CN108838698A - 四轴设备的多工位加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种四轴设备的多工位加工装置，包括：机架、安装在机架上的多个加工转轴、以及驱动加工转轴转动的主传动齿轮。相邻两个加工转轴之间平行间隔设置；每个加工转轴的一端套设有副传动齿轮；相邻两个副传动齿轮之间设有第一传动介轮；第一传动介轮用于相邻两个副传动齿轮之间的相互传动。主传动齿轮连接副传动齿轮；主传动齿轮用于连接四轴设备的第四轴以获取驱动力并且带动副传动齿轮转动。上述四轴设备的多工位加工装置，使得四轴设备可以带动多个加工转轴转动，从而实现多个加工位同步加工的目的，提高工作效率。

Description

四轴设备的多工位加工装置

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别是涉及一种四轴设备的多工位加工装置。

背景技术

传统的三轴设备可以利用任一个轴来带动多个产品同步加工，但是由于其XYZ三个方向均为直线运动的性质，所以对于需要进行360°加工的产品(例如需要圆筒状的产品进行表面加工)，传统的三轴设备只能单独加工产品的一个面。而传统的四轴设备虽然可以带动产品进行360°旋转以实现全面加工，但是其一般只能利用第四轴来带动一个产品加工，无法达到多工位同步加工的目的，工作效率低。

发明内容

基于此，本发明提供一种四轴设备的多工位加工装置，其主传动齿轮连接四轴设备的第四轴以获取驱动力，主传动齿轮在转动时，带动与其连接的副传动齿轮转动，而相邻两个副传动齿轮之间通过第一传动介轮实现同步转动，最终使得四轴设备可以带动多个加工转轴转动，从而实现多个加工位同步加工的目的，提高工作效率。

一种四轴设备的多工位加工装置，包括：

机架；

安装在机架上的多个加工转轴；相邻两个加工转轴之间平行间隔设置；每个加工转轴的一端套设有副传动齿轮；相邻两个副传动齿轮之间设有第一传动介轮；第一传动介轮用于相邻两个副传动齿轮之间的相互传动；以及

驱动加工转轴转动的主传动齿轮；主传动齿轮连接副传动齿轮；主传动齿轮用于连接四轴设备的第四轴以获取驱动力并且带动副传动齿轮转动。

上述四轴设备的多工位加工装置，使用时，需要加工产品连接在加工转轴上并且以加工转轴的轴心为轴转动。主传动齿轮连接四轴设备的第四轴以获取驱动力，主传动齿轮在转动时，带动与其连接的副传动齿轮转动，而相邻两个副传动齿轮之间通过第一传动介轮实现同步转动，最终使得四轴设备可以带动多个加工转轴转动，从而实现多个加工位同步加工的目的，提高工作效率。

在其中一个实施例中，主传动齿轮与副传动齿轮啮合，使得主传动齿轮可以直接带动副传动齿轮转动。

在其中一个实施例中，主传动齿轮与副传动齿轮之间设有第二传动介轮。在架机时，副传动齿轮与主传动齿轮可能会出现间隙，利用第二传动介轮可以实现副传动齿轮和主传动齿轮之间的间接传动，以解决架机时出现的间隙问题。

在其中一个实施例中，第二传动介轮为精密齿轮。精密齿轮保证传动的精密性，提高多个加工转轴转动同步率。

在其中一个实施例中，副传动齿轮、第一传动介轮、以及主传动齿轮均为精密齿轮。精密齿轮保证传动的精密性，提高多个加工转轴转动同步率。

在其中一个实施例中，主传动齿轮和副传动齿轮的旋转角速度比为N：1，N为大于0的整数。根据加工时对旋转角度的精度要求，可以调整N的数值，旋转角度的精度要求越高，则N的取值越大。

在其中一个实施例中，N为1。当N为1时，主传动齿轮和副传动齿轮的旋转角速度比为1:1，主传动齿轮的旋转角速度控制可以直接等效体现在加工转轴上，对于加工转轴的旋转角度的控制更加简单。

在其中一个实施例中，加工转轴上设有弹性卡位组件；弹性卡位组件包括：沿加工转轴的径向设置的第一活动块、沿加工转轴的径向设置且与第一活动块朝向相反的第二活动块、位于第一活动块与第二活动块之间的弹性件、以及分别第一活动块及第二活动块的弹性胶条；第一活动块沿加工转轴的径向朝外的一端设有第一卡槽；第二活动块沿加工转轴的径向朝外的一端设有第二卡槽；胶条沿加工转轴的周向设置，且胶条的一端卡接在第一卡槽上，胶条相对的另一端卡接在第二卡槽上。加工时，将圆筒状的产品沿加工转轴的轴向套入到加工转轴上，并且径向设置的第一活动块和第二活动块分别卡入到产品上的卡孔中，使得产品可以与加工转轴同步运动。此外，弹性胶条会随着第一活动块和第二活动块的移动而被拉伸，使得弹性胶条尽量与产品的内侧面的贴合。

在其中一个实施例中，弹性件为弹簧或者弹片或者弹性胶块。

在其中一个实施例中，机架设有用于枢接加工转轴的安装座；加工转轴一字形并排分布在安装座上。

附图说明

图1为本发明的一种实施例的四轴设备的多工位加工装置的示意图；

图2为图1所示的四轴设备的多工位加工装置另一视角的示意图；

图3为图1所示的四轴设备的多工位加工装置俯视视角的局部示意图；

图4为图1所示的四轴设备的多工位加工装置后视视角的局部示意图；

图5为图2所示的四轴设备的多工位加工装置中的A局部的放大示意图；

图6为图5所示的加工转轴中的弹性定位组件的示意图。

附图中各标号的含义为：

100-四轴设备的多工位加工装置；

10-机架，11-安装座；

20-加工转轴，21-副传动齿轮，22-第一传动介轮，23-弹性卡位组件，231-第一活动块，2311-第一卡槽，232-第二活动块，2321-第二卡槽，233-弹性件，234-弹性胶条；

30-主传动齿轮；

40-第二传动介轮；

200-第四轴；

300-产品。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

下文，结合图1至图6，其为本发明的一种实施例的四轴设备的多工位加工装置100。其中，在图1和图2中包含了四轴设备的第四轴200和产品300，该第四轴200仅用于展示本发明的四轴设备的多工位加工装置100与第四轴200如何连接，该产品300用于展示本发明的四轴设备的多工位加工装置100的使用状态。

如图1和图2所示，该四轴设备的多工位加工装置100包括：机架10、安装在机架10上的多个加工转轴20、以及驱动加工转轴20转动的主传动齿轮30。其中，机架10起到支撑作用，加工转轴20用于带动需要加工的产品300转动，而主传动齿轮30用于连接四轴设备的第四轴200以获取驱动力并且带动加工转轴20传动。

如图1所示，在本实施例中，机架10设有用于枢接加工转轴20的安装座11。加工转轴20一字形并排分布在安装座11上。

如图3和图4所示，相邻两个加工转轴20之间平行间隔设置。每个加工转轴20的一端套设有副传动齿轮21。相邻两个副传动齿轮21之间设有第一传动介轮22。第一传动介轮22用于相邻两个副传动齿轮21之间的相互传动。

如图4所示，主传动齿轮30连接副传动齿轮21。主传动齿轮30用于连接四轴设备的第四轴200以获取驱动力并且带动副传动齿轮21转动。

其中，主传动齿轮30可以采用直接或者间接的方式与副传动齿轮21连接。

例如，如图4所示，在本实施例中，主传动齿轮30与副传动齿轮21之间设有第二传动介轮40。在架机时，副传动齿轮21与主传动齿轮30可能会出现间隙，利用第二传动介轮40可以实现副传动齿轮21和主传动齿轮30之间的间接传动，以解决架机时出现的间隙问题。架机时，当主传动齿轮30和副传动齿轮21的位置难以调控时，很容易会出现间隙，两者不能紧密啮合设置无法啮合，此时，选择一个合适的第二传动介轮40，便可以解决间隙的问题，降低架机的难度。

进一步地，在本实施例中，该第二传动介轮40安装在机架10上。

可以理解地，在其他实施例中，主传动齿轮30可以与副传动齿轮21啮合，使得主传动齿轮30可以直接带动副传动齿轮21转动。此种方式对于架机的要求较高，需要主传动齿轮30与副传动齿轮21紧密啮合。

此外，为了提高加工转轴20之间的同步率，在本实施例中，第二传动介轮40为精密齿轮。精密齿轮保证传动的精密性，提高多个加工转轴20转动同步率。

同理，对于副传动齿轮21、第一传动介轮22、以及主传动齿轮30也均为精密齿轮。精密齿轮保证传动的精密性，提高多个加工转轴20转动同步率。

另外，对于主传动齿轮30和副传动齿轮21的旋转角度比，可以根据不同的需求进行设置。

例如，主传动齿轮30和副传动齿轮21的旋转角速度比为N：1，N为大于0的整数。根据加工时对旋转角度的精度要求，可以调整N的数值，旋转角度的精度要求越高，则N的取值越大。例如当N为2时，主传动齿轮30旋转两周时，副传动齿轮21旋转一周，这样对于加工转轴20的旋转角度的控制精度更高。

若N为1，主传动齿轮30和副传动齿轮21的旋转角速度比为1:1，主传动齿轮30的旋转角速度控制可以直接等效体现在加工转轴20上，对于加工转轴20的旋转角度的控制更加简单，缺点是在第四轴200的转动控制精度相同的前提下，N为1时的加工转轴20的旋转角度的控制精度不如N大于1时的设置。

如图5和图6所示，为了确保产品300与加工转轴20能够同步运动，在本实施例中，加工转轴20上设有弹性卡位组件23。弹性卡位组件23包括：沿加工转轴20的径向设置的第一活动块231、沿加工转轴20的径向设置且与第一活动块231朝向相反的第二活动块232、位于第一活动块231与第二活动块232之间的弹性件233、以及分别第一活动块231及第二活动块232的弹性胶条234。第一活动块231沿加工转轴20的径向朝外的一端设有第一卡槽2311。第二活动块232沿加工转轴20的径向朝外的一端设有第二卡槽2321。胶条沿加工转轴20的周向设置，且胶条的一端卡接在第一卡槽2311上，胶条相对的另一端卡接在第二卡槽2321上。加工时，将圆筒状的产品300沿加工转轴20的轴向套入到加工转轴20上，并且径向设置的第一活动块231和第二活动块232分别卡入到产品300上的卡孔中，使得产品300可以与加工转轴20同步运动。此外，弹性胶条234会随着第一活动块231和第二活动块232的移动而被拉伸，使得弹性胶条234尽量与产品300的内侧面的贴合。

进一步地，在本实施例中，弹性件233为弹簧。在其他实施例中，该弹性件233也可以为弹片或者弹性胶块。

上述四轴设备的多工位加工装置100，使用时，需要加工产品300连接在加工转轴20上并且以加工转轴20的轴心为轴转动。主传动齿轮30连接四轴设备的第四轴200以获取驱动力，主传动齿轮30在转动时，带动与其连接的副传动齿轮21转动，而相邻两个副传动齿轮21之间通过第一传动介轮22实现同步转动，最终使得四轴设备可以带动多个加工转轴20转动，从而实现多个加工位同步加工的目的，提高工作效率。此外，该设计的部件之间的紧凑性和传动的精度都很高，能够保证加工的稳定性，提高加工质量和加工效率。而且多工位同步加工的实现可以减少操作员的劳动率，无需在多台设备之间来回跑动装夹物料。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种四轴设备的多工位加工装置，其特征在于：包括：

机架；

安装在所述机架上的多个加工转轴；相邻两个所述加工转轴之间平行间隔设置；每个所述加工转轴的一端套设有副传动齿轮；相邻两个所述副传动齿轮之间设有第一传动介轮；所述第一传动介轮用于相邻两个所述副传动齿轮之间的相互传动；以及

驱动所述加工转轴转动的主传动齿轮；所述主传动齿轮连接所述副传动齿轮；所述主传动齿轮用于连接四轴设备的第四轴以获取驱动力并且带动所述副传动齿轮转动。

2.根据权利要求1所述的四轴设备的多工位加工装置，其特征在于，所述主传动齿轮与所述副传动齿轮啮合。

3.根据权利要求1所述的四轴设备的多工位加工装置，其特征在于，所述主传动齿轮与所述副传动齿轮之间设有第二传动介轮。

4.根据权利要求3所述的四轴设备的多工位加工装置，其特征在于，所述第二传动介轮为精密齿轮。

5.根据权利要求1所述的四轴设备的多工位加工装置，其特征在于，所述副传动齿轮、所述第一传动介轮、以及所述主传动齿轮均为精密齿轮。

6.根据权利要求1所述的四轴设备的多工位加工装置，其特征在于，所述主传动齿轮和所述副传动齿轮的旋转角速度比为N：1，N为大于0的整数。

7.根据权利要求6所述的四轴设备的多工位加工装置，其特征在于，所述N为1。

8.根据权利要求1所述的四轴设备的多工位加工装置，其特征在于，所述加工转轴上设有弹性卡位组件；所述弹性卡位组件包括：沿所述加工转轴的径向设置的第一活动块、沿所述加工转轴的径向设置且与所述第一活动块朝向相反的第二活动块、位于所述第一活动块与所述第二活动块之间的弹性件、以及分别所述第一活动块及所述第二活动块的弹性胶条；所述第一活动块沿所述加工转轴的径向朝外的一端设有第一卡槽；所述第二活动块沿所述加工转轴的径向朝外的一端设有第二卡槽；所述胶条沿所述加工转轴的周向设置，且所述胶条的一端卡接在所述第一卡槽上，所述胶条相对的另一端卡接在所述第二卡槽上。

9.根据权利要求8所述的四轴设备的多工位加工装置，其特征在于，所述弹性件为弹簧或者弹片或者弹性胶块。

10.根据权利要求1所述的四轴设备的多工位加工装置，其特征在于，所述机架设有用于枢接所述加工转轴的安装座；所述加工转轴一字形并排分布在所述安装座上。