專利名稱：分度機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于機(jī)床或類似設(shè)備的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)分度用的一種分度機(jī)構(gòu)。
現(xiàn)有技術(shù)中的此類分度機(jī)構(gòu)，可見(jiàn)于例如專利號(hào)為JP-B-436823及JP-U-639846的日本專利之中，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)一個(gè)精密蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)一個(gè)分度軸，從而將裝在分度軸上的工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)至所要求的被分度位置，由一個(gè)有鎖定缸體執(zhí)行器及電磁閥組成的控制機(jī)構(gòu)的鎖定裝置把轉(zhuǎn)臺(tái)鎖定在該被分度位置上。
這些現(xiàn)有技術(shù)中的分度機(jī)構(gòu)需要有精密的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)并必備有鎖定機(jī)構(gòu)以鎖定封臺(tái)在分度的位置上。這類現(xiàn)有技術(shù)的分度機(jī)構(gòu)既昂貴又龐大，還要求有在小機(jī)床上得不到的大的空間。
所以本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能作精確分度，小巧簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的便宜的分度機(jī)構(gòu)。
按本發(fā)明的分度機(jī)構(gòu)包括一個(gè)基體，在該基體上受支承和轉(zhuǎn)動(dòng)的分度軸，帶一個(gè)接到該分度軸上的輸出軸的雙向伺服馬達(dá)，固定裝于分度軸上的、于其圓周上按角度間隔備有分度齒的一個(gè)棘輪，以及支承在該基體上的一個(gè)把持件以使其與棘輪齒接觸、限制棘輪逆轉(zhuǎn)。
該把持件具有一個(gè)基端和一個(gè)工作端，該把持件在基端處以可動(dòng)方式受到支承，從而可以在一個(gè)該工作端與棘輪齒相嚙合的工作位置和一個(gè)該工作端與棘輪齒不接觸的空閑位置之間作擺動(dòng)，并且該把持件被偏置于該工作位置上。
受支承的分度軸在基體上轉(zhuǎn)動(dòng)，而一個(gè)用以支承工件的轉(zhuǎn)臺(tái)或類似物則直接固定、或通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)軸固定到該分度軸一端上。裝在基體上的雙向伺服馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸最好是被接于與一個(gè)蝸輪相嚙合的蝸桿軸上。帶有按角度間隔布置在其外圓周上的分度齒的棘輪被固定到分度軸上。通常，分度齒以等角間隔分布。但分度齒的數(shù)目是可選擇的，而且分度齒也并非必須按等角間隔布置。用以防止棘輪逆轉(zhuǎn)的把持件被支承在基件上，致使它與棘輪齒相嚙合。把持件可通過(guò)樞接方式支承，從而可在工作及空閑位置間擺動(dòng)。把持件還最好被偏置于工作位置。該把持件可以是以其一端樞接方式支承于基體上的一個(gè)持爪或是于工作位置和空閑位置之間運(yùn)動(dòng)的一個(gè)持塊。伺服馬達(dá)在正常的方向上把分度軸轉(zhuǎn)到略微超過(guò)所要求分度位置的一個(gè)位置，再反向轉(zhuǎn)動(dòng)分度軸致使一個(gè)分度齒與把持件嚙合，以分度該分度軸。在分度軸被分度到所要求的分度位置后，令伺服馬達(dá)保持作用狀態(tài)，以使分度齒總與把持件保持接觸。
由于該分度軸是由伺服馬達(dá)在常態(tài)方向轉(zhuǎn)至超過(guò)特定分度位置的一個(gè)位置并隨后以同樣方式逆轉(zhuǎn)，讓該棘輪分度齒與用作分度的把持件進(jìn)入接觸，因而即使用以將伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)傳至分度軸用的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不那么精確，分度軸也可被精密分度并因此使加工和安裝可被容易地完成。由于該伺服馬達(dá)在分度位置上持續(xù)起作用以把持該分度軸，因而該分度機(jī)構(gòu)無(wú)需任何鎖定機(jī)構(gòu)，例如鎖定缸執(zhí)行器等用以鎖定分度軸在位的機(jī)構(gòu)。還可減低制造成本并采用簡(jiǎn)化小巧的結(jié)構(gòu)。偏置于工作位置的把持件，其結(jié)構(gòu)小巧簡(jiǎn)單并能起精確定位分度齒的作用，致使達(dá)到精確分度。
本發(fā)明以下將通過(guò)帶附圖的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述而得到更好地了解。


圖1為按本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)例的分度機(jī)構(gòu)的縱向剖視圖；圖2為圖1分度機(jī)構(gòu)的作局部省略的按圖1右向的側(cè)視圖；圖3為按圖1中A-A線的剖視圖；和圖4為按圖2中B-B線的放大的剖視圖。
見(jiàn)圖1和3，按本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)例中的分度機(jī)構(gòu)1具有正方形箱體狀的一個(gè)基體2?；w2上設(shè)置有分度軸4并被支承于軸承5中，可繞一個(gè)水平軸線旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)臺(tái)3用以支承工件，從可拆卸方式裝于該分度軸4的外端。如圖1所示，蝸輪7和棘輪8以鄰接方式裝在分度軸4的內(nèi)端。蝸輪7，棘輪8和分度軸4用定位銷11及螺栓12被連接在一起。本例中，棘輪8于其外圓周上備有90°的等間隔的4個(gè)分度齒13，如圖2中所明示的。各個(gè)齒13有一個(gè)經(jīng)向工作表面13a及一個(gè)切向的爪定位表面13b。棘輪8上形成的凹進(jìn)即8a其作用的對(duì)爪定位面13b加工時(shí)提高加工精度。
位于分度軸4之下、其軸心線沿垂直于該分度軸4作延伸的旋轉(zhuǎn)軸15被支承在基體2上的軸承16和17內(nèi)作旋轉(zhuǎn)。蝸桿18固定安裝于轉(zhuǎn)軸15上并與蝸輪7相嚙合。雙向伺服馬達(dá)21附加于基體2上。轉(zhuǎn)軸15一端與伺服馬達(dá)21的驅(qū)軸21a以聯(lián)軸器22相連接。伺服馬達(dá)21的驅(qū)動(dòng)軸21a可在相對(duì)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，即在正反方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)軸21a正轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)蝸桿18及蝸輪7轉(zhuǎn)動(dòng)分度軸4正轉(zhuǎn)，反之亦然。
懸架23裝在基體2上壁上作成的孔2a內(nèi)，并以螺栓24固定于上壁。樞軸25支承于懸架23的一個(gè)內(nèi)凸部23a上。保持爪26，即把持件，以其基端支承在樞軸25上，如圖4所示，致使它在保持爪26與分度齒13相嚙合的工作位置與保持爪26與分度齒13分離的空閑位置之間作移動(dòng)。借助裝在懸架23上的彈簧27壓向球28，保持爪26被偏置向工作位置，即圖2中的順時(shí)針?lè)较颉１３肿?6基端上形成的凸部26a與懸架23接觸以限制保持爪26越過(guò)工作位置而使保持爪26處在工作位置。保持爪26處在工作位置時(shí)，保持爪26的尖端則與分度齒13的徑向工作表面13a接觸以防棘輪8逆轉(zhuǎn)，即圖2的逆時(shí)針?lè)较颉７侄容S4正轉(zhuǎn)，棘輪8的外圓周則保持爪26從分度齒13的路徑朝外推至空閑位置。為了使該分度軸4的停止位置，即保持爪26與分度齒13嚙合處的分度齒定角位置能做細(xì)微的調(diào)整，以可拆卸方式于基體2和懸架23之間放入可選擇厚度的墊片30。
圖2中所示控制器32控制的伺服馬達(dá)21轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)3以進(jìn)行分度。轉(zhuǎn)臺(tái)作分度時(shí)，伺服馬達(dá)21的驅(qū)同21a正向逐漸地被轉(zhuǎn)過(guò)比鄰近分度齒13間的90°角分隔稍大一點(diǎn)的一個(gè)角度，驅(qū)動(dòng)軸21再作逆向轉(zhuǎn)動(dòng)以使棘輪8的分離齒13與保持爪26的頂端相嚙合。于此狀態(tài)下，電流持續(xù)地供給伺服馬達(dá)21以維持分度齒13與保持爪26保持接觸。
下面來(lái)講述分度機(jī)構(gòu)1的操作。分度機(jī)構(gòu)被設(shè)定在初始狀態(tài)。當(dāng)未予表示的、比如是一個(gè)加工中心之類的數(shù)控(NC)機(jī)床的操作者將一個(gè)分度指令所代表的分度信號(hào)送給該分度機(jī)構(gòu)1的控制器32時(shí)，伺服馬達(dá)21的驅(qū)動(dòng)軸21a將轉(zhuǎn)軸15正向轉(zhuǎn)過(guò)該分度信號(hào)所指定的一個(gè)角度。接著，分度軸4由蝸桿18和蝸輪7正向轉(zhuǎn)過(guò)比90°稍大一點(diǎn)的一個(gè)角度致使該分度齒13被轉(zhuǎn)到稍微超過(guò)分度齒13與保持爪26嚙合處的被分度位置的一個(gè)位置上。當(dāng)分度軸4作這種正轉(zhuǎn)時(shí)，棘輪8的外周，即與保持爪26的側(cè)表面接觸并推動(dòng)保持爪26致使保持爪26的尖部暫時(shí)朝外移出該分度齒13的路徑。
分度軸4被轉(zhuǎn)過(guò)略大于90°后，保持爪26因彈簧27被推回至工作位置。然后，根據(jù)控制器32的一個(gè)信號(hào)，伺服馬達(dá)21反轉(zhuǎn)以逆向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸15。因此，棘輪8的分度齒13徑向工作表面13a開(kāi)始與保持爪26的頂部接觸，分度軸4的逆向轉(zhuǎn)動(dòng)因而被停止。于此狀態(tài)下，保持爪26的頂部?？吭诜侄三X13的該切向爪定位表面13b上，結(jié)果是保持爪26被定位于一個(gè)高精度的工作位置上。由控制器32使服馬達(dá)21保持通電，在分度齒13已進(jìn)入與保持爪26接觸之后沿逆轉(zhuǎn)方向施力于驅(qū)動(dòng)軸21a，以保持分度齒13壓靠于該保持爪26，分度軸4就被保持在所要求的分度位置上。
分度軸4按這樣作分度后，轉(zhuǎn)臺(tái)3上的工件由加工中心或類似機(jī)械作加工。由于伺服馬達(dá)21阻止分度軸4轉(zhuǎn)動(dòng)，即使轉(zhuǎn)臺(tái)3上作用有加工力，轉(zhuǎn)臺(tái)3仍可保持靜止。加工循環(huán)完成后發(fā)出下一個(gè)分度指令，分度軸4再轉(zhuǎn)過(guò)略大于90°并被分度于下一個(gè)被分度位置上。按這種方式，該分度機(jī)構(gòu)可通過(guò)控制伺服馬達(dá)21的驅(qū)動(dòng)軸21a的轉(zhuǎn)動(dòng)，以上述模式轉(zhuǎn)動(dòng)分度軸4，順序地將該分度軸4在以90°角度間隔隔開(kāi)的4個(gè)定角位置上分度。通過(guò)適當(dāng)控制伺服馬達(dá)21的驅(qū)動(dòng)軸21a的旋轉(zhuǎn)，分度軸4可在一個(gè)分度循環(huán)中轉(zhuǎn)過(guò)180°或270°。
本發(fā)明不為在此具體描述過(guò)的優(yōu)選實(shí)例中的應(yīng)用所局限，而可以通過(guò)各種模式實(shí)施。例如，分度機(jī)構(gòu)可以是分度軸繞垂直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的垂直形式，該分度機(jī)構(gòu)被提供的棘輪可以是不按90°等角間隔布置的多個(gè)分度齒的棘輪，而是例如以30°，45°，60°或120°為間隔，以便將該分度軸按不同于4分度位置的一系列被分度位置進(jìn)行分度，并且該分度齒可以只在棘輪外圓周一部分上按等角間隔形成。
本發(fā)明的分度機(jī)構(gòu)還可用于加工中心以外的各種機(jī)床上的任何工件的分度，以及并非用于加工目的的各種目的的構(gòu)件的分度。
盡管本發(fā)明以優(yōu)選實(shí)例得以呈現(xiàn)和描述，應(yīng)當(dāng)理解；這種公開(kāi)是出自說(shuō)明的目的，在不離開(kāi)另附的權(quán)利要求規(guī)定的本發(fā)明精神的范圍內(nèi)可作出各種變化與修改。
權(quán)利要求
1.一種分度機(jī)構(gòu)，包括一個(gè)基體(2)；支承于該基體(2)上用作旋轉(zhuǎn)的一個(gè)分度軸(4)；一個(gè)棘輪(8)，其圓周上設(shè)置有按角度間隔布置的多個(gè)分度齒(13)，并以同軸方式固定安裝在該分度軸(4)上；和連接到該分度軸(4)上的一個(gè)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(7，15，18)；其特征為一個(gè)把持件(26)支承在基體(2)上，用以在把持件頂部與棘輪(8)分度齒(13)相接觸的一個(gè)工作位置和其頂部從棘輪(8)分度齒(13)離開(kāi)的一個(gè)空閑位置之間運(yùn)動(dòng)；與齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(7，15，18)聯(lián)結(jié)的一個(gè)雙向伺服馬達(dá)(21)，以轉(zhuǎn)動(dòng)該分度軸(4)和棘輪(8)；和一個(gè)控制器(32)，用以控制該雙向伺服馬達(dá)(21)正向轉(zhuǎn)動(dòng)該分度軸(4)，致使該棘輪(8)的一個(gè)相應(yīng)分度齒(13)被轉(zhuǎn)過(guò)所述齒(13)與把持件(26)的頂部相嚙合的一個(gè)所要求的分度位置，然后反向轉(zhuǎn)動(dòng)該分度軸(4)，使該分度齒(13)與用以分度的把持件(26)的頂部相嚙合。
2.按照權(quán)利要求1的分度機(jī)構(gòu)，其特征為還包括裝置(27)用以偏置該把持件(26)至工作位置。
3.按權(quán)利要求2的分度機(jī)構(gòu)，其特征為該偏置裝置是一個(gè)彈簧(27)。
4.按權(quán)利要求1的分度機(jī)構(gòu)，其特征為每個(gè)棘輪(8)的分度齒(13)具有將該把持件(26)精確定位于工作位置的一個(gè)把持件定位表面(13b)。
5.按權(quán)利要求4的分度機(jī)構(gòu)，其特征為該把持件定位表面(13b)緊鄰各個(gè)分度齒(13)設(shè)置。
6.按權(quán)利要求5的分度機(jī)構(gòu)，其特征為該把持件定位表面(13b)沿該棘輪(8)的切向延伸。
7.按權(quán)利要求4的分度機(jī)構(gòu)，其特征為該把持件是用作該工作位置與空閑位置之間作轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)、以樞軸方式安裝的一個(gè)保持爪(26)。
8.按權(quán)利要求1的分度機(jī)構(gòu)，其特征為，在該工作位置上，所述把持件(26)的各頂部包括一個(gè)大致沿棘輪(8)徑向延伸的表面，以及各所述分度齒(13)也包括大致沿棘輪(8)徑向延伸的一個(gè)表面。
9.按權(quán)利要求1的分度機(jī)構(gòu)，其特征為還包括固定安裝于該分度軸(4)上的一個(gè)蝸輪(7)，和與該雙向伺服馬達(dá)(21)相聯(lián)并與蝸輪(7)嚙合的一個(gè)蝸桿(18)，該蝸輪和蝸桿構(gòu)成所述的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
10.按權(quán)利要求1的分度機(jī)構(gòu)，其特征為該控制器(32)包括一個(gè)在所要求的分度齒(13)被帶入與把持件(26)頂部相嚙合后，讓該伺服馬達(dá)(21)保持反向作業(yè)的裝置。
11.按權(quán)利要求1的分度機(jī)構(gòu)，其特征為還包括以可調(diào)整方式安裝在該基件(2)上的一個(gè)懸架(23)，帶有設(shè)置于懸架和基件間的一個(gè)可更換墊片(30)，墊片(30)支承該把持件(26)在工作位置與空閑位置間運(yùn)動(dòng)，因此通過(guò)改變墊片(30)可將該把持件調(diào)整到位。
全文摘要
分度機(jī)構(gòu)，有轉(zhuǎn)動(dòng)地支承于基體上的分度軸4，和固定裝有軸4上并在其圓周設(shè)有間隔布置的分度齒13的棘輪8。蝸輪7固裝于軸4。轉(zhuǎn)軸15支承于基件2上作旋轉(zhuǎn)，其軸線垂直于軸4的軸線而延伸。固裝于轉(zhuǎn)軸15上的蝸桿18與蝸輪7嚙合。支承于基件2上的保持爪26在頂部接觸分度齒13的工作位置與頂部不接觸分度齒的空閑位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)。相接于轉(zhuǎn)軸15的雙向伺服馬達(dá)21經(jīng)蝸桿18和蝸輪7轉(zhuǎn)動(dòng)分度軸4。受控的馬達(dá)21正向轉(zhuǎn)動(dòng)軸4，使棘輪8的一個(gè)相應(yīng)分度齒13轉(zhuǎn)過(guò)與保持爪26頂部相接觸的一個(gè)所要求的分度位置，并反向轉(zhuǎn)動(dòng)軸4使該分度齒與爪26頂部嚙合。
文檔編號(hào)B23Q16/02GK1157201SQ9611334
公開(kāi)日1997年8月20日 申請(qǐng)日期1996年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月31日
發(fā)明者桶谷哲也, 服部一海 申請(qǐng)人:豐和工業(yè)株式會(huì)社