CN207508293U - 加工主轴的电性导通装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种加工主轴的电性导通装置，其是在加工主轴的座体内架设一旋转轴，一电磁感应组件是在该座体上固设有第一套座，并在该第一套座装设有连接电源的第一线圈组，在该旋转轴上则连结设有第二套座，在该第二套座装设有第二线圈组，而可于该电磁感应组件的第一线圈组输入电源，以产生通过该第二线圈组的感应磁场，而使该第二线圈组产生感应电流；如此，利用第一、二线圈组间非接触方式的电磁感应作用作电性的导通，其不仅可避免零组件产生磨耗，并可确保稳定的输出感应电流，更可大幅提高旋转轴的转速，而达到提升使用寿命、电性导通的稳定性及满足高转速的需求的效益。

Description

加工主轴的电性导通装置

技术领域

本实用新型涉及一种可避免零组件产生磨耗，并可确保稳定的输出感应电流，更可大幅提高旋转轴的转速，以提升使用寿命、电性导通的稳定性及满足高转速的需求的加工主轴的电性导通装置。

背景技术

在加工作业的过程中导入高频的振动加工机制，不仅可改善切削加工面的表面粗糙度及提高加工精度，更可降低切削阻力，而增加刀具寿命，进而逐渐被广泛应用。

请参阅图1所示，是中国台湾公告第M428012号「高速电气旋转接头」新型专利案，其主要是在外壳座10内以二为轴承的第一导电元件11及第二导电元件12架设一主轴13，其中，该第一导电元件11及第二导电元件12的外圈为连接外部电源的第一传导部111、121，内圈则为第二传导部112、122，并使该第一导电元件11、第二导电元件12及主轴13相互绝缘；于该主轴13的下端设有锥孔131，并在该锥孔131内设有第一电源接点14以及第二电源接点15，其中，该第一电源接点14并以第一主轴导线16电性连接该第一导电元件11的第二传导部112，该第二电源接点15则以第二主轴导线17电性连接该第二导电元件12的第二传导部122；另于该主轴13的锥孔131接设一超音波刀具20，该超音波刀具20上设有正极的电源接头端21及负极的电源接头端22，以分别与该第一电源接点24及第二电源接点25接触导通，而可驱动超音波刀具20作高频振动；然而，该高速电气旋转接头与超音波刀具20的电性导通方式仍有如下的缺弊：

其系利用二为轴承的第一、二导电元件11、12作电性传导，由于该第一、二导电元件11、12的第一传导部111、121(即外圈)及第二传导部112、122(即内圈)与二者间的钢珠间具有组装间隙，因此，当第一、二导电元件11、12的第二传导部112、122(即内圈)及钢珠随着主轴13高速旋转时，其所产生的离心力或切削加工时所产生的跳动极易使第二传导部112、122(即内圈)及钢珠脱离接触，而发生瞬间断路的情况，使得超音波刀具20无法稳定的高频振动，而影响高频振动的切削作业效果。

当第一、二导电元件11、12连续地发生瞬间断路/导通的情况时，极易于该第一、二导电元件11、12的第一传导部111、121(即外圈)、第二传导部112、122(即内圈)与钢珠间产生火花放电的现象，而于该第一传导部111、121(即外圈)、第二传导部112、122(即内圈)及钢珠造成电蚀而损伤，进而影响第一、二导电元件11、12的使用寿命。

请参阅图2、图3所示，是中国台湾公告第M534047号「自洁式电气旋转主轴结构」新型专利案，该主轴30主要是在主轴套31内架设有主轴杆32，该主轴杆32的下端系供套置超音波刀把，并装设有二主轴导电接点33、34，以分别与超音波刀把的正、负极作电性连接，该主轴杆32的上端处则以一绝缘套35连结设有二导电环36、37，该二导电环36、37并分别以导线电性连接该二主轴导电接点33、34；一供电套组38是在该主轴杆32上端处的二导电环35、36外侧架置固定一碳刷环座381，并在该碳刷环座381的一侧装设有二以径向配置且分别对应该二导电环36、37的二碳刷件382、383，该二碳刷件382、383以电源导线384、385电性连接外部电源，并以二弹簧386、387分别推抵二碳刷件382、383，使该二碳刷件382、383的端部分别径向压抵二导电环36、37的外环面，进而利用二主轴导电接点33、34、二导电环36、37、供电套组38的二碳刷件382、383与超音波刀把的正、负极作电性导通，而可驱动超音波刀把作高频振动；然而，该碳刷式的电性导通方式仍有如下的缺弊：

当驱动主轴杆32高速旋转时，该供电套组38的二碳刷件382、383与二导电环36、37的外环面接触摩擦，将使得二碳刷件382、383逐渐磨耗，而影响二碳刷件382、383的使用寿命。

当驱动主轴杆32高速旋转时，该主轴杆32系会快速产生连续的微量径向偏摆，该二导电环36、37也随着该主轴杆32作连续的微量径向的偏摆，由于该供电套组38的二碳刷件382、383系受二弹簧386、387推抵而弹性压抵二导电环36、37的外环面，因此，该二碳刷件382、383系会随着二导电环36、37的径向偏摆幅度作弹性伸缩位移，极可能导致二碳刷件382、383与二导电环36、37脱离接触，而发生瞬间断路的情况，使得超音波刀具无法稳定的作高频振动，而影响高频振动的切削作业效果。

请参阅图4所示，是本实用新型设计人于中国台湾申请并核准公告第M400930号「超音波主轴之电性传导装置」新型专利案，其是在主轴40上端的打刀环41的限位座42上方锁固装设一具有轴孔431的固定座43，并在该固定座43的轴孔431内装设一旋转电铎44，该旋转电铎44设有分别具正、负电极的第一接头端441及第二接头端442，其中，该第一接头端441系凸伸出主轴40外部且不与主轴40同动，以插接一电源控制器45的输出电源接头451，该第二接头端442则位于主轴40内部且与主轴40同动；一电源导线组46的一端设有导接头461，以供插接于旋转电铎44的第二接头端442，另一端则连接一固设于主轴40下端的夹爪座47内的电源插座48，使得主轴40可同步带动旋转电铎44的第二接头端442、电源导线组46及电源插座48转动，而确保彼此间的电性连结；另于主轴40下端架设有具加工刀具51的刀把50，该刀把50内部设有超音波振荡器，并在上端设有与超音波振荡器电路电性连接的电源插头52，而于插刀时，以该电源插头52插接于电源插座48，使电源控制器45输出的电流经由旋转电铎44、电源导线组46及电源插座48传导至刀把50的超音波振荡器，而可驱动刀把50作高频振动；然而，该旋转电铎44系会有转速上的限制，当旋转电铎44的第二接头端442的转速太高时，极易造成旋转电铎44损坏，而无法满足主轴40高转速的需求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型设计人遂以其多年从事相关行业的研发与制作经验，针对目前所面临的问题深入研究，经过长期努力的研究与试作，终究研创出一种加工主轴的电性导通装置，以有效改善现有的缺弊，此即为本实用新型的发明目的。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种加工主轴的电性导通装置，其特征是包含有：

座体；

旋转轴：架设于该座体内，并在第一端设有套孔；

电磁感应组件：是在该座体上固设有第一套座，并在该第一套座装设有连接电源的第一线圈组，在该旋转轴上连结有第二套座，在该第二套座装设有第二线圈组。

所述加工主轴的电性导通装置，其中，该座体的内部设有复数组轴承，以架设该旋转轴。

所述加工主轴的电性导通装置，其中，该电磁感应组件的第一套座以绝缘材料制作。

所述加工主轴的电性导通装置，其中，该电磁感应组件的第二套座以绝缘材料制作。

所述加工主轴的电性导通装置，其中，该电磁感应组件的第一线圈组内环侧设有一线圈固定件，以定位该第一线圈组。

所述加工主轴的电性导通装置，其中，该电磁感应组件的第一线圈组外环侧设有第一铁芯。

所述加工主轴的电性导通装置，其中，该电磁感应组件的第一线圈组的正、负电极电性连接一装设于该第一套座外部的电源接头，以供电性连接一电源控制器。

所述加工主轴的电性导通装置，其中，该电磁感应组件的第二线圈组内环侧设有第二铁芯。

所述加工主轴的电性导通装置，其中，该电磁感应组件的第二线圈组的正、负电极以第一导线及第二导线电性连接一装设于该旋转轴的套孔内的电源插座。

本实用新型的优点一，在该电磁感应组件的第一线圈组输入电源，以产生通过该第二线圈组的感应磁场，可使该第二线圈组产生感应电流；如此，利用第一、二线圈组间非接触方式的电磁感应作用作电性的导通，即可避免零组件产生磨耗，而提升使用寿命。

本实用新型的优点二，利用电磁感应组件的第一线圈组及第二线圈组间非接触方式的电磁感应作用作电性的导通，即可避免旋转轴偏摆动作而产生瞬间断路的情况，以确保由第二线圈组稳定的输出感应电流，而提升电性导通的稳定性。

本实用新型的优点三，利用电磁感应组件的第一线圈组及第二线圈组间非接触方式的电磁感应作用作电性的导通，即可大幅提高旋转轴的转速，而满足高转速的需求。

附图说明

图1是中国台湾第M428012号专利案的结构示意图。

图2是中国台湾第M534047号专利案的分解示意图。

图3是中国台湾第M534047号专利案的部分剖面示意图。

图4是中国台湾第M400930号专利案的结构示意图。

图5是本实用新型的结构示意图。

图6是图5的A部分放大示意图。

图7是图5的B部分放大示意图。

图8是本实用新型的使用示意图(一)。

图9是图8的C部分放大示意图。

图10是本实用新型的使用示意图(二)。

图11是图10的D部分放大示意图。

图12是图10的E部分放大示意图。

附图标记说明：[现有部分]10-外壳座；11-第一导电元件；111-第一传导部；112-第二传导部；12-第二导电元件；121-第一传导部；122-第二传导部；13-主轴；131-锥孔；14-第一电源接点；15-第二电源接点；16-第一主轴导线；17-第二主轴导线；20-超音波刀具；21-电源接头端；22-电源接头端；30-主轴；31-主轴套；32-主轴杆；33-主轴导电接点；34-主轴导电接点；35-绝缘套；36-导电环；37-导电环；38-供电套组；381-碳刷环座；382-碳刷件；383-碳刷件；384-电源导线；385-电源导线；386-弹簧；387-弹簧；40-主轴；41-打刀环；42-限位座；43-固定座；431-轴孔；44-旋转电铎；441-第一接头端；442-第二接头端；45-电源控制器；451-输出电源接头；46-电源导线组；461-导接头；47-夹爪座；48-电源插座；50-刀把；51-加工刀具；52-电源插头；[本实用新型部份]60-座体；601-轴承；61-旋转轴；611-套孔；612-拉杆；613-夹爪座；614-夹爪；615-打刀环；70-电磁感应组件；71-第一套座；72-第一线圈组；721-线圈固定件；722-第一铁芯；73-电源接头；74-第二套座；75-第二线圈组；751-第二铁芯；76-第一导线；77-第二导线；78-电源插座；80-超音波刀把；81-超音波振荡器；82-加工刀；83-插置部；84-电源插头。

具体实施方式

为使本实用新型能够被进一步的了解，兹举一较佳实施例并配合图式，详述如后：

请参阅图5、图6、图7所示，本实用新型加工主轴的电性导通装置，其是在加工主轴的座体60内部设有复数组轴承601，以架设一可由动力源(图式中未显示)驱动旋转的旋转轴61，在该旋转轴61的第一端设有呈圆锥状的套孔611，以供插套具加工刀具的超音波刀把，并在内部设有打刀机构的拉杆612，在该拉杆612的第一端设有夹爪座613及夹爪614，第二端则设有打刀环615，以供进行拉刀或松刀动作，由于该旋转轴61的动力源及打刀机构是现有技术，且非为本实用新型的重点，因此不予赘述；一电磁感应组件70是在该座体60的第二端处设有以绝缘材料(如陶瓷材料)制作的第一套座71，在该第一套座71内系装设有具正、负电极的第一线圈组72，以连接外部的电源，而可于该第一线圈组72输入电流，以产生一感应磁场；于本实施例中，该第一线圈组72的内环侧设有线圈固定件721，以定位该第一线圈组72，外环侧则设有第一铁芯722，以增加磁感应强度，另该第一线圈组72的正、负电极电性连接一装设于第一套座71外部的电源接头73，并以该电源接头73电性连接一电源控制器(图式中未显示)；另于该旋转轴61连结设有以绝缘材料(如陶瓷材料)制作的第二套座74，在该第二套座74上装设有具正、负电极且对应该第一线圈组72的第二线圈组75，该第二套座74及第二线圈组75与旋转轴61保持同动，并使该第一线圈组72所产生的感应磁场通过该第二线圈组75，该第二线圈组75即受到第一线圈组72的感应磁场的作用而产生感应电流；于本实施例中，第二线圈组75的内环侧设有第二铁芯751，以增加磁感应强度，另该第二线圈组75的正、负电极以第一导线76及第二导线77电性连接一装设于该旋转轴61内的电源插座78，而于该旋转轴61的套孔611插套超音波刀把时，使超音波刀把上的电源插头插接于该电源插座78，而以该第二线圈组75输出的感应电流驱动超音波刀把作高频振动；于本实施例中，该电源插座78系装设于该夹爪座613内。

请参阅图8、图9所示，本实用新型于进行加工作业时，其系先于该旋转轴61的套孔611装设一超音波刀把80，该超音波刀把80的内部设有超音波振荡器81，并在第一端装设有加工刀具82，第二端则设有呈圆锥柱状的插置部83，以供插套于旋转轴61的套孔611内，并在该插置部83的端部设有与该超音波振荡器81电性连接的电源插头84，以插接于该电源插座78，而使该超音波刀把80的超音波振荡器81与该第二线圈组75电性连接。

请参阅图10、图11、图12所示，当驱动旋转轴61带动该超音波刀把80及加工刀具82旋转时，并控制电源控制器于该第一线圈组72输入电源，而产生通过该第二线圈组75的感应磁场，该第二线圈组75即受到第一线圈组72的感应磁场的作用而产生感应电流，该第二线圈组75产生感应电流并经由第一、二导线76、77、电源插座78及超音波刀把80的电源插头84导通至超音波振荡器81，而可驱动超音波刀把80作高频振动，以进行高频振动的切削作业；如此，本实用新型系利用该电磁感应组件70的第一、二线圈组72、75间非接触方式的电磁感应作用作电性的导通，即可避免零组件产生磨耗，以提升使用寿命，且当旋转轴61产生偏摆动作时，由于该第一、二线圈组72、75间以非接触方式的电磁感应作用作电性的导通，其不仅可避免产生瞬间断路的情况，以确保由第二线圈组75稳定的输出感应电流，更可大幅提高旋转轴61的转速，而达到提升电性导通的稳定性及满足高转速的需求的实用效益。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种加工主轴的电性导通装置，其特征是包含有：

座体；

旋转轴：架设于该座体内，并在第一端设有套孔；

电磁感应组件：是在该座体上固设有第一套座，并在该第一套座装设有连接电源的第一线圈组，在该旋转轴上连结有第二套座，在该第二套座装设有第二线圈组。

2.根据权利要求1所述加工主轴的电性导通装置，其特征在于，该座体的内部设有复数组轴承，以架设该旋转轴。

3.根据权利要求1所述加工主轴的电性导通装置，其特征在于，该电磁感应组件的第一套座以绝缘材料制作。

4.根据权利要求1所述加工主轴的电性导通装置，其特征在于，该电磁感应组件的第二套座以绝缘材料制作。

5.根据权利要求1所述加工主轴的电性导通装置，其特征在于，该电磁感应组件的第一线圈组内环侧设有一线圈固定件，以定位该第一线圈组。

6.根据权利要求1所述加工主轴的电性导通装置，其特征在于，该电磁感应组件的第一线圈组外环侧设有第一铁芯。

7.根据权利要求1所述加工主轴的电性导通装置，其特征在于，该电磁感应组件的第一线圈组的正、负电极电性连接一装设于该第一套座外部的电源接头，以供电性连接一电源控制器。

8.根据权利要求1所述加工主轴的电性导通装置，其特征在于，该电磁感应组件的第二线圈组内环侧设有第二铁芯。

9.根据权利要求1所述加工主轴的电性导通装置，其特征在于，该电磁感应组件的第二线圈组的正、负电极以第一导线及第二导线电性连接一装设于该旋转轴的套孔内的电源插座。