CN111886100A - 电主轴 - Google Patents

Abstract

一种电主轴，其包括：电动机(2)；牵引轴(3)，其可操作地联接到具有被配置成接收和保持工具的第一端(4)的电动机(2)；气动回路，其用于平移该牵引轴(3)以根据第一工作配置和第二静止配置布置，在该第一工作配置中允许该工具的移动，在该第二静止配置中禁止该工具的移动；接头(6)，其稳定地联接到该牵引轴(3)的第二端(7)上并且配备有用于连接到输水管上的配件(8)。接头(6)包括：盖体(20)，其借助于可旋转装置(10)可操作地联接到牵引轴(3)上，以便防止该盖体旋转并且允许该盖体沿着纵向延伸轴线(X)平移；信号元件(21)，其与盖体(20)相关联；信号元件(21)的一个或多个距离传感器(22)，其用于确定牵引轴(3)是处于第一工作配置还是处于第二静止配置。

Description

电主轴

技术领域

本发明适用于工业加工操作领域，具体地涉及机床。

更具体地，本发明涉及一种用于工业加工操作的电主轴。

背景技术

众所周知，工业领域中的材料加工操作现在几乎完全由电动工具进行。例如切削、弯曲、铣削、钻孔或其它操作实际上通常借助于配备有执行加工的适当工具的专用机械来进行。

在许多情况下，上述电动工具包括电主轴，即，机动化设备，其电动机轴具有端部，被配置成保持径向和/或轴向加工工具。

根据已知的一种电主轴，其中具有布置成在电动机轴内滑动的牵引轴。在这种电主轴中，工具借助于夹具固定到牵引轴。更详细地，牵引轴可根据其纵向延伸轴线在电主轴内移动，使得其具有第一凹入工作配置和第二静止配置布置，在第一凹入工作配置中，工具被保持并且可以因此移动，在第二静止配置中，牵引轴至少部分地被抽出，从而允许夹具打开并释放工具以用于更换或维护工具。

已知的电主轴通常还包括接头，该接头牢固地联接到牵引轴的第二端并设置有用于连接到输水管的配件。接头被电主轴用于某些加工操作。

显然，上述电主轴是危险的，因为在静止配置中，即当夹具打开并且工具未被正确保持时，可能存在不正确的启动。

为了克服该缺点，根据先前技术，增加了特殊的信号设备，其通常与上述接头并排放置。这些信号设备具有检测牵引轴的轴向位置的功能，并且只有当牵引轴处于正确位置时才允许启动电主轴。

然而，信号设备的插入导致至少在纵向方向上增大了电主轴，通常是过度增大并且不适于特定用途。

发明内容

本发明的目的是提供一种允许至少部分地克服上述缺点的电主轴。

具体地，本发明的目的是提供一种配备有用于检测牵引轴的轴向位置的系统的电主轴。

本发明的另一目的是提供一种即使包括上述检测系统，但至少保持纵向尺寸基本不变的电主轴。

所述目的以及其它目的将在下文中变得更清楚，通过根据以下权利要求的电主轴来实现，所述权利要求是本专利的整体部分。

具体地，该电主轴包括用于移动工具的电动机和可操作地联接到电动机的牵引轴。这个牵引轴具有第一端，该第一端被配置成通常地但不是必要地借助于夹具来接收和保持工具。

牵引轴可根据其旋转方向和纵向延伸轴线移动。根据纵向延伸轴线的移动具体地借助于气动回路获取。

以此方式，该牵引轴可以根据第一凹入工作配置或第二静止配置来布置，在第一凹入工作配置中，工具被保持并且因此可以安全地移动，在第二静止配置中，工具的移动被禁止并且牵引轴至少部分地被抽出。在第二静止配置中中，事实上可以移除和更换工具，因为夹具是至少部分地自由打开的。

根据本发明的一个方面，该电主轴还包括接头，该接头牢固地联接到牵引轴的第二端上并且设置有用于连接到输水管的配件。接头被电主轴用于其专用的加工操作。

根据本发明的另一个方面，接头包括盖体，该盖体借助于可旋转装置可操作地联接到牵引轴上，从而防止其旋转并且允许其与前述牵引轴一起根据上述纵向延伸轴线平移。

根据本发明的另一方面，该电主轴还包括与接头的盖体相关联的信号元件。然后也设置联接到电主轴的距离传感器以检测信号元件的位置。

有利地，信号元件和距离传感器允许通过确定牵引轴是布置在第一工作配置中还是布置在第二静止配置中来检测牵引轴的轴向位置。

仍然有利的是，以这种方式，只有当轴处于正确的位置，即，处于第一凹入工作配置时，才可能允许启动电主轴。

由于信号元件实际上是接头的整体部分，因此有利的是，这种解决方案至少在纵向方向上不涉及电主轴大小的增加。

附图说明

根据借助于附图以非限制性示例的方式示出的根据本发明的电主轴的一些优选但非排他性实施例的详细描述，本发明的其它特征和优点将更加明显，其中：

图1是本发明的电主轴的局部截面侧视图；

图2和3表示图1的电主轴的细节。

具体实施方式

参考所提到的附图，尤其是图1，在本文中描述的是通常用于例如切削、铣削、钻孔或其它加工操作的电主轴1。

电主轴1包括电动机2和牵引轴3，电动机用于移动图中未示出的工具，该牵引轴可以在图2中看到，用于将运动从电动机2传递到工具。

附图示出了仅适于接收轴向加工工具的电主轴1。然而，这种配置不被认为是对本发明的不同实施例的限制，根据这些实施例，电主轴还包括径向加工工具。

牵引轴3具有第一端4，该第一端被配置成借助于夹具5保持前述的工具。

根据所描述的实施例，电主轴1包括在图中未示出的气动回路，其功能是根据牵引轴3的纵向延伸轴线X移动牵引轴3。具体地，气动回路负责根据第一工作配置或根据第二静止配置来布置牵引轴3。在第一工作配置中，工具被保持并且因此可以安全地移动，而在第二静止配置中，由于牵引轴3至少部分地被抽出，工具的移动被禁止。因此，在第二静止配置中，可以安全地移除和更换工具，其中夹具5至少部分地自由打开。

如在图3中所示，电主轴1还包括接头6，其联接到牵引轴3的第二端7，并且设置有用于连接到输水管的配件8。如上所述，接头6被提供给电主轴1用于执行加工操作。

由于牵引轴3是可旋转的，所以牵引轴3和接头6之间的联接通过可旋转装置10确保。有利地，可旋转装置10可防止旋转运动从牵引轴3传递到接头6，但同时允许它们根据上述纵向延伸轴线X平移。

根据所描述的本发明的实施例，可旋转装置10包括插入在牵引轴3和接头6之间的相应腔体13中的球体12。具体地，在图中可以看到，腔体13部分地形成在牵引轴3上并且部分地形成在接头6的内表面上。

显然，这个方面不应当被认为是对本发明的不同实施例的限制，其中，例如，球体可插入到仅存在于牵引轴中的腔体中，或者根据其它实施例变型，腔体仅存在接头的内表面上。

可旋转装置的实施例特征也不应当被解释为对本发明的限制。实际上，根据另外的不同实施例，它们可以由任何类型的轴承构成。

根据本发明的一个方面，接头6包括盖体20，由于可旋转装置10的存在，盖体20不与牵引轴3一起旋转，而是与其一起轴向移动。

因此，方便地，接头6还包括与盖体20成一体的信号元件21。此外，接头6包括信号元件21的多个距离传感器22以确定信号元件的位置。

有利地，由于盖体20(并且因此信号元件21)与牵引轴3一起轴向移动，因此距离传感器22允许确定这个牵引轴3是处于第一工作配置中还是处于第二静止配置中。

仍然有利的是，因此当工具没有被正确地保持时，可以抑制电主轴1的操作，从而保护使用者的安全。

由于信号元件21和距离传感器22集成在接头6中，所有这些结构有利地在不改变电主轴1的轴向尺寸的情况下进行设置。

根据所述，很明显，信号元件21的数量以及距离传感器22的数量不是本发明的限制特征，因为不论是信号元件21还是距离传感器22，也可以根据要实现的多个功能，以任何数量设置。例如，根据未在附图中示出的特定实施例变型，存在两个信号元件，这些信号元件不仅用于准确地确定夹具的工作配置状态，还用于准确地确定夹具的最大抽出配置。在这种情况下，显然距离传感器的数量也相应地变化。

关于根据所描述的本发明的实施例的信号元件21的实施例，其包含稳定地联接在盖体20上的成形体25。更详细地，这是具有T形截面的环。T形的头部有利地允许信号元件21更好地对中，同时其基部确保精确的检测。

然而，同样在这种情况下，刚才描述的特征不能被认为是对本发明的限制。例如，根据一些这里也未示出的实施例变型，信号元件由形成在盖体的外表面上的柄脚构成。

关于距离传感器22，它们是优选的但不一定由感应传感器构成。显然，该特征也不应当被认为是对本发明的限制。

根据前面所述，可以理解本发明的电主轴实现了所有的目的。

尤其地，提供了一种配备有可检测牵引轴的轴向位置的系统的电主轴。

而且，所有这些结构设置都是通过保持电主轴的纵向尺寸不变而发生的。

本发明可以进行多种变化和变型，这些变化和变型都包含在所附权利要求中。此外，在不脱离由所附权利要求中限定的本发明的范围的情况下，所有细节另外可以由其它技术上等同的元件代替，并且材料可以根据需要而不同。

Claims (8)

1.一种电主轴，所述电主轴包括：

电动机(2)，所述电动机用于移动工具；

牵引轴(3)，所述牵引轴可操作地联接到所述电动机(2)上以进行旋转，并且具有第一端(4)，所述第一端被配置成接收并保持所述工具；

气动回路，所述气动回路用于使所述牵引轴(3)根据其纵向延伸轴线(X)平移，以便根据第一工作配置和第二静止配置布置牵引轴(3)，其中在所述第一工作配置中，所述工具的所述运动是允许的，在所述第二静止配置中，所述工具的所述运动是禁止的并且允许所述工具的更换；

接头(6)，所述接头(6)稳定地联接到所述牵引轴(3)的第二端(7)上，并且设置有配件(8)，所述配件用于连接到所述电主轴(1)中的输水管，

其特征在于，所述接头(6)包括：

至少一个盖体(20)，所述至少一个盖体借助于可旋转装置(10)可操作地联接到所述牵引轴(3)，以便防止所述盖体(20)与所述牵引轴(3)一起旋转并且允许所述盖体(20)根据所述纵向延伸轴线(X)与所述牵引轴(3)一起平移；

至少一个信号元件(21)，所述至少一个信号元件联接到所述盖体(20)；

所述信号元件(21)的一个或多个距离传感器(22)，其用于确定所述牵引轴(3)是处于所述第一工作配置还是处于所述第二静止配置。

2.根据权利要求1所述的电主轴，其特征在于，所述信号元件(21)是稳定地联接在所述盖体(20)上的成形体(25)。

3.根据权利要求2所述的电主轴，其特征在于，所述成形体(25)是环。

4.根据权利要求1所述的电主轴，其特征在于，所述信号元件包括从所述盖体突出的柄脚。

5.根据前述权利要求中任一项所述的电主轴，其特征在于，所述可旋转装置包括插入所述牵引轴和所述接头之间的轴承。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的电主轴，其特征在于，所述可旋转装置(10)包括插入在所述牵引轴(23)和所述接头(6)之间的相应腔体(13)中的球体(12)。

7.根据权利要求6所述的电主轴，其特征在于，所述腔体(13)由在所述牵引轴(3)上和所述接头(6)的内表面上形成的凹口限定。

8.根据前述权利要求中任一项所述的电主轴，其特征在于，所述距离传感器(22)由感应传感器构成。

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