CN204868279U - 高速门型加工中心机 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种高速门型加工中心机，包括有一机体与一刀盘。其中该刀盘设置于该机体一侧，且以一轴线为中心而受控制地转动；其中该轴线与一水平线之间夹设一锐角。由此以减缩占用空间，并有利于工作环境的布置及动线的安排。

Description

高速门型加工中心机

技术领域

本实用新型与门型加工中心机有关；特别是指一种不占空间的高速门型加工中心机。

背景技术

已知门型加工中心机属于一种体积较大的加工设备，用以对大型工件进行钻孔、铣削、车削等加工使用。为了能应付前述多种加工型态，并且有效提升工作效能，已知的门型加工中心机多配备有可同时收纳多种不同刀具的机构。

以图1与图2所示的已知门型加工中心机为例，其机体1包括有一底座1a、二立柱1b与一横梁1c，且一工作台1d设置于该底座1a上并位于该二立柱1b之间。该门型加工中心机在其中一立柱1b的外侧加装有一圆盘型的刀盘2，该刀盘2周缘安装有多个结合有刀具3a的刀杆3，该刀盘2受控制地转动，以便一主轴4适时地抓取刀杆3以进行后续加工用。然而，前述刀盘2以水平向摆设的方式，致使该刀盘2过度突出于该机体1外，即该工作台1d中心处至刀盘2最外缘的距离L1过大，形成占用过多空间而不利于工作环境的布置，以及不利于动线的安排。又，不同规格的门型加工中心机，经常为了增加该主轴4的移动范围而加长横梁1c的长度，致使该刀盘2被迫往更偏离该机体1的位置设置，该情形导致占用过多空间。

图3与图4所示的另一已知门型加工中心机，其圆盘型的刀盘5虽是以垂直摆设方式设置在机体6的一侧以图减缩占空间。但安装于该刀盘5周缘的刀杆7于常态下呈水平摆设，再加上刀杆7上所结合刀具7a的长度之后，仍呈现过度突出于该机体6外，即机体6的工作台6a中心处至刀具7a自由端的距离L2仍是过大，同样不利于工作环境的布置，以及不利于动线的安排。再者，为配合垂直摆设的刀盘5，该门型加工中心机必须加设有一换刀臂8方能取刀，亦增加成本的支出。

另外，为便于精准选用特定的刀具，该刀盘必须被精确地控制转动角度。已知方式在刀盘背面加装一旋转编码器，用以感测刀盘的旋转位置并回授一信号予驱使该刀盘转动的驱动系统，进而达到精确控制目的。然而，已知将旋转编码器与刀盘结合的方式，不仅组装不易，亦潜藏感测失真的缺失。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种高速门型加工中心机，具有减缩占用空间以利于工作环境的布置及动线的安排。

缘以达成上述目的，本实用新型提供的一种高速门型加工中心机包括有一机体与一刀盘。该机体包括有一工作台与一主轴，其中该工作台受控制地沿着一Y轴方向前后移动，该主轴被架高于该工作台上方，且受控制地沿着一X轴方向左右移动，以及沿着一Z轴方向上下移动；该刀盘设置于该机体一侧，且以一轴线为中心而受控制地转动；其中该轴线与一水平线之间夹设一锐角。

其中包括有一支架与一轴座；该支架一端连结该机体，另一端连结该轴座；该轴座具有一斜靠面，该轴线垂直通过该斜靠面，该刀盘连结于该轴座上且靠近该斜靠面。

其中包括有一分度机构，该刀盘透过该分度机构而连结该轴座；该分度机构包括有一分度盘、一凸轮轴及一马达，其中，该分度盘连结于该刀盘背面，该凸轮轴穿置于该轴座中，该马达驱使该凸轮轴转动以带动该分度盘旋转。

其中包括有一侦测模块穿设于该分度盘的中央部位，该侦测模块包括有：一转盘，固结于该刀盘且随着该刀盘转动，该转盘具有一套接孔；一接合盘，嵌入该转盘的该套接孔中，且随着该转盘转动；一间隙消弥结构，设置于该转盘与该接合盘之间，用以消弥该转盘与该接合盘结合之间的转动间隙；以及一旋转编码器，具有一心轴连结该接合盘，该心轴为该接合盘带动旋转，该旋转编码器依据该心轴的转动量转换并输出一信号。

其中该间隙消弥结构包括有多个珠体、多个第一凹窝自该转盘的套接孔的孔壁凹陷形成、多个第二凹窝自该接合盘的外环面凹陷形成，各该珠体分别位于一个第一凹窝与一个第二凹窝之间。

其中该接合盘的中央部位具有一轴孔，该旋转编码器的该心轴穿入该轴孔中，且该心轴与该轴孔之间为非圆形配合。

其中该刀盘周缘结合有多个刀杆，随着该刀盘旋转而移动至最低位的刀杆呈直立摆设。

本实用新型的效果在于将刀盘斜摆，以腾出空间，对于体积庞大的加工设备而言，其效果彰显。

附图图说明

图1与图2为已知门型加工中心机的示意图。

图3与图4为另一已知门型加工中心机的示意图。

图5为本实用新型一较佳实施例的高速门型加工中心机的前视图。

图6为图5所示的高速门型加工中心机的俯侧图。

图7为图5所示的高速门型加工中心机的侧视图。

图8与图9各为一分解图，揭示高速门型加工中心机的刀盘、分度机构与轴座的相关位置。

图10类同图5，说明刀盘的斜摆角度可因应横梁长度而事前被设定。

图11为另一高速门型加工中心机的前视图，揭示包括二刀盘。

图12为一分解图，揭示高速门型加工中心机的侦测模块。

图13为一平面图，揭示高速门型加工中心机的侦测模块。

【符号说明】

[本实用新型]

100、100A高速门型加工中心机

10机体

11底座12立柱13横梁

14工作台15鞍座16主轴箱

17主轴

20盘

22、22A刀杆24刀具

30轴座

30a斜靠面32支架

40分度机构

42分度盘44凸轮轴46马达

50侦测模块

52转盘52a套接孔52b第一凹窝

54接合盘54a轴孔54b第二凹窝

56旋转编码器56a心轴58珠体

59弹簧

L水平线

L3工作台中心处至刀具自由端的距离

S轴线

θ锐角

具体实施方式

为能更清楚地说明本实用新型，兹举一较佳实施例并配合图式详细说明如后。请参图5至图7所示，为本实用新型一较佳实施例的高速门型加工中心机100，其包含有一机体10与一刀盘20。该机体10包括有一底座11、二立柱12、一横梁13与一工作台14，其中该二立柱12底端连结该底座11，该二立柱12顶端连结该横梁13；该工作台14设置于该底座11上且位于该二立柱12之间，且受控制地沿着一Y轴方向前后移动。该机体10另包括有一鞍座15、一主轴箱16与一主轴17，其中该鞍座15可滑移地结合于该横梁13上，且受控制地沿着一X轴方向左右移动；该主轴箱16结合于该鞍座15且受控制地沿着一Z轴方向上下移动；该主轴17设置于该主轴箱16下方，用以抓取刀杆，易言之，该主轴17呈被架高于该工作台14的上方，且可于X轴及Z轴的方向上移动。

请配合图5与图8所示，该刀盘20设置于该机体10一侧，且以一与水平线L夹设一锐角θ的轴线S为中心而受控制地转动。在本实施例中，该刀盘20设置于一轴座30上，该轴座30连结于一支架32一端，该支架32另一端连结该机体10的底座11。请再配合图9所示，该轴座30具有一斜靠面30a，该轴线S垂直通过该斜靠面30a，以使组装后的刀盘20靠近该斜靠面30a并呈斜摆，前述刀盘20斜摆角度介于大于0度至小于90度之间，实际角度视需求而定，例如可为75度、60度、45度或30度等。

从图5所示可知，斜摆的刀盘20使得以工作台14中心处至刀盘20最外缘的距离获得减缩，纵然刀盘20周缘安装有刀杆22，且刀杆22结合有刀具24，在相较上述图1所揭示的距离L1，及图3所揭示的距离L2之后，本实施例因该刀盘20呈斜摆而使得该工作台14中心处至刀具24自由端的距离L3有效地被控制在小于距离L1或距离L2的预定范围内，用以减缩占用空间，以利工作环境的布置及动线的安排。

另外值得一提的是，结合于该刀盘20周缘的刀杆22，在随着刀盘20旋转而移动至最低位时(如图5中标号22A的刀杆)恰呈直立状，配合着该主轴17被控制于X轴及Z轴方向上的位移，即可在不须加装换刀臂的情形下，径为抓取刀杆22A，可降低成本支出。

请再配合图10所示，纵然不同规格的门型加工中心机因应使用需求而必须对该横梁13加长设计，本实用新型的轴座30仍可在事前配合购买者的需求而预先改变该斜靠面30a的倾斜角度，以使安装其上的刀盘20的最终斜摆角度能腾出空间，不至于与加长后的横梁13产生干涉。

本实用新型的刀盘20以斜摆设计确实可收减缩占用空间的效果，对于体积庞大的加工设备而言，该效果更显益大。例如图11所示的高速门型加工中心机100A，其为了提供更多规格的加工刀具以供选用，而于该机体10两侧各别安装有一组刀盘20，虽然会增加整体体积并占去较多的空间，但在将该两组刀盘20皆采斜摆设计之后，相较于以往的水平摆设方式，仍能腾出更多空间。

另外，请配合图8与图9所示，该高速门型加工中心机100还因配置有一分度机构40与一侦测模块50而具有快速拆装及精准感测刀盘20旋转角度的效果，兹说明于后。上述刀盘20是透过该分度机构40而连结该轴座30，该分度机构40包括有一分度盘42、一凸轮轴44及一马达46。其中，该分度盘42连结于该刀盘20背面，该凸轮轴44穿置于该轴座30中，该马达46则用于驱使该凸轮轴44转动以带动该分度盘42旋转。前述分度盘42、凸轮轴44与马达46属于现有技术，容不赘述。

请再配合图12与图13所示，该侦测模块50穿设于该分度盘42的中央部位，且彼此间装设有轴承(图未示)，以使该侦测模块50不受到转动的分度盘42的影响。该侦测模块50包括有一转盘52、一接合盘54与一旋转编码器56。其中该转盘52固结于该刀盘20而随着的转动，该转盘52具有一套接孔52a；该接合盘54嵌入该转盘52的套接孔52a中，并随着该转盘52同步且同向转动，该接合盘54的中央部位具有一轴孔54a；该旋转编码器56具有一心轴56a穿入该接合盘54的轴孔54a中而为该接合盘54带动旋转，该旋转编码器56即依据该心轴56a的转动量转换并输出一信号予一驱动系统(图未示)，前述信号为实时感测刀盘20的转动量，用以作为后续对该刀盘20的转动角度及/或转速调整用。

在上述中，该接合盘54与该转盘52是同步且同向转动的，为了便于快速组装，以及确保彼此同时转动，该侦测模块50还提供有一间隙消弥结构设置于该转盘52与该接合盘54之间，用以消弥该转盘52与该接合盘54结合之间的转动间隙。在本实施例中，该间隙消弥结构包括有多个珠体58、多个第一凹窝52b自该转盘52的套接孔52a的孔壁凹陷形成、多个第二凹窝54b自该接合盘54的外环面凹陷形成，各该珠体58分别位于对应的一个第一凹窝52b与一个第二凹窝54b之间，且在每一个第二凹窝54b中更放置一个弹簧59，该弹簧59顶推珠体58，以使珠体58的部分维持落入第一凹窝52b中，如此即可将该接合盘54快速安装至转盘52中，并确保该接合盘54随着该转盘52同步转动。

在上述中，为确保该旋转编码器56的心轴56a能被该接合盘54带动，该心轴56a与该轴孔54a之间除了可选择以非圆形配合之外，亦可采取在心轴56a周面制作出一平面，再以一插销(图未示)穿过接合盘54，且插销一端抵于该心轴56a的平面上，如此，皆能达成心轴56a被接合盘54带动的目的。

以上所述仅为本实用新型较佳可行实施例而已，举凡应用本实用新型说明书及申请专利范围所为的等效变化，理应包含在本实用新型的专利范围内。

Claims (7)

1.一种高速门型加工中心机，其特征在于包括有：

一机体，包括有一工作台与一主轴，其中该工作台受控制地沿着一Y轴方向前后移动，该主轴被架高于该工作台上方，且受控制地沿着一X轴方向左右移动，以及沿着一Z轴方向上下移动；

一刀盘，设置于该机体一侧，且以一轴线为中心而受控制地转动；其中该轴线与一水平线之间夹设一锐角。

2.根据权利要求1所述的高速门型加工中心机，其特征在于，包括有一支架与一轴座；该支架一端连结该机体，另一端连结该轴座；该轴座具有一斜靠面，该轴线垂直通过该斜靠面，该刀盘连结于该轴座上且靠近该斜靠面。

3.根据权利要求2所述的高速门型加工中心机，其特征在于，包括有一分度机构，该刀盘透过该分度机构而连结该轴座；该分度机构包括有一分度盘、一凸轮轴及一马达，其中，该分度盘连结于该刀盘背面，该凸轮轴穿置于该轴座中，该马达驱使该凸轮轴转动以带动该分度盘旋转。

4.根据权利要求3所述的高速门型加工中心机，其特征在于，包括有一侦测模块穿设于该分度盘的中央部位，该侦测模块包括有：

一转盘，固结于该刀盘且随着该刀盘转动，该转盘具有一套接孔；

一接合盘，嵌入该转盘的该套接孔中，且随着该转盘转动；

一间隙消弥结构，设置于该转盘与该接合盘之间，用以消弥该转盘与该接合盘结合之间的转动间隙；以及

一旋转编码器，具有一心轴连结该接合盘，该心轴为该接合盘带动旋转，该旋转编码器依据该心轴的转动量转换并输出一信号。

5.根据权利要求4所述的高速门型加工中心机，其特征在于，该间隙消弥结构包括有多个珠体、多个第一凹窝自该转盘的套接孔的孔壁凹陷形成、多个第二凹窝自该接合盘的外环面凹陷形成，各该珠体分别位于一个第一凹窝与一个第二凹窝之间。

6.根据权利要求4所述的高速门型加工中心机，其特征在于，该接合盘的中央部位具有一轴孔，该旋转编码器的该心轴穿入该轴孔中，且该心轴与该轴孔之间为非圆形配合。

7.根据权利要求1所述的高速门型加工中心机，其特征在于，该刀盘周缘结合有多个刀杆，随着该刀盘旋转而移动至最低位的刀杆呈直立摆设。