第四、五軸夾具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工裝夾具，特別涉及一種適用于高精密產(chǎn)品加工的第四、五軸夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]電子突飛猛進(jìn)的發(fā)展，目前電子產(chǎn)品內(nèi)的零部件尺寸越來越小，精度越來越高，尤其有的零件多個(gè)不同方向的表面都需要進(jìn)行機(jī)加工，目前常用的加工方式是將零件固定在CNC工作臺(tái)上，刀具先加工一個(gè)面，然后再將產(chǎn)品拆卸下來換面重新定位，然后CNC再加工其它的面，該種加工方式需要多次定位，造成累計(jì)公差大，產(chǎn)品加工精度低，而且目前自動(dòng)化加工設(shè)備中普遍采用普通的電機(jī)，一旦斷電或者出現(xiàn)機(jī)器故障對(duì)機(jī)器進(jìn)行維修后，通電時(shí)，機(jī)器都需要自動(dòng)回原點(diǎn)對(duì)正，這就存在一些問題，比如可能造成機(jī)器回原點(diǎn)時(shí)與加工加床上其它部件發(fā)生干涉，造成碰撞損傷，也浪費(fèi)加工時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種第四、五軸夾具，該第四、五軸夾具傳動(dòng)精度高，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品一次定位多面進(jìn)行加工，斷電后無需回原點(diǎn)能夠繼續(xù)加工，加工效率高，安全可靠。
[0004]本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種第四、五軸夾具，包括第一、二本體、第一、二諧波減速機(jī)、第一、二電機(jī)、工裝夾具和控制器，第一諧波減速機(jī)的鋼輪固定安裝于第一本體內(nèi)，第一伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出端與第一諧波減速機(jī)的波形發(fā)生器固定連接，第二本體與第一諧波減速機(jī)的柔輪固定連接，第二諧波減速機(jī)的鋼輪固定安裝于第二本體內(nèi)，第二伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出端與第二諧波減速機(jī)的波形發(fā)生器固定連接，所述第一、二諧波減速機(jī)的軸向互相垂直，工裝夾具固定安裝于第二諧波減速機(jī)的柔輪上，工裝夾具上設(shè)有用于定位產(chǎn)品的固定裝置，第一、二電機(jī)上分別設(shè)有第一、二編碼器，第一、二編碼器分別與控制器電連接，控制器控制第一、二電機(jī)工作。
[0005]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一諧波減速機(jī)的旋轉(zhuǎn)主軸為中空軸。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一本體完全包覆第一諧波減速機(jī)，還設(shè)有支架和底座，支架固定安裝于底座上，支架上端固定支撐于第一本體圓周外側(cè)壁下側(cè)。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一、二電機(jī)均為剎車制動(dòng)伺服電機(jī)。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，還設(shè)有一定位盤，該定位盤固定安裝于第一諧波減速機(jī)的柔輪上，定位盤與第二主體固連，該定位盤上形成有安裝孔。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述定位盤上的安裝孔與CNC機(jī)床原裝四軸安裝孔對(duì)應(yīng)一致。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制器上設(shè)有與CNC控制系統(tǒng)電性連接的快插接
□ O
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，還設(shè)有一觸摸屏，該觸摸屏與控制器電連接。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用第一、二諧波減速機(jī)進(jìn)行動(dòng)力傳動(dòng)，其位置精度與重復(fù)定位精度高，體積小，高扭矩輸出無空回，傳動(dòng)效率高，噪聲低，其能夠承受巨大的扭矩，剛性大，不易損壞，采用帶編碼器的第一、二電機(jī)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，控制器能夠?qū)崟r(shí)感知第一、二電機(jī)轉(zhuǎn)過角度，了解產(chǎn)品位置信息，機(jī)器斷電后再通電無需重新回原點(diǎn)對(duì)正，可繼續(xù)工作，節(jié)省了對(duì)正時(shí)間，提高了加工效率，避免了機(jī)器自動(dòng)回原點(diǎn)對(duì)正與加工機(jī)床其它部件發(fā)生碰撞損傷，該第四、五軸夾具實(shí)現(xiàn)了五軸加工，加工精度高，能夠加工各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，適用于高精密零部件的加工，加工效率高。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的立體圖；
[0014]圖2為本發(fā)明的第一分解圖；
[0015]圖3為本發(fā)明的第二分解圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例:一種第四、五軸夾具，包括第一、二本體1、2、第一、二諧波減速機(jī)3、4、第一、二電機(jī)5、6、工裝夾具和控制器，第一諧波減速機(jī)的鋼輪固定安裝于第一本體內(nèi)，第一伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出端與第一諧波減速機(jī)的波形發(fā)生器固定連接，第二本體與第一諧波減速機(jī)的柔輪固定連接，第二諧波減速機(jī)的鋼輪固定安裝于第二本體內(nèi)，第二伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出端與第二諧波減速機(jī)的波形發(fā)生器固定連接，所述第一、二諧波減速機(jī)3、4的軸向互相垂直，工裝夾具固定安裝于第二諧波減速機(jī)的柔輪上，工裝夾具上設(shè)有用于定位產(chǎn)品的固定裝置，第一、二電機(jī)5、6上分別設(shè)有第一、二編碼器，第一、二編碼器分別與控制器電連接，控制器控制第一、二電機(jī)5、6工作。
[0017]工作原理如下:該裝置使用時(shí)安裝于CNC機(jī)床的工作臺(tái)上，通過控制器驅(qū)動(dòng)第一、二伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品可以在兩個(gè)相互垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)，第一諧波減速機(jī)的柔輪形成CNC機(jī)床的第四軸，第二諧波減速機(jī)的柔輪形成CNC機(jī)床的第五軸，實(shí)現(xiàn)了五軸加工，第一、二編碼器能夠?qū)崟r(shí)向控制器發(fā)送第一、二電機(jī)5、6位置脈沖信號(hào)，即使在突然斷電或者故障維修后控制器也能準(zhǔn)確了解產(chǎn)品的實(shí)際位置，第四、五軸夾具無需再重新回原點(diǎn)可直接繼續(xù)加工，減少了重新定位的時(shí)間，提高了加工效率，同時(shí)避免第四、五軸通電回原點(diǎn)與CNC其它部件發(fā)生碰撞，該第四、五軸夾具使用時(shí)，工件一次裝夾可以完成多個(gè)面的加工，且加工精度高，且第一電機(jī)通過第一諧波減速機(jī)與第二主體連接，第二主體上的第二電機(jī)通過第二諧波減速機(jī)與工裝夾具連接，由于諧波減速機(jī)特殊的嚙合傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，鋼輪和柔輪之間無間隙，其位置精度與重復(fù)定位精度高，體積小，高扭矩輸出無空回，傳動(dòng)效率高，噪聲低，每一時(shí)刻在180度對(duì)位方向的位置上都有30%左右的齒處于嚙合狀態(tài)，其能夠承受巨大的扭矩，不易損壞，適用于精密零件的加工制造。
[0018]所述第一諧波減速機(jī)的旋轉(zhuǎn)主軸為中空軸，采用中空軸方便第五軸的線纜從中心穿過，工裝夾具用的氣管也可以從中空軸內(nèi)穿過，方便線纜的布局和安裝，避免線纜纏繞。
[0019]所述第一本體完全包覆第一諧波減速機(jī)，還設(shè)有支架7和底座8，支架7固定安裝于底座8上，支架7上端固定支撐于第一本體圓周外側(cè)壁下側(cè)，該結(jié)構(gòu)形成了簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)能夠抵抗刀具加工時(shí)因沖擊力過大而造成的彈性形變。
[0020]所述第一、二電機(jī)5、6均為剎車制動(dòng)伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了剎車功能，出現(xiàn)問題時(shí)，能夠快速停止旋轉(zhuǎn)。
[0021]還設(shè)有一定位盤9，該定位盤9固定安裝于第一諧波減速機(jī)的柔輪上，定位盤9與第二主體固連，該定位盤9上形成有安裝孔10，定位盤9可以設(shè)計(jì)成與第二主體一體成形結(jié)構(gòu)，提高整體支撐強(qiáng)度，和加工定位精度，安裝孔10可以用來安裝工裝夾具，在不需要第五軸時(shí)，工裝夾具可以直接安裝在定位盤9上，實(shí)現(xiàn)四軸加工，實(shí)現(xiàn)靈活應(yīng)用。
[0022]所述定位盤9上的安裝孔10與CNC機(jī)床原裝四軸安裝孔10對(duì)應(yīng)一致。
[0023]所述控制器上設(shè)有與CNC控制系統(tǒng)電性連接的快插接口，這樣該第四、五軸夾具能夠在加工機(jī)床上單獨(dú)使用，自行通過控制器控制，也可以與CNC配合使用，通過控制器與CNC的控制系統(tǒng)快速插接實(shí)現(xiàn)通信控制，進(jìn)而由CNC控制系統(tǒng)控制整個(gè)第四軸夾具工作。
[0024]還設(shè)有一觸摸屏，該觸摸屏與控制器電連接，通過觸摸屏能夠修改參數(shù)和顯示工裝夾具位置狀態(tài)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種第四、五軸夾具，其特征在于:包括第一、二本體(1、2)、第一、二諧波減速機(jī)(3、4)、第一、二電機(jī)(5、6)、工裝夾具和控制器，第一諧波減速機(jī)的鋼輪固定安裝于第一本體內(nèi)，第一伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出端與第一諧波減速機(jī)的波形發(fā)生器固定連接，第二本體與第一諧波減速機(jī)的柔輪固定連接，第二諧波減速機(jī)的鋼輪固定安裝于第二本體內(nèi)，第二伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出端與第二諧波減速機(jī)的波形發(fā)生器固定連接，所述第一、二諧波減速機(jī)的軸向互相垂直，工裝夾具固定安裝于第二諧波減速機(jī)的柔輪上，工裝夾具上設(shè)有用于定位產(chǎn)品的固定裝置，第一、二電機(jī)上分別設(shè)有第一、二編碼器，第一、二編碼器分別與控制器電連接，控制器控制第一、二電機(jī)工作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的第四、五軸夾具，其特征在于:所述第一諧波減速機(jī)的旋轉(zhuǎn)主軸為中空軸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的第四、五軸夾具，其特征在于:所述第一本體完全包覆第一諧波減速機(jī)，還設(shè)有支架(7)和底座(8)，支架固定安裝于底座上，支架上端固定支撐于第一本體圓周外側(cè)壁下側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的第四、五軸夾具，其特征在于:所述第一、二電機(jī)均為剎車制動(dòng)伺服電機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的第四、五軸夾具，其特征在于:還設(shè)有一定位盤(9)，該定位盤固定安裝于第一諧波減速機(jī)的柔輪上，定位盤與第二主體固連，該定位盤上形成有安裝孔(1)06.根據(jù)權(quán)利要求1所述的第四、五軸夾具，其特征在于:所述定位盤上的安裝孔與CNC機(jī)床原裝四軸安裝孔對(duì)應(yīng)一致。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的第四、五軸夾具，其特征在于:所述控制器上設(shè)有與CNC控制系統(tǒng)電性連接的快插接口。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的第四、五軸夾具，其特征在于:還設(shè)有一觸摸屏，該觸摸屏與控制器電連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種第四、五軸夾具，第一諧波減速機(jī)的鋼輪固定安裝于第一本體內(nèi)，第一伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)第一諧波減速機(jī)的波形發(fā)生器，第二本體與第一諧波減速機(jī)的柔輪固連，第二諧波減速機(jī)的鋼輪固定于第二本體內(nèi)，第二伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)第二諧波減速機(jī)的波形發(fā)生器，第一、二諧波減速機(jī)的軸向互相垂直，設(shè)有用于定位產(chǎn)品的固定裝置的工裝夾具固定于第二諧波減速機(jī)的柔輪上，第一、二電機(jī)上分別設(shè)有第一、二編碼器，第一、二編碼器分別與控制器電連接，控制器控制第一、二電機(jī)工作，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了五軸加工，加工精度高，能夠加工各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，適用于高精密零部件的加工，加工效率高。
【IPC分類】B23Q1/25, B23Q3/06
【公開號(hào)】CN105014439
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510507647
【發(fā)明人】宇金龍, 劉正軍
【申請(qǐng)人】昆山冠品優(yōu)精密機(jī)械有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年8月18日