CN110090971A - 主轴传动固定装置 - Google Patents

Abstract

一种主轴传动固定装置，包含一主轴单元、一固定单元，及一驱动单元。该主轴单元包括一主轴头、一滑动筒、一套设于该滑动筒中的旋转轴，及一设置于该滑动筒上的固定座，该固定单元包括一与该滑动筒的一端连接的固定环，及一间隔套设于该滑动筒上的带动块，该驱动单元包括一驱动马达、一与该驱动马达连接的滚珠螺杆，及一线性滑轨组，该驱动马达运动以驱动该滚珠螺杆朝直线运动方向移动，使与该滚珠螺杆连接的线性滑轨组向该主轴头方向滑动，同时连动该带动块使该滑动筒受该线性滑轨组带动朝该主轴头方向滑动，令该主轴头朝Z轴方向移动。

Description

主轴传动固定装置

本申请要求在2018年01月30日提交台湾专利局、申请号为107103313、 发明名称为“主轴传动固定装置”的台湾专利申请的优先权，该申请的全部内 容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及一种固定装置，特别涉及一种主轴传动固定装置。

背景技术

随着制造业的发展，加工工件越来越复杂，且对加工精度要求越来越高， 而加工机的主轴的稳定性是关乎工件加工精度和完工度的关键之一，因此，主 轴移动快速且精确为主轴头设计的主要方向。

如图1所示为现有的主轴头1，包含一主轴11、一与该主轴11连接的推进 筒12、一套置于该推进筒12中的旋转轴13、一套设于该推进筒12表面的固 定件14，及一与该固定件14连接的进给装置15，其中，该进给装置15包括 一驱动马达151、一受该驱动马达151带动的滚珠螺杆152，及一平行设置于 该推进筒12上的导柱153，该导柱153用以提升该推进筒12移动的稳定度， 该主轴11可连接加工用的刀具，该主轴头1的运动是利用该驱动马达151带 动该滚珠螺杆152驱动该推进筒12，进而使该推进筒12带动该主轴11前进到 加工位置，而该导柱153是用以提升该推进筒12移动的稳定度。

首先，加工的过程中，刀具所受到的反作用力会经由该主轴11、该推进筒 12传递至该导柱153，且由于该导柱153的精度与摩擦系数均不佳，一旦该导 柱153偏移更将影响该推进筒12移动的精确性，而降低该主轴头1的加工精 度，此外，更需人员进行额外校正，因此习知加工主轴结构于组装过程中更有 耗时的缺失。

其次，现有主轴头1的推进筒12仅与该固定件14藉由单面式相互锁固结 合，为了提升加工精度，只得以高精度的加工方式来制作该推进筒12与该固 定件14外，且为了提升刚性更需增加该固定件14的厚度，如此反而增加了无 意义的空间浪费。

上述缺点都显现出现有加工主轴结构在加工过程所衍生的种种问题，长久 下来，将导致对象的不良率与成本效率无法提升等缺陷，因此，现有技术确实 有待提出更佳解决方案的必要性。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种主轴传动固定装置，以提高产品良率和工 作效率。

本发明实施例提供的主轴传动固定装置包含：

一主轴单元，包括一主轴头、一与所述主轴头连接的滑动筒、一套设于所 述滑动筒中的旋转轴，及一设置于所述滑动筒上的固定座；

一固定单元，包括一与所述滑动筒的一端连接的固定环，及一间隔套设于 所述滑动筒上且位于所述固定环一侧的带动块；及

一驱动单元，包括一位于所述固定座上的驱动马达、一与所述驱动马达连 接并受所述驱动马达带动的滚珠螺杆，及一设置于所述固定座上并与所述带动 块及所述滚珠螺杆连接的线性滑轨组；

所述驱动马达运动以驱动所述滚珠螺杆朝直线运动方向移动，使与所述滚 珠螺杆连接的线性滑轨组向所述主轴头方向滑动，同时连动所述带动块使所述 滑动筒受所述线性滑轨组带动朝所述主轴头方向滑动，以令所述主轴头朝Z轴 方向移动。

进一步的技术方案中，所述固定单元还包括一套设于所述滑动筒上且位于 所述带动块一侧的锁附环，其具有多个第四连接孔，且所述锁附环靠近所述主 轴头方向设置。

进一步的技术方案中，所述线性滑轨组具有二平行分设于所述固定座上的 滑轨、二相对分设于所述二滑轨上的滑块，及一连接所述二滑块与所述滚珠螺 杆的连接块，所述滚珠螺杆与所述二滑轨为平行设置，且所述滚珠螺杆位于二 滑块间。

进一步的技术方案中，所述滑动筒具有一远离所述主轴头的第一端、一靠 近所述主轴头的第二端，及多个环设于所述第一端上的穿设孔，所述固定环是 与所述滑动筒的第一端连接。

进一步的技术方案中，所述带动块具有一本体、多个设置于所述本体上的 第三连接孔，及一自所述本体向上凸伸的连接片，所述连接片与所述线性滑轨 组的连接块底部连接。

进一步的技术方案中，所述固定环具有多个环设于靠近所述固定环中心的 第一连接孔，及多个环设于靠近所述固定环外缘的第二连接孔，所述固定单元 还包括多个第一固定件，及多个第二固定件，所述第一固定件可自所述固定环 的第一连接孔穿设至所述滑动筒的穿设孔，以将所述固定环与所述滑动筒锁固 在一起，而所述第二固定件则可自所述固定环的第二连接孔先穿设至所述带动 块的第三连接孔，再穿设至所述锁附环的第四连接孔中，以将所述固定环、所 述带动块与所述锁附环锁固在一起。

进一步的技术方案中，所述带动块是受所述固定环与所述锁附环的夹合以 间隔套设于所述滑动筒的表面，且所述带动块与所述滑动筒间有1～3mm的空 隙。

进一步的技术方案中，所述固定座围绕界定出一滑动空间，所述滑动筒会 沿所述滑动空间中朝所述主轴头方向滑动，以令所述主轴头朝所述Z轴方向移 动。

本发明的有益效果在于，借由将该锁附环、该带动块，及该固定环之三片 式结构设计套设于该滑动筒上，利用该锁附环与该固定环两个面夹合于该带动 块的左右两侧，取代现有技术中的推进筒与该固定件仅依靠单面式结合，不需 藉由单一构件的精度来提升整体之稳定性，除了可简化构件之制作精度要求， 更可增加平行度之移动稳定性，再透过该带动块之连接片与该线性滑轨组之连 接块底部相连接，则可提升垂直度之移动稳定性，进而达到位移量精准之功效。

附图说明

图1是现有技术中主轴头结构示意图；

图2是本发明一实施例主轴传动固定装置的结构示意图；

图3是本发明另一实施例主轴传动固定装置的剖面示意图；

图4是本发明另一实施例主轴传动固定装置的结构示意图；

图5是本发明另一实施例主轴传动固定装置的结构示意图；

图6是本发明一实施例主轴传动固定装置的结构示意图。

附图标记：

3 主轴单元；

31 主轴头；

32 滑动筒；

321 第一端；

322 第二端；

323 穿设孔；

33 旋转轴；

34 固定座；

340 滑动空间；

4 固定单元；

41 固定环；

411 第一连接孔；

412 第二连接孔；

42 带动块；

421 本体。

具体实施方式

为提高产品良率和工作效率，本发明实施例提供了一种主轴传动固定装置。 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一 步详细说明。

如图2和图3所示，图2和图3为本发明主轴传动固定装置的较佳实施例， 其包含一主轴单元3、一固定单元4，及一驱动单元5。

该主轴单元3包括一主轴头31、一与该主轴头31连接的滑动筒32、一套 设于该滑动筒32中的旋转轴33，及一设置于该滑动筒32上的固定座34。

值得说明的是，本发明的主轴头31可装设工具机上，作为攻牙、铣床、 钻孔等用途的加工，因此该主轴头31可夹设不同用途的刀具于其上，以对工 件进行前后的Z轴位移加工，而套设于该滑动筒32中的旋转轴33则透过一马 达带动(图未示出)作为旋转与前后的Z轴加工运动。

再者，该滑动筒32具有一远离该主轴头31的第一端321、一靠近该主轴 头31的第二端322，及多个环设于该第一端321上的穿设孔323，于此该第二 端322与该主轴头31连接。

此外，该固定座34围绕界定出一滑动空间340，该滑动筒32会由位于该 滑动空间340中该滑动筒32的第一端321朝该主轴头31方向滑动，以令该主 轴头31朝Z轴方向A移动，使夹设于该主轴头31上的刀具对工件进行加工 作业。

该固定单元4包括一与该滑动筒32的一端连接的固定环41、一间隔套设 于该滑动筒32上且位于该固定环41一侧的带动块42、一套设于该滑动筒32 上且位于该带动块42一侧的锁附环43、多个第一固定件44，及多个第二固定 件45。

其中，该固定环41是与该滑动筒32的第一端321连接，该锁附环43是 靠近该主轴头31方向设置，也就是靠近该滑动筒32的第二端322。

配合参阅图4和图5，该固定环41具有多个环设于靠近该固定环41中心 的第一连接孔411，及多个环设于靠近该固定环41外缘的第二连接孔412，该 带动块42具有一本体421、多个设置于该本体421上的第三连接孔422，及一 自该本体421向上凸伸的连接片423，而该锁附环43则具有多个第四连接孔 431。

该第一固定件44可自该固定环41的第一连接孔411穿设至该滑动筒32 的穿设孔323中，以将该固定环41与该滑动筒32锁固在一起，而该第二固定 件45则可自该固定环41的第二连接孔412先穿设至该带动块42的第三连接 孔422，再穿设至该锁附环43的第四连接孔431中，以将该固定环41、该带 动块42与该锁附环43锁固在一起。

实际实施时，可以将该锁附环43、该带动块42，及该固定环41依序套设 于该滑动筒32上，且三者更透过该第一、二固定件44、45将该固定环41与 该滑动筒32，以及该固定环41、该带动块42与该锁附环43锁固在一起，因 此位于中间的带动块42，即可受该固定环41与该锁附环43的夹合以间隔套设 于该滑动筒32的表面，于此，该带动块42与该滑动筒32间有1～3mm的空隙。

借由将该锁附环43、该带动块42，及该固定环41的三片式结构设计套设 于该滑动筒32上，利用该锁附环43与该固定环41的两个面夹合于该带动块 42的左右两侧，取代习知推进筒与该固定件仅依靠单面式结合，不需藉由单一 构件的精度来提升整体的稳定性，除了可简化构件的制作精度要求，更可增加 整体平行移动的稳定性，进而达到位移量精准的功效。

进一步地，锁固在一起的三片式结构设计，其厚度远大于单片式，不仅可 提升整体的刚性，更可降低力量不同步的缺失。此外，锁固三片式结构的多个 第一、二固定件44、45则可增加整体锁固结合的稳定性与刚性。

较佳地，该锁附环43除了作为与该固定环41一起夹合该带动块42的固 定夹用途，以及增加三片式的整体厚度以达到刚性高而变形量小的目的外，由 于其设置位置是靠近该滑动筒32的第二端322，不需因该锁附环43的设置而 改变整体厚度，反而是利用该滑动筒32剩余的现有空间向内补强，实为有效 利用空间的巧思。

该驱动单元5包括一位于该固定座34上的驱动马达51、一与该驱动马达 51连接并受该驱动马达51带动的滚珠螺杆52，及一设置于该固定座34上并 与该带动块42及该滚珠螺杆52连接的线性滑轨组53。

其中，该线性滑轨组53具有二平行分设于该固定座34上的滑轨531、二 相对分设于该二滑轨531上的滑块532，及一连接该二滑块532与该滚珠螺杆 52的连接块533，该滚珠螺杆52与该二滑轨531为平行设置，且该滚珠螺杆 52位于该二滑块532间，而该连接片423则与该线性滑轨组53的连接块533 底部连接。

请参考图6，实际实施时，该驱动马达51运动以驱动该滚珠螺杆52朝直 线运动方向前后移动，于此直线运动指该滚珠螺杆52与该主轴头31朝同方向 移动，使与该滚珠螺杆52连接的线性滑轨组53向该主轴头31方向滑动，同 时连动该带动块52使该滑动筒32受该线性滑轨组53带动朝该主轴头31方向 滑动，以令该主轴头31朝该Z轴方向A移动。

值得一提的是，该旋转轴33的向上延伸位置是位于该二滑轨531的中间， 使该二滑轨531与该旋转轴33呈一倒三角形的位置，因此，左右的二滑轨531 与该旋转轴33的距离相等，再者，该滚珠螺杆52、该二滑轨531与该旋转轴 33呈一菱形，因此，该滚珠螺杆52至左右的二滑轨531的距离相等，而左右 的二滑轨531至该旋转轴33的距离相等，当该驱动马达51运动以驱动该滚珠 螺杆52沿直线运动方向平移时，藉由该滚珠螺杆52、该二滑轨531与该旋转 轴33的对等平行位置，更增强整体来回滑移的稳定性，以达到位移量精准的 最终目的。

综上所述，本发明主轴传动固定装置，借以该主轴单元3、该固定单元4， 及该驱动单元5间相互设置，将该固定环41、该带动块42与该锁附环43的三 片式结构套设于该滑动筒32上，再利用该第一、二固定件44、45将三者锁固 在一起，以提升平行度的稳定需求，再透过该带动块42的连接片423与该线 性滑轨组53的连接块533底部相连接，以提升垂直度的稳定需求，且锁固在 一起的三片式结构设计厚度远大于单片式，不仅可增加整体厚度以达到刚性高 而变形量小的目的，更可降低力量不同步的缺失，故确实可以达成本发明的目的。

上述方案内容，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实 施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变 化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发 明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及 其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种主轴传动固定装置，其特征在于，包含︰

一主轴单元，包括一主轴头、一与所述主轴头连接的滑动筒、一套设于所述滑动筒中的旋转轴，及一设置于所述滑动筒上的固定座；

一固定单元，包括一与所述滑动筒的一端连接的固定环，及一间隔套设于所述滑动筒上且位于所述固定环一侧的带动块；及

一驱动单元，包括一位于所述固定座上的驱动马达、一与所述驱动马达连接并受所述驱动马达带动的滚珠螺杆，及一设置于所述固定座上并与所述带动块及所述滚珠螺杆连接的线性滑轨组；

所述驱动马达运动以驱动所述滚珠螺杆朝直线运动方向移动，使与所述滚珠螺杆连接的线性滑轨组向所述主轴头方向滑动，同时连动所述带动块使所述滑动筒受所述线性滑轨组带动朝所述主轴头方向滑动，以令所述主轴头朝Z轴方向移动。

2.如权利要求1所述的主轴传动固定装置，其特征在于，所述固定单元还包括一套设于所述滑动筒上且位于所述带动块一侧的锁附环，其具有多个第四连接孔，且所述锁附环靠近所述主轴头方向设置。

3.如权利要求2所述的主轴传动固定装置，其特征在于，所述线性滑轨组具有二平行分设于所述固定座上的滑轨、二相对分设于所述二滑轨上的滑块，及一连接所述二滑块与所述滚珠螺杆的连接块，所述滚珠螺杆与所述二滑轨为平行设置，且所述滚珠螺杆位于二滑块间。

4.如权利要求3所述的主轴传动固定装置，其特征在于，所述滑动筒具有一远离所述主轴头的第一端、一靠近所述主轴头的第二端，及多个环设于所述第一端上的穿设孔，所述固定环是与所述滑动筒的第一端连接。

5.如权利要求4所述的主轴传动固定装置，其特征在于，所述带动块具有一本体、多个设置于所述本体上的第三连接孔，及一自所述本体向上凸伸的连接片，所述连接片与所述线性滑轨组的连接块底部连接。

6.如权利要求5所述的主轴传动固定装置，其特征在于，所述固定环具有多个环设于靠近所述固定环中心的第一连接孔，及多个环设于靠近所述固定环外缘的第二连接孔，所述固定单元还包括多个第一固定件，及多个第二固定件，所述第一固定件可自所述固定环的第一连接孔穿设至所述滑动筒的穿设孔，以将所述固定环与所述滑动筒锁固在一起，而所述第二固定件则可自所述固定环的第二连接孔先穿设至所述带动块的第三连接孔，再穿设至所述锁附环的第四连接孔中，以将所述固定环、所述带动块与所述锁附环锁固在一起。

7.如权利要求6所述的主轴传动固定装置，其特征在于，所述带动块是受所述固定环与所述锁附环的夹合以间隔套设于所述滑动筒的表面，且所述带动块与所述滑动筒间有1～3mm的空隙。

8.如权利要求7所述的主轴传动固定装置，其特征在于，所述固定座围绕界定出一滑动空间，所述滑动筒会沿所述滑动空间中朝所述主轴头方向滑动，以令所述主轴头朝所述Z轴方向移动。