一種用于機床的自動分度工作臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于機床的自動分度工作臺。分度時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，利用直流無刷電機驅動電機端蓋(工作臺)轉動，同時帶動與電機下端蓋相連的上齒盤轉動，進行分度，分度到位、停止轉動。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，定位結束。至此實現(xiàn)了工作臺的自動分度與定位功能。本發(fā)明的用于機床的自動分度工作臺，采用外轉子直流無刷電動機直接機驅動方式，工作臺與外轉子用螺栓直連，機械結構十分緊湊，分度快，動行時間短，傳動效率高，節(jié)能降耗較為明顯，屬節(jié)能產品。
【專利說明】
一種用于機床的自動分度工作臺
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及加工中心技術領域，尤其涉及一種用于機床的自動分度工作臺。
【背景技術】
[0002]自動分度工作臺是加工中心中，特別是臥式加工中心的最關鍵的功能部件，常見的自動分度工作臺，就其傳動方式而言，可大至分為三種類型自動分度裝置:一種是電機+齒輪減速的自動分度裝置，在這種傳動方式中齒輪用來減速、增矩。第二種是用電機+蝸輪副自動分度裝置，其中蝸輪副同樣用來減速、增矩。第三種是電機+蝸桿-平面滾子凸輪副的自動分度裝置。前兩種可實現(xiàn)連續(xù)分度，第三種只能進行間隙分度，分度時工作臺的旋轉是不連續(xù)的，須一個角度，一個角度轉動，有間隙停頓的現(xiàn)象，分度時間較長。上述三種分度裝置中的電機都不能直接驅動分度工臺，要通過降速、增矩機構才能轉驅動工作臺。眾所周知傳動鏈越長，耗能越多，傳動效率也就越低。蝸輪副的傳動效率更低，約在40 %以下。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種用于機床的自動分度工作臺。
[0004]本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為:一種用于機床的自動分度工作臺，其用于固定安裝在機床上，該機床包括一機床底座，所述機床底座的上方設置有立柱，立柱上設置有主軸，所述機床底座的上方且位于所述立柱的前方還設置有下滑鞍，所述下滑鞍的上方固定有一上滑鞍，所述自動分度工作臺固定安裝在所述上滑鞍的上方，所述自動分度工作臺包括:電機端蓋、絕對位置編碼器、電機軸、直流無刷電機、外轉子、電機下端蓋和工作臺底座，所述電機下端蓋和工作臺底座之間還設置有相互嚙合的上齒盤、定位齒盤和下齒盤，所述上齒盤與電機下端蓋相連，所述定位齒盤與所述工作臺底座的頂部相連;所述電機端蓋的上表面作為工作臺臺面用于固定待加工的工件，所述電機軸垂直固定在所述電機端蓋上，所述電機端蓋與所述外轉子之間通過螺栓固定連接，所述直流無刷電機驅動所述外轉子和電機端蓋沿電機軸軸向旋轉。
[0005]在優(yōu)選的實施例中，所述工作臺底座內部且位于所述下齒盤的下方設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軸的外部，所述油缸本體可沿所述活塞做上下往復運動，所述油缸本體帶動所述下齒盤沿所述活塞做上/下往復運動、以使之與上齒盤和定位齒盤之間實現(xiàn)嚙合、分離，從而實現(xiàn)精確定位。
[0006]在優(yōu)選的實施例中，所述工作臺底座內還設置有可分別在所述油缸本體的上方和下方進油的第一油管和第二油管。
[0007]在優(yōu)選的實施例中，所述絕對位置編碼器由霍爾元件制成。
[0008]在優(yōu)選的實施例中，所述直流無刷電機與電機軸之間通過電機定子連接，所述電機定子與電機軸之間還設置有一平鍵，所述電機定子的下方還固定連接有一軸承端蓋，所述電機定子與軸承端蓋均套裝在所述電機軸的外部。
[0009]在優(yōu)選的實施例中，所述工作臺底座內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;所述電機軸上還套裝固定有一用于防止所述活塞下滑并脫離電機軸的第一螺母;所述上滑鞍的底部開口處還固定設置有一用于遮擋其開口的底座端蓋，所述所述電機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軸的第二螺母;所述底座端蓋上還設置有一發(fā)信桿。
[0010]本發(fā)明用于機床的自動分度工作臺的有益效果在于:通過將直流無刷電機上方的電機端蓋作為工作臺，利用直流無刷電機驅動電機端蓋轉動，再在電機下端蓋和工作臺底座之間還設置相互嚙合的上齒盤、定位齒盤和下齒盤、以用作對工作臺的定位，實際進行分度時，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。直流無刷電機驅動外轉子轉動，進而帶動電機端蓋(工作臺)轉動，同時還帶動上齒盤轉動，實工作臺的分度。分度到位后，下齒盤開始上升，直至下齒盤同時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，實現(xiàn)對工作臺的定位。本發(fā)明的用于機床的自動分度工作臺，采用外轉子直流無刷電動機直接機驅動方式，工作臺與外轉子用螺栓直連，機械結構十分緊湊，分度快，動行時間短，傳動效率高，節(jié)能降耗較為明顯，屬節(jié)能產品。
【附圖說明】
[0011]圖1為一實施例中機床的正面結構不意圖。
[0012]圖2為圖1中用于機床的自動分度工作臺的內部結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面將結合具體實施例及附圖對本發(fā)明的用于機床的自動分度工作臺作進一步詳細描述。
[0014]本發(fā)明的是自動分度工作臺，不是連續(xù)運轉的工作臺，因此本發(fā)明與傳統(tǒng)自動分度工作臺一樣，分度臺的分割數是有限的，其等分度數取決定位用的齒盤的齒數多少，通常有I度360等分，3度120等分和5度72等分三種端齒盤，根據用戶的要求，機床生產廠家會選擇其中一種配置在機床上。
[0015]請參見圖1，一種用于機床的自動分度工作臺，其用于固定安裝在機床上，該機床包括一機床底座(28)，機床底座(28)的上方設置有立柱(27)，立柱(27)上設置有主軸
(26),機床底座(28)的上方且位于立柱(27)的前方還設置有下滑鞍(30)，下滑鞍(30)的上方固定有一上滑鞍(14)，本發(fā)明的自動分度工作臺固定安裝在該上滑鞍(14)的上方。
[0016]請同時參見圖2，自動分度工作臺包括:電機端蓋(I)、絕對位置編碼器(2)、電機軸
(3)、直流無刷電機(4)、外轉子(5)、電機下端蓋(6)和工作臺底座(10);電機下端蓋(6)和工作臺底座(10)之間還設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)與電機下端蓋(6)相連，定位齒盤(8)與工作臺底座(10)的頂部相連;電機端蓋(I)的上表面作為工作臺臺面用于固定待加工的工件，電機軸(3)垂直固定在電機端蓋(I)上，電機端蓋
(I)與外轉子(5)之間通過螺栓(29)固定連接，直流無刷電機(4)驅動外轉子(5)和電機端蓋
(I)沿電機軸(3)軸向旋轉。
[0017]工作臺底座(10)內部且位于所述下齒盤(9)的下方設置有活塞(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)套裝固定在電機軸(3)的外部，油缸本體(11)可沿活塞(12)做上下往復運動，油缸本體(I I)帶動下齒盤
(9)沿活塞(12)做上/下往復運動、以使之與上齒盤(7)和定位齒盤(8)之間實現(xiàn)嚙合、分離，從而實現(xiàn)精確定位。
[0018]工作臺底座(10)內還設置有可分別在油缸本體(11)的上方和下方進油的第一油管(21)和第二油管(22)。
[0019]絕對位置編碼器(2)由霍爾元件制成。
[0020]直流無刷電機(4)與電機軸(3)之間通過電機定子(25)連接，電機定子(25)與電機軸(3)之間還設置有一平鍵(24)，電機定子(25)的下方還固定連接有一軸承端蓋(23)，電機定子(25)與軸承端蓋(23)均套裝在電機軸(3)的外部。
[0021 ]工作臺底座(10)內且位于油缸本體(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);電機軸(3)上還套裝固定有一用于防止活塞(12)下滑并脫離電機軸(3)的第一螺母(19);上滑鞍(14)的底部開口處還固定設置有一用于遮擋其開口的底座端蓋(17)，電機軸(3)的底端還套裝固定有一用于防止底座端蓋(17)下滑并脫離電機軸(3)的第二螺母(20);底座端蓋(17)上還設置有一發(fā)信桿(18)。
[0022]本發(fā)明的自動分度工作臺實際運作中，能夠用最簡單的結構，無傳動鏈的直驅分度工作臺，能夠滿足機床工作臺的自動分度要求。該自動分度工作臺是臥式加工中心的一種主要的功能部件，該功能部件(自動分度工作臺)，也可用于臥式鏜床、立式銑床、立式加工中心、自動生產線等設備須要進行自動分度的地方。并且，將電機端蓋(I)作為工作臺，電機端蓋(I)與外轉子(5)之間直接利用螺栓(29)固定連接，整個運轉過程中，沒有傳動鏈，結構十分簡單，且操作更加穩(wěn)定。
[0023]實際運作中，數控機床中通常用B指令來指令分度工作臺旋轉一個指定的角度(指令角)，以達到工作臺分度的目。如圖2所示，工作臺分度時首先是油缸本體(II)的下腔進油，油缸體(11)帶動下齒盤(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(4)和外轉子(5)轉動，帶動電機端蓋(I)和上齒盤(7)回轉一個指令角度，直流無刷電機(4)停止轉動，油缸本體(II)的上腔進油，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的自動分度、定位的全過程。
[0024]綜上，本發(fā)明用于機床的自動分度工作臺，通過將直流無刷電機上方的電機端蓋作為工作臺，利用直流無刷電機驅動電機端蓋轉動，再在電機下端蓋和工作臺底座之間還設置相互嚙合的上齒盤、定位齒盤和下齒盤、以用作對工作臺的定位，實際進行分度時，直流無刷電機可驅動外轉子轉動，進而帶動電機端蓋轉動，同時可帶動上齒盤、定位齒盤和下齒盤轉動，從而實現(xiàn)分度和定位。本發(fā)明的用于機床的自動分度工作臺，采用外轉子直流無刷電動機直接機驅動方式，工作臺與外轉子用螺栓直連，機械結構十分緊湊，分度快，動行時間短，傳動效率高，節(jié)能降耗較為明顯，屬節(jié)能產品。
[0025]雖然對本發(fā)明的描述是結合以上具體實施例進行的，但是，熟悉本技術領域的人員能夠根據上述的內容進行許多替換、修改和變化、是顯而易見的。因此，所有這樣的替代、改進和變化都包括在附后的權利要求的精神和范圍內。
【主權項】
1.一種用于機床的自動分度工作臺，其用于固定安裝在機床上，該機床包括一機床底座(28)，所述機床底座(28)的上方設置有立柱(27)，立柱(27)上設置有主軸(26)，所述機床底座(28)的上方且位于所述立柱(27)的前方還設置有下滑鞍(30)，所述下滑鞍(30)的上方固定有一上滑鞍(14)，所述自動分度工作臺固定安裝在所述上滑鞍(14)的上方，其特征在于，所述自動分度工作臺包括:電機端蓋(I)、絕對位置編碼器(2)、電機軸(3)、直流無刷電機(4)、外轉子(5)、電機下端蓋(6)和工作臺底座(10)，所述電機下端蓋(6)和工作臺底座(10)之間還設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)與電機下端蓋(6)相連，所述定位齒盤(8)與所述工作臺底座(10)的頂部相連;所述電機端蓋(I)的上表面作為工作臺臺面用于固定待加工的工件，所述電機軸(3)垂直固定在所述電機端蓋(I)上，所述電機端蓋(I)與所述外轉子(5)之間通過螺栓(29)固定連接，所述直流無刷電機(4)驅動所述外轉子(5)和電機端蓋(I)沿電機軸(3)軸向旋轉。2.根據權利要求1所述的用于機床的自動分度工作臺，其特征在于，所述工作臺底座(10)內部且位于所述下齒盤(9)的下方設置有活塞(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軸(3)的外部，所述油缸本體(11)可沿所述活塞(12)做上下往復運動，所述油缸本體(11)帶動所述下齒盤(9)沿所述活塞(12)做上/下往復運動、以使之與上齒盤(7)和定位齒盤(8)之間實現(xiàn)嚙合、分離，從而實現(xiàn)精確定位。3.根據權利要求2所述的用于機床的自動分度工作臺，其特征在于，所述工作臺底座(10)內還設置有可分別在所述油缸本體(11)的上方和下方進油的第一油管(21)和第二油管(22)。4.根據權利要求3所述的用于機床的自動分度工作臺，其特征在于，所述絕對位置編碼器(2)由霍爾元件制成。5.根據權利要求4所述的用于機床的自動分度工作臺，其特征在于，所述直流無刷電機(4)與電機軸(3)之間通過電機定子(25)連接，所述電機定子(25)與電機軸(3)之間還設置有一平鍵(24)，所述電機定子(25)的下方還固定連接有一軸承端蓋(23)，所述電機定子(25)與軸承端蓋(23)均套裝在所述電機軸(3)的外部。6.根據權利要求5所述的用于機床的自動分度工作臺，其特征在于，所述工作臺底座(10)內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)下滑并脫離電機軸(3)的第一螺母(19);所述上滑鞍(14)的底部開口處還固定設置有一用于遮擋其開口的底座端蓋(17)，所述所述電機軸(3)的底端還套裝固定有一用于防止所述底座端蓋(17)下滑并脫離電機軸(3)的第二螺母(20);所述底座端蓋(17)上還設置有一發(fā)信桿(18)。
【文檔編號】B23Q16/02GK106078244SQ201610590120
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月23日 公開號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
【申請人】惠州華一數控技術研究院有限公司, 惠州市華一智能制造機械有限公司