本实用新型涉及机械加工装置技术领域，具体涉及一种可用于实现加工角度及位置同步调整的承载装置。
背景技术：
在生产和加工领域中，很多被加工工件由于体积、重量太大或其他原因无法装夹在旋转工作台上，当需要对这些工件进行旋转加工时，加工工具常常需要做旋转加工动作，而且这些工具在旋转的同时，还要在两个直线方向上做联动动作，如：焊枪焊接圆形焊缝同时摆动，油漆喷枪往复喷涂圆形工件，打磨机打磨圆形工件，等等。现阶段，人们一般采用工业机器人搭载相应的工具来实现上述功能，但工业机器人还存在以下缺点：工作时的运动干涉区域较大；承载有限，无法搭载重型的工具进行加工；编程相对复杂，需要较高的专业技能才能实现应用；价格高，不易维护，一般中小型企业难以承担其购置和维护成本。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷，提供一种实现结构简单、成本更低、具有重载能力、便于操作控制，可方便地实现大型工件圆形进行焊缝焊接、倒/圆角加工、镗铣加工等、能提高加工效果及精度的三轴联动旋转执行机构，该放置摆动装置非常适合用于承载焊枪、喷涂装置、磨具、铣具等工具进行焊接、喷漆、倒/圆角、镗铣等加工操作。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种三轴联动旋转执行机构，包括有旋转机构和装夹机构，通过将加工工具(如焊枪)安装在旋转机构上形成可围绕工件进行旋转的结构，旋转机构安装在装夹机构上，装夹机构与工件固定，其特征在于：还包括有一摆动机构，该摆动机构与旋转机构连接固定，加工工具安装在该摆动机构上形成可摆动结构；所述摆动机构包括有竖直滑台和水平滑台，两者分别设置有驱动机构，竖直滑台与旋转机构连接固定，水平滑台安装在竖直滑台上形成可上下移动结构；在水平滑台上安装有一可沿水平滑台进行水平移动的滑座，加工工具安装在该滑座上，由滑座带动加工工具水平接近或远离工件的加工部位。
进一步地，所述竖直滑台为一丝杆滑台，其上的驱动机构为竖直滑台驱动电机；在竖直滑台上设置有竖直且平行的竖直丝杆和竖直滑轨，竖直丝杆与竖直滑台驱动电机连接，水平滑台安装在竖直丝杆上形成可竖直运行结构，并且水平滑台还套设在竖直滑轨上形成竖直运行时的稳定导向结构。通过电机驱动水平滑台进行移动，其实现结构简单，移动精度高。
进一步地，所述水平滑台为一丝杆滑台，其上的驱动机构为水平滑台驱动电机；在水平滑台上设置有水平且平行的水平丝杆和水平滑轨，水平丝杆与水平滑台驱动电机通过皮带连接，滑座安装在水平丝杆上形成可水平运行结构，并且滑座还套设在水平滑轨上形成水平运行时的稳定导向结构。通过电机驱动滑座进行移动，实现结构简单，移动精度高。
进一步地，所述旋转机构包括有旋转轴和旋转驱动电机，旋转驱动电机固定在一安装板上，旋转轴与旋转驱动电机连接形成可旋转结构，并且旋转轴与工件的加工面形成基本垂直的结构；在旋转轴上固定有一安装支座，所述竖直滑台固定在该安装支座上，形成可与旋转轴同步旋转的结构，这种实现加工工具围绕工件旋转的结构非常简单、有效。该旋转轴可采用本申请人另案申请的实用新型专利“一种可防止管线缠绕的分段旋转轴”中公开的技术方案。
进一步地，在装夹机构中具有一朝上凸伸的固定轴，所述旋转轴的底端与该固定轴通过轴承连接成可旋转结构。
需要调整加工工具所处的区域时，旋转驱动电机工作，驱动旋转轴旋转，旋转轴带动安装支座旋转，安装支座带着竖直滑台同步旋转，如此即可将加工工具旋转到需要的区域位置。当加工完一个区域内的某一位置，因加工工具角度不合适无法再加工所需的位置时，此时启动水平滑台驱动电机和竖直滑台驱动电机，水平滑台沿竖直方向运动，滑座沿水平方向运动，两者配合实现对加工工具指向角度的调整，使加工工具继续指向该区域内的另一位置，即可继续进行加工，直到加工完成该区域后再旋转至另一加工区域。通过现有的电气系统将加工工具的竖直、水平直线运动与加工工具的旋转运动进行联动控制，使加工工具能在旋转的同时实现摆动，且加工工具的旋转速度、摆动速度、摆动轨迹可根据实际需求进行调整。
本实用新型通过将加工工具安装在以水平滑台及竖直滑台为主的摆动机构上，而摆动机构则安装在以旋转轴及旋转驱动电机为主的旋转机构上，通过控制系统的统一控制可实现加工工具在该机构上进行旋转运动的同时，还可在两个直线方向上做联动动作，且该机构由专门的控制系统控制，3个轴的运动参数可调，联动参数和联动轨迹可调；解决了在无法旋转的大型工件上进行旋转加工(如旋转摆动焊接、旋转喷涂、旋转打磨)的问题；机构运动干涉范围小，当一个大型工件上有多个部位需要进行旋转加工时，可布置多个该机构同时进行加工，提高效率；采用3轴联动旋转机构刚性好，避免机器人的关节机构，因而可以搭载重量较大的加工工具；其结构比工业机器人简单，瞬时响应性更高，可靠性也更高，成本更低；还可安装于不同的行走机构之上，配合辅助的定位、寻位机构，实现大型工件上不同部位的旋转加工。
附图说明
图1为本实用新型平面结构图；
图2为焊枪加工过程与工件配合的位置示意图。
图中，1为安装板，2为旋转轴，3为安装支座，4为装夹机构，5为焊枪，6为竖直滑台，7为水平滑台，8为水平滑台驱动电机，9为竖直滑台驱动电机，10为旋转驱动电机，11为固定轴，12为工件，13为滑座，14为水平丝杆，15为水平滑轨，16为竖直丝杆，17为竖直滑轨。
具体实施方式
本实施例中以焊接加工举例说明，参照图1和图2，所述三轴联动旋转执行机构，包括有旋转机构和装夹机构4，焊枪5安装在旋转机构上形成可围绕工件12进行旋转的结构，旋转机构安装在装夹机构4上，装夹机构4与工件12夹紧固定。还包括有一摆动机构，该摆动机构与旋转机构连接固定，焊枪5安装在该摆动机构上形成可摆动结构；所述摆动机构包括有竖直滑台6和水平滑台7，两者分别设置有驱动机构，竖直滑台6与旋转机构连接固定，水平滑台7安装在竖直滑台6上形成可上下移动结构；在水平滑台7上安装有一可沿水平滑台7进行水平移动的滑座13，焊枪5安装在该滑座13上，由滑座13带动焊枪5水平接近或远离工件12的焊接部位。
所述竖直滑台6为一丝杆滑台，其上的驱动机构为竖直滑台驱动电机9，一般采用伺服电机；在竖直滑台6上设置有竖直且平行的竖直丝杆16和竖直滑轨17，竖直丝杆16与竖直滑台驱动电机8皮带连接，水平滑台7安装在竖直丝杆16上形成可竖直运行结构，并且水平滑台7还套设在竖直滑轨17上形成竖直运行时的稳定导向结构，使水平滑台7的运行过程更为平稳。通过电机驱动水平滑台7进行移动，其实现结构简单，移动精度高。
所述水平滑台7为一丝杆滑台，其上的驱动机构为水平滑台驱动电机8；在水平滑台8上设置有水平且平行的水平丝杆14和水平滑轨15，水平丝杆14与水平滑台驱动电机8通过皮带连接，滑座13安装在水平丝杆14上形成可水平运行结构，并且滑座13还套设在水平滑轨15上形成水平运行时的稳定导向结构，使滑座13的运行过程更为平稳。通过电机驱动滑座13进行移动，实现结构简单，移动精度高。
所述旋转机构包括有旋转轴2和旋转驱动电机10，旋转驱动电机10固定在一安装板1上，旋转轴2与旋转驱动电机10连接形成可旋转结构，并且旋转轴2与工件12的焊接面形成基本垂直的结构；在旋转轴2上固定有一安装支座3，所述竖直滑台6固定在该安装支座3上，形成可与旋转轴2同步旋转的结构，这种实现焊枪5围绕工件12旋转的结构非常简单、有效。
在装夹机构4中具有一朝上凸伸的固定轴11，所述旋转轴2的底端与该固定轴11通过轴承连接成可旋转结构。
需要调整焊枪5所处的区域时，旋转驱动电机10工作，驱动旋转轴2旋转，旋转轴2带动安装支座3旋转，安装支座3带着竖直滑台6同步旋转，如此即可将焊枪5旋转到需要的区域位置。当焊完一个区域内的某一位置，因焊枪5角度不合适无法再焊接所需的位置时，此时启动水平滑台驱动电机8和竖直滑台驱动电机9，水平滑台7沿竖直方向运动，滑座13沿水平方向运动，两者配合实现对焊枪5指向角度的调整，使焊枪继续指向该区域内的另一位置，即可继续进行焊接，直到焊接完成该区域后再旋转至另一焊接区域。通过现有的电气系统将焊枪的竖直、水平直线运动与焊枪5的旋转运动进行联动控制，使焊枪5能在旋转的同时实现摆动，且焊枪5的旋转速度、摆动速度、摆动轨迹可根据实际需求进行调整。
目前，该装置已应用于圆搭焊接专机上，并且还可搭载油漆喷枪应用于圆柱形工件的喷涂作业，或搭载打磨机对圆柱形工件进行外表打磨或倒角作业等。
以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。