一种数控转台的制作方法

1.本发明涉及数控机床技术领域，具体涉及一种数控转台。


背景技术：

2.随着机械行业的发展，利用数控转台进行精确快速分度已经成为了工艺加工过程中必不可少的一环。目前，市场上的数控转台采用涡轮蜗杆、凸轮滚子、dd马达的结构，性能存在不足，如刹车稳定性不好，定位精度不高。蜗轮蜗杆形式只有自锁功能，没有刹车抱紧功能，由于存在间隙，所以自锁稳定性差，在使用过程中存在零件磨损，反向间隙较大且传动效率低，速度慢，定位精度及重复定位精度都低；凸轮滚子、dd马达结构只有刹车抱紧功能，没有自锁功能，刹车稳定性差，且凸轮滚子、dd马达结构的刹车抱紧功能只有通电状态下才能起作用，针对断电及突然停电情况下安全性不高。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种数控转台，本发明结构紧凑，可实现双环检测反馈控制，精度高；通过齿轮式磁感应编码器进行半闭环检测反馈，角度编码器进行全闭环检测反馈；在断电情况下，能自动刹车抱紧，安全可靠，在通电情况下，能有选择的进行主动可控刹车抱紧，通用性强，能适应不同的操作工况；同样外形尺寸的状况下，输出力矩大，刚性大，刹紧力大，刹车时转台终端不发生角度偏移。
4.本发明的目的是这样实现的：一种数控转台，包括箱体，所述箱体内设有中空主轴、电机定转子、主轴外套、输入齿轮、rv减速机、刹车装置和线缆保护套，电机定转子设置在主轴外套和中空主轴之间，中空主轴转动连接主轴外套，所述中空主轴前端通过输入齿轮连接rv减速机，后端连接齿轮盘，后轴承座对应齿轮盘设有齿轮式磁感应编码器读数头，所述线缆保护套固定在rv减速机的输出端，所述线缆保护套依次穿过rv减速机、输入齿轮和中空主轴后连接角度编码器，刹车装置包括胀紧刹车盘、胀紧刹车胀套、胀紧刹车固定环和液压油液压转换装置，所述胀紧刹车胀套和胀紧刹车固定环之间设有环形封闭的胀紧油腔，所述液压油液压转换装置为胀紧油腔压入或抽出液压油。
5.优选的，所述液压油液压转换装置设置在箱体外，所述液压油液压转换装置包括增压缸缸体、增压缸活塞和增压缸盖板，所述增压缸活塞将增压缸缸体的空腔分隔成碟形弹簧容纳腔、外侧油腔和内侧油腔，碟形弹簧设置在碟形弹簧容纳腔内，所述增压缸缸体对应外侧油腔设有进油管，所述增压缸体对应内侧油腔设有连接油管，所述连接油管连接胀紧油腔。
6.优选的，电机定转子带动中空主轴转动，中空主轴带动齿轮盘偏转，齿轮式磁感应编码器读数头检测到齿轮盘的偏转角度和转动速度，将信号反馈给外接数控控制器，外接数控控制器通过定子，控制转子的转角、转速以此循环往复，最终由转子带动中空主轴达到用户所需转角、转速、加速度，进行半闭环控制。
7.优选的，所述角度编码器的外圈固定在角度编码器安装座上，角度编码器的内圈套设在线缆保护套上并通过锁紧螺母锁紧，所述角度编码器安装座固定在后轴承座上，所述角度编码器安装座与线缆保护套之间设有支撑轴承，所述线缆保护套与输入齿轮、中空主轴之间均留有间隙。
8.优选的，中空主轴带动输入齿轮转动，经rv减速机减速增力矩后得到输出端转速和力矩，角度编码器通过线缆连保护套连接rv减速机输出端，角度编码器检测转台的终端转角、转速、加速度，进行闭环控制。
9.优选的，通电时，进油管由外部控制器控制进油，进入外侧油腔，油压使得增压缸活塞向后移动，碟形弹簧受到压力变形压缩，内侧油腔体积变大，产生吸油吸力，胀紧油腔内的油液通过连接油管流入内侧油腔，胀紧刹车胀套松开胀紧刹车盘，此时胀紧刹车盘随中空主轴转动；断电后或进油管由外部控制器控制回油，进油管卸荷，直通油箱，碟形弹簧压力释放，增压缸活塞向前移动，同时增压缸活塞压缩内侧油腔中的油液，形成高压，高压油进入胀紧油腔，使得胀紧刹车胀套变形，抱紧胀紧刹车盘，起到制动作用，采用高压抱紧胀紧刹车，刹车力大，接触面大且为圆周整周接触，刹车力均匀，可靠，刹车过程中刹车盘变形小，刹车时转台终端不发生角度偏移。
10.优选的，所述增压缸缸体上还设有闷头，所述闷头对应内侧油腔设置，当内侧油腔与胀紧油腔中的高压油长时间运行后有部分泄漏时，可拧开闷头，补充油液，排出空气，增强可靠性。
11.本发明的有益效果是：本发明结构紧凑，可实现双环控制，精度高；通过齿轮式磁感应编码器进行半闭环检测反馈，角度编码器进行全闭环检测反馈，可精密控制终端的转角、转速、加速度；设有自锁刹车抱紧，在断电情况下，能自动刹车抱紧，安全可靠，在通电情况下，能有选择的进行自动刹车抱紧或松开，通用性强，能适应不同的操作工况；同样外形尺寸的状况下，力矩大，刚性大，刹紧力大，刹车时转台终端不发生角度偏移。
附图说明
12.图1为本发明的结构示意图。
13.图2为图1的局部放大图。
14.图3为液压油液压转换装置的结构示意图。
15.图4为本发明的外形示意图。
16.图5为液压油液压转换装置与胀紧油腔的贯通示意图。
17.其中：箱体1；油液贯通孔1.1；中空主轴2；电机定转子3；主轴外套4；输入齿轮5；rv减速机6；线缆保护套7；前轴承8；后轴承9；后轴承座10；轴承外圈平端盖11；齿轮盘12；齿轮式磁感应编码器读数头13；胀紧刹车盘14；胀紧刹车胀套15；胀紧刹车固定环16；液压油液压转换装置17；增压缸缸体17.1；碟形弹簧容纳腔17.1.1；外侧油腔17.1.2；内侧油腔17.1.3；增压缸活塞17.2；增压缸盖板17.3；碟形弹簧17.4；进油管17.5；连接油管17.6；闷头17.7；胀紧油腔18；角度编码器19；角度编码器安装座20；锁紧螺母21；支撑轴承22；保护
后盖23；出线后盖24。
具体实施方式
18.参见图1-5，本发明涉及一种数控转台，包括箱体1，所述箱体内设有中空主轴2、电机定转子3、主轴外套4、输入齿轮5、rv减速机6、刹车装置和线缆保护套7，电机定转子3设置在主轴外套4和中空主轴2之间，中空主轴2转动连接主轴外套4，所述中空主轴2两端分别由前轴承8和后轴承9支撑，所述前轴承8设置在主轴外套4和中空主轴2之间，所述后轴承9设置在中空主轴2和后轴承座10之间，所述后轴承9的外圈由轴承外圈平端盖11限位，所述后轴承座10固定连接主轴外套4，所述主轴外套4固定在箱体1内，所述中空主轴2的前端连接输入齿轮5，所述输入齿轮5连接rv减速机6，所述中空主轴2的后端连接齿轮盘12，所述后轴承座10通过轴承外圈平端盖11连接齿轮式磁感应编码器读数头13，所述齿轮盘12与齿轮式磁感应编码器读数头13相匹配。
19.电机定转子3带动中空主轴2转动，中空主轴2带动齿轮盘12偏转，齿轮式磁感应编码器读数头13检测到齿轮盘12的偏转角度和转动速度，将信号反馈给定子，通过反馈调整定子的电流及电压相序，产生相应磁场，控制转子的转角、转速以此循环往复，最终由转子带动中空主轴2达到用户所需转角、转速、加速度，实现半闭环控制，提高定位精度。
20.刹车装置包括胀紧刹车盘14、胀紧刹车胀套15、胀紧刹车固定环16和液压油液压转换装置17，所述胀紧刹车盘14固定在rv减速机6后端，所述胀紧刹车盘14随rv减速机6同步转动，所述胀紧刹车胀套15套设在胀紧刹车盘14上，所述胀紧刹车固定环16套设在胀紧刹车胀套15上，所述胀紧刹车胀套15和胀紧刹车固定环16之间设有环形封闭的胀紧油腔18，所述胀紧刹车固定环16和胀紧刹车胀套15均固定在主轴外套4上，所述液压油液压转换装置17为胀紧油腔18压入或抽出液压油。
21.所述液压油液压转换装置17设置在箱体外，所述液压油液压转换装置17包括增压缸缸体17.1、安装于增压缸缸体17.1内的增压缸活塞17.2和固定在增压缸缸体17.1上的增压缸盖板17.3，所述增压缸活塞17.2将增压缸缸体17.1的空腔分隔成碟形弹簧容纳腔17.1.1、外侧油腔17.1.2和内侧油腔17.1.3，碟形弹簧17.4设置在碟形弹簧容纳腔17.1.1内，所述增压缸缸体17.1对应外侧油腔17.1.2设有进油管17.5，所述增压缸体17.1对应内侧油腔17.1.3设有连接油管17.6，所述连接油管17.6连接胀紧油腔18，所述箱体1内设有油液贯通孔1.1，油液贯通孔1.1将连接油管17.6和胀紧油腔18导通。
22.通电时，进油管17.5由外部控制器控制进油，进入外侧油腔17.1.2，油压使得增压缸活塞17.2向后移动，碟形弹簧17.4受到压力变形压缩，内侧油腔17.1.3体积变大，产生吸油吸力，胀紧油腔18内的油液通过连接油管17.6流入内侧油腔17.1.3，胀紧刹车胀套15松开胀紧刹车盘14，此时胀紧刹车盘14随中空主轴转动；断电后或进油管17.5由外部控制器控制回油，进油管17.5卸荷，直通油箱，碟形弹簧17.4压力释放，增压缸活塞17.2向前移动，同时增压缸活塞17.2压缩内侧油腔17.1.3中的油液，形成高压，高压油进入胀紧油腔18，使得胀紧刹车胀套15变形，抱紧胀紧刹车盘14，起到制动作用。
23.所述增压缸缸体17.1上还设有闷头17.7，所述闷头17.7对应内侧油腔7.1.3设置，当内侧油腔17.1.3与胀紧油腔18中的高压油长时间运行后有部分泄漏时，可拧开闷头
17.7，补充油液，排出空气，增强可靠性。
24.所述线缆保护套7固定在rv减速机6的输出端，所述线缆保护套7依次穿过rv减速机6、输入齿轮5和中空主轴2后连接角度编码器19，所述角度编码器19的外圈固定在角度编码器安装座20上，角度编码器19的内圈套设在线缆保护套7上并通过锁紧螺母21锁紧，所述角度编码器安装座20固定在后轴承座9上，所述角度编码器安装座20与线缆保护套7之间设有支撑轴承22，所述线缆保护套7与输入齿轮5、中空主轴2之间均留有间隙。中空主轴2带动输入齿轮5转动，经rv减速机6减速增矩后得到输出端转速，角度编码器19通过线缆连保护套7连接rv减速机6输出端，角度编码器19检测转台的终端转角、转速、加速度，实现闭环控制，具有更高定位精度。
25.所述角度编码器19设有保护后盖23，所述保护后盖23固定在后轴承座9上，所述保护后盖23外设有出线后盖24，线缆经线缆保护套7内孔后从出线后盖24穿出。
26.所述主轴外套4设有冷却通道，冷却水经冷却通道进出主轴外套4，通过对主轴外套冷却，间接对电子定转子的定子进行冷却，延长转台的使用寿命。
27.除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。