结构示意图；
20.图4为图3的正视图；
21.图5为图3的左视图；
22.图6为图3的右视图；
23.图7为双臂五轴头的剖视图；
24.图8为图7中的a区域放大示意图；
25.图9为图7中的b区域放大示意图。
26.元件标号说明
27.100、c轴装置；110、c轴电机；120、c轴减速机；130、c轴制动器；131、c轴制动盘；132、c轴制动钳；140、c轴安装座；150、c轴编码器；200、双臂式箱体；210、第一腔室；220、第二腔室；230、盖体；300、a轴装置；310、a轴电机；311、第一齿槽；320、a轴减速机；321、第二齿槽；330、a轴支撑架；340、支架转轴；350、同步带；351、第三齿槽；360、a轴制动器；361、a轴制动盘；362、a轴制动钳；370、a轴编码器；400、主轴装置；410、第一安装板；420、第二安装板；430、主轴；440、主轴电机。
具体实施方式
28.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本实用新型实施例中使用的
术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本实用新型的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
29.须知，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
30.请参阅图1至图9，本实用新型提供一种双臂五轴头，包括：c轴装置100、双臂式箱体200、a轴装置300以及主轴装置400；c轴装置100上设置有c轴编码器150及c轴制动器130，所述c轴制动器130为盘式制动器；双臂式箱体200安装于所述c轴装置100上；a轴装置300安装于所述双臂式箱体200内，所述a轴装置300上设置有a轴编码器370及a轴制动器360，a轴制动器360为盘式制动器；主轴装置400安装于所述双臂式箱体200上并与所述a轴装置300连接；所述c轴装置100带动所述双臂式箱体200沿c轴的周向转动，所述a轴装置300带动所述主轴装置400沿a轴的周向转动。所述主轴装置400安装在双臂箱体300的中间位置，成环抱式结构；且所述主轴装置400的转动中心在所述c轴旋转中心的转动轴线和所述a轴旋转中心转动轴线的交点上，以便于调试五轴头的功能。
31.本实用新型双臂五轴头，通过在a轴与c轴上设置编码器及制动器能够有效提高分度的精度及稳定性，且制动器为盘式制动器，盘式制动器的制动速度快、效果好，且在制动过程中制动器损耗慢，有效解决了现有的五轴头由于分度控制装置损耗快而导致的分度精度低的问题。
32.请参阅图2至图3，在本实用新型一实施方式中，所述双臂式箱体200内设有第一腔室210及第二腔室220，所述第一腔室210与所述第二腔室220分别位于所述主轴装置400的两侧，所述第一腔室210的顶部与所述第二腔室220的顶部连通，所述主轴装置400分别位于第一腔室210与第二腔室220的外部。所述第一腔室210对应的壁体上设置有与主轴装置400对应的安装孔。所述第二腔室220对应的壁体上设置有与主轴装置400对应的安装孔。
33.请参阅图2至图6，在本实用新型一实施方式中，所述a轴装置300包括a轴电机310、a轴减速机320以及a轴支撑架330，所述a轴电机310及所述a轴减速机320分别安装于所述双臂式箱体200的第一腔室210内，且所述a轴电机310及所述a轴减速机320传动连接，所述a轴减速机320的输出轴的轴心线为a轴；所述a轴支撑架330安装于所述双臂式箱体200的第二腔室220内，所述a轴支撑架330内设置有支架转轴330，所述支架转轴330与所述a轴支撑架330转动连接，所述支架转轴330与a轴减速机320的输出轴同轴。a轴减速机320通过主轴装置400与支架转轴330连接，以实现带动a轴转轴转动。
34.请参阅图7至图9，在本实用新型一实施方式中，所述a轴制动器360包括a轴制动盘361及a轴制动钳362，所述a轴制动盘361与所述支架转轴330连接，所述a轴制动钳362安装于所述a轴支撑架330上。a轴制动盘361位于a轴制动钳362的钳爪之间。a轴制动钳362上设置有控制油路，通过控制油路控制a轴制动钳362以实现制动效果，控制油路与机床对应的控制单元连接。
35.在本实用新型一实施方式中，所述制动盘361上设置后若干个通孔。若干个通孔均匀的设置于制动盘上，以起到散热的作用。
36.请参阅图2，在本实用新型一实施方式中，所述a轴电机310与所述a轴减速机320通过同步带350连接。a轴电机310的输出轴上设置有第一齿槽310，a轴减速机320的输入轴上
设置有第二齿槽321，同步带350上设置有第三齿槽351，所述第一齿槽310及所述第二齿槽321分别与所述第三齿槽351啮合。通过齿槽啮合实现传动能够有效提供a轴电机310与a轴减速机320之间的传动效率。
37.请参阅图4、图7至图9，在本实用新型一实施方式中，所述主轴装置400包括：第一安装板410、第二安装板420及主轴430，所述第一安装板410与所述a轴减速机320的输出轴固定连接，所述第二安装板420与所述支架转轴330固定连接，所述主轴430固定安装于所述第一安装板410与所述第二安装板420之间。
38.请参阅图1及图4，在本实用新型一实施方式中，所述主轴430的端部设置有主轴电机440。主轴电机440用于驱动刀头，以实现对零件的加工。所述主轴430的内部为空心结构。空心结构能够有有效降低a轴电机310及c轴电机110的负荷重量，降低功耗，并且有利于增加使用寿命。
39.请参阅图1至图9，在本实用新型一实施方式中，所述c轴装置100包括：c轴电机110、c轴减速机120及c轴安装座140，所述c轴电机110与所述c轴减速机120连接，所述c轴减速机120安装于所述c轴安装座140的内部，所述c轴减速机120的输出轴与所述双臂式箱体200连接。c轴盘式制动器包括c轴制动盘131及c轴制动钳132，c轴制动盘131与c轴减速机120的输出轴固定连接，c轴制动钳132安装于c轴安装座140上，c轴制动盘131位于c轴制动钳132的钳爪之间。c轴制动钳132上设置有控制油路，通过控制油路控制c轴制动钳132以实现制动效果，控制油路与机床对应的控制单元连接。
40.请参阅图1至图3，在本实用新型一实施方式中，所述双臂式箱体200上设置有盖体230。盖体230的数量为两个，分别设置于第一腔室210的开口处及第二腔室220的开口处。盖体230既能保护对应的腔室内的部件又能起到防尘的作用。
41.在本实用新型一实施方式中，所述a轴电机310、c轴电机110以及主轴电机440均可为伺服电机。所述c轴安装座140为通用安装座，适用于多种机床。
42.在本实用新型中，a轴编码器、c轴编码器、a轴电机、c轴电机以及主轴电机分别连接plc控制器，由plc控制器进行控制。
43.本实用新型结构合理，通过c轴电机110带动c轴减速机120的输出轴进行旋转，通过a轴电机310带动a轴减速机320的输出轴进行旋转；且主轴装置400安装在双臂式箱体200的中间位置，所述主轴装置400的转动中心在所述c轴旋转中心的转动轴线和所述a轴旋转中心转动轴线的交点上，并跟随c轴和a轴减速机的输出端一起旋转；并通过c轴和a轴编码器实现精确定位，通过c轴和a轴涉刹车盘增加c轴和a轴使用的稳定性。同时c轴安装座140作为通用装置，适合安装应用在任一数控设备上，有效降低了企业的生产成本，具有广泛的应用范围。综上，本实用新型具备精度调试简便易操作，定位精度高，结构合理，成本价格低、安装方便，功能更齐全，使用更安全等优点。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。
44.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型，且不限制本实用新型的轴性，a轴的轴性也可是b轴轴性，任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效
修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。