一種反饋式防滯后運動蝸桿軸系的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及屬于數控機床技術領域，特別是一種反饋式防滯后運動蝸桿軸系。
【背景技術】
[0002]隨著科技的進步，大重型高精密零件需求量不斷增加，如風電齒輪、船用螺旋槳等，這極大的推動了大重型數控回轉工作臺的發展。蝸桿軸系作為數控回轉工作臺重要的組成部分，也向著高精、重載、高動態響應的方向發展。動態響應能力的優劣對應著蝸桿旋轉與伺服電機輸出軸旋轉的同步性程度。同步性越高，動態響應能力越優良，則數控系統理論旋轉角度、伺服電機、蝸輪蝸桿副、工作臺面的實際旋轉角度則高度一致，被加工零件的精度越高，反之精度越低，嚴重者造成零件報廢、蝸輪副永久性損傷。因此蝸桿軸系與伺服電機旋轉的高度同步性成為一項亟待解決的問題。
[0003]分析同步性不一致的主要原因有兩點:1)蝸輪蝸桿副接觸磨損造成的間隙增大；
2)蝸桿軸系聯軸器松動，形成打滑。目前各研究單位以及一些企業針對上述兩點也進行了不斷的研究，如目前有些公司采用雙導程蝸桿通過調整其位置及時彌補磨損造成的間隙增大、更換緊固力更強的剛性聯軸器等措施，也取得了較好的成績，再如國外一些廠家采用消隙兩截式蝸桿，也可以提高同步性。但不難看出，上述解決方法的有效性、有效持續時間以及可靠性均無法監測，依然會出現報廢零件、損傷轉臺的重大生產事故，造成極大經濟損失。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是為了解決上述現有技術的不足而提供一種設計合理、提高生產效率的一種反饋式防滯后運動蝸桿軸系。
[0005]為了實現上述目的，本發明所設計的一種反饋式防滯后運動蝸桿軸系，包括伺服驅動電機、減速器、蝸桿、蝸輪、聯軸器及蝸桿安裝座，所述的伺服驅動電機的輸出軸與減速器固定連接，該減速器的輸出軸與所述的蝸桿一端端部通過聯軸器連接，且所述的減速器與蝸桿安裝座之間安裝有支座，該支座一端與減速器配合固定，另一端安裝在蝸桿安裝座的端部上，所述的蝸桿安裝于蝸桿安裝座內，所述的蝸輪與蝸桿嚙合傳動，其特征在于:所述的蝸桿另一端端部安裝有過渡軸套，在所述的過渡軸套上固連有過渡聯軸器，在上述的蝸桿安裝座端部安裝有安裝盤，在安裝盤上設有監測元件以及用于保護所述監測元件的監測元件保護罩，監測元件設置有可旋轉的檢測元件輸出軸，所述的監測元件輸出軸與所述的過渡軸套通過過渡聯軸器連接，所述的監測元件防護罩與所述的蝸桿安裝座聯接所述的安裝盤被罩于所述的監測元件防護罩內。
[0006]優選地，所述的蝸桿與所述的蝸桿安裝座之間安裝有若干個用于防止徑跳和端跳的軸承，該軸承分布于所述蝸桿左右兩端，這樣使得蝸桿可以沿蝸桿軸線旋轉，始終保持在同一軸線上轉動。
[0007]優選地，所述位于蝸桿左端的軸承側端安裝有防止蝸桿軸向方向移動的鎖緊螺釘。
[0008]優選地，所述的過渡軸套上設置有緊定螺釘，過渡軸套通過該緊定螺釘與所述的蝸桿緊固連接。
[0009]優選地，所述的蝸桿與蝸桿安裝座之間還安裝有骨架油封，該骨架油封設置在右端的蝸桿上，密封蝸桿與蝸輪之間的潤滑油，防止外漏。
[0010]優選地，所述的軸承包括滾動軸承或滑動軸承。
[0011]優選地，所述的蝸桿包括單導程蝸桿或者左右齒面具有不同導程的雙導程蝸桿。
[0012]優選地，所述的減速器包括皮帶輪減速器或齒輪減速器。
[0013]本發明得到的一種反饋式防滯后運動蝸桿軸系，通過采用上述技術方案，具有結構設計合理，保證了產品的使用性能和工藝性能，本設計可以實時的通過監測元件在線監測蝸桿的轉位角度，且與伺服電機轉位角度對比，判斷是否同步，當不同步時，發出報警停機信號，具有提高發現初期故障機率、降低經濟損失的優點。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的整體結構示意圖。
[0015]圖中:伺服驅動電機1、減速器2、聯軸器3、鎖緊螺母4、軸承5、蝸桿6、蝸桿安裝座7、緊定螺釘8、過渡軸套9、過渡聯軸器10、監測元件防護罩11、監測元件12、安裝盤13、骨架油封14、軸承15、蝸輪16、軸承墊17、支座18。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0017]實施例:
[0018]如圖1所示，本發明提供的一種反饋式防滯后運動蝸桿軸系，包括伺服驅動電機、減速器2、剛性的聯軸器3、鎖緊螺母4、軸承5、蝸桿6、蝸桿安裝座7、緊定螺釘8、過渡軸套9、過渡聯軸器10、監測元件防護罩11、監測元件12、安裝盤13、骨架油封14、軸承15、蝸輪16、軸承墊17、支座18，具體地如下:所述的伺服驅動電機I與所述的減速器2相聯接，減速器2后側設有安裝孔，該安裝孔與伺服驅動電機I的輸出軸配合；所述的減速器2與所述的支座18通過螺釘固定連接，所述蝸桿6為雙導程蝸桿，該雙導程蝸桿其左右齒面具有不同的導程，厚具有按規律逐漸加厚的特點，能調整蝸輪蝸桿的間隙達到最佳狀態；所述的蝸桿6與所述減速器2的輸出軸通過所述的剛性聯軸器3固定連接；所述的蝸桿6在所述的軸承5、15聯合作用下，可以沿蝸桿6軸線旋轉，軸承主要分為左右兩組軸承，兩組軸承的作用下蝸桿6旋轉時具有良好的徑跳和端跳；所述的蝸桿軸承5被所述的鎖緊螺母4固定，在鎖緊螺母4與所述軸承墊17的作用下，蝸桿6的軸向位移被限制；所述的蝸桿6軸端安裝有過渡軸套9，過渡軸套9與蝸桿6同軸，且被所述緊定螺釘8緊固；所述的監測元件12其特殊之處在于伸出軸可旋轉，檢測元件12外側殼體固定到所述的安裝盤13上；所述的監測元件12與所述的過渡軸套9通過過渡聯軸器10連接；所述的安裝盤13與蝸桿安裝座7聯接；所述的安裝盤13被罩于所述的監測元件防護罩11內；所述的監測元件防護罩11與所述的蝸桿安裝座聯接。所述的蝸桿6與所述的蝸輪16嚙合傳動，其特征在于蝸輪的轉位角度嚴格按一定齒數比依照于蝸桿的轉位角度；所述的骨架油封14安裝于蝸桿安裝座7內，其特征在于密封蝸桿6與蝸輪16之間的潤滑油。
[0019]對于本發明設計的一種反饋式防滯后運動蝸桿軸系作進一步說明:根據使用要求，設定伺服驅動電機I的轉速和轉數，伺服驅動電機I經過減速器2減速后，通過剛性的聯軸器3的扭矩傳遞作用驅動蝸桿6旋轉，而蝸桿6在兩組軸承的支撐下可以沿其軸線旋轉，通過蝸桿頭部的過渡軸套以及過渡聯軸器，帶動監測元件12的伸出軸旋轉，這里主要是檢測元件是時時刻刻跟隨蝸桿旋轉，故可精確的檢測到被測信號，具體地，監測元件的旋轉部件與固定部件之間的相對旋轉可以形成轉速、旋轉開始時間、旋轉角度等信號。監測元件12可以檢測預先設定的信號，與伺服電機相應的信號對比，即可得出蝸桿軸系與伺服驅動電機是否同步的判斷，當超過設定的同步標準時，報警，并反饋給控制系統執行數控轉臺、機床主軸的停機操作。
[0020]且能夠即時反饋蝸桿旋轉情況，并與伺服驅動元件比較，判斷蝸桿軸系是否處于滯后甚至停轉狀態，極大提高故障早期發現率，提高蝸輪蝸桿的使用壽命，保證加工零件的精度。
[0021]對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，其架構形式能夠靈活多變，只是做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于由本發明所提交的權利要求書確定的專利保護范圍。
【主權項】
1.一種反饋式防滯后運動蝸桿軸系，包括伺服驅動電機、減速器、蝸桿、蝸輪、聯軸器及蝸桿安裝座，所述的伺服驅動電機的輸出軸與減速器固定連接，該減速器的輸出軸與所述的蝸桿一端端部通過聯軸器連接，且所述的減速器與蝸桿安裝座之間安裝有支座，該支座一端與減速器配合固定，另一端安裝在蝸桿安裝座的端部上，所述的蝸桿安裝于蝸桿安裝座內，所述的蝸輪與蝸桿嚙合傳動，其特征在于:所述的蝸桿另一端端部安裝有過渡軸套，在所述的過渡軸套上固連有過渡聯軸器，在上述的蝸桿安裝座端部安裝有安裝盤，在安裝盤上設有監測元件以及用于保護所述監測元件的監測元件保護罩，監測元件設置有可旋轉的檢測元件輸出軸，所述的監測元件輸出軸與所述的過渡軸套通過過渡聯軸器連接，所述的監測元件防護罩與所述的蝸桿安裝座聯接，所述的安裝盤被罩于所述的監測元件防護罩內。2.根據權利要求1所述的一種反饋式防滯后運動蝸桿軸系，其特征在于:所述的蝸桿與所述的蝸桿安裝座之間安裝有若干個用于保證徑向精度和軸向精度的軸承，該軸承分布于所述蝸桿左右兩端。3.根據權利要求2所述的一種反饋式防滯后運動蝸桿軸系，其特征在于:所述位于蝸桿左端的軸承側端安裝有防止蝸桿軸向方向移動的鎖緊螺釘。4.根據權利要求1所述的一種反饋式防滯后運動蝸桿軸系，其特征在于:所述的過渡軸套上設置有緊定螺釘，過渡軸套通過該緊定螺釘與所述的蝸桿緊固連接。5.根據權利要求1所述的一種反饋式防滯后運動蝸桿軸系，其特征在于:所述的蝸桿與蝸桿安裝座之間還安裝有骨架油封，該骨架油封設置在右端的蝸桿上。6.根據權利要求2所述的一種反饋式防滯后運動蝸桿軸系，其特征在于:所述的軸承包括滾動軸承或滑動軸承。7.根據權利要求1至6任意一項所述的一種反饋式防滯后運動蝸桿軸系，其特征在于:所述的蝸桿包括單導程蝸桿或者左右齒面具有不同導程的雙導程蝸桿。8.根據權利要求1至6任意一項所述的一種反饋式防滯后運動蝸桿軸系，其特征在于:所述的減速器包括皮帶輪減速器或齒輪減速器。
【專利摘要】本發明公開一種反饋式防滯后運動蝸桿軸系，包括伺服驅動電機、支座、減速器、蝸桿、蝸輪、聯軸器及蝸桿安裝座，所述的伺服驅動電機的輸出軸與減速器固定連接，該減速器的輸出軸與所述的蝸桿一端端部通過聯軸器連接，蝸桿安裝于蝸桿安裝座內，蝸輪與蝸桿嚙合傳動，所述蝸桿另一端端部安裝有過渡軸套，過渡軸套上固連有過渡聯軸器，蝸桿安裝座端部安裝有安裝盤，在安裝盤上設有監測元件以及用于保護所述監測元件的監測元件保護罩，監測元件輸出軸與所述的過渡軸套通過過渡聯軸器連接，本設計能夠即時反饋蝸桿旋轉情況，并與伺服驅動元件比較，判斷蝸桿軸系是否處于滯后甚至停轉狀態，極大提高故障早期發現率，提高蝸輪蝸桿的使用壽命，保證加工零件的精度。
【IPC分類】B23Q1/26, B23Q5/00, F16H1/16
【公開號】CN105149971
【申請號】CN201510519895
【發明人】劉翔, 房秀麗, 曲維康, 景國豐
【申請人】煙臺環球機床附件集團有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月21日