專利名稱：刀具夾持系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數(shù)控機床的刀具夾持系統(tǒng)，尤其涉及一種通過電磁感應進行電能傳輸，實現(xiàn)電力控制刀具夾持裝置工作的系統(tǒng)。
背景技術：
現(xiàn)有的高檔數(shù)控機床的刀具夾頭采用的是液壓驅動式夾頭。如圖I和圖2所示，數(shù)控機床I上的刀具機械臂上設置刀具夾頭2，所述刀具夾頭2由螺絲201、油腔202、夾持工具203和活塞204構成；其中螺絲201設置在油腔202的一端，活塞204設置在油腔202的另一端，這樣螺絲201、油腔202和活塞204構成密閉空間，另外，活塞204能夠在油腔202內往復運動；夾持工具203和活塞204固定連接。使用時，油腔202內充滿液體，操作人員通過扳手擰緊螺絲201 (S卩，向油腔202方向旋進螺絲201)，液體會推動活塞204運動，同時帶動夾持工具203向夾緊刀柄的方向運動，當操作人員判斷刀具被夾緊后停止擰緊螺絲 201，便實現(xiàn)刀具5的固定。液壓驅動式夾頭具有無磨損、經久耐用、操作方便等特點。但是需要操作人員手工操作，這樣就不能滿足自動化的需要，同時由于是人工操作，所以一旦發(fā)生上勁不夠，電動機帶動刀具進行高速轉動時就會產生走刀不準的情況發(fā)生，甚至產生飛刀的危險。所以一種新型的數(shù)控機床的刀具夾持系統(tǒng)急需被研制。
發(fā)明內容本實用新型針對以上問題的提出，而研制一種通過電磁感應進行電能傳輸，實現(xiàn)電力控制刀具夾持裝置工作的系統(tǒng)。本實用新型采用的技術手段如下一種刀具夾持系統(tǒng)，其特征在于包括套接在定子端的定子端環(huán)形電路板、套接在轉子端的轉子端環(huán)形電路板和轉軸同刀具夾頭擰緊螺絲相連接的伺服電機；所述定子端環(huán)形電路板和轉子端環(huán)形電路板的大小相等，且在安裝時保證定子端環(huán)形電路板和轉子端環(huán)形電路板同心；所述定子端環(huán)形電路板上設有用于產生磁場的環(huán)形線圈I ;用于控制環(huán)形線圈I中的電流進行變化的PWM調節(jié)單元；用于向轉子端環(huán)形電路板發(fā)出刀具夾緊或刀具松開控制指令的定子端通信模塊；用于對外部輸入電壓進行調整，并向定子端環(huán)形電路板上的環(huán)形線圈I、定子端通信模塊和PWM調節(jié)單元提供電能的電源模塊；所述轉子端環(huán)形電路板上設有位置同環(huán)形線圈I相對應，用于感應環(huán)形線圈I中磁場的變化而產生電流的環(huán)形線圈II ;用于接收定子端通信模塊發(fā)送的刀具夾緊或刀具松開控制指令的轉子端通信模塊；[0013]用于對定子端發(fā)送的刀具夾緊或刀具松開控制指令進行響應，并控制伺服電機按照設定的圈數(shù)進行正向或反向旋轉的電機控制模塊；對環(huán)形線圈II產生的電流進行整流，并向轉子端環(huán)形電路板上的轉子端通信模塊和電機控制模塊，以及伺服電機提供電能的整流單元。所述環(huán)形線圈I導線的外圍設有一個以上用于抗干擾的定子端閉合磁環(huán)；所述環(huán)形線圈II導線的外圍設有一個以上用于抗干擾的轉子端閉合磁環(huán)。所述定子端閉合磁環(huán)和轉子端閉合磁環(huán)由兩個U形磁鐵的N極和S極相對固定而成。所述PWM調節(jié)單元控制環(huán)形線圈I中的電流以正比例跟隨轉子端環(huán)形電路板電流消耗進行變化。由于采用了上述技術方案，本實用新型提供的刀具夾持系統(tǒng)具有結構簡單，操作 方便，同時又提高數(shù)控機床的穩(wěn)定和安全度。另外，由于其自動化程度高、實現(xiàn)簡單，而且成本低廉適于在數(shù)控機床中廣泛推廣。

圖I為現(xiàn)有數(shù)控機床的結構示意圖；圖2為現(xiàn)有液壓驅動式夾頭的結構示意圖；圖3為本實用新型所述環(huán)形電路板的結構示意圖；圖4為本實用新型所述定子端環(huán)形電路板的結構示意圖；圖5為本實用新型所述轉子端環(huán)形電路板的結構示意圖；圖6為本實用新型所述兩個U形磁鐵的N極和S極相對構成磁環(huán)的放大示意圖；圖7為本實用新型所刀具夾持系統(tǒng)的結構示意圖；圖8為本實用新型所刀具夾持系統(tǒng)的電路結構框圖。
具體實施方式
以下結合附圖及具體實施方式
對發(fā)明做進一步的闡述如圖3至圖8所示該刀具夾持系統(tǒng)包括套接在定子端的定子端環(huán)形電路板6、套接在轉子端的轉子端環(huán)形電路板7和轉軸同刀具夾頭擰緊螺絲相連接的伺服電機8如圖7所示；所述定子端環(huán)形電路板6和轉子端環(huán)形電路板7的大小相等，在安裝時保證定子端環(huán)形電路板6和轉子端環(huán)形電路板7同心，且之間的距離在規(guī)定最大距離之內(本實施例中規(guī)定的最大距離為3米)；所述定子端環(huán)形電路板6上設有用于產生磁場變化磁場的環(huán)形線圈I 601 ;用于控制環(huán)形線圈I 601中的電流以正比例跟隨轉子端環(huán)形電路板7電流消耗進行變化的PWM調節(jié)單元605 ;用于向轉子端環(huán)形電路板7發(fā)出刀具夾緊或刀具松開控制指令的定子端通信模塊603 ;用于對外部輸入電壓進行調整(如電壓轉換、穩(wěn)壓等調整)，并向定子端環(huán)形電路板6上的環(huán)形線圈I 601、定子端通信模塊603和PWM調節(jié)單元605提供電能的電源模塊604 ;所述轉子端環(huán)形電路板7上設有位置同環(huán)形線圈I 601相對應，用于感應環(huán)形線圈I 601中磁場的變化而產生電流的環(huán)形線圈II 701 ;用于接收定子端通信模塊603發(fā)送的刀具夾緊或刀具松開控制指令的轉子端通信模塊703 ;用于對定子端發(fā)送的刀具夾緊或刀具松開控制指令進行響應，并控制伺服電機8按照設定的圈數(shù)進行正向或反向旋轉的電機控制模塊704 ;伺服電機8旋轉的方向根據(jù)刀具夾緊或刀具松開時需要擰緊還是放松螺絲的旋轉方向而定，例如電機正轉為擰緊螺絲，電機反轉為放松螺絲，根據(jù)該特性，設定轉子端通信模塊703收到刀具夾緊指令時，電機控制模塊704控制伺服電機8按照設定的圈數(shù)正轉；轉子端通信模塊703收到刀具松開指令時，電機控制模塊704控制伺服電機8按照設定的圈數(shù)反轉。對環(huán)形線圈II 701產生的電流進行整流，并向轉子端環(huán)形電路板7上的轉子端通信模塊703和電機控制模塊704，以及伺服電機8提供電能的整流單元705。所述環(huán)形線圈I 601導線的外圍設有一個以上用于抗干擾的定子端閉合磁環(huán)602 ;所述環(huán)形線圈II 701導線的外圍設有一個以上用于抗干擾的轉子端閉合磁環(huán)702。所述定子端閉合磁環(huán)602和轉子端閉合磁環(huán)702由兩個U形磁鐵的N極和S極相對固定而成；如圖4、圖5和圖6構成一個磁環(huán)的兩個U形磁鐵分別設置在電路板的上下兩個面上，垂直于電路板并跨在環(huán)形線圈的兩邊，且N極和S極相對，通過粘貼或相互吸合固定在電路板上。使用時開啟定子端的電源，定子端環(huán)形電路板6的電源模塊604得電，PWM調節(jié)單元605開始工作，控制環(huán)形線圈I 601中的電流正比例跟隨轉子端環(huán)形電路板7電流消 耗變化，產生變化的磁場，轉子端環(huán)形電路板7中的環(huán)形線圈II 701感應出電能，通過整流單元705整流后為轉子端環(huán)形電路板7上的轉子端通信模塊703和電機控制模塊704，以及伺服電機8供電；這樣整套系統(tǒng)上電。使用者只需按下設置在控制面板的開口發(fā)出刀具夾緊或刀具松開控制指令，伺服電機8便會控制液壓驅動式夾頭中的螺絲擰緊或放松，已達到刀具夾緊或刀具松開的目的。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，根據(jù)本實用新型的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種刀具夾持系統(tǒng)，其特征在于包括套接在定子端的定子端環(huán)形電路板(6)、套接在轉子端的轉子端環(huán)形電路板(7)和轉軸同刀具夾頭擰緊螺絲相連接的伺服電機(8);所述定子端環(huán)形電路板(6)和轉子端環(huán)形電路板(7)的大小相等，且在安裝時保證定子端環(huán)形電路板(6)和轉子端環(huán)形電路板(7)同心； 所述定子端環(huán)形電路板(6)上設有 用于產生磁場的環(huán)形線圈1(601)； 連接環(huán)形線圈I (601)，用于控制環(huán)形線圈1(601)中的電流進行變化的PWM調節(jié)單元(605)； 用于向轉子端環(huán)形電路板(7)發(fā)出刀具夾緊或刀具松開控制指令的定子端通信模塊(603)； 連接環(huán)形線圈U601)、定子端通信模塊(603)和PWM調節(jié)單元￠05)，用于對外部輸入電壓進行調整，并向定子端環(huán)形電路板(6)上的環(huán)形線圈I (601)、定子端通信模塊(603)和PWM調節(jié)單元(605)提供電能的電源模塊(604)； 所述轉子端環(huán)形電路板(7)上設有 位置同環(huán)形線圈1(601)相對應，用于感應環(huán)形線圈1(601)中磁場的變化而產生電流的環(huán)形線圈11(701)； 用于接收定子端通信模塊(603)發(fā)送的刀具夾緊或刀具松開控制指令的轉子端通信模塊(703)； 連接轉子端通信模塊(703)，用于對定子端發(fā)送的刀具夾緊或刀具松開控制指令進行響應，并控制伺服電機(8)按照設定的圈數(shù)進行正向或反向旋轉的電機控制模塊(704)； 連接轉子端通信模塊(703)、電機控制模塊(704)和伺服電機(8)，對環(huán)形線圈II (701)產生的電流進行整流，并向轉子端環(huán)形電路板⑵上的轉子端通信模塊(703)和電機控制模塊(704)，以及伺服電機(8)提供電能的整流單元(705)。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種刀具夾持系統(tǒng)，其特征在于所述環(huán)形線圈I(601)導線的外圍設有一個以上用于抗干擾的定子端閉合磁環(huán)(602);所述環(huán)形線圈II (701)導線的外圍設有一個以上用于抗干擾的轉子端閉合磁環(huán)(702)。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種刀具夾持系統(tǒng)，其特征在于所述定子端閉合磁環(huán)(602)和轉子端閉合磁環(huán)(702)由兩個U形磁鐵的N極和S極相對固定而成。
4.根據(jù)權利要求1、2或3所述的一種刀具夾持系統(tǒng)，其特征在于所述PWM調節(jié)單元(605)控制環(huán)形線圈I (601)中的電流以正比例跟隨轉子端環(huán)形電路板(7)電流消耗進行變化。
專利摘要一種刀具夾持系統(tǒng)，其特征在于包括套接在定子端的定子端環(huán)形電路板、套接在轉子端的轉子端環(huán)形電路板和轉軸同刀具夾頭擰緊螺絲相連接的伺服電機；所述定子端環(huán)形電路板和轉子端環(huán)形電路板的大小相等，且在安裝時保證定子端環(huán)形電路板和轉子端環(huán)形電路板同心；定子端環(huán)形電路板上設有，環(huán)形線圈I，PWM調節(jié)單元，定子端通信模塊，電源模塊；轉子端環(huán)形電路板上設有，環(huán)形線圈II，轉子端通信模塊，電機控制模塊，整流單元。由于采用了上述技術方案，本實用新型提供的刀具夾持系統(tǒng)具有結構簡單，操作方便，同時又提高數(shù)控機床的穩(wěn)定和安全度。另外，由于其自動化程度高、實現(xiàn)簡單，而且成本低廉適于在數(shù)控機床中廣泛推廣。
文檔編號B23Q3/00GK202539965SQ20112056845
公開日2012年11月21日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權日2011年12月29日
發(fā)明者于德海, 孫振, 張贊秋 申請人:大連光洋科技工程有限公司