專利名稱：一種數控加工設備用工具位置調整機構及數控加工設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及數控加工用機械臂機構及數控加工設備，具體說是一種調整數控加工設備工具位置的機構及具備工具位置調整機構的數控加工設備。
技術背景當前不論是機械加工業還是雕刻業，數控多功能加工設備一般只能完成四軸聯動加工，尤其是在立體雕刻業，四軸加工有很大的局限性，工具的位置可以上下、前后、左右變換，有的也可通過擺動調整工具位置，但都還是存在一定的局限性，在雕刻過程中不可避免存在一些加工盲區，因此現在市場上急需一種能完成像人的手臂一樣靈活的萬能多工位加工機。
實用新型內容本實用新型提供了一種數控加工設備用工具位置調整機構，它可以完成類似人類的曲臂和轉臂動作，將此機構安裝在數控加工設備現有的三軸工作臺上，并配合使用數控回轉工作臺，可實現六軸聯動，避免了在加工過程中出現加工盲區。數控加工設備的工具系統設置在工具座上。該數控加工設備用工具位置調整機構包括安裝在機床機架上的軸座，軸座中裝有主軸，主軸通過主軸傳動機構與驅動主軸轉動的主軸伺服電機相連；所述的工具座通過銷軸鉸接在所述主軸的前端；所述主軸的中段裝有沿主軸軸向平移的平移滑塊、繞主軸軸線轉動并與主軸和/或平移滑塊相對轉動的轉動滑塊，所述的平移滑塊、轉動滑塊軸向固設為一體；所述的轉動滑塊通過連桿與所述的工具座聯接；所述的平移滑塊上裝有絲桿，且絲桿與所述主軸平行，絲桿通過絲桿傳動機構與驅動絲桿轉動的絲桿伺服電機相連。其進一步的技術方案該數控加工設備用工具位置調整機構中，所述的主軸通過主軸蝸輪副與主軸伺服電機相連。該數控加工設備用工具位置調整機構中，所述的絲桿通過絲桿蝸輪副與絲桿伺服電機相連。該數控加工設備用工具位置調整機構中，所述平移滑塊活動套置在主軸上，所述轉動滑塊可相對轉動的套置在平移滑塊上。本實用新型還提供一種數控加工設備，包括機架、工具座及設置在工具座上的工具系統；還包括三軸工作臺、回轉工作臺，三軸工作臺上設置有工具位置調整機構；該工具位置調整機構包括安裝在機架上的軸座，軸座中裝有主軸，主軸通過主軸傳動機構與驅動主軸轉動的主軸伺服電機相連；所述的工具座通過銷軸鉸接在所述主軸的前端；[0015]所述主軸的中段裝有沿主軸軸向平移的平移滑塊、繞主軸軸線轉動并與主軸和/或平移滑塊相對轉動的轉動滑塊，所述的平移滑塊、轉動滑塊軸向固設為一體；所述的轉動滑塊通過連桿與所述的工具座聯接；所述的平移滑塊上裝有絲桿，且絲桿與所述主軸平行，絲桿通過絲桿傳動機構與驅動絲桿轉動的絲桿伺服電機相連。其進一步的技術方案在該數控加工設備中，所述的主軸通過主軸蝸輪副與主軸伺服電機相連。在該數控加工設備中，所述的絲桿通過絲桿蝸輪副與絲桿伺服電機相連。在該數控加工設備中，所述平移滑塊活動套置在主軸上，所述轉動滑塊可相對轉動的套置在平移滑塊上。 更進一步的該數控加工設備中，所述的工具系統設有三組，與之相對應所述的工具位置調整機構也設有三組，所述的工具系統、工具位置調整機構構成三組不同工位的加工單位；三組工具位置調整機構的主軸伺服電機為同一臺電機，三組工具位置調整機構的絲桿伺服電機為同一臺電機。本實用新型具有以下突出的有益效果I、絲桿伺服電機轉動時，可帶動轉動滑塊和平移滑塊前后平移，通過連桿帶動工具繞銷軸擺動，實現屈臂動作。主軸伺服電機轉動時，帶動工具座軸向旋轉，實現轉臂動作。由于轉動滑塊和平移滑塊可相對轉動，故而，屈臂動作與轉臂動作互不干涉；將該數控加工設備用工具位置調整機構安裝在數控加工設備現有的三軸工作臺上，并配合使用數控回轉工作臺，可實現六軸聯動，避免了在加工過程中出現加工盲區。2、使用蝸輪副將多個加工單元連接起來，實現多工位同步加工。3、工具座上可安裝不同的工具，從而實現不同的加工方式。如安裝刻刀可實現雕刻加工，安裝焊槍可完成焊接作業等。
以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的說明圖I為數控加工設備用工具位置調整機構實施例的局部結構示意圖；圖2為數控加工設備用工具位置調整機構實施例的屈臂狀態的局部結構示意圖；圖3為數控加工設備實施例中工具位置調整機構處的局部結構示意圖；圖中1工具座，2銷軸，3連桿，4轉動滑塊，5平移滑塊，6絲桿，7軸座，8機床機架，9主軸，10絲桿伺服電機，11絲桿蝸輪副，12主軸伺服電機，13主軸蝸輪副。
具體實施方式
如
圖1、2所示，該數控加工設備用工具位置調整機構，包括安裝在機床機架8上的軸座7，軸座7中裝有主軸9，主軸9通過主軸傳動機構與驅動主軸轉動的主軸伺服電機12相連。工具座I通過銷軸2鉸接在主軸9的前端。主軸9的中段裝有沿主軸9軸向平移的平移滑塊5、繞主軸9軸線轉動并與主軸9和/或平移滑塊5相對轉動的轉動滑塊4，所述的平移滑塊5、轉動滑塊4軸向固設為一體。該機構中，平移滑塊5套置在主軸9上，轉動滑塊4可相對轉動的套置在平移滑塊5上。作為其他實施方式，轉動滑塊4也可直接套置在主軸9上，但加工、安裝均比上述方式復雜。轉動滑塊4通過連桿3與工具座I聯接。平移滑塊5上裝有絲桿6，且絲桿6與主軸9平行，絲桿6通過絲桿傳動機構與驅動絲桿轉動的絲桿伺服電機10相連。該數控加工設備用工具位置調整機構中，采用主軸蝸輪副13作為主軸傳動機構，采用絲桿蝸輪副11作為絲桿傳動機構，如圖3所示。作為其他的實施方式，也可采用齒輪傳動等其他傳動方式，但蝸輪副結構更簡單、緊湊，所以優選蝸輪副傳動。 使用時，將該工具位置調整機構安裝在數控加工設備的三軸工作臺上，并配合使用數控回轉工作臺，即可實現六軸聯動加工。其工作原理絲桿伺服電機10轉動時，絲桿伺服電機10通過絲桿蝸輪副11帶動絲桿6旋轉，絲桿6帶動平移滑塊5前后平移，平移滑塊5上的轉動滑塊4通過連桿3帶動工具座I繞銷軸擺動，實現屈臂動作，如圖2所示。主軸伺服電機12轉動時通過主軸蝸輪副13帶動主軸9旋轉，主軸9帶動工具座I軸向旋轉，實現轉臂動作，由于轉動滑塊4和平移滑塊5可相對轉動，故而，屈臂動作與轉臂動作互不干涉。本實用新型的數控加工設備，主要包括機床機架8、工具座I、設置在工具座I上的工具系統，還包括三軸工作臺、回轉工作臺、工具位置調整機構。所述的工具位置調整機構，即為上述數控加工設備用工具位置調整機構，結構相同不再贅述。此外，該數控加工設備的工具系統設有三組，與之相對應所述的工具位置調整機構也設有三組，所述的工具系統、工具位置調整機構構成三組不同工位的加工單位；三組工具位置調整機構的主軸伺服電機為同一臺電機，三組工具位置調整機構的絲桿伺服電機為同一臺電機，如圖3所示，即絲桿蝸輪副11和主軸渦輪副13可連接多個加工單元，從而實現多工位同步加工，進一步提高工作效率，而且節約能源。
權利要求1.一種數控加工設備用工具位置調整機構，工具系統設置在工具座上，其特征是 該機構包括安裝在機床機架上的軸座，軸座中裝有主軸，主軸通過主軸傳動機構與驅動主軸轉動的主軸伺服電機相連； 所述的工具座通過銷軸鉸接在所述主軸的前端； 所述主軸的中段裝有沿主軸軸向平移的平移滑塊、繞主軸軸線轉動并與主軸和/或平移滑塊相對轉動的轉動滑塊，所述的平移滑塊、轉動滑塊軸向固設為一體； 所述的轉動滑塊通過連桿與所述的工具座聯接； 所述的平移滑塊上裝有絲桿，且絲桿與所述主軸平行，絲桿通過絲桿傳動機構與驅動絲桿轉動的絲桿伺服電機相連。
2.根據權利要求I所述的一種數控加工設備用工具位置調整機構，其特征是所述的主軸通過主軸蝸輪副與主軸伺服電機相連。
3.根據權利要求I所述的一種數控加工設備用工具位置調整機構，其特征是所述的絲桿通過絲桿蝸輪副與絲桿伺服電機相連。
4.根據權利要求I所述的一種數控加工設備用工具位置調整機構，其特征是所述平移滑塊活動套置在主軸上，所述轉動滑塊可相對轉動的套置在平移滑塊上。
5.一種數控加工設備，包括機架、工具座及設置在工具座上的工具系統；還包括三軸工作臺、回轉工作臺；其特征是所述的三軸工作臺上設置有工具位置調整機構，該工具位置調整機構包括安裝在機架上的軸座，軸座中裝有主軸，主軸通過主軸傳動機構與驅動主軸轉動的主軸伺服電機相連； 所述的工具座通過銷軸鉸接在所述主軸的前端； 所述主軸的中段裝有沿主軸軸向平移的平移滑塊、繞主軸軸線轉動并與主軸和/或平移滑塊相對轉動的轉動滑塊，所述的平移滑塊、轉動滑塊軸向固設為一體； 所述的轉動滑塊通過連桿與所述的工具座聯接； 所述的平移滑塊上裝有絲桿，且絲桿與所述主軸平行，絲桿通過絲桿傳動機構與驅動絲桿轉動的絲桿伺服電機相連。
6.根據權利要求5所述的一種數控加工設備，其特征是所述的主軸通過主軸蝸輪副與主軸伺服電機相連。
7.根據權利要求5所述的一種數控加工設備，其特征是所述的絲桿通過絲桿蝸輪副與絲桿伺服電機相連。
8.根據權利要求5所述的一種數控加工設備，其特征是所述平移滑塊活動套置在主軸上，所述轉動滑塊可相對轉動的套置在平移滑塊上。
9.根據權利要求5-8所述的任一一種數控加工設備，其特征是所述的工具系統設有三組，與之相對應所述的工具位置調整機構也設有三組，所述的工具系統、工具位置調整機構構成三組不同工位的加工單位；三組工具位置調整機構的主軸伺服電機為同一臺電機，三組工具位置調整機構的絲桿伺服電機為同一臺電機。
專利摘要一種數控加工設備用工具位置調整機構及數控加工設備,其工具位置調整機構包括安裝在機床機架上的軸座，軸座中裝有主軸，主軸通過主軸傳動機構與驅動主軸轉動的主軸伺服電機相連；工具座通過銷軸鉸接在所述主軸的前端；主軸的中段裝有沿主軸軸向平移的平移滑塊、繞主軸軸線轉動并與主軸和/或平移滑塊相對轉動的轉動滑塊，平移滑塊、轉動滑塊軸向固設為一體；轉動滑塊通過連桿與所述的工具座聯接；平移滑塊上裝有絲桿，且絲桿與所述主軸平行，絲桿通過絲桿傳動機構與驅動絲桿轉動的絲桿伺服電機相連。將此機構安裝在數控加工設備現有的三軸工作臺上，并配合使用數控回轉工作臺，可實現六軸聯動，避免了在加工過程中出現加工盲區。
文檔編號B23Q1/48GK202622350SQ20122015389
公開日2012年12月26日 申請日期2012年4月13日 優先權日2012年4月13日
發明者萬軍 申請人:萬軍