CN106938405A - 角度头c轴1度定位装置 - Google Patents

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Abstract

一种角度头C轴1度定位装置，安装于一个主轴单元上，且能带动一个角度头以一个C轴为转动中心进行分度定位，该角度头C轴1度定位装置包含一个定位件、一个检知单元及一个转动件，该定位件对应于该主轴单元的一个出力端，该检知单元安装于该定位件，该转动件连接于该主轴单元的出力端且对应于该检知单元，受该主轴单元连动能以一条轴线为转动中心产生转动，并包括数个围绕该轴线呈等间隔排列的感测部。利用该检知单元与该转动件的配合，可以检知该主轴单元的出力端的最终讯号，进而消除机械背隙造成的误差，能达到1度分度定位的目的。

Description

角度头C轴1度定位装置
技术领域
本发明涉及一种加工机，特别是涉及一种角度头C轴1度定位装置。
背景技术
工具机具有直线移动轴及旋转移动轴，一般惯称的直线移动轴例如X轴、Y轴及Z轴，而旋转移动轴例如A轴、B轴及C轴。所谓A轴是指绕着X轴旋转移动的轴向，B轴是指绕着Y轴旋转移动的轴向，C轴是指绕着Z轴旋转移动的轴向。
一般的龙门型加工机，为了能适用于各种角度、方位的加工，是在一个主轴单元一侧安装有沿一个C轴设置的一个角度头，利用一个马达将动力经由该主轴单元的一个主轴传递至该角度头，该角度头可以该C轴为转动中心，带动一个刀具转动。
再者，一般都是在马达内部预先内建有一个编码器，利用该编码器检知该马达的转动量，并产生检知讯号，再借由一个可程控单元根据该检知讯号换换出该角度头围绕该C轴的转动角度。
利用上述结构虽然可以达到角度头调整工作角度的目的，但是由于该编码器对应于该主轴单元的一个入力端，因为传动结构会产生较大背隙，再加上传动结构于制造、组配所产生的累积公差，导致该角度头的分度定位的准确性差，且只能做5度，至多只能做到2.5度的角度分度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能提升角度分度精准度的角度头C轴1度定位装置。
本发明的角度头C轴1度定位装置，安装于一个主轴单元上，该主轴单元的旋转动力能带动一个角度头以一个C轴为转动中心进行分度定位，该主轴单元沿一条轴线延伸，并具有一个入力端及一个相反于该入力端的出力端，该角度头C轴1度定位装置包含一个定位件、一个检知单元及一个转动件。该定位件对应于该主轴单元的出力端且趋近于该角度头，该检知单元安装于该定位件，该转动件能连接于该主轴单元的出力端且对应于该检知单元，受该主轴单元连动能以该轴线为转动中心带动该角度头产生转动，并包括数个围绕该轴线呈等间隔排列的感测部。
本发明的角度头C轴1度定位装置，该转动件的感测部数量为360个。
本发明的角度头C轴1度定位装置，该转动件沿该轴线设置于该定位件及该检知单元一侧。
本发明的角度头C轴1度定位装置，该主轴单元具有一个轴套及一个能转动且轴设于该轴套内部的主轴，该定位件沿该轴线固设于该轴套一侧，该转动件设置在该轴套与该定位件之间。
本发明的角度头C轴1度定位装置，还包含一个能沿该轴线滑动且设置于该定位件的活塞件、一个键结于该活塞件的连动件、一个设置于该连动件与该出力端之间的传动离合器及一个设置于该定位件与该角度头之间的定位离合器，该转动件连结于该活塞件，且通过该传动离合器与该定位离合器的设置，能使该角度头相对于该主轴单元产生结合或能相对转动。
本发明的角度头C轴1度定位装置，该定位件具有一个趋近于该主轴单元的顶端、一个相沿该轴线相反于该顶端的底端及一个设置于该于顶端与该底端之间的缸室，该活塞件具有一个能沿该轴线滑动地套设于该缸室中的活塞环及一个连结于该活塞环且围设于该出力端外部的主体，该主体具有一个凸露于该顶端外部的上端部、一个连接于该角度头的下端部、一个围绕该轴线且能界定出一个内孔的内环面及一个凹设于该内环面且由该上端部朝该下端部延伸的键槽，该连动件能转动且套设于该出力端，并具有一个嵌套于该键槽中的键块，该传动离合器具有一个设置于该连动件底部的上冠齿环及一个设置于该出力端且与该上冠齿环相对的下冠齿环，该上冠齿环受该活塞件间接带动，能由一个远离于该下冠齿环的分离位置，转换成一个咬合于该下冠齿环的啮合位置，该上冠齿环相对于该下冠齿环位于啮合位置时，该主轴单元的动力能经由该传动离合器传递至该活塞件，且使该活塞件相对于该定位件产生转动，该转动件连接于该活塞件的上端部，该定位离合器具有一个固设于该定位件的固定齿环及一个固设于该角度头的活动齿环，该活塞件带动该上冠齿环远离于该下冠齿环时，该活动齿环相对于该固定齿环咬合，该角度头相对于该主轴单元产生定位，该上冠齿环啮合于该下冠齿环时，该活动齿环相对于该固定齿环分离，该主轴单元的转动动力通过该活塞件能带动该角度头相对于该主轴单元产生分度调整。
本发明的有益效果在于：利用该检知单元安装于该定位件且对应于该主轴单元的出力端，当该主轴单元的出力端带动该转动件转动时，利用该检知单元检知所述感测部的转动讯号，就能精准获知该角度头的转动角度，且能达到1度分度定位的目的。
附图说明
图1是本发明角度头C轴1度定位装置一个实施例的一个组合剖面图；
图2是图1的一个局部放大示意图；
图3是类似于图1的操作示意图，说明一个角度头能相对于一个主轴单元进行分度定位。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
参阅图1与图2，本发明角度头C轴1度定位装置的一个实施例，安装于一个沿一条轴线L延伸的主轴单元100上，且该主轴单元100的旋转动力能带动一个角度头200以该轴线L为转动中心进行分度定位。
该主轴单元100具有一个轴套110、一个能转动且轴设于该轴套110内部的主轴120、一个对应于该轴线L且设于该主轴120其中一端的入力端130、一个沿该轴线L相反于该入力端130且设于该主轴120另一端的出力端140。该出力端140具有一个上段件141、一个沿该轴线L设于该上段件141一侧的下段件142及一个设于该上段件141与该下段件142之间的滑动段143，该下段件142具有一个相邻于该滑动段143的挡环144。该主轴120受一个马达(图未示)驱动，能以该轴线L为旋转中心产生转动，且将动力由该入力端130传递至该出力端140。
该C轴1度定位装置包含一个定位件10、一个能沿该轴线L滑动且设置于该定位件10的活塞件20、一个键结于该活塞件20的连动件30、一个设置于该连动件30与该出力端140之间的传动离合器40、一个安装于该定位件10的检知单元50、一个连接于该连动件30的转动件60及一个设置于该定位件10与该角度头200之间的定位离合器70。
该定位件10对应于该主轴单元100的出力端140且趋近于该角度头200。本实施例中，该定位件10沿该轴线L固设于该轴套110一侧且位于该轴套110与该角度头200之间。该定位件10具有一个趋近于该轴套110的顶端11、一个沿该轴线L相反于该顶端11的底端12及一个设置于该于顶端11与该底端12之间的缸室13。
该活塞件20具有一个能沿该轴线L滑动且套设于该缸室13中的活塞环21及一个连结于该活塞环21且围设于该出力端140外部的主体22，该主体22呈中空筒状，并具有一个凸露于该顶端11外部的上端部221、一个连接于该角度头200的下端部222、一个围绕该轴线L且能界定出一个内孔223的内环面224及一个凹设于该内环面224且由该上端部221朝该下端部222延伸的键槽225。
该连动件30能转动且套设于该出力端140的滑动段143，并具有一个嵌套于该键槽225中的键块31。
该传动离合器40具有一个设置于该连动件30底部的上冠齿环41及一个设置于该挡环144顶部且与该上冠齿环41相对的下冠齿环42。该上冠齿环41受该活塞件20间接带动，能由一个远离于该下冠齿环42的分离位置(见图1及图2)，转换成一咬合于该下冠齿环42的啮合位置(见图3)，该上冠齿环41相对于该下冠齿环42位于啮合位置时，该主轴120的动力能经由该传动离合器40传递至该活塞件20，且使该活塞件20相对于该定位件10产生转动。
该检知单元50安装于该定位件10，本实施例的检知单元50为译码器。
该转动件60连接于该活塞件20的上端部221且对应于该检知单元50，本实施例中，该转动件60沿该轴线L设置于该定位件10及该检知单元50一侧，且设置在该轴套110与该定位件10之间，该上冠齿环41相对于该下冠齿环42位于分离位置时，该转动件60受该主轴单元100连动能以该轴线L为转动中心带动该角度头200产生转动，该转动件60包括数个围绕该轴线L呈等间隔排列的感测部61，该感测部61数量为360个(每间隔1度设置1个，图未示)。
该定位离合器70具有一个固设于该定位件10的固定齿环71及一个固设于该角度头200的活动齿环72。该活塞件20带动该上冠齿环41远离于该下冠齿环42时，该活动齿环72相对于该固定齿环71咬合(见图1及图2)，该角度头200相对于该主轴单元100产生定位。该上冠齿环41啮合于该下冠齿环42时，该活动齿环72相对于该固定齿环71分离(见图3)，该主轴120的转动动力通过该活塞件20能带动该角度头200相对于该主轴单元100产生分度调整。通过该传动离合器40与该定位离合器70的设置，能使该角度头200相对于该主轴单元100产生结合或能相对转动。
再如图1及图2，显示该主轴单元100的主轴120转动动力可以传递至该角度头200，且该角度头200能对一个工件(图未示)进行加工的状态。此时，该活塞件20位于一个上升位置，该活塞环21位于该缸室13上半段位置，且该连动件30利用该键块31与该键槽225嵌套的作用，能被该活塞件20撑托，而使得该传动离合器40的上冠齿环41远离于该下冠齿环42，因此，该连动件30、该活塞件20、该转动件60呈静止不动。此时，该定位离合器70的固定齿环71与该活动齿环72互相咬合，该角度头200相对于该主轴单元100产生定位。
再如图3所示，当要进行分度定位时，在该主轴120呈静止的状态下，启动一个压力源(图未示)，并使压力源进入该缸室13中，使得该活塞环21朝下位移，此时，该活塞件20位于一个下降位置，且该活塞件20能连动该连动件30、该转动件60也一起下移，并使得该传动离合器40的上冠齿环41啮合于该下冠齿环42，因此，当启动该主轴120分度转动时，通过该传动离合器40，能使转动动力传递至该连动件30、该活塞件20、该转动件60及该角度头200，该角度头200能相对于该定位件10产生转动，此时，该转动件60的感测部61相对于该检知单元50转动，该检知单元50能精确地检测出所述感测部61的转动讯号，并能得知该角度头200的转动角度。
且再如图3所示，当该上冠齿环41啮合于该下冠齿环42时，该活动齿环72相对于该固定齿环71分离，所以该主轴120的转动动力能顺利带动该角度头200相对于该主轴单元100产生分度调整。
因此，本发明利用该检知单元50安装于该定位件10且对应于该主轴单元100的出力端140，当该出力端140间接带动该转动件60相对于该检知单元50转动时，利用该检知单元50检知所述感测部61的转动讯号，能精准获知该角度头200的转动角度，且能达到1度分度定位的目的。
相较于现有的加工机，将编码器设置于主轴单元的入力端，则本发明利用该检知单元50且对应于该主轴单元100的出力端140，可以避免因为传动结构产生的背隙，以及传动结构于制造、组配所产生的累积公差，所以可以确保该角度头200的分度定位的准确性佳，能达到1度分度定位目的。

Claims (6)

1.一种角度头C轴1度定位装置，安装于一个主轴单元上，该主轴单元的旋转动力能带动一个角度头以一个C轴为转动中心进行分度定位，该主轴单元沿一条轴线延伸，并具有一个入力端及一个相反于该入力端的出力端，该角度头C轴1度定位装置的特征在于包含：
一个定位件，对应于该主轴单元的出力端且趋近于该角度头；
一个检知单元，安装于该定位件；
一个转动件，能连接于该主轴单元的出力端且对应于该检知单元，受该主轴单元连动能以该轴线为转动中心带动该角度头产生转动，并包括数个围绕该轴线呈等间隔排列的感测部。
2.根据权利要求1所述的角度头C轴1度定位装置，其特征在于：该转动件的感测部数量为360个。
3.根据权利要求2所述的角度头C轴1度定位装置，其特征在于：该转动件沿该轴线设置于该定位件及该检知单元一侧。
4.根据权利要求1所述的角度头C轴1度定位装置，其特征在于：该主轴单元具有一个轴套及一个能转动且轴设于该轴套内部的主轴，该定位件沿该轴线固设于该轴套一侧，该转动件设置在该轴套与该定位件之间。
5.根据权利要求1所述的角度头C轴1度定位装置，其特征在于：还包含一个能沿该轴线滑动且设置于该定位件的活塞件、一个键结于该活塞件的连动件、一个设置于该连动件与该出力端之间的传动离合器及一个设置于该定位件与该角度头之间的定位离合器，该转动件连结于该活塞件，且通过该传动离合器与该定位离合器的设置，能使该角度头相对于该主轴单元产生结合或能相对转动。
6.根据权利要求5所述的角度头C轴1度定位装置，其特征在于：该定位件具有一个趋近于该主轴单元的顶端、一个沿该轴线相反于该顶端的底端及一个设置于该顶端与该底端之间的缸室，该活塞件具有一个能沿该轴线滑动地套设于该缸室中的活塞环及一个连结于该活塞环且围设于该出力端外部的主体，该主体具有一个凸露于该顶端外部的上端部、一个连接于该角度头的下端部、一个围绕该轴线且能界定出一个内孔的内环面及一个凹设于该内环面且由该上端部朝该下端部延伸的键槽，该连动件能转动且套设于该出力端，并具有一个嵌套于该键槽中的键块，该传动离合器具有一个设置于该连动件底部的上冠齿环及一个设置于该出力端且与该上冠齿环相对的下冠齿环，该上冠齿环受该活塞件间接带动，能由一个远离于该下冠齿环的分离位置，转换成一个咬合于该下冠齿环的啮合位置，该上冠齿环相对于该下冠齿环位于啮合位置时，该主轴单元的动力能经由该传动离合器传递至该活塞件，且使该活塞件相对于该定位件产生转动，该转动件连接于该活塞件的上端部，该定位离合器具有一个固设于该定位件的固定齿环及一个固设于该角度头的活动齿环，该活塞件带动该上冠齿环远离于该下冠齿环时，该活动齿环相对于该固定齿环咬合，该角度头相对于该主轴单元产生定位，该上冠齿环啮合于该下冠齿环时，该活动齿环相对于该固定齿环分离，该主轴单元的转动动力通过该活塞件能带动该角度头相对于该主轴单元产生分度调整。
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