CN1307952A - 带凸轮传动定位装置和编码转台的数控工作台 - Google Patents
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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
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。
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，
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(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6b；套在端面凸轮(6)外园6c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8a，齿形槽8a中设有缓冲柱(11)，靠内的端面园周上设有与凸轮轮廓6a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16a设有外花键16b与端面凸轮(6)的内花键6b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16b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。
机械编码转台(12)的外园12a上设有多条按BCD码(循环码)的要求及近程传感器(21)的位置确定的凸起条12b，其宽度为2-4mm、高度为1--3mm，并在凸起条12b的上方上设有初定位孔12c，其数量与转台的设定工位数相同，在园台顶面上、转台面12d外圈内设有数个内六角螺钉沉孔12e，在转台内园设有2处或多处键槽12f。
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。
电动插销垂直主轴安装在机械编码转台(12)的初定位孔12c的中心线上；它是由制动器(22)驱动能插入初定位孔12c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。
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。
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。
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；
图中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，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，延时数拾毫秒，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12c。
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极、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6b；套在端面凸轮(6)外园6c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8a，齿形槽8a中设有缓冲柱(11)，靠内的端面园周上设有与凸轮轮廓6a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16a设有外花键16b与端面凸轮(6)的内花键6b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16b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12a上设有多条按BCD码(循环码)的要求及近程传感器(21)的位置确定的凸起条12b，其宽度为2--4mm、高度为1-3mm，并在凸起条12b的上方上设有初定位孔12c，其数量与转台的设定工位数相同，在园台顶面上、转台面12d外圈内设有数个内六角螺钉沉孔12e，在转台内园设有2处或多处键槽12f。
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)的初定位孔12c的中心线上；它是由制动器(22)驱动能插入初定位孔12c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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