一种自动化数控机床用旋转执行器
阅读说明：本技术 一种自动化数控机床用旋转执行器 (Rotary actuator for automatic numerical control machine tool ) 是由 张恒玮 于 2021-07-19 设计创作，主要内容包括：本发明涉及旋转机构技术领域,且公开了一种自动化数控机床用旋转执行器,包括外壳,外壳内腔靠近中间的位置上开设有旋转腔,旋转腔顶部和底部均开设有圆形通孔且该圆形通孔的内部活动套接有转轴,通过转轴的外表面固定套接有转动装置,使得转轴与转动装置之间的接触面增大,相较于传统齿轮套接方式,该设备所运用的安装方式可以再整体进行移动时或者变向时,活塞装置自身的惯性通过转动装置传递给转轴的时候能够通过其接触面较大使得作用力能够更为均匀的施加在转轴的外表面上,避免传统设备在进行移动或者变向时惯性通过齿条和齿轮传递给转轴导致转轴和齿轮的连接处承受了所有的作用力而导致该出易出现损伤并报废,从而降低了该装置使用成本。(The invention relates to the technical field of rotating mechanisms, and discloses a rotary actuator for an automatic numerical control machine, which comprises a shell, wherein a rotating cavity is arranged on the position, close to the middle, of an inner cavity of the shell, a circular through hole is formed in the top and the bottom of the rotating cavity, a rotating shaft is movably sleeved in the circular through hole, a rotating device is fixedly sleeved on the outer surface of the rotating shaft, so that the contact surface between the rotating shaft and the rotating device is increased, compared with the traditional gear sleeving mode, when the installation mode applied by the equipment can integrally move or change the direction, the inertia of a piston device is transmitted to the rotating shaft through the rotating device, the acting force can be more uniformly applied to the outer surface of the rotating shaft through the contact surface when the inertia of the piston device is transmitted to the rotating shaft through the rotating device, the phenomenon that the traditional equipment is easy to damage and scrap due to bearing all acting forces at the joint of the rotating shaft and a gear when the inertia is transmitted to the rotating shaft through a rack and the gear in moving or changing the direction is avoided, thereby reducing the use cost of the device.)
技术领域
本发明涉及旋转机构技术领域，具体为一种自动化数控机床用旋转执行器。
背景技术
随着社会的发展和科技的进步，如今的机床是具有自动化和多轴的数控机床，也被成为加工中心，可通过编程和电控的方式来控制工件台和加工机械臂来实现多轴运行，其中旋转执行器是控制工件台运行中最为重要的构件之一，其原理时通过气动或是电动的方式来控制两侧的活塞进行运动，由于活塞上的齿条与转轴上的齿轮相互啮合，使得活塞运动的过程中能够带动转轴同步进行转动，从而实现旋转的效果，进而控制工件台进行旋转，该设备具有结构简单，维护方便，使用成本低廉等优点。
随着现有的自动化数控机床用旋转执行器具有诸多优点，但是在使用的过程中依然存在一定的局限性，旋转执行器内的活塞由于要进场处于运行的状态，所以与内壁之间存在间隙使其能够更好的进行滑动，这也导致该装置在机床滑台的带动下进行加减速或是变向的运动时，活塞的惯性会通过齿条和齿轮直接作用于转轴上，并且齿轮与转轴的接触面较小，导致转轴的表面受损并使得该装置的使用寿命降低，对此，本申请文件提出一种自动化数控机床用旋转执行器，旨在解决上述所提出的问题。
发明内容
针对背景技术中提出的现有自动化数控机床用旋转执行器在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种自动化数控机床用旋转执行器，具备平衡活塞在加减速和变向过程中产生惯性的优点，解决了活塞自身的惯性作用于转轴时转轴受损的问题。
本发明提供如下技术方案：一种自动化数控机床用旋转执行器，包括外壳，所述外壳内腔靠近中间的位置上开设有旋转腔，所述旋转腔顶部和底部均开设有圆形通孔且该圆形通孔的内部活动套接有转轴，所述转轴的外表面固定套接有转动装置，所述外壳内部且位于旋转腔两侧的位置上开设有行程腔，所述行程腔贯穿外壳的两端且行程腔的内部活动套接有活塞装置，所述活塞装置与转动装置相连接，所述外壳两端且位于行程腔一端的位置上固定安装有密封盖板，所述外壳外表面位于两侧且靠近底部的位置上分别固定安装有管道箱Ⅰ和管道箱Ⅱ，所述管道箱Ⅰ一侧靠近顶部且位于中间的位置上开设有上进气孔，所述上进气孔的数量为两个，所述上进气孔一端且位于管道箱Ⅰ的内部固定安装有上进气管，所述上进气管的一端与密封盖板的一侧固定连接且与行程腔的内部相连通，所述管道箱Ⅰ一侧靠近底部且位于中间的位置上开设有下进气孔Ⅰ，所述行程腔内表面且位于底部的位置上分别开设有进气通道Ⅰ和进气通道Ⅱ，所述进气通道Ⅰ和进气通道Ⅱ分别与外壳内部两侧的行程腔相连通且与行程腔的连通处均位于行程腔内表面靠近其朝向内侧的一端，所述下进气孔Ⅰ的一端固定安装有下进气管Ⅰ且下进气管Ⅰ的一端与进气通道Ⅰ相连接，所述管道箱Ⅱ的一侧开设有下进气孔Ⅱ，所述下进气孔Ⅱ一端且位于管道箱Ⅱ的内部固定安装有下进气管Ⅱ，所述下进气管Ⅱ的一端与进气通道Ⅱ相连接。
优选的，所述转动装置包括转动板，所述转动板外表面的两侧开设有固定槽且该固定槽的内部固定安装有密封条，所述转动板的顶部开设有套接孔且套接孔与转轴固定套接，所述转动板两侧且靠近一端的位置上固定安装有密封弧形板，所述转动板两侧且靠近另一端的位置上开设有行程孔Ⅰ，所述行程孔Ⅰ内腔的顶部和底部开设有行程槽Ⅰ且通过行程槽Ⅰ与活塞装置相连接。
优选的，所述外壳的内腔被转动装置和活塞装置分为a、b、c和d四个容腔。
优选的，所述活塞装置包括活塞板，所述活塞板的外表面开设有固定槽且该固定槽的内部固定套接有密封环，所述活塞板的一侧开设有行程孔Ⅱ，所述行程孔Ⅱ内部的两端均开设有行程槽Ⅱ，所述行程槽Ⅱ的内部活动安装有连接器，所述连接器的一端与行程孔Ⅰ和行程槽Ⅰ相连接。
本发明具备以下有益效果：
1、本发明通过转轴的外表面固定套接有转动装置，使得转轴与转动装置之间的接触面增大，相较于传统齿轮套接的方式，该设备所运用的安装方式可以再整体进行移动时或者变向时，活塞装置自身的惯性通过转动装置传递给转轴的时候能够通过其接触面较大使得作用力能够更为均匀的施加在转轴的外表面上，避免传统设备在进行移动或者变向时惯性通过齿条和齿轮传递给转轴导致转轴和齿轮的连接处承受了所有的作用力而导致该出易出现损伤并报废，从而降低了该装置使用成本。
2、本发明通过转动板两侧且靠近一端的位置上固定安装有密封弧形板，使得转动装置整体与旋转腔的内壁进行接触时，之间的接触面积能够提高，使其之间的摩擦力能够分布的更为均匀，避免了密封条与旋转腔内壁的过度摩擦而导致密封条受损气密性下降，并且密封弧形板存在也能提高转动装置与旋转腔之间的气密性，同时，转动装置在活塞装置的作用下进行转动时，密封弧形板能够避免转动板转动至行程腔处时使得转动板两侧的容腔相连通而导致通入的气体无法对活塞装置的惯性进行平衡，避免了转轴受到的作用力过大而导致转轴受损，提高了该装置运行的可靠性。
3、本发明通过进气通道Ⅰ和进气通道Ⅱ分别与外壳内部两侧的行程腔相连通且与行程腔的连通处均位于行程腔内表面靠近其朝向内侧的一端，使得该装置在进行移动或者突然变向的过程中，若沿图2中水平向右加速运动，此时可控制气体从一侧的上进气孔和下进气管Ⅱ并通过上进气管和进气通道Ⅱ进入到容腔a和容腔c中，从而对活塞装置形成水平向右的作用力，从而抵消活塞装置的惯性从而降低活塞装置运动或是变向时对转轴产生的作用力，若沿图2中水平向左加速运动，此时可控制气体从另一侧的上进气孔和下进气管Ⅱ并通过上进气管和进气通道Ⅰ进入到容腔b和容腔d中，从而对活塞装置形成水平向左的作用力，从而抵消活塞装置的惯性从而降低活塞装置运动或是变向时对转轴产生的作用力，提高了该装置中转动装置的使用寿命。
附图说明
图1为本发明结构正面示意图；
图2为本发明结构背面示意图；
图3为本发明结构剖面示意图；
图4为本发明结构图3中A方向剖面示意图；
图5为本发明结构图3中B方向剖面示意图；
图6为本发明结构正面管道连接示意图；
图7为本发明结构背面管道连接示意图；
图8为本发明结构转动装置示意图；
图9为本发明结构转动装置前视示意图；
图10为本发明结构转动装置图9中A处剖面示意图；
图11为本发明结构转动装置图9中B处剖面示意图；
图12为本发明结构活塞装置示意图；
图13为本发明结构活塞装置剖面示意图。
图中：1、外壳；2、旋转腔；3、转轴；4、转动装置；41、转动板；42、密封条；43、套接孔；44、密封弧形板；45、行程孔Ⅰ；46、行程槽Ⅰ；5、行程腔；6、活塞装置；61、活塞板；62、密封环；63、行程孔Ⅱ；64、行程槽Ⅱ；65、连接器；7、密封盖板；8a、管道箱Ⅰ；8b、管道箱Ⅱ；9、上进气孔；10、上进气管；11、下进气孔Ⅰ；12a、进气通道Ⅰ；12b、进气通道Ⅱ；13、下进气管Ⅰ；14、下进气孔Ⅱ；15、下进气管Ⅱ。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-13，一种自动化数控机床用旋转执行器，包括外壳1，外壳1 内腔靠近中间的位置上开设有旋转腔2，旋转腔2顶部和底部均开设有圆形通孔且该圆形通孔的内部活动套接有转轴3，转轴3的外表面固定套接有转动装置4，使得转轴3与转动装置4之间的接触面增大，相较于传统齿轮套接的方式，该设备所运用的安装方式可以再整体进行移动时或者变向时，活塞装置6 自身的惯性通过转动装置4传递给转轴3的时候能够通过其接触面较大使得作用力能够更为均匀的施加在转轴3的外表面上，避免传统设备在进行移动或者变向时惯性通过齿条和齿轮传递给转轴导致转轴和齿轮的连接处承受了所有的作用力而导致该出易出现损伤并报废，从而降低了该装置使用成本，转动装置4包括转动板41，转动板41外表面的两侧开设有固定槽且该固定槽的内部固定安装有密封条42，转动板41的顶部开设有套接孔43且套接孔43 与转轴3固定套接，转动板41两侧且靠近一端的位置上固定安装有密封弧形板44，使得转动装置4整体与旋转腔2的内壁进行接触时，之间的接触面积能够提高，使其之间的摩擦力能够分布的更为均匀，避免了密封条42与旋转腔2内壁的过度摩擦而导致密封条42受损气密性下降，并且密封弧形板44 存在也能提高转动装置4与旋转腔2之间的气密性，同时，转动装置4在活塞装置6的作用下进行转动时，密封弧形板44能够避免转动板41转动至行程腔5处时使得转动板41两侧的容腔相连通而导致通入的气体无法对活塞装置6的惯性进行平衡，避免了转轴3受到的作用力过大而导致转轴3受损，提高了该装置运行的可靠性，转动板41两侧且靠近另一端的位置上开设有行程孔Ⅰ45，行程孔Ⅰ45内腔的顶部和底部开设有行程槽Ⅰ46且通过行程槽Ⅰ46 与活塞装置6相连接，外壳1的内腔被转动装置4和活塞装置6分为a、b、c 和d四个容腔，外壳1内部且位于旋转腔2两侧的位置上开设有行程腔5，行程腔5贯穿外壳1的两端且行程腔5的内部活动套接有活塞装置6，活塞装置6与转动装置4相连接，活塞装置6包括活塞板61，活塞板61的外表面开设有固定槽且该固定槽的内部固定套接有密封环62，活塞板61的一侧开设有行程孔Ⅱ63，行程孔Ⅱ63内部的两端均开设有行程槽Ⅱ64，行程槽Ⅱ64的内部活动安装有连接器65，连接器65的一端与行程孔Ⅰ45和行程槽Ⅰ46相连接，外壳1两端且位于行程腔5一端的位置上固定安装有密封盖板7，外壳1外表面位于两侧且靠近底部的位置上分别固定安装有管道箱Ⅰ8a和管道箱Ⅱ8b，管道箱Ⅰ8a一侧靠近顶部且位于中间的位置上开设有上进气孔9，上进气孔9 的数量为两个，上进气孔9一端且位于管道箱Ⅰ8a的内部固定安装有上进气管10，上进气管10的一端与密封盖板7的一侧固定连接且与行程腔5的内部相连通，管道箱Ⅰ8a一侧靠近底部且位于中间的位置上开设有下进气孔Ⅰ11，行程腔5内表面且位于底部的位置上分别开设有进气通道Ⅰ12a和进气通道Ⅱ 12b，进气通道Ⅰ12a和进气通道Ⅱ12b分别与外壳1内部两侧的行程腔5相连通且与行程腔5的连通处均位于行程腔5内表面靠近其朝向内侧的一端，使得该装置在进行移动或者突然变向的过程中，若沿图2中水平向右加速运动，此时可控制气体从一侧的上进气孔9和下进气管Ⅱ15并通过上进气管10 和进气通道Ⅱ12b进入到容腔a和容腔c中，从而对活塞装置6形成水平向右的作用力，从而抵消活塞装置6的惯性从而降低活塞装置6运动或是变向时对转轴3产生的作用力，若沿图2中水平向左加速运动，此时可控制气体从另一侧的上进气孔9和下进气管Ⅱ15并通过上进气管10和进气通道Ⅰ12a进入到容腔b和容腔d中，从而对活塞装置6形成水平向左的作用力，从而抵消活塞装置6的惯性从而降低活塞装置6运动或是变向时对转轴3产生的作用力，提高了该装置中转动装置4的使用寿命，下进气孔Ⅰ11的一端固定安装有下进气管Ⅰ13且下进气管Ⅰ13的一端与进气通道Ⅰ12a相连接，管道箱Ⅱ8b的一侧开设有下进气孔Ⅱ14，下进气孔Ⅱ14一端且位于管道箱Ⅱ8b的内部固定安装有下进气管Ⅱ15，下进气管Ⅱ15的一端与进气通道Ⅱ12b相连接。
本发明的使用方法如下：
使用的过程中，转轴3与转动装置4之间的接触面增大，相较于传统齿轮套接的方式，该设备所运用的安装方式可以再整体进行移动时或者变向时，活塞装置6自身的惯性通过转动装置4传递给转轴3的时候能够通过其接触面较大使得作用力能够更为均匀的施加在转轴3的外表面上，转动装置4整体与旋转腔2的内壁进行接触时，之间的接触面积能够提高，使其之间的摩擦力能够分布的更为均匀，并且密封弧形板44存在也能提高转动装置4与旋转腔2之间的气密性，同时，转动装置4在活塞装置6的作用下进行转动时，密封弧形板44能够避免转动板41转动至行程腔5处时使得转动板41两侧的容腔相连通而导致通入的气体无法对活塞装置6的惯性进行平衡。
该装置在进行移动或者突然变向的过程中，若沿图2中水平向右加速运动，此时可控制气体从一侧的上进气孔9和下进气管Ⅱ15并通过上进气管10 和进气通道Ⅱ12b进入到容腔a和容腔c中，从而对活塞装置6形成水平向右的作用力，从而抵消活塞装置6的惯性从而降低活塞装置6运动或是变向时对转轴3产生的作用力，若沿图2中水平向左加速运动，此时可控制气体从另一侧的上进气孔9和下进气管Ⅱ15并通过上进气管10和进气通道Ⅰ12a进入到容腔b和容腔d中，从而对活塞装置6形成水平向左的作用力，从而抵消活塞装置6的惯性从而降低活塞装置6运动或是变向时对转轴3产生的作用力。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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