一种激光切割机的制作方法_3

文档序号:10200497阅读:来源:国知局
运两个转速可W对冲,最后使得B轴减速机24的输出 转速减小甚至为0,由此消除了加入到B轴电机驱动轴26上的转速,使得B轴驱动电机24保持 不动,最终实现对B轴和C轴之间禪合运动进行解禪的目的。
[0067] 可W理解的是:解禪的效果由C轴输入齿轮2、B轴解禪齿轮29、B轴驱动齿轮27、B轴 输入齿轮1之间的齿数比确定;如能恰当配置它们之间的齿数比,则可W实现完全的解禪。 关于各个齿轮之间的齿数比配置请根据具体产品设计要求计算,在此不再寶述。
[0068] 如前所述,本实施例中的B轴解禪齿轮29和B轴驱动齿轮27之间的差动式安装结构 可有不同方式。例如,B轴解禪齿轮29和B轴驱动齿轮27不是同轴安装,而是在两者之间设置 传动机构,运也可W反向传递C轴输入齿轮2的转速。再如,也可W通过电气控制系统来控制 B轴解禪齿轮29是否反馈C轴输入齿轮2的转速。运些方案可W实现前述差动式安装结构的 效果,但结构相对复杂,且成本较高。
[0069] 为此,本实施例巧妙构思了一种采用全机械方式来使实现上述解禪效果,具体是 通过差动谐波减速机来实现B轴解禪齿轮29和B轴驱动齿轮27之间的差动式安装,W下进一 步结合有关附图进一步详细描述。
[0070] 为了便于理解,先对图16-图17示出的差动谐波减速机的结构及工作原理进行说 明。
[0071] 如图16所示,本实施例中的谐波减速机28为差动谐波减速机。该差动谐波减速机 包括波发生器28-1(含波发生器凸轮28-1、波发生器轴承28-1-2、轴承保持架及加压器28-1-3等部件)、柔轮28-2、第一钢轮28-3(又称钢轮S)、第二钢轮28-4(又称钢轮D)、滚珠轴承 28-5、孔用C型卡环28-6、机壳28-7、内六角螺栓28-8等部件。该差动谐波减速机具有一个波 发生器、一个柔轮和两个钢轮,其中的两个钢轮共用一个波发生器和一个柔轮,其在功能上 相当于W特别方式安装的两个谐波减速机。
[0072] 在该差动谐波减速机中:刚轮S、钢轮D为带有内齿圈的刚性齿轮,相当于行星系中 的中屯、轮;柔轮28-2为可产生较大弹性变形的薄壁齿轮,其带有外齿圈,相当于行星齿轮; 波发生器28-1,是一个杆状部件,其两端装有滚珠轴承28-5W构成滚轮,相当于行星架。该 柔轮28-2的内孔直径略小于波发生器28-1的总长,故波发生器28-1装入柔轮28-2后,可迫 使柔轮28-2的剖面由原先的圆形变成楠圆形,其长轴两端附近的齿与刚轮S、钢轮D的齿完 全晒合,而短轴两端附近的齿则与刚轮完全脱开,周长上其他区段的齿则处于晒合和脱离 的过渡状态。当波发生器28-1连续转动时,柔轮28-2的变形不断改变,使柔轮28-2与刚轮S、 钢轮D的晒合状态也不断改变,由晒入、晒合、晒出、脱开、再晒入……,周而复始地进行,从 而实现柔轮28-2相对刚轮S和钢轮的往波发生器28-1相反方向的缓慢旋转。
[0073] 本实施例中,钢轮D与柔轮28-2齿数相同,作用相当于柔轮28-2;钢轮S比柔轮28-2 多出两个齿,相当于普通谐波减速机的钢轮。运样,因为钢轮S和钢轮D的齿数不同,它们的 转速也不相同,从而有助于实现B轴解禪齿轮29和B轴驱动齿轮27的差动式安装。具体安装 时,将B轴解禪齿轮29和B轴驱动齿轮27分别与钢轮S和钢轮D中的一个固定,就可W实现前 述的差动式安装方案。
[0074] 可W理解的是,差动谐波减速机的波发生器28-1、柔轮28-2及钢轮S和钢轮D可采 用固定不同元件的组合方式来实现特定的输入输出要求。考虑到安装的方便,本实施例W 固定柔轮28-2的方式来进行输入输出,其工作原理请参见图17所述:
[00巧]情形①一一输入:钢轮D;输出:钢轮S;固定:波发生器。此时,减速比为 。若 钢轮D输入转速Nd,则钢轮S输出转速

[0076] 情形②一一输入:波发生器;输出:钢轮S;固定:钢轮D。此时,减速比为
。若 波发生器输入转速Nd,则钢轮S输出转速

[0077] 情形③--合成①和②,则钢轮S输出转速馬=Wai +馬2
其中:V'表示波发生器与钢轮D旋转方向相同;表示波发生器与钢轮D旋转方向相反。
[0078] 根据上述原理,在差动谐波减速机上安装B轴解禪齿轮29,可W实现C轴与B轴之间 的运动解禪,进一步说明如下:
[0079] 如图15所示,本实施例中的B轴减速机28为差动谐波减速机,其中:波发生器28-1 为输入,其连接B轴驱动电机24的B轴电机驱动轴26;柔轮28-2固定;第一钢轮28-3即刚轮S, 固连有B轴驱动齿轮27;第二刚轮28-4即钢轮D,固连有B轴解禪齿轮29。运样,B轴解禪齿轮 29和B轴驱动齿轮27差动式安装到B轴减速机28上,由此可将B轴解禪齿轮29传递的C轴输入 齿轮2的转速与B轴驱动齿轮27传递的B轴输入齿轮1的转速进行抵消。
[0080] 本实施例通过采用固定柔轮28-2,并在钢轮S上加装B轴驱动齿轮27、在钢轮D上加 装B轴解禪齿轮29的安装方式,来实现C轴运动与B轴运动的解禪,进一步说明如下:
[0081 ] C轴驱动电机19固定不动时,C轴驱动齿轮23及C轴输入齿轮2均不动,此时B轴解禪 齿轮29没有输入而被固定,其相当于图17中的情形②。此时,B轴驱动电机24输入转速,然后 经过差动谐波减速机的钢轮S减速输出,并由此使得B轴输入齿轮1转动,最终通过B轴输入 轴4带动整个的B轴旋转轴转动。
[0082 ]当C轴驱动电机19旋转时,C轴驱动电机19经过谐波减速机22减速后,由C轴驱动齿 轮23带动带动C轴输入轴5旋转,其相当于C轴输入齿轮2运动。C轴一旦旋转,会导致B轴跟着 一起运动,相当于B轴输入齿轮1也会一起运动,由此产生了禪合运动,需要采用B轴解禪齿 轮29和差动谐波减速机来解禪。此时的工作方式,相当于图17中的情形①。
[0083] C轴转动时,C轴输入齿轮5运动,并由此带动B轴输入齿轮4运动。B轴输入齿轮4运 动时,相当于差动谐波减速机同时有了输入和输出。通过一定的减速比换算,就可W使得运 个输入和输出正好如图17中情形①所示,即使得B轴解禪齿轮29传递的C轴输入齿轮2的转 速与B轴驱动齿轮27传递的B轴输入齿轮1的转速抵消。由此保持B轴驱动电机24不运动,最 终实现B轴和C轴之间的运动解禪。
[0084] 本实施例中,B轴减速机28为差动谐波减速机,其用来差动式安装B轴解禪齿轮29 和B轴驱动齿轮27。作为谐波减速机,该B轴减速机28具有传动速比大、承载能力强、传动精 度好、传动效率高、运动平稳等优点。类似地,谐波减速机22也采用谐波减速机,该谐波减速 机的波发生器连接C轴驱动电机19,该谐波减速机的柔轮固定,谐波减速机的刚轮固连有C 轴驱动齿轮23。本实施例中,谐波减速机22、B轴减速机28均采用谐波减速机,传动特性十分 优良,对于提高激光切割头的控制精度十分有利。
[0085] 参见图3~图15,本实施例中的双摆头Sl用齿轮箱来安装有关动力装置及附件,具 体包括:C轴输入轴5、C轴输入齿轮2、C轴驱动电机19、谐波减速机22、C轴驱动齿轮23、B轴输 入轴4、B轴输入齿轮UB轴驱动电机24、B轴减速机28、B轴驱动齿轮27、B轴解禪齿轮29等,其 结构十分紧凑。齿轮箱中设及的各主要部件的安装方式如下所述。
[0086] 如图13所示,C轴输入轴5和B轴输入轴4和均有部分容纳于齿轮箱体3内,W便安装 相应的输入齿轮。C轴输入轴5在齿轮箱体3内的部分安装C轴输入齿轮2,其与同样在齿轮箱 体3内的C轴驱动齿轮23及B轴解禪齿轮29晒合;该C轴输入轴5与齿轮箱体3之间的连接部件 上安装轴承,W便支撑巧时罢臂6旋转。B轴输入轴4的一端用轴承4-1支撑于齿轮箱体3,另一 端用轴承4-2支撑于C轴摆臂6,运样B轴输入轴4可W相对于C轴摆臂6转动;该B轴输入轴4在 齿轮箱体3内的部分安装B轴输入齿轮1,其与同样在齿轮箱体3内的B轴驱动齿轮23晒合。
[0087] 如图14所示,C轴驱动电机19通过C轴驱动电机支撑座20安装于齿轮箱顶盖12;C轴 电机驱动轴21通过联轴器21-1与谐波减速机22的波发生器连接,该谐波减速机22的柔轮固 定,钢轮22-1上安装C轴驱动齿轮23,该C轴驱动齿轮23的齿轮轴通过轴承23-1支撑于齿轮 箱体3,使得谐波减速机22及上面安装的C轴驱动齿轮23整体容纳于齿轮箱体3内。
[0088] 如图15所示,B轴驱动电机24通过B轴驱动电机支撑座25安装于齿轮箱顶盖12;B轴 电机驱动轴26上安装B轴减速机28,该B轴减速机28的波发生器连接B轴电机驱动轴26,柔轮 固定,钢轮28-3上安装B轴驱动齿轮
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