本發明涉及一種加工機，特別是指一種CNC分度盤裝置。

背景技術：

分度盤裝置是CNC綜合加工機的主要構件之一，用以將工件夾持，并使其旋轉、分度和定位，從而進行分度鉆孔或銑削、圓周切削、圓周曲面加工、平面及部分線段的加工等。而習知一種高扭力分度盤裝置，如中國臺灣專利公告號第M473272、M492217號專利案，主要包含一具有一空間的座體，一軸設在該座體的主軸，一固設在該主軸一端部且用于夾持加工件的分度盤、一固設在該主軸且位于該空間的蝸輪、一軸設在該空間且與該蝸輪嚙合的蝸桿，及一安裝在該座體且用以驅動該蝸桿轉動的驅動馬達。其中，該驅動馬達通過相嚙合的蝸桿及蝸輪重力傳輸，帶動該分度盤能旋轉各種角度。然而，組裝于該空間內的蝸桿及蝸輪嚙合時，易因長時間的轉動接觸，而容易產生磨耗，進而產生嚙合間隙或碰撞產生結構變形，因此無法精準傳動分度盤旋轉所需角度，進而影響分度盤的分度精度。另外，該蝸輪及該蝸桿本身制造所產生的尺寸公差也會影響分度盤的分度精度。

另外一種分度盤裝置，如中國臺灣公開號第200930495號專利案，是以直驅式馬達（Direct Drive Motor，D.D Motor ）的轉子直接連接固設有分度盤的主軸且共軸線，來直接驅動分度盤，相較于前述分度盤裝置少了間接驅動傳輸結構的影響，因此該分度盤的分度精度大抵上是完全相同于直驅式馬達所能產生分度精度。為了能達到高扭力驅動，則直驅式馬達的磁場繞組及永磁件的磁感面積則需相對應增加，致使其體積龐大且結構復雜，且造價昂貴及維修不易，再者，體積龐大也易與CNC加工機頭或工件產生干涉。另外，馬達在同樣輸出功率下驅動扭力增加時，其轉速也會隨之降低，而無法維持其高速轉速。

技術實現要素：

因此，本發明的目的，即在提供一種可同時達到高轉速及高扭力且能滿足維持高傳動精度的CNC分度盤裝置。

一種CNC分度盤裝置，用以驅動一夾持治具轉動，包含：

一第一旋轉座，設置于該夾持治具的一側，且包括一空間；

一第一旋轉軸，軸設于該第一旋轉座，且連接該夾持治具；

一主馬達，安裝于該第一旋轉座，且直接連接該第一旋轉軸而直接驅動該第一旋轉軸轉動；

一第二旋轉座，設置于該夾持治具相反于該第一旋轉座的另一側，且包括一空間；

一第二旋轉軸，軸設于該第二旋轉座，且連接該夾持治具，并與該第一旋轉軸共軸線；及

一輔助扭力馬達，安裝于該第二旋轉座，且驅動該第二旋轉軸轉動。

所述輔助扭力馬達是直接連接該第二旋轉軸而直接驅動該第二旋轉軸轉動。

該CNC分度盤裝置還包含一設置于該第二旋轉座的齒輪組，該齒輪組包括一固設在該第二旋轉軸且位于該空間內的第一齒輪，及一可轉動地設置于該空間內且與該第一齒輪相嚙合的第二齒輪，該輔助扭力馬達驅動該第二齒輪轉動，該輔助扭力馬達是通過該齒輪組的傳動來驅動該第二旋轉軸轉動。

所述第一齒輪與該第二齒輪的傳動比為1：1。

該CNC分度盤裝置還包含一用以停止該第一旋轉軸及第二旋轉軸轉動的剎車單元，該剎車單元安裝于該第一旋轉座及該第二旋轉座。

所述第二旋轉軸包括一沿著軸向貫穿設置的軸孔，該軸孔供所述夾持治具上的一電控線穿設。

一種CNC分度盤裝置，其設置于一CNC加工機用以驅動一夾持治具轉動，包含：

一旋轉座，包括一空間；

一旋轉軸，軸設于該旋轉座，且連接該夾持治具；

一主馬達，安裝于該旋轉座，且直接連接該旋轉軸而直接驅動該旋轉軸轉動；

一齒輪組，包括一固設在該旋轉軸且位于該空間內的第一齒輪，及一可轉動地設置于該空間內且與該第一齒輪組嚙合的第二齒輪；及

一輔助扭力馬達，安裝于該旋轉座，且驅動該第二齒輪轉動。

所述第一齒輪與該第二齒輪的傳動比為1：1.

該CNC分度盤裝置還包含一用以停止該旋轉軸轉動的剎車單元，該剎車單元安裝于該旋轉座。

采用上述結構后，本發明CNC分度盤裝置進行分度動作時，主要由主馬達直接驅動第一旋轉軸帶動夾持治具轉動，然而在需要大扭力驅動該夾持治具旋轉時，該輔助扭力馬達才會進行動力輸出而與主馬達同時驅動第一、二旋轉軸，來帶動該夾持治具轉動，從而提高對于該夾持治具的整體驅動扭力。

本發明的功效在于藉由該主馬達作為直接驅動進行分度的動力輸出來源，且可配合該輔助扭力馬達作為提供額外的動力輸出來源，來達到高精準分度傳動且可適時達到高扭力驅動并同時維持高轉速的功效。除此之外，在本發明的組成架構下的主馬達及輔助扭力馬達不需要特別定做，可采用現有通用規格的各式伺服馬達，且現有通用規格的伺服馬達備料齊全，因此在組裝拆卸及維修上較習知CNC分度盤裝置的體積龐大且昂貴的高扭力直驅馬達或其他特殊規格的馬達簡單容易且成本低。

附圖說明

圖1為本發明第一實施例的立體圖，其是結合于一CNC綜合加工機，且用連接一種單軸制動的橋板夾持治具；

圖2為本發明第一實施例的局剖俯視圖；

圖3為本發明第一實施例控制系統的連接關系示意圖；

圖4為本發明第一實施例的立體圖，其是結合于一CNC綜合加工機且用連接一種雙軸制動的橋板夾持治具；

圖5為本發明第一實施例的剖視圖，其是連接雙軸制動的橋板夾持治具；

圖6為本發明的第二實施例，說明本發明結合于一CNC綜合加工機，且用連接一種單軸制動的橋板夾持治具；

圖7為本發明第二實施例的剖視俯視圖；

圖8為本發明的第三實施例，說明本發明結合于一CNC綜合加工機的立體圖；

圖9為本發明第三實施例的局剖俯視圖。

其中：

100………工件 261……...剎車塊

1…………CNC綜合加工機 27………..頂針尾座

11………..底座 271………座體

12……… .XY軸移動載臺 272………頂針

13…………立柱 28………..軸承組

14…………Z軸移動載座 29………..夾持治具

15…………加工刀具裝置 3………….控制系統

2…………..CNC分度盤裝置 31………..運動控制器

20…………基座 32………..伺服驅動器

21…………旋轉座 33………..光電編碼器

210………..空間 4………….橋板夾持治具

22…………旋轉軸 41………..電控線

23…………主馬達 5…………CNC分度盤裝置

231………...第一動力輸出軸 50………..基座

24…………輔助扭力馬達 51………..第一旋轉座

241………..第二動力輸出軸 510………空間

25…………齒輪組 52………..第二旋轉座

251………..第一齒輪 520………空間

252………..第二齒輪 53………..第一旋轉軸

26…………剎車單元 54………..第二旋轉軸

541………..軸孔 63………..第一旋轉軸

55…………主馬達 64………..第二旋轉軸

551………..第一動力輸出軸 641………軸孔

56…………輔助扭力馬達 65………..主馬達

561………..第二動力輸出軸 651……第一動力輸出軸

57…………剎車單元 66………..輔助扭力馬達

571………..第一剎車塊 661……第二動力輸出軸

572………..第二剎車塊 67………..齒輪組

58…………軸承組 671………..第一齒輪

6…………..CNC分度盤裝置 672………..第二齒輪

60…………基座 68………..剎車單元

61…………第一旋轉座 681………..第一剎車塊

610………..空間 682………..第二剎車塊

62…………第二旋轉座 69………..軸承組

620………..空間 7………..橋板夾持治具。

具體實施方式

為了進一步解釋本發明的技術方案，下面通過具體實施例來對本發明進行詳細闡述。

參閱圖1及圖2，本發明CNC分度盤裝置的一第一實施例，是結合于一CNC綜合加工機1，用以轉動一夾持固定多數工件100的橋板夾持治具4，從而對于該等工件100進行分度鉆孔或銑削、圓周切割、圓周曲面加工、平面及部分線段的直線加工等。本第一實施例的CNC分度盤裝置包含一基座60、一第一旋轉座61、一第二旋轉座62、一第一旋轉軸63、一第二旋轉軸64、一主馬達65、一輔助扭力馬達66、一齒輪組67，及一剎車單元68。

該基座60設置于該CNC綜合加工機的XY軸移動載臺12上。該第一旋轉座61與該第二旋轉座62間隔設置于該基座60上，且分別包括一空間610、620。該第一旋轉軸63呈階級狀且利用一軸承組69軸設于該第一旋轉座61的空間610。該第二旋轉軸64呈階級狀且利用一軸承組68軸設于該第二旋轉座62的空間620，并與該第一旋轉軸63共軸線。該第一、二旋轉軸63、64相對的端面分別供該橋板夾持治具4的兩相反端固設，且該第二旋轉軸64的內部還具有一沿著軸向貫穿且供該橋板夾持治具4的電控線穿設的軸孔641。

該主馬達65安裝于該第一旋轉座61，可直接驅動該第一旋轉軸63轉動，且包括一直接連接該第一旋轉軸63且共軸線的第一動力輸出軸651。該扭力輔助馬達66安裝于該第二旋轉座62，且可通過該齒輪組67傳動而驅動該第二旋轉軸64轉動，并包括一與該第二旋轉軸64且平行相間隔的第二動力輸出軸661。該齒輪組67包括一固設在該第二旋轉軸64且位于該第二旋轉座62的空間620內的第一齒輪671，及一固設于該第二動力輸出軸661且位于該空間620內并與該第一齒輪671相嚙合的第二齒輪672，該第一齒輪671與該第二齒輪672的傳動比為1:1，藉此，該主馬達65及該輔助扭力馬達66分別所驅動的第一旋轉軸63及第二旋轉軸64的轉速才不會有轉速差。

該剎車單元68包括多數間隔環繞該第一旋轉軸62且可對于該第一旋轉軸62的周面抵觸致使停止轉動的第一剎車塊681，及多數間隔環繞該第二旋轉軸64且可對于該第二旋轉軸64的周面抵觸致使停止轉動的第二剎車塊682。

參閱圖3，在本實施例中，利用一由高階的運動控制器（motion controller）31與低階的伺服驅動器（servodriver）32所組成的控制系統3對于該主馬達65與該輔助扭力馬達66的該第一、二動力輸出軸651、661進行轉動控制，該控制系統3還通過二分別可解析該第一、二動力輸出軸651、661確切的旋轉角度的光電編碼器（opticalencoder）33進行即時轉動信息反饋。該運動控制器31負責轉動控制命令解碼，且根據各光電編碼器33的反饋信息調整該伺服驅動器32驅動該第一、二動力輸出軸651、661的轉動參數指令，以將該第一、二動力輸出軸651、661旋轉角度精準驅動到位。

本實施例CNC分度盤裝置6在進行分度作動時，主要由該主馬達65直接驅動該第一旋轉軸63帶動該橋板夾持治具4轉動，藉此致使該橋板夾持治具4的分度精度是相同于該主馬達65所能產生分度精度。然而在需要大扭力驅動該橋板夾持治具4旋轉時，該輔助扭力馬達66才會進行動力輸出而與該主馬達65分別同時通過該齒輪組67驅動該第一旋轉軸63及直接驅動該第二旋轉軸64，來帶動該橋板夾持治具4轉動，從而達到對于該橋板夾持治具4的整體驅動扭力提高的效果。

值得一提的是，參閱圖4及圖5，本實施例CNC分度盤裝置也可將單軸致動的橋板夾持治具4置換成雙軸致動的橋板夾持治具7，從而能應用于其他加工變化。

經由上述說明可知，本第一實施例藉由該主馬達65是直接驅動該第一旋轉軸63帶動該橋板夾持治具4轉動，且配合該輔助扭力馬達66輔助驅動，來達到高精準分度傳動且可適時達到高扭力驅動并同時維持于高轉速。除此之外，在本實施例的組成架構下的主馬達65及輔助扭力馬達66不需特別訂做，可采用現有通用規格的各式伺服馬達（servo motor），且現有通用規格的伺服馬達備料齊全，因此在組裝拆卸及維修上較習知CNC分度盤裝置的體積龐大且昂貴的高扭力直驅馬達或其他特殊規格的馬達簡單容易且成本便宜。

參閱圖6及圖7，本發明CNC分度盤裝置的一第二實施例，是結合于一CNC綜合加工機1，用以轉動一夾持固定多數工件100的橋板夾持治具4，從而對于該等工件100進行分度鉆孔或銑削、圓周切削、圓周曲面加工、平面及部分線段的直線加工等，該CNC綜合加工機1包含一 底座11、一設置在該底座11上且供該CNC分度盤裝置5設置的XY軸移動載臺12、一固設在該底座11后方處的立柱13、一設置在該立柱13上的Z軸移動載座14，及一設置于Z軸移動載座14的加工刀具裝置15。本第二實施例的CNC分度盤裝置5包含一基座50、一第一旋轉座51、一第二旋轉座52、一第一旋轉軸53、一第二旋轉軸54、一主馬達55、一輔助扭力馬達56，及一剎車單元57。

該基座50設置于該XY軸移動載臺12上。該第一旋轉座51與該第二旋轉座52間隔設置于該基座50上，且分別包括一空間510、520。該第一旋轉軸53呈階級狀且利用一軸承組58軸設于該第一旋轉座51的空間510。該第二旋轉軸54呈階級狀且利用一軸承組58軸設于該第二旋轉座52的空間520，并與該第一旋轉軸53共軸線。該第一、二旋轉軸53、54相對的端面分別供該橋板夾持治具4的兩相反端固設，且該第二旋轉軸54內部還具有一沿著軸向貫穿且供該橋板夾持治具4的電控線41穿設的軸孔541。

該主馬達55安裝于該第一旋轉座51，可直接驅動該第一旋轉軸53轉動，且包括一直接連續該第一旋轉軸53且共軸線的第一動力輸出軸551。該輔助扭力馬達56安裝于第二旋轉座52的空間520內，且包括一直接套設固定于該第二旋轉軸54的外周面的第二動力輸出軸561。

該剎車單元57包括多數間隔環繞該第一旋轉軸52且可對于該第一旋轉軸22的周面抵觸致使停止轉動的第一剎車塊571，及多數間隔環繞該第二旋轉軸54且可對于該第二旋轉軸54的周面抵觸致使停止轉動的第二剎車塊572。

在本實施例中，該主馬達55與該輔助扭力馬達56藉由相同于該第一實施例的控制系統3進行驅動控制，從而將該第一動力輸出軸551及該第二動力輸出軸561的旋轉角度精準驅動到位。

本實施例CNC分度盤裝置5在進行分度動作時，主要由該主馬達直接驅動該第一旋轉軸53帶動該橋板夾持治具4轉動，藉此致使該橋板夾持治具4的分度精度是相同于該主馬達55所能產生分度精度。然而在需要大扭力驅動該橋板夾持治具4旋轉時，該輔助扭力馬達56才會進行動力輸出而與該主馬達55分別同時直接驅動第一、二旋轉軸53、54，來帶動該橋板夾持治具4轉動，從而達到對于該橋板夾持治具4的整體驅動扭力提高的效果。

經由上述說明可知，本第二實施例藉由該主馬達55是直接驅動該第一旋轉軸53來帶動該橋板夾持治具4轉動，且配合該輔助扭力馬達56輔助驅動，來達到高精準分度傳動且可適時達到高扭力驅動。除此之外，在本實施例的組成架構下的主馬達55及輔助扭力馬達56不需特別訂做，可采用現有通用規格的各式伺服馬達，且現有通用規格的伺服馬達備料齊全，因此在組裝拆卸及維修上較習知CNC分度盤裝置的體積龐大且昂貴的高扭力直驅馬達或其他特殊規格的馬達簡單容易且成本便宜。

參閱圖8及圖9，本發明CNC分度盤裝置的一第三實施例，是結合于一CNC綜合加工機1，用以夾持一工件100，從而進行分度鉆孔或銑削、圓周切割、圓周曲面加工、平面及部分線段的直線加工等，該CNC綜合加工機1包含一底座11、一設置在該底座11上且供該CNC分度盤裝置2設置的XY軸移動載臺12、一固設在該底座11后方處的立柱13、一設置在該立柱13上的Z軸移動載座14，及一設置于該Z軸移動載座14的加工刀具裝置15。本第三實施例的CNC分度盤裝置2包含一基座20、一旋轉座21、一旋轉軸22、一主馬達23、一輔助扭力馬達24、一齒輪組25、一剎車單元26及一頂針尾座27。

該基座20設置于該XY軸移動載臺12上。該旋轉座21設置于該基座20上，且包括一空間210。該旋轉軸22呈階級狀且利用一軸承組28軸設于該旋轉座21的空間210。該旋轉軸22其中一端部的端面可裝設一夾持治具29（見圖2），且位于該旋轉座21外，并用以夾持該工件100的端部。

該主馬達23安裝于該旋轉座21，可直接驅動該旋轉軸22轉動，且包括一直接連接該旋轉軸22且共軸線的第一動力輸出軸231。該輔助扭力馬達24安裝于該旋轉座21，且可通過該齒輪組25傳動而驅動該旋轉軸22轉動，并包括一與該旋轉軸22平行相間隔的第二動力輸出軸241。該齒輪組25包括一固設在該旋轉軸22且位于該空間210內的第一齒輪251，及一固設于該第二動力輸出軸241且位于該空間210內并與該第一齒輪251相嚙合的第二齒輪252，該第一齒輪251與該第二齒輪252的傳動比為1:1。

該剎車單元26安裝于該旋轉座21，且鄰近該旋轉軸22裝設有該夾持治具29的一端部，并包括多數間隔環繞該旋轉軸22且可對于該旋轉軸22的周面抵觸致使停止轉動的剎車塊261。該頂針尾座27沿著該旋轉軸22的軸向與該旋轉座21間隔設置于該基座20上，且用以頂抵該工件100的另一端部的端面，并包括一座體271，及一平行該旋轉軸22的軸向軸設于該座體271的頂針272，該頂針272可沿該旋轉軸22的軸向往復移動調整位置。

在本實施例中，該主馬達23與該輔助扭力馬達24藉由相同于該第一實施例的控制系統3進行驅動控制，從而將該第一動力輸出軸231及該第二動力輸出軸241的旋轉角度精準驅動到位。

本實施例CNC分度盤裝置2在進行分度作動時，主要由該主馬達23直接驅動該旋轉軸22轉動，藉此致使該工件100的分度精度是相同于該主馬達23所能產生分度精度。然而在需要大扭力驅動該工件100旋轉時，該輔助扭力馬達24才會進行動力輸出且通過該齒輪組25的傳動與該主馬達23同時驅動該旋轉軸22轉動，從而達到對于該旋轉軸22的整體驅動扭力提高的效果。

經由上述說明可知，本第三實施例藉由該主馬達23是直接驅動該旋轉軸22轉動，且配合該輔助扭力馬達24輔助驅動，來達到高精準分度傳動且可適時達到高扭力驅動。除此之外，在本實施例的組成架構下的主馬達23及輔助扭力馬達24不需特別訂做，可采用現有通用規格的各式伺服馬達，且現有通用規格的伺服馬達備料齊全，因此在組裝拆卸及維修上較習知CNC分度盤裝置的體積龐大且昂貴的高扭力直驅馬達或其他特殊規格的馬達簡單容易且成本便宜。

綜上所述，本發明CNC分度盤裝置藉由該主馬達作為直接驅動進行分度的動力輸出來源，且可配合該輔助扭力馬達作為提供額外的動力輸出來源，來達到高精準分度傳動且可適時達到高扭力驅動的功效。除此之外，在本發明的組成架構下的主馬達及輔助扭力馬達不需特別訂做，可采用現有通用規格的各式伺服馬達，且現有通用規格的伺服馬達備料齊全，因此在組裝拆卸及維修上較習知CNC分度盤裝置的體積龐大且昂貴的高扭力直驅馬達或其他特殊規格的馬達簡單容易且成本便宜。

上述實施例和圖式并非限定本發明的產品形態和式樣，任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明的專利范疇。