一种螺旋铣孔装置和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108927557A(43)申请公布日2018.12.04(21)申请号201810941941.3(22)申请日2018.08.17(71)申请人西安增材制造国家研究院有限公司地址710300陕西省西安市鄠邑区吕公路东段西户科技企业孵化器A3楼(72)发明人汤永凯王磊盛晓东王俊玲卢秉恒赵纪元(74)专利代理机构西安智邦专利商标代理有限公司61211代理人唐沛(51)Int.Cl.B23C3/00(2006.01)B23C9/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称一种螺旋铣孔装置和方法(57)摘要本发明属于自动化制孔技术领域，具体涉及一种螺旋铣孔装置和铣孔方法；本发明的技术解决方案是：一种螺旋铣孔装置包括：自转轴、偏心调整轴、公转轴、公转带轮、调整带轮、控制系统等，还包括调整轴检测光栅尺和公转轴检测光栅尺，对偏心调整轴旋转角度和公转轴与偏心轴的同步性进行全闭环检测；本装置的公转轴、偏心调整轴、自转轴上设有滚道，滚道内卡装滚动体，用自身滚道及滚动体代替了标准轴承；解决了现有螺旋铣孔装置调整偏心轴转动角度调整精度低、偏心调整轴和公转轴转动一致性差，同时整套装置体积大、质量大，造成在关节臂机器人和机床末端使用负载过大，且多层标准轴承嵌套导致误差累积的问题。CN108927557ACN108927557A权利要求书1/2页1.一种螺旋铣孔装置，包括：自转轴(1)、偏心调整轴(2)、公转轴(3)、调整带轮(4)、公转带轮(5)和控制系统，其特征在于：还包括调整轴检测光栅尺(6)、公转轴检测光栅尺(7)、第一固定件(8)和第二固定件(9)；所述调整轴检测光栅尺(6)包括调整轴检测光栅主尺(601)和调整轴检测光栅尺读数头(602)；所述调整轴检测光栅主尺(601)设置在调整带轮(4)上，所述调整轴检测光栅尺读数头(602)设置在第一固定件(8)上，所述第一固定件(8)连接在公转轴(3)上；所述公转轴检测光栅尺(7)包括公转轴检测光栅主尺(701)和公转轴检测光栅尺读数头(702)；所述公转轴检测光栅主尺(701)设置在公转带轮(5)上，所述公转轴检测光栅尺读数头(702)设置在第二固定件(9)上，所述第二固定件(9)连接在支撑壳体(10)上；所述自转轴(1)左端外表面设置自转轴左端外滚道(101)；所述偏心调整轴(2)左端内外表面分别设置调整轴左端内滚道(201)和调整轴左端外滚道(202)；所述公转轴(3)左端内表面设置公转轴内滚道(301)；所述自转轴左端外滚道(101)与调整轴左端内滚道(201)之间形成左端第一层轴承滚道；所述调整轴左端外滚道(202)和公转轴内滚道(301)形成左端第二层轴承滚道；所述自转轴(1)右端外表面设置自转轴右端外滚道(102)；所述偏心调整轴(2)右端连接第一端盖(11)，所述第一端盖(11)内表面设置第一端盖内滚道(1101)，所述第一端盖内滚道(1101)与所述自转轴右端外滚道(102)形成右端第一层轴承滚道；所述偏心调整轴(2)右端外表面设置调整轴右端外滚道(203)；所述公转轴(3)右端连接第二端盖(12)，所述第二端盖(12)内表面设置第二端盖内滚道(1201)，所述第二端盖内滚道(1201)与调整轴右端外滚道(203)形成右端第二层轴承滚道；所述左端第一层轴承滚道、左端第二层轴承滚道、右端第一层轴承滚道、右端第二层轴承滚道内均沿圆周方向均匀卡装滚动体(13)。2.根据权利要求1所述的一种螺旋铣孔装置，其特征在于：所述左端第一层轴承滚道、左端第二层轴承滚道、右端第一层轴承滚道、右端第二层轴承滚道均与深沟球轴承的轴承滚道的形状或角接触球轴承的轴承滚道形状相适配。3.一种具有螺旋铣孔装置的关节臂机器人，其特征在于：包括设置在关节臂机器人末端的如权利要求1或2任一所述的螺旋铣孔装置。4.一种具有螺旋铣孔装置的数控加工中心，其特征在于：包括设置在加工中心的主轴末端，或者螺旋铣孔装置的底座可以连接在加工中心的Z轴位置的如权利要求1或2任一所述的螺旋铣孔装置。5.一种使用权利要求1所述螺旋铣孔装置的铣孔方法，其特征在于：其步骤如下：【1】启动装置，根据预先设计的孔径大小，预设偏心调整轴(2)转动角度为θ；调整电机(14)通过十字滑块组(26)驱动偏心调整轴(2)开始转动，调整轴检测光栅尺(6)检测到偏心调整轴(2)实际转动角度为θ1，调整轴检测光栅尺(6)反馈转动角度信号给控制系统；当θ1＝θ时，则进入步骤2；当θ1>θ时，控制系统收到调整轴检测光栅尺(6)反馈转动角度信号，经过计算θ1与θ的差值，依据差值指令驱动调整电机(14)正转，通过十字滑块组(26)驱动偏心调整轴(2)转动角度差值△θ，其