一种单伺服驱动机械消隙的回转结构的制作方法

本实用新型涉及机加工设备技术领域，尤其涉及一种单伺服驱动机械消隙的回转结构。

背景技术：

当前机械加工制造业的发展，零件及模具结构愈来愈复杂，尺寸愈来愈庞大，常常需要对一次性在工作台上装夹的零件上的多个面、多个角度的位置上完成铣削、钻削、钻深孔、镗削、攻丝等多个工序加工。那么这就需要工作台旋转或者刀具旋转，或者刀具与工作台共同旋转来实现这样的功能，这就需要一种稳定可靠，承载能力强，精度高，没有传动间隙，特别是反向间隙的回转结构来满足加工需求。

现有的单伺服驱动回转结构无法真正的消除传动间隙；于是，现有技术采用的是双伺服电机通过双蜗杆或双齿轮驱动旋转板的形式，但是，这种方式因为需要两套伺服电机及配套元件，成本高。有鉴于此，发明人对现有的结构作出了改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种单伺服驱动机械消隙的回转结构，本回转结构具有制造成本低、控制简单和消除传动间隙的优点。

为实现上述目的，本实用新型的一种单伺服驱动机械消隙的回转结构，包括支撑架、中心轴、轴承组a和旋转板，所述中心轴与支撑架连接，所述旋转板通过轴承组a与中心轴活动连接，所述旋转板设置有大齿圈；

所述支撑架还设置有动力输出装置、第一联轴器、第一齿轮传动机构和第二齿轮传动机构，所述第一齿轮传动机构与大齿圈正向紧配啮合，所述第二齿轮传动机构与大齿圈反向紧配啮合，所述动力输出装置驱动第一齿轮传动机构，所述第一齿轮传动机构通过第一联轴器与第二齿轮传动机构联接。

进一步的，所述旋转板设置有T形槽，所述支撑架设置有拉紧油缸，所述拉紧油缸的活塞杆伸入T形槽中并可用于拉紧限制旋转板转动。

进一步的，所述第一齿轮传动机构包括齿轮轴a、轴承组b、伞齿轮a、轴承组c、轮轴a、轴承a和与大齿圈紧配啮合的小齿轮a，所述轮轴a的上端连接小齿轮a，所述轮轴a的下端连接伞齿轮a，所述轴承组c套于轮轴a的中部，所述齿轮轴a的一端穿过轴承组b，所述齿轮轴a的另一端穿过轴承a。

进一步的，所述第二齿轮传动机构包括齿轮轴b、轴承组d、伞齿轮b、轴承组e、轮轴b、轴承b和与大齿圈反向紧配啮合的小齿轮b，所述轮轴b的上端连接小齿轮b，所述轮轴b的下端连接伞齿轮b，所述轴承组e套于轮轴b的中部，所述齿轮轴b的一端穿过轴承组d，所述齿轮轴b的另一端穿过轴承b。

进一步的，所述支撑架的侧面设置有可拆卸连接的至少一个侧盖板。

进一步的，动力输出装置包括伺服电机、第二联轴器和减速机，减速机与伺服电机传动连接，减速机通过第二联轴器与第一齿轮传动联接。

进一步的，所述支撑架与旋转板之间设置有贴塑软带。

进一步的，所述旋转板设置有用于夹抵支撑架的扣板。

进一步的，所述旋转板的中心设置有压盖，所述压盖连接有圆光栅，所述中心轴设置有用于检测圆光栅的转动位置的读数头。

本实用新型的有益效果：本实用新型的一种单伺服驱动机械消隙的回转结构，本回转结构利用第一齿轮传动机构与大齿圈正向紧配啮合，再利用第二齿轮传动机构与大齿圈反向紧配啮合，从而消除齿轮传动的机械传动间隙，同时利用一套动力输出装置即可实现无间隙传动，降低了设备的制造成本，控制亦更加简单。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的左视图。

图3为本实用新型的俯视图。

图4为图1的A-A向剖视图。

图5为图4的B部放大图。

图6为图5的C-C向剖视图。

图7为图3的D-D向剖视图。

附图标记包括：

支撑架--1，中心轴--11，拉紧油缸--12，

轴承组a--13，侧盖板--14，读数头--15，

旋转板--2，大齿圈--21，T形槽--22，

压盖--23，扣板--24，动力输出装置--3，

伺服电机--31，第二联轴器--32，减速机--33，第一联轴器--4，

第一齿轮传动机构--5，齿轮轴a--51，轴承组b--52，

伞齿轮a--53，轴承组c--54，轮轴a--55，

轴承a--56，小齿轮a--57，第二齿轮传动机构--6，

齿轮轴b--61，轴承组d--62，伞齿轮b--63，

轴承组d--64，轮轴b--65，轴承b--66，

小齿轮b--67。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细的说明。

参见图1至图7，一种单伺服驱动机械消隙的回转结构，包括支撑架1、中心轴11、轴承组a13和旋转板2，所述中心轴11与支撑架1连接，所述旋转板2通过轴承组a13与中心轴11活动连接，所述旋转板2设置有大齿圈21；所述支撑架1还设置有动力输出装置3、第一联轴器4、第一齿轮传动机构5和第二齿轮传动机构6，所述第一齿轮传动机构5与大齿圈21正向紧配啮合，所述第二齿轮传动机构6与大齿圈21反向紧配啮合，所述动力输出装置3驱动第一齿轮传动机构5，所述第一齿轮传动机构5通过第一联轴器4与第二齿轮传动机构6联接。本回转结构的工作原理是：利用动力输出装置3驱动第一齿轮传动机构5，在第一联轴器4的作用下，第二齿轮传动机构6实现同步传动，所述第一齿轮传动机构5、第二齿轮传动机构6同时驱动大齿圈21，使旋转板2实现旋转，本回转结构利用第一齿轮传动机构5与大齿圈21正向紧配啮合，再利用第二齿轮传动机构6与大齿圈反向紧配啮合，从而消除齿轮传动的机械传动间隙，同时利用一套动力输出装置3即可实现无间隙传动，降低了设备的制造成本，控制亦更加简单。

在机加工过程中，对于工件的某个位置需要进行加工，此时，需要旋转板2保持较长时间的固定，在本方案中，所述旋转板2设置有T形槽22，所述支撑架1设置有拉紧油缸12，所述拉紧油缸12的活塞杆伸入T形槽22中并可用于拉紧限制旋转板2转动。当旋转板2需要定位时，利用拉紧油缸12的活塞杆从T形槽22中拉紧，使旋转板2与支撑架1保持固定，定位更加准确可靠，有利于提高加工精度。

本回转结构中，所述第一齿轮传动机构5包括齿轮轴a51、轴承组b52、伞齿轮a53、轴承组c54、轮轴a55、轴承a56和与大齿圈21紧配啮合的小齿轮a57，所述轮轴a55的上端连接小齿轮a57，所述轮轴a55的下端连接伞齿轮a53，所述轴承组c54套于轮轴a55的中部，所述齿轮轴a51的一端穿过轴承组b52，所述齿轮轴a51的另一端穿过轴承a56。动力输出装置3驱动齿轮轴a51，该齿轮轴a51带动伞齿轮a53，而伞齿轮a53同步带动小齿轮a57转动，从而驱动大齿圈21转动；

同样地，所述第二齿轮传动机构6包括齿轮轴b61、轴承组d62、伞齿轮b63、轴承组e、轮轴b65、轴承b66和与大齿圈21反向紧配啮合的小齿轮b67，所述轮轴b65的上端连接小齿轮b67，所述轮轴b65的下端连接伞齿轮b63，所述轴承组e套于轮轴b65的中部，所述齿轮轴b61的一端穿过轴承组d62，所述齿轮轴b61的另一端穿过轴承b66。在第一联轴器4的作用下，齿轮轴b61驱动伞齿轮b63，伞齿轮b63同时带动小齿轮b67，小齿轮b67同时驱动大齿圈21转动，需要说明的是：本回转结构中，第一齿轮传动机构5与第二齿轮传动机构6在通过第一联轴器4进行联接前，先对第一齿轮传动机构5或第二齿轮传动机构6进行预加载荷，优选是对第二齿轮传动机构6进行预加载荷，第二齿轮传动机构6预加载荷时，对第一齿轮传动机构5进行固定限制，防止第一齿轮传动机构5进行转动，第二齿轮传动机构6预加载荷同时带动大齿圈21转动，大齿圈21再反向带动小齿轮a57，小齿轮a57再反向带动伞齿轮a53，伞齿轮a53同时带动齿轮轴a51，直至第二齿轮传动机构6在预加载荷情况下转动至极限，即不能再转动为止，从而使上述所有齿轮间的传动间隙消除，此时，再将第一联轴器4将齿轮轴a51和齿轮轴b61进行联轴，最后达到机械消隙的目的，最终使本回转结构能够在进行多面铣削、钻削、深孔加工、镗孔及攻丝等加工需求。

在本技术方案中，所述支撑架的侧面设置有可拆卸连接的至少一个侧盖板14。所述侧盖板14可以设置于与第一联轴器4对应的位置，从而方便观察，当然，也可以考虑设置多个，在此不再一一说明。

在本技术方案中，动力输出装置3包括伺服电机31、第二联轴器32和减速机33，减速机33与伺服电机31传动连接，减速机33通过第二联轴器32与第一齿轮传动机构联接。工作时，伺服电机31驱动减速机33，由减速机33通过第二联轴器32与齿轮轴a51进行联接，结构简单，利用一个伺服电机31易于实现数字化精确控制。

在本技术方案，所述支撑架与旋转板2之间设置有贴塑软带。所述贴塑软带可以增加旋转板2与支撑架之间的滑动系数，当然，也可以采用液体静压方式，均能达到良好的滑动系数。

进一步的，所述旋转板2设置有用于夹抵支撑架的扣板24。所述扣板24沿圆周分设有多个，所述扣板24使旋转板2与支撑架之间保持良好的贴合作用，同时，在贴塑软带等作用下，所述旋转板2又能够相对支撑架实现旋转滑动。

在本技术方案中，所述旋转板2的中心设置有压盖23，所述压盖23连接有圆光栅，所述中心轴11设置有用于检测圆光栅的转动位置的读数头15。所述读数头15通过检测圆光栅从而得到旋转板2旋转的角度数据，该数据可直接用于参考数控操作。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。