CN1116149C - 带凸轮传动定位装置和编码转台的数控工作台 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种采用机电式编码转台和凸轮传动定位机构、能够减少冲击、转换角度快、可正反双向锁定、毋须电机反复开停的结构简单、性能稳定、寿命长、价格低、高度尺寸的数控工作台；在数控工作台上装上4个工作面，可用于小型加工中心、数控立铣床、数控卧铣床、钻床等机床，在工作台上夹持多个工件，或者对多个部件按设定程序快速转换角度、进行切削加工。在数控工作台上装上刀盘，用于数控车床、数控立车床上夹持不同的刀具，按设定的程序快速换刀对同一工件切削加工。

Description

带凸轮传动定位装置和编码转台的数控工作台

技术领域

本发明涉及的是机械加工设备用的数控工作台，特别是带凸轮传动定位装置和编码转台的数控工作台。

背景技术

在对大量工件进行机械夹持后，连续不停的加工时，需要按照设定的程序和自动分度进行不同方式加工，或者采用另一种方式对同一工件顺利地使用若干种刀具，这些刀具通常安装在数控工作台的刀盘上。

中国发明专利公开了一种“带凸轮定位装置和码盘的数控刀架”(专利号ZL98113481.5)，它是由机体、电机、减速机构、三件一组端齿盘、端面凸轮离合定位装置及电控插销和机电式编码器等组成。它主要用在数控车床上，使用范围有限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够减少冲击、转换角度快、可正反双向锁定、毋须电机反复开停的结构简单、性能稳定、寿命长、价格低、高度尺寸小的可用于小型加工中心、数控立铣床、数控卧铣床、钻床等机床使用的数控工作台。

本发明的技术解决方案是这样实现的。数控工作台是由电机、蜗轮减速机构、端面凸轮传动离合定位装置、三件一组端齿分度定位装置及机电式编码器和电控插销装置等组成。在端面凸轮离合定位装置中的端面凸轮大端的外围边布置有两个或多个滚套，在其靠内的端面园周上设置两段或多段凸轮轮廓、其孔设置为内花键；套在端面凸轮外园上的锁紧端齿盘的一面设有精密定位端齿，另一面设有与滚套相对应或乘以2的倍数的齿形槽，齿形槽中设有缓冲柱，靠内的端面园周上设有与凸轮轮廓相对应的滚动轴承，外园上设有2个或多个滑动键；蜗轮的外园设有外花键与端面凸轮的内花键滑动连接；机械编码转台安装在端齿盘上并套装在固定端齿盘上；锁紧端齿盘在机械编码转台孔内上下滑动；碟形弹簧连同滑动轴套套装在蜗轮的外花键上；锁紧信号座安装在主轴上。蜗轮减速机构中的蜗杆通过轴承套装在固定端面齿盘和电机座中与蜗轮啮合；齿轮安装在蜗杆上，另一个齿轮安装在电机上。机械编码转台的外园上设有多条按BCD码(循环码)的要求及近程传感器的位置确定的凸起条，其宽度为2--4mm、高度为1--3mm，并在凸起条的上方上设有初定位孔，其数量与转台的设定工位数相同，在园台顶面上转台面外圈内设有数个内六角螺钉沉孔，在转台内园设有2处或多处键槽。

锁紧信号座上安装有锁紧微动开关与顶杆，顶杆的一端与端面凸轮接触，另一端与锁紧微动开关相接触。

电动插销垂直主轴安装在机械编码转台的初定位孔的中心线上；它是由制动器驱动能插入初定位孔的初定位销与能保证初定位销稳定工作的杠杆呈90°安装构成。

能够帮助锁紧端齿盘脱开的三个或多个园柱弹簧安装在固定端齿盘上。

本发明具有冲击小、可正反双向锁定、毋须电机反复开停、结构简单、性能稳定、寿命长、价格低、高度尺寸矮等特点。可用于小型加工中心、数控立铣床、数控卧铣床、钻床等机床，在工作台上夹持多个工件，或者对多个部件按设定程序快速转换角度、进行切削加工。在数控工作台上装上刀盘，用于数控车床、数控立车床上夹持不同的刀具，按设定的程序快速换刀对同一工件切削加工。

附图说明及具体实施方式

下面以附图及实施例对本发明的结构和工作原理进行进一步说明。

图1是本发明的轴向剖面图；

图2是本发明沿图1中I-I的剖面图；

图3是本发明沿图1中II--II的剖面图；

图4是本发明沿图3中III--III的剖面图；

图5是本发明沿图3中IV--IV的剖面图；

图6是本发明图5的补充说明图；

图7是本发明锁紧端齿盘8与端齿盘13啮合时，端面凸轮6上数个小滚轮7与锁紧端齿盘8接触情况示意图；

图8是本发明锁紧端齿盘8与端齿盘13脱开时，端面凸轮6上数个小滚轮7与锁紧端齿盘8接触情况示意图；

图9是本发明机械编码转台12上装有工作台面的示意图；

图10是本发明机械编码转台12上装有刀盘的示意图；

图11是本发明的机械编码转台12的主视图；

图12是图11的俯视图；

其中1----锁紧信号座，2----锁紧信号微动开关，3----顶杆，4----蝶形弹簧，5----滑动轴套，6----端面凸轮，7----滚套，8----锁紧端齿盘，9----滚动轴承，10----滑动键，11----缓冲柱，12----机械编码转台，13----端面盘，14----固定端齿盘，15----园柱弹簧，16----蜗轮，17----主轴，18----电机座，19----电机，20----齿轮组a、b，21----近程传感器，22----制动器，23----蜗杆，24----初定位销，25----杠杆，26----园柱弹簧，27----工作台，28----刀盘。

如图1、2、3、4、7、8所示，电机19经过齿轮组20，蜗杆23驱动蜗轮16旋转，端面凸轮6上的内花键通过蜗轮16的外花键滑动连接同步旋转，滚动轴承9沿着凸轮曲线下降，压缩的2片蝶形弹簧4放松，锁紧端齿盘8在园柱弹簧15作用下，数个滚动轴承9沿着凸轮园弧槽向上抬起，并迅速与端齿盘13、固定端齿盘14脱开，同时端面凸轮6上的数个滚轮7落入锁紧端齿盘8顶的齿形槽中，使端面凸轮6与锁紧端齿盘8及机械编码转台12一起转动。

如图2、5、6、11、12所示，近程传感器21根据机械编码转台12上转的角度，向外输出反射码信号。当所设定的程序信号出现，制动器22得电，初定位销24被压下，并随及滑入机械编码转台12上的初定位孔中，机械编码转台12被锁定。

如图1、2、7、8所示，锁紧端齿盘8与机械编码转台12是采用滑动键连接，锁紧端齿盘8只能在机械编码转台12内轴向移动，不能转动；由于机械编码转台12被锁定，端面凸轮6继续旋转，其上的数个小滚轮7沿着锁紧端齿盘8顶面上的数个齿形槽的斜面滚出来，并向下驱动锁紧端齿盘8与端齿盘13、固定端齿盘14啮合。端面凸轮6的数个凸轮轮廓沿着滚动轴承9上升后移动，压缩一组蝶形弹簧4。在这同时，锁紧信号微动开关2一但闭合，延时数十毫秒，电机19断电，数个滚动轴承已处在端面凸轮6的数个凸轮顶平面位置上，这时制动器断电，初定位销24在园柱弹簧26作用下被弹出初定位孔。

Claims (5)

1、一种带凸轮传动定位装置和编码转台的数控工作台是由电机、蜗轮减速机构、端面凸轮传动离合定位装置、三件一组端齿分度定位装置及机电式编码器和电控插销装置等组成，其特征是端面凸轮传动离合定位装置中的凸轮(6)大端的外围边布置有两个或多个滚套(7)，在其靠内的端面园周上设置两段或多段凸轮轮廓、其孔设制为内花键；套在端面凸轮(6)外园上的锁紧端齿盘(8)的一面设有精密定位端齿，另一面设有与滚套(7)相对应或乘以2的倍数的齿形槽，齿形槽中设有缓冲柱(11)，靠内的端面园周上设有与凸轮(6)轮廓相对应的滚动轴承(9)，外园上设有2个或多个滑动键(10)；蜗轮(16)的外园设有外花键与端面凸轮(6)的内花键滑动连接；机械编码转台(12)安装在端齿盘(13)上并套装在固定端齿盘(14)上；锁紧端齿盘(8)在机械编码转台(12)孔内上下滑动；碟形弹簧(4)连同滑动轴套(5)套装在蜗轮(16)的外花键上；锁紧信号座(1)安装在主轴(17)上；蜗轮减速机构中的蜗杆(23)通过轴承套装在固定端面齿盘(14)和电机座(18)中与蜗轮(16)啮合；齿轮(20a)安装在蜗杆(23)上，另一个齿轮(20b)安装在电机(19)上。

2、根据权利要求1所述的带凸轮传动定位装置和编码转台的数控工作台，其特征是机械编码转台(12)的外园上设有多条按循环码的要求及近程传感器(21)的位置确定的凸起条，其宽度为2--4mm、高度为1--3mm，并在凸起条的上方上设有初定位孔，其数量与转台的设定工位数相同，在园台顶面上转台(12)面上外圈内设有数个内六角螺钉沉孔，在转台(12)内园设有2处或多处键槽。

3、根据权利要求1所述的带凸轮传动定位装置和编码转台的数控工作台，其特征是锁紧信号座(1)上安装有锁紧微动开关(2)与顶杆(3)，顶杆(3)的一端与端面凸轮(6)接触，另一端与锁紧微动开关(2)相接触。

4、根据权利要求1或2所述的带凸轮传动定位装置和编码转台的数控工作台，其特征是电动插销垂直主轴安装在机械编码转台(12)上的初定位孔的中心线上；它是由制动器(22)驱动能插入初定位孔的初定位销(24)与能保证初位销稳定工作的杠杆(25)呈90°安装构成。

5、根据权利要求1或2所述的带凸轮传动定位装置和编码转台的数控工作台，其特征是能够帮助锁紧端齿盘(8)脱开的三个或多个园柱弹簧(15)安装在固定端齿盘(14)上。

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