CN1157201A - 分度机构 - Google Patents

Abstract

分度机构，有转动地支承于基体上的分度轴4，和固定装有轴4上并在其圆周设有间隔布置的分度齿13的棘轮8。蜗轮7固装于轴4。转轴15支承于基件2上作旋转，其轴线垂直于轴4的轴线而延伸。固装于转轴15上的蜗杆18与蜗轮7啮合。支承于基件2上的保持爪26在顶部接触分度齿13的工作位置与顶部不接触分度齿的空闲位置之间转动。相接于转轴15的双向伺服马达21经蜗杆18和蜗轮7转动分度轴4。受控的马达21正向转动轴4，使棘轮8的一个相应分度齿13转过与保持爪26顶部相接触的一个所要求的分度位置，并反向转动轴4使该分度齿与爪26顶部啮合。

Description

分度机构

本发明是关于机床或类似设备的旋转工作台分度用的一种分度机构。

现有技术中的此类分度机构，可见于例如专利号为JP-B-436823及JP-U-639846的日本专利之中，驱动马达的输出转动经一个精密蜗轮蜗杆机构传动一个分度轴，从而将装在分度轴上的工作台转动至所要求的被分度位置，由一个有锁定缸体执行器及电磁阀组成的控制机构的锁定装置把转台锁定在该被分度位置上。

这些现有技术中的分度机构需要有精密的蜗轮蜗杆机构并必备有锁定机构以锁定封台在分度的位置上。这类现有技术的分度机构既昂贵又庞大，还要求有在小机床上得不到的大的空间。

所以本发明的一个目的是提供一种能作精确分度，小巧简单结构的便宜的分度机构。

按本发明的分度机构包括一个基体，在该基体上受支承和转动的分度轴，带一个接到该分度轴上的输出轴的双向伺服马达，固定装于分度轴上的、于其圆周上按角度间隔备有分度齿的一个棘轮，以及支承在该基体上的一个把持件以使其与棘轮齿接触、限制棘轮逆转。

该把持件具有一个基端和一个工作端，该把持件在基端处以可动方式受到支承，从而可以在一个该工作端与棘轮齿相啮合的工作位置和一个该工作端与棘轮齿不接触的空闲位置之间作摆动，并且该把持件被偏置于该工作位置上。

受支承的分度轴在基体上转动，而一个用以支承工件的转台或类似物则直接固定、或通过一个转轴固定到该分度轴一端上。装在基体上的双向伺服马达的驱动轴最好是被接于与一个蜗轮相啮合的蜗杆轴上。带有按角度间隔布置在其外圆周上的分度齿的棘轮被固定到分度轴上。通常，分度齿以等角间隔分布。但分度齿的数目是可选择的，而且分度齿也并非必须按等角间隔布置。用以防止棘轮逆转的把持件被支承在基件上，致使它与棘轮齿相啮合。把持件可通过枢接方式支承，从而可在工作及空闲位置间摆动。把持件还最好被偏置于工作位置。该把持件可以是以其一端枢接方式支承于基体上的一个持爪或是于工作位置和空闲位置之间运动的一个持块。伺服马达在正常的方向上把分度轴转到略微超过所要求分度位置的一个位置，再反向转动分度轴致使一个分度齿与把持件啮合，以分度该分度轴。在分度轴被分度到所要求的分度位置后，令伺服马达保持作用状态，以使分度齿总与把持件保持接触。

由于该分度轴是由伺服马达在常态方向转至超过特定分度位置的一个位置并随后以同样方式逆转，让该棘轮分度齿与用作分度的把持件进入接触，因而即使用以将伺服马达驱动轴的转动传至分度轴用的旋转传动机构不那么精确，分度轴也可被精密分度并因此使加工和安装可被容易地完成。由于该伺服马达在分度位置上持续起作用以把持该分度轴，因而该分度机构无需任何锁定机构，例如锁定缸执行器等用以锁定分度轴在位的机构。还可减低制造成本并采用简化小巧的结构。偏置于工作位置的把持件，其结构小巧简单并能起精确定位分度齿的作用，致使达到精确分度。

本发明以下将通过带附图的一个优选实施例的详细描述而得到更好地了解。

图1为按本发明的优选实例的分度机构的纵向剖视图；

图2为图1分度机构的作局部省略的按图1右向的侧视图；

图3为按图1中A-A线的剖视图；和

图4为按图2中B-B线的放大的剖视图。

见图1和3，按本发明的一个优选实例中的分度机构1具有正方形箱体状的一个基体2。基体2上设置有分度轴4并被支承于轴承5中，可绕一个水平轴线旋转。转台3用以支承工件，从可拆卸方式装于该分度轴4的外端。如图1所示，蜗轮7和棘轮8以邻接方式装在分度轴4的内端。蜗轮7，棘轮8和分度轴4用定位销11及螺栓12被连接在一起。本例中，棘轮8于其外圆周上备有90°的等间隔的4个分度齿13，如图2中所明示的。各个齿13有一个经向工作表面13a及一个切向的爪定位表面13b。棘轮8上形成的凹进即8a其作用的对爪定位面13b加工时提高加工精度。

位于分度轴4之下、其轴心线沿垂直于该分度轴4作延伸的旋转轴15被支承在基体2上的轴承16和17内作旋转。蜗杆18固定安装于转轴15上并与蜗轮7相啮合。双向伺服马达21附加于基体2上。转轴15一端与伺服马达21的驱轴21a以联轴器22相连接。伺服马达21的驱动轴21a可在相对方向上转动，即在正反方向上转动。驱动轴21a正转时通过蜗杆18及蜗轮7转动分度轴4正转，反之亦然。

悬架23装在基体2上壁上作成的孔2a内，并以螺栓24固定于上壁。枢轴25支承于悬架23的一个内凸部23a上。保持爪26，即把持件，以其基端支承在枢轴25上，如图4所示，致使它在保持爪26与分度齿13相啮合的工作位置与保持爪26与分度齿13分离的空闲位置之间作移动。借助装在悬架23上的弹簧27压向球28，保持爪26被偏置向工作位置，即图2中的顺时针方向。保持爪26基端上形成的凸部26a与悬架23接触以限制保持爪26越过工作位置而使保持爪26处在工作位置。保持爪26处在工作位置时，保持爪26的尖端则与分度齿13的径向工作表面13a接触以防棘轮8逆转，即图2的逆时针方向。分度轴4正转，棘轮8的外圆周则保持爪26从分度齿13的路径朝外推至空闲位置。为了使该分度轴4的停止位置，即保持爪26与分度齿13啮合处的分度齿定角位置能做细微的调整，以可拆卸方式于基体2和悬架23之间放入可选择厚度的垫片30。

图2中所示控制器32控制的伺服马达21转动转台3以进行分度。转台作分度时，伺服马达21的驱同21a正向逐渐地被转过比邻近分度齿13间的90°角分隔稍大一点的一个角度，驱动轴21再作逆向转动以使棘轮8的分离齿13与保持爪26的顶端相啮合。于此状态下，电流持续地供给伺服马达21以维持分度齿13与保持爪26保持接触。

下面来讲述分度机构1的操作。分度机构被设定在初始状态。当未予表示的、比如是一个加工中心之类的数控(NC)机床的操作者将一个分度指令所代表的分度信号送给该分度机构1的控制器32时，伺服马达21的驱动轴21a将转轴15正向转过该分度信号所指定的一个角度。接着，分度轴4由蜗杆18和蜗轮7正向转过比90°稍大一点的一个角度致使该分度齿13被转到稍微超过分度齿13与保持爪26啮合处的被分度位置的一个位置上。当分度轴4作这种正转时，棘轮8的外周，即与保持爪26的侧表面接触并推动保持爪26致使保持爪26的尖部暂时朝外移出该分度齿13的路径。

分度轴4被转过略大于90°后，保持爪26因弹簧27被推回至工作位置。然后，根据控制器32的一个信号，伺服马达21反转以逆向转动转轴15。因此，棘轮8的分度齿13径向工作表面13a开始与保持爪26的顶部接触，分度轴4的逆向转动因而被停止。于此状态下，保持爪26的顶部停靠在分度齿13的该切向爪定位表面13b上，结果是保持爪26被定位于一个高精度的工作位置上。由控制器32使服马达21保持通电，在分度齿13已进入与保持爪26接触之后沿逆转方向施力于驱动轴21a，以保持分度齿13压靠于该保持爪26，分度轴4就被保持在所要求的分度位置上。

分度轴4按这样作分度后，转台3上的工件由加工中心或类似机械作加工。由于伺服马达21阻止分度轴4转动，即使转台3上作用有加工力，转台3仍可保持静止。加工循环完成后发出下一个分度指令，分度轴4再转过略大于90°并被分度于下一个被分度位置上。按这种方式，该分度机构可通过控制伺服马达21的驱动轴21a的转动，以上述模式转动分度轴4，顺序地将该分度轴4在以90°角度间隔隔开的4个定角位置上分度。通过适当控制伺服马达21的驱动轴21a的旋转，分度轴4可在一个分度循环中转过180°或270°。

本发明不为在此具体描述过的优选实例中的应用所局限，而可以通过各种模式实施。例如，分度机构可以是分度轴绕垂直轴线转动的垂直形式，该分度机构被提供的棘轮可以是不按90°等角间隔布置的多个分度齿的棘轮，而是例如以30°，45°，60°或120°为间隔，以便将该分度轴按不同于4分度位置的一系列被分度位置进行分度，并且该分度齿可以只在棘轮外圆周一部分上按等角间隔形成。

本发明的分度机构还可用于加工中心以外的各种机床上的任何工件的分度，以及并非用于加工目的的各种目的的构件的分度。

尽管本发明以优选实例得以呈现和描述，应当理解；这种公开是出自说明的目的，在不离开另附的权利要求规定的本发明精神的范围内可作出各种变化与修改。

Claims (11)

1.一种分度机构，包括：

一个基体(2)；

支承于该基体(2)上用作旋转的一个分度轴(4)；

一个棘轮(8)，其圆周上设置有按角度间隔布置的多个分度齿(13)，并以同轴方式固定安装在该分度轴(4)上；和

连接到该分度轴(4)上的一个齿轮传动机构(7，15，18)；其特征为：

一个把持件(26)支承在基体(2)上，用以在把持件顶部与棘轮(8)分度齿(13)相接触的一个工作位置和其顶部从棘轮(8)分度齿(13)离开的一个空闲位置之间运动；

与齿轮传动机构(7，15，18)联结的一个双向伺服马达(21)，以转动该分度轴(4)和棘轮(8)；和

一个控制器(32)，用以控制该双向伺服马达(21)正向转动该分度轴(4)，致使该棘轮(8)的一个相应分度齿(13)被转过所述齿(13)与把持件(26)的顶部相啮合的一个所要求的分度位置，然后反向转动该分度轴(4)，使该分度齿(13)与用以分度的把持件(26)的顶部相啮合。

2.按照权利要求1的分度机构，其特征为还包括装置(27)用以偏置该把持件(26)至工作位置。

3.按权利要求2的分度机构，其特征为该偏置装置是一个弹簧(27)。

4.按权利要求1的分度机构，其特征为每个棘轮(8)的分度齿(13)具有将该把持件(26)精确定位于工作位置的一个把持件定位表面(13b)。

5.按权利要求4的分度机构，其特征为该把持件定位表面(13b)紧邻各个分度齿(13)设置。

6.按权利要求5的分度机构，其特征为该把持件定位表面(13b)沿该棘轮(8)的切向延伸。

7.按权利要求4的分度机构，其特征为该把持件是用作该工作位置与空闲位置之间作转动运动、以枢轴方式安装的一个保持爪(26)。

8.按权利要求1的分度机构，其特征为，在该工作位置上，所述把持件(26)的各顶部包括一个大致沿棘轮(8)径向延伸的表面，以及各所述分度齿(13)也包括大致沿棘轮(8)径向延伸的一个表面。

9.按权利要求1的分度机构，其特征为还包括固定安装于该分度轴(4)上的一个蜗轮(7)，和与该双向伺服马达(21)相联并与蜗轮(7)啮合的一个蜗杆(18)，该蜗轮和蜗杆构成所述的齿轮传动机构。

10.按权利要求1的分度机构，其特征为该控制器(32)包括一个在所要求的分度齿(13)被带入与把持件(26)顶部相啮合后，让该伺服马达(21)保持反向作业的装置。

11.按权利要求1的分度机构，其特征为还包括以可调整方式安装在该基件(2)上的一个悬架(23)，带有设置于悬架和基件间的一个可更换垫片(30)，垫片(30)支承该把持件(26)在工作位置与空闲位置间运动，因此通过改变垫片(30)可将该把持件调整到位。

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