体示意简图。
[0022]图4为本发明的外翻转体安装示意图。
[0023]图5为本发明的微动部分立体示意图。
[0024]图6为本发明的丝杠安装示意图。
[0025]图7为本发明的内翻转体安装示意图。
[0026]图中标号:1-内翻转体；2_不完全齿轮(从动轮)；3_外翻转体；4-丝杠；5_力矩电机；6-小直径齿轮(主动轮);7_蜗轮蜗杆减速器；8_底座；9_立柱；10_大齿圈；
11-力矩电机；12_齿轮；13_工作台台面；14_伺服电机；15_外轴；16_双列圆柱滚子轴承；17_连接横梁；18_重载线性滑轨；19_旋转编码器；20_内轴；21_双列圆柱滚子轴承；22-圆锥滚子轴承；23_检测轴；24_丝杠螺母；25_摆动块；26_圆柱滚子轴承。
[0027]【具体实施方式】下面就结合附图对本发明作详细说明
[0028]如图1一4所示，立柱9固定在变位机底座8上，外翻转体3与内翻转体I均安装在立柱上且与转轴同心，所述内翻转体由力矩电机5与丝杠4驱动翻转，由力矩电机11通过齿轮12与大齿圈10驱动回转，工作台台面13安装在内翻转体上，外翻转体3呈U型，通过一对双列圆柱滚子轴承16安装在立柱9的外轴15上，安装处位于立柱外侧，所述外翻转体的两侧分别具有与外轴同轴的大直径不完全齿轮(从动轮)2，不完全齿轮2通过螺栓固定在外翻转体的外侧，每一侧的不完全齿轮均由伺服电机14和蜗轮蜗杆减速器7驱动，所述伺服电机14和蜗轮蜗杆减速器7均安装在底座8上，伺服电机的输出端与蜗轮蜗杆减速器的输入端相连，蜗轮蜗杆减速器的输出端与小直径齿轮(主动轮)6相连，该小齿轮与不完全齿轮啮合在一起形成不完全齿轮机构，伺服电机通过减速器和不完全齿轮驱动外翻转体绕外轴翻转，翻转结束后通过蜗轮蜗杆减速器的自锁将其抱死，外翻转体位置刚性固定。
[0029]如图5— 7所示，本发明微动部分与现有技术基本相同，即内翻转体I通过一对圆锥滚子轴承22和一对双列圆柱滚子轴承21安装在立柱9内侧，内轴20与宏动部分的外轴同轴设置，丝杠螺母24安装在摆动块25上，摆动块通过圆柱滚子轴承26安装在内翻转体上，可在内翻转体上摆动，丝杠4安装在连接横梁17上，连接横梁通过4组重载线性滑轨18安装在外翻转体3上，连接横梁可沿线性滑轨移动，以保证丝杠可以将直线运动转换为旋转运动，力矩电机5驱动丝杠实现内翻转体翻转，旋转编码器19安装在立柱上，检测轴23一端与内翻转体的内轴20固接，另一端安装在旋转编码器内，编码器只检测内翻转体的翻转角度(闭环控制)。
[0030]如图1一7所示，实际工作时，伺服电机14通过蜗轮蜗杆减速器7驱动小直径齿轮6，小直径齿轮驱动不完全齿轮2，实现对外翻转体3的驱动，外翻转体以目标角度(0° —70° )进行快速大行程翻转，翻转停止时通过蜗轮蜗杆减速器的自锁将其抱死，外翻转体位置固定，此过程为开环控制；由于不完全齿轮精度较低且传动链误差较大，此时旋转编码器19检测内翻转体I的翻转角度，可得到相对于目标角度的微小差值角度，然后，丝杠4驱动内翻转体以差值角度进行翻转，丝杠驱动过程为闭环控制，内翻转体小角度精确翻转到达目标角度后，驱动丝杠的力矩电机5内置的刹车器将丝杠抱死，工作台的最终定位精度取决于微动部分，定位精度可达8"，翻转运动结束，工作台的回转运动由两个力矩电机11通过齿轮12与大齿圈10驱动实现。
【主权项】
1.一种精密双驱动重载切削变位机，包括工作台台面、底座、固定在底座上的左右立柱以及工作台台面翻转机构，工作台台面翻转机构是由外翻转体的宏动部分和两个丝杠驱动的内翻转体的微动部分串联组成；所述外翻转体通过轴承安装在立柱外侧，所述内翻转体通过轴承安装在立柱中间，其翻转轴与外翻转体的翻转轴同心，丝杠固定在外翻转体上，丝杠螺母安装在内翻转体上，丝杠驱动内翻转体相对于外翻转体进行小角度翻转，实现工作台台面翻转角度的微动精调；所述工作台台面安装在内翻转体上，由力矩电机通过齿轮和齿圈驱动回转；其特征是:所述外翻转体的转动通过不完全齿轮机构驱动，所述不完全齿轮机构由伺服电机和蜗轮蜗杆减速机驱动，从而使外翻转体相对于底座进行大角度翻转，实现工作台台面翻转角度的宏动粗调。
2.根据权利要求1所述的精密双驱动重载切削变位机，其特征是:所述不完全齿轮机构包括大直径不完全齿轮及小直径齿轮，所述伺服电机的输出端与蜗轮蜗杆减速器的输入端相连，蜗轮蜗杆减速器的输出端与小直径齿轮相连，小齿轮与不完全齿轮啮合在一起。
3.根据权利要求1所述的精密双驱动重载切削变位机，其特征是:所述外翻转体的定位通过蜗轮蜗杆减速器的自锁功能实现。
4.根据权利要求1所述的精密双驱动重载切削变位机，其特征是:所述丝杠的力矩电机内置有刹车器，到达工作台台面的工作角度后，该内置刹车器将丝杠锁紧，完成工作台的翻转运动。
5.根据权利要求1所述的精密双驱动重载切削变位机，其特征是:所述丝杠螺母通过摆动块和轴承安装在内翻转体上，可在内翻转体上摆动，所述丝杠通过连接横梁和4组重载线性滑轨安装在外翻转体上，连接横梁可沿线性滑轨移动，以保证丝杠可以将直线运动转换为旋转运动，驱动内翻转体转动。
6.根据权利要求1所述的精密双驱动重载切削变位机，其特征是:所述宏动部分为开环控制。
7.根据权利要求1所述的精密双驱动重载切削变位机，其特征是:所述微动部分为闭环控制。
8.根据权利要求7所述的精密双驱动重载切削变位机，其特征是:该闭环控制由回转编码器完成，回转编码器安装在立柱上，通过检测轴与内翻转体的内轴相连。
【专利摘要】一种精密双驱动重载切削变位机，丝杠驱动内翻转体相对于外翻转体进行小角度翻转，实现工作台台面翻转角度的微动精调；所述工作台台面安装在内翻转体上，由力矩电机通过齿轮和齿圈驱动回转；所述外翻转体的转动通过不完全齿轮机构驱动，所述不完全齿轮机构由伺服电机和蜗轮蜗杆减速机驱动，从而使外翻转体相对于底座进行大角度翻转，实现工作台台面翻转角度的宏动粗调。本发明与现有技术相比具有大大降低生产成本，加工效率高，维护和维修方便等优点。
【IPC分类】B23Q1-64
【公开号】CN104625771
【申请号】CN201410827445
【发明人】吴凤和, 刘子健, 陈恩平
【申请人】燕山大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月26日