一種用于機(jī)床的自動(dòng)分度工作臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于機(jī)床的自動(dòng)分度工作臺(tái)。分度時(shí)首先是油缸體連帶下齒盤開始下降，直至下齒盤完全與上齒盤、定位盤脫開為止，利用直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)端蓋(工作臺(tái))轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)與電機(jī)下端蓋相連的上齒盤轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行分度，分度到位、停止轉(zhuǎn)動(dòng)。油缸體連帶下齒盤開始上升，直至下齒盤與定位齒盤和下齒盤完全嚙合為止，定位結(jié)束。至此實(shí)現(xiàn)了工作臺(tái)的自動(dòng)分度與定位功能。本發(fā)明的用于機(jī)床的自動(dòng)分度工作臺(tái)，采用外轉(zhuǎn)子直流無刷電動(dòng)機(jī)直接機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，工作臺(tái)與外轉(zhuǎn)子用螺栓直連，機(jī)械結(jié)構(gòu)十分緊湊，分度快，動(dòng)行時(shí)間短，傳動(dòng)效率高，節(jié)能降耗較為明顯，屬節(jié)能產(chǎn)品。
【專利說明】
一種用于機(jī)床的自動(dòng)分度工作臺(tái)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及加工中心技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于機(jī)床的自動(dòng)分度工作臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]自動(dòng)分度工作臺(tái)是加工中心中，特別是臥式加工中心的最關(guān)鍵的功能部件，常見的自動(dòng)分度工作臺(tái)，就其傳動(dòng)方式而言，可大至分為三種類型自動(dòng)分度裝置:一種是電機(jī)+齒輪減速的自動(dòng)分度裝置，在這種傳動(dòng)方式中齒輪用來減速、增矩。第二種是用電機(jī)+蝸輪副自動(dòng)分度裝置，其中蝸輪副同樣用來減速、增矩。第三種是電機(jī)+蝸桿-平面滾子凸輪副的自動(dòng)分度裝置。前兩種可實(shí)現(xiàn)連續(xù)分度，第三種只能進(jìn)行間隙分度，分度時(shí)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)是不連續(xù)的，須一個(gè)角度，一個(gè)角度轉(zhuǎn)動(dòng)，有間隙停頓的現(xiàn)象，分度時(shí)間較長。上述三種分度裝置中的電機(jī)都不能直接驅(qū)動(dòng)分度工臺(tái)，要通過降速、增矩機(jī)構(gòu)才能轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)。眾所周知傳動(dòng)鏈越長，耗能越多，傳動(dòng)效率也就越低。蝸輪副的傳動(dòng)效率更低，約在40 %以下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種用于機(jī)床的自動(dòng)分度工作臺(tái)。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種用于機(jī)床的自動(dòng)分度工作臺(tái)，其用于固定安裝在機(jī)床上，該機(jī)床包括一機(jī)床底座，所述機(jī)床底座的上方設(shè)置有立柱，立柱上設(shè)置有主軸，所述機(jī)床底座的上方且位于所述立柱的前方還設(shè)置有下滑鞍，所述下滑鞍的上方固定有一上滑鞍，所述自動(dòng)分度工作臺(tái)固定安裝在所述上滑鞍的上方，所述自動(dòng)分度工作臺(tái)包括:電機(jī)端蓋、絕對(duì)位置編碼器、電機(jī)軸、直流無刷電機(jī)、外轉(zhuǎn)子、電機(jī)下端蓋和工作臺(tái)底座，所述電機(jī)下端蓋和工作臺(tái)底座之間還設(shè)置有相互嚙合的上齒盤、定位齒盤和下齒盤，所述上齒盤與電機(jī)下端蓋相連，所述定位齒盤與所述工作臺(tái)底座的頂部相連;所述電機(jī)端蓋的上表面作為工作臺(tái)臺(tái)面用于固定待加工的工件，所述電機(jī)軸垂直固定在所述電機(jī)端蓋上，所述電機(jī)端蓋與所述外轉(zhuǎn)子之間通過螺栓固定連接，所述直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述外轉(zhuǎn)子和電機(jī)端蓋沿電機(jī)軸軸向旋轉(zhuǎn)。
[0005]在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述工作臺(tái)底座內(nèi)部且位于所述下齒盤的下方設(shè)置有活塞以及套裝在活塞外部的油缸本體，所述下齒盤固定在所述油缸本體的上方，所述活塞套裝固定在所述電機(jī)軸的外部，所述油缸本體可沿所述活塞做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述油缸本體帶動(dòng)所述下齒盤沿所述活塞做上/下往復(fù)運(yùn)動(dòng)、以使之與上齒盤和定位齒盤之間實(shí)現(xiàn)嚙合、分離，從而實(shí)現(xiàn)精確定位。
[0006]在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述工作臺(tái)底座內(nèi)還設(shè)置有可分別在所述油缸本體的上方和下方進(jìn)油的第一油管和第二油管。
[0007]在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述絕對(duì)位置編碼器由霍爾元件制成。
[0008]在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述直流無刷電機(jī)與電機(jī)軸之間通過電機(jī)定子連接，所述電機(jī)定子與電機(jī)軸之間還設(shè)置有一平鍵，所述電機(jī)定子的下方還固定連接有一軸承端蓋，所述電機(jī)定子與軸承端蓋均套裝在所述電機(jī)軸的外部。
[0009]在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述工作臺(tái)底座內(nèi)且位于所述油缸本體的底部還固定有一用于遮擋所述油缸本體并防止其脫離的油缸蓋;所述電機(jī)軸上還套裝固定有一用于防止所述活塞下滑并脫離電機(jī)軸的第一螺母;所述上滑鞍的底部開口處還固定設(shè)置有一用于遮擋其開口的底座端蓋，所述所述電機(jī)軸的底端還套裝固定有一用于防止所述底座端蓋下滑并脫離電機(jī)軸的第二螺母;所述底座端蓋上還設(shè)置有一發(fā)信桿。
[0010]本發(fā)明用于機(jī)床的自動(dòng)分度工作臺(tái)的有益效果在于:通過將直流無刷電機(jī)上方的電機(jī)端蓋作為工作臺(tái)，利用直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)端蓋轉(zhuǎn)動(dòng)，再在電機(jī)下端蓋和工作臺(tái)底座之間還設(shè)置相互嚙合的上齒盤、定位齒盤和下齒盤、以用作對(duì)工作臺(tái)的定位，實(shí)際進(jìn)行分度時(shí)，首先下齒盤(也稱共用齒盤)下降，脫開與定位齒盤和上齒盤的嚙合。直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)電機(jī)端蓋(工作臺(tái))轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)還帶動(dòng)上齒盤轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)工作臺(tái)的分度。分度到位后，下齒盤開始上升，直至下齒盤同時(shí)與上齒盤和定位齒盤完全嚙合為止，迫使上齒盤、停留在與下齒盤嚙合的位置。因定位齒盤是固定不動(dòng)的齒盤，該齒盤與下齒盤之嚙合，使得下齒盤被定位在與定位齒盤嚙合位置上，間接通過下齒盤與上齒盤的嚙合，實(shí)現(xiàn)對(duì)工作臺(tái)的定位。本發(fā)明的用于機(jī)床的自動(dòng)分度工作臺(tái)，采用外轉(zhuǎn)子直流無刷電動(dòng)機(jī)直接機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，工作臺(tái)與外轉(zhuǎn)子用螺栓直連，機(jī)械結(jié)構(gòu)十分緊湊，分度快，動(dòng)行時(shí)間短，傳動(dòng)效率高，節(jié)能降耗較為明顯，屬節(jié)能產(chǎn)品。
【附圖說明】
[0011]圖1為一實(shí)施例中機(jī)床的正面結(jié)構(gòu)不意圖。
[0012]圖2為圖1中用于機(jī)床的自動(dòng)分度工作臺(tái)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明的用于機(jī)床的自動(dòng)分度工作臺(tái)作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0014]本發(fā)明的是自動(dòng)分度工作臺(tái)，不是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的工作臺(tái)，因此本發(fā)明與傳統(tǒng)自動(dòng)分度工作臺(tái)一樣，分度臺(tái)的分割數(shù)是有限的，其等分度數(shù)取決定位用的齒盤的齒數(shù)多少，通常有I度360等分，3度120等分和5度72等分三種端齒盤，根據(jù)用戶的要求，機(jī)床生產(chǎn)廠家會(huì)選擇其中一種配置在機(jī)床上。
[0015]請(qǐng)參見圖1，一種用于機(jī)床的自動(dòng)分度工作臺(tái)，其用于固定安裝在機(jī)床上，該機(jī)床包括一機(jī)床底座(28)，機(jī)床底座(28)的上方設(shè)置有立柱(27)，立柱(27)上設(shè)置有主軸
(26),機(jī)床底座(28)的上方且位于立柱(27)的前方還設(shè)置有下滑鞍(30)，下滑鞍(30)的上方固定有一上滑鞍(14)，本發(fā)明的自動(dòng)分度工作臺(tái)固定安裝在該上滑鞍(14)的上方。
[0016]請(qǐng)同時(shí)參見圖2，自動(dòng)分度工作臺(tái)包括:電機(jī)端蓋(I)、絕對(duì)位置編碼器(2)、電機(jī)軸
(3)、直流無刷電機(jī)(4)、外轉(zhuǎn)子(5)、電機(jī)下端蓋(6)和工作臺(tái)底座(10);電機(jī)下端蓋(6)和工作臺(tái)底座(10)之間還設(shè)置有相互嚙合的上齒盤(7)、定位齒盤(8)和下齒盤(9)，上齒盤(7)與電機(jī)下端蓋(6)相連，定位齒盤(8)與工作臺(tái)底座(10)的頂部相連;電機(jī)端蓋(I)的上表面作為工作臺(tái)臺(tái)面用于固定待加工的工件，電機(jī)軸(3)垂直固定在電機(jī)端蓋(I)上，電機(jī)端蓋
(I)與外轉(zhuǎn)子(5)之間通過螺栓(29)固定連接，直流無刷電機(jī)(4)驅(qū)動(dòng)外轉(zhuǎn)子(5)和電機(jī)端蓋
(I)沿電機(jī)軸(3)軸向旋轉(zhuǎn)。
[0017]工作臺(tái)底座(10)內(nèi)部且位于所述下齒盤(9)的下方設(shè)置有活塞(12)以及套裝在活塞(12)外部的油缸本體(11)，下齒盤(9)固定在油缸本體(11)的上方，活塞(12)套裝固定在電機(jī)軸(3)的外部，油缸本體(11)可沿活塞(12)做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，油缸本體(I I)帶動(dòng)下齒盤
(9)沿活塞(12)做上/下往復(fù)運(yùn)動(dòng)、以使之與上齒盤(7)和定位齒盤(8)之間實(shí)現(xiàn)嚙合、分離，從而實(shí)現(xiàn)精確定位。
[0018]工作臺(tái)底座(10)內(nèi)還設(shè)置有可分別在油缸本體(11)的上方和下方進(jìn)油的第一油管(21)和第二油管(22)。
[0019]絕對(duì)位置編碼器(2)由霍爾元件制成。
[0020]直流無刷電機(jī)(4)與電機(jī)軸(3)之間通過電機(jī)定子(25)連接，電機(jī)定子(25)與電機(jī)軸(3)之間還設(shè)置有一平鍵(24)，電機(jī)定子(25)的下方還固定連接有一軸承端蓋(23)，電機(jī)定子(25)與軸承端蓋(23)均套裝在電機(jī)軸(3)的外部。
[0021 ]工作臺(tái)底座(10)內(nèi)且位于油缸本體(11)的底部還固定有一用于遮擋油缸本體
(11)并防止其脫離的油缸蓋(16);電機(jī)軸(3)上還套裝固定有一用于防止活塞(12)下滑并脫離電機(jī)軸(3)的第一螺母(19);上滑鞍(14)的底部開口處還固定設(shè)置有一用于遮擋其開口的底座端蓋(17)，電機(jī)軸(3)的底端還套裝固定有一用于防止底座端蓋(17)下滑并脫離電機(jī)軸(3)的第二螺母(20);底座端蓋(17)上還設(shè)置有一發(fā)信桿(18)。
[0022]本發(fā)明的自動(dòng)分度工作臺(tái)實(shí)際運(yùn)作中，能夠用最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，無傳動(dòng)鏈的直驅(qū)分度工作臺(tái)，能夠滿足機(jī)床工作臺(tái)的自動(dòng)分度要求。該自動(dòng)分度工作臺(tái)是臥式加工中心的一種主要的功能部件，該功能部件(自動(dòng)分度工作臺(tái))，也可用于臥式鏜床、立式銑床、立式加工中心、自動(dòng)生產(chǎn)線等設(shè)備須要進(jìn)行自動(dòng)分度的地方。并且，將電機(jī)端蓋(I)作為工作臺(tái)，電機(jī)端蓋(I)與外轉(zhuǎn)子(5)之間直接利用螺栓(29)固定連接，整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，沒有傳動(dòng)鏈，結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，且操作更加穩(wěn)定。
[0023]實(shí)際運(yùn)作中，數(shù)控機(jī)床中通常用B指令來指令分度工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)一個(gè)指定的角度(指令角)，以達(dá)到工作臺(tái)分度的目。如圖2所示，工作臺(tái)分度時(shí)首先是油缸本體(II)的下腔進(jìn)油，油缸體(11)帶動(dòng)下齒盤(9)開始下降，降至下齒盤(9)與上齒盤(7)及定位齒盤(8)完全離開，到位、停止。直流無刷電機(jī)(4)和外轉(zhuǎn)子(5)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)電機(jī)端蓋(I)和上齒盤(7)回轉(zhuǎn)一個(gè)指令角度，直流無刷電機(jī)(4)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，油缸本體(II)的上腔進(jìn)油，油缸本體(II)連同下齒盤(9)上升，直至下齒盤(9)與上齒盤(7)及定位齒盤(8)完全嚙合，到位、停止。上述即是本分度工作臺(tái)的自動(dòng)分度、定位的全過程。
[0024]綜上，本發(fā)明用于機(jī)床的自動(dòng)分度工作臺(tái)，通過將直流無刷電機(jī)上方的電機(jī)端蓋作為工作臺(tái)，利用直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)端蓋轉(zhuǎn)動(dòng)，再在電機(jī)下端蓋和工作臺(tái)底座之間還設(shè)置相互嚙合的上齒盤、定位齒盤和下齒盤、以用作對(duì)工作臺(tái)的定位，實(shí)際進(jìn)行分度時(shí)，直流無刷電機(jī)可驅(qū)動(dòng)外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)電機(jī)端蓋轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)可帶動(dòng)上齒盤、定位齒盤和下齒盤轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)分度和定位。本發(fā)明的用于機(jī)床的自動(dòng)分度工作臺(tái)，采用外轉(zhuǎn)子直流無刷電動(dòng)機(jī)直接機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，工作臺(tái)與外轉(zhuǎn)子用螺栓直連，機(jī)械結(jié)構(gòu)十分緊湊，分度快，動(dòng)行時(shí)間短，傳動(dòng)效率高，節(jié)能降耗較為明顯，屬節(jié)能產(chǎn)品。
[0025]雖然對(duì)本發(fā)明的描述是結(jié)合以上具體實(shí)施例進(jìn)行的，但是，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員能夠根據(jù)上述的內(nèi)容進(jìn)行許多替換、修改和變化、是顯而易見的。因此，所有這樣的替代、改進(jìn)和變化都包括在附后的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于機(jī)床的自動(dòng)分度工作臺(tái)，其用于固定安裝在機(jī)床上，該機(jī)床包括一機(jī)床底座(28)，所述機(jī)床底座(28)的上方設(shè)置有立柱(27)，立柱(27)上設(shè)置有主軸(26)，所述機(jī)床底座(28)的上方且位于所述立柱(27)的前方還設(shè)置有下滑鞍(30)，所述下滑鞍(30)的上方固定有一上滑鞍(14)，所述自動(dòng)分度工作臺(tái)固定安裝在所述上滑鞍(14)的上方，其特征在于，所述自動(dòng)分度工作臺(tái)包括:電機(jī)端蓋(I)、絕對(duì)位置編碼器(2)、電機(jī)軸(3)、直流無刷電機(jī)(4)、外轉(zhuǎn)子(5)、電機(jī)下端蓋(6)和工作臺(tái)底座(10)，所述電機(jī)下端蓋(6)和工作臺(tái)底座(10)之間還設(shè)置有相互嚙合的上齒盤(7)、定位齒盤(8)和下齒盤(9)，所述上齒盤(7)與電機(jī)下端蓋(6)相連，所述定位齒盤(8)與所述工作臺(tái)底座(10)的頂部相連;所述電機(jī)端蓋(I)的上表面作為工作臺(tái)臺(tái)面用于固定待加工的工件，所述電機(jī)軸(3)垂直固定在所述電機(jī)端蓋(I)上，所述電機(jī)端蓋(I)與所述外轉(zhuǎn)子(5)之間通過螺栓(29)固定連接，所述直流無刷電機(jī)(4)驅(qū)動(dòng)所述外轉(zhuǎn)子(5)和電機(jī)端蓋(I)沿電機(jī)軸(3)軸向旋轉(zhuǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)床的自動(dòng)分度工作臺(tái)，其特征在于，所述工作臺(tái)底座(10)內(nèi)部且位于所述下齒盤(9)的下方設(shè)置有活塞(12)以及套裝在活塞(12)外部的油缸本體(11)，所述下齒盤(9)固定在所述油缸本體(11)的上方，所述活塞(12)套裝固定在所述電機(jī)軸(3)的外部，所述油缸本體(11)可沿所述活塞(12)做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述油缸本體(11)帶動(dòng)所述下齒盤(9)沿所述活塞(12)做上/下往復(fù)運(yùn)動(dòng)、以使之與上齒盤(7)和定位齒盤(8)之間實(shí)現(xiàn)嚙合、分離，從而實(shí)現(xiàn)精確定位。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于機(jī)床的自動(dòng)分度工作臺(tái)，其特征在于，所述工作臺(tái)底座(10)內(nèi)還設(shè)置有可分別在所述油缸本體(11)的上方和下方進(jìn)油的第一油管(21)和第二油管(22)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于機(jī)床的自動(dòng)分度工作臺(tái)，其特征在于，所述絕對(duì)位置編碼器(2)由霍爾元件制成。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于機(jī)床的自動(dòng)分度工作臺(tái)，其特征在于，所述直流無刷電機(jī)(4)與電機(jī)軸(3)之間通過電機(jī)定子(25)連接，所述電機(jī)定子(25)與電機(jī)軸(3)之間還設(shè)置有一平鍵(24)，所述電機(jī)定子(25)的下方還固定連接有一軸承端蓋(23)，所述電機(jī)定子(25)與軸承端蓋(23)均套裝在所述電機(jī)軸(3)的外部。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于機(jī)床的自動(dòng)分度工作臺(tái)，其特征在于，所述工作臺(tái)底座(10)內(nèi)且位于所述油缸本體(11)的底部還固定有一用于遮擋所述油缸本體(11)并防止其脫離的油缸蓋(16);所述電機(jī)軸(3)上還套裝固定有一用于防止所述活塞(12)下滑并脫離電機(jī)軸(3)的第一螺母(19);所述上滑鞍(14)的底部開口處還固定設(shè)置有一用于遮擋其開口的底座端蓋(17)，所述所述電機(jī)軸(3)的底端還套裝固定有一用于防止所述底座端蓋(17)下滑并脫離電機(jī)軸(3)的第二螺母(20);所述底座端蓋(17)上還設(shè)置有一發(fā)信桿(18)。
【文檔編號(hào)】B23Q16/02GK106078244SQ201610590120
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年7月23日 公開號(hào)201610590120.0, CN 106078244 A, CN 106078244A, CN 201610590120, CN-A-106078244, CN106078244 A, CN106078244A, CN201610590120, CN201610590120.0
【發(fā)明人】許祥泰
【申請(qǐng)人】惠州華一數(shù)控技術(shù)研究院有限公司, 惠州市華一智能制造機(jī)械有限公司