TW202327787A - 加工機軸頭裝置 - Google Patents

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Abstract

一種加工機軸頭裝置，包含一基座單元、一軸頭單元及一定位離合器。該基座單元的一上擋環與一頂壁共同界定出一環槽，該軸頭單元包括一上轉盤、一軸頭座及一傳動組，該上轉盤具有一凸環，該定位離合器包括一內冠齒環、一外冠齒環及一活塞件，該活塞件的一下冠齒環可相對於該內冠齒環與該外冠齒環在一咬合位置與一分離位置之間轉換。利用該上轉盤的凸環伸設於該環槽中，且使該上轉盤被支撐於該上擋環與該頂壁之間，可以確保該下冠齒環相對於該內冠齒環與該外冠齒環產生較佳的咬合效果。

Description

加工機軸頭裝置
本發明是有關於一種加工設備，特別是指一種加工機軸頭裝置。
現有一種加工機主軸頭(台灣證書號數第M483840號專利案的先前技術)，包含一90度側銑頭、一分度模組、一抓取模組與一主軸頭，其中該主軸頭提供該90度側銑頭的動力來源，該抓取模組懸吊該90度側銑頭，該分度模組讓該90度側銑頭擁有360度轉動的能力，且該90度側銑頭可與該主軸頭結合，以接收該主軸頭的動力輸出。
該90度側銑頭為具有相當重量的機械結構，其最重可達200~300公斤，為了運作時的安全性，一般會使用分度夾持機構來夾持該90度側銑頭，分度夾持機構包含設於該抓取模組與該90度側銑頭之間的複數齒型離合器與設於該分度模組上的複數油壓缸，並利用該複數油壓缸之壓力由下朝上推移該90度側銑頭與該抓取模組靠近，以讓該複數齒型離合器接合定位在一起。而當該分度模組要帶動該90度側銑頭轉動時，需要讓該複數齒型離合器鬆脫，以讓該90度側銑頭藉由重量的自重而下移，此時該分度模組即可帶動該90度側銑頭轉動至所需方向，而當轉向完成之後，該複數油壓缸會再次施壓，以藉由該複數油壓缸之壓力推移該抓取模組與該分度模組靠近，而讓該複數齒型離合器接合定位在一起。
當油壓不足時，該90度側銑頭可能受自重作用而下移，導致該齒型離合器咬合不完全，操作該90度側銑頭轉動的精準度會受到影響。
M483840號專利案自動交換90度側銑頭的分度夾持機構，其包含複數齒型離合器、複數油壓缸與複數倍力機構，雖然透過該省力機構的結構特性，可以形成自鎖效果，可增加安全性，但是整體結構較為複雜、製造組配較為麻煩。另外，在該油壓缸啟動時，且使一轉動模組相對於一懸吊部下移時，在該懸吊部與該轉動模組之間會產生一間隙，加工時產生的粉塵、切屑容易卡滯在該間隙中，該油壓缸且使該轉動模組相對於該懸吊部靠移時，導致影響齒型離合器的咬合效果。
因此，本發明的目的，即在提供一種可解決現有缺失的加工機軸頭裝置。
於是，本發明的加工機軸頭裝置，包含一基座單元、一軸頭單元及一定位離合器。該基座單元包括一圍繞一軸線且可界定出一上軸孔的頂壁、一圍繞該軸線且可界定出一下軸孔的內環壁，以及一圍繞於該內環壁外部的外環壁，該頂壁與該內環壁、該外環壁共同界定出一容置空間，該內環壁具有一與該頂壁呈間隔設置且凸伸於該容置空間的上擋環，以及一沿該軸線與該上擋環呈間隔設置且凸伸於該容置空間的下擋環，該上擋環與該頂壁共同界定出一連通於該容置空間的環槽，該軸頭單元包括一可轉動地設置於該容置空間中的上轉盤、一固接於該上轉盤且可相對於該基座單元轉動的軸頭座，以及一安裝於該軸頭座的傳動組，該上轉盤具有一伸設於該環槽中且介於該頂壁與該上擋環之間的凸環，該軸頭座與該內環壁共同界定出一缸室，該傳動組具有一伸設於該上軸孔與該下軸孔中的入力軸、一相反於該入力軸且與該入力軸呈垂直設置的出力軸，以及二設置於該入力軸與該出力軸之間的傳動齒輪，該定位離合器包括一設置於該上擋環且相鄰於該缸室的內冠齒環、一設置於該上轉盤且相鄰於該缸室的外冠齒環，以及一可沿該軸線移動且安裝於該缸室中的活塞件，該內冠齒環與該外冠齒環位於一垂直於該軸線的基準面上，該活塞件具有一相對於該內冠齒環與該外冠齒環的下冠齒環，該活塞件的下冠齒環可相對於該內冠齒環與該外冠齒環在一咬合位置與一分離位置之間轉換。
本發明的功效在於：利用該上轉盤的凸環伸設於該環槽中，且使該上轉盤限位於該上擋環與該頂壁之間且可轉動地被支撐於該上擋環上，則可以使該基座單元承托該軸頭單元的重量，確保該下冠齒環相對於該內冠齒環與該外冠齒環產生較佳的咬合效果，且整體結構簡單、製造組配容易，可防止粉塵汙染。
參閱圖1至圖3，本發明加工機軸頭的一實施例，包含一基座單元10、一軸頭單元20、一定位離合器30及一軸承件40。
該基座單元10包括一圍繞一軸線L且可界定出一上軸孔111的頂壁11、一圍繞該軸線L且可界定出一下軸孔121的內環壁12，以及一圍繞於該內環壁12外部的外環壁13，該頂壁11與該內環壁12、該外環壁13共同界定出一圍繞該軸線L呈環槽狀且開口朝下的容置空間14。該內環壁12具有一鎖接於該頂壁11底部的上盤件122、一鎖接於該上盤件122底部的中間盤件123，以及一鎖接於該中間盤件123底部的下盤件124，該上盤件122具有一與該頂壁11呈間隔設置且沿徑向凸伸於該容置空間14的上擋環125，該中間盤件123具有一沿徑向凸伸於該容置空間14的阻隔環126，該下盤件124沿該軸線L與該上擋環125呈間隔設置且沿徑向凸伸於該容置空間14，該上擋環125與該頂壁11共同界定出一連通於該容置空間14的環槽15。該外環壁13的外表面具有多數刻度131。
該軸頭單元20包括一可轉動地設置於該容置空間14中的上轉盤21、一固接於該上轉盤21底部且可相對於該基座單元10轉動的中環22、一鎖接於該中環22底部的軸頭座23，以及一安裝於該軸頭座23的傳動組24。該上轉盤21具有一伸設於該環槽15中且介於該頂壁11與該上擋環125之間的凸環211，該上轉盤21、該中環22與該內環壁13共同界定出一缸室25，該軸頭座23具有一對應於該等刻度131的指標231，該傳動組24具有一伸設於該上軸孔111與該下軸孔121中的入力軸241、一相反於該入力軸241且與該入力軸241呈垂直設置的出力軸242，以及二設置於該入力軸241與該出力軸242之間的傳動齒輪243，該等傳動齒輪243為互相嚙合的傘齒輪。
該定位離合器30包括一設置於該上擋環125底面的內冠齒環31、一設置於該上轉盤21底面的外冠齒環32、一可沿該軸線L移動且安裝於該缸室25中的活塞件33，以及一設置於該活塞件33且相對於該內冠齒環31與該外冠齒環32的下冠齒環34，該內冠齒環31與該外冠齒環32位於一垂直於該軸線L的基準面P上。該阻隔環126限制該活塞件33的上移動行程，該下盤件124限制該活塞件33的下移動行程。
該軸承件40設置於該基座單元10的上擋環125與該軸頭單元20的凸環211之間，該軸承件40為滾針軸承，且提供該軸頭單元20相對於該基座單元10順暢轉動。
為供進一步瞭解本發明各元件配合所產生的作用、運用技術手段，以及所預期達成的功效，將再說明如下，相信當可由此而對本發明有更深入且具體的瞭解。
如圖2及圖3所示，當整體組配完成，且顯示該活塞件33位於一上昇位置，該定位離合器30的內冠齒環31、外內冠齒環32同時與該下冠齒環34互相咬合，該軸頭單元20相對於該基座單元10產生定位，且該軸頭座23相對於該基座單元10呈靜止不動。此時，因為該上轉盤21的凸環211伸設於該環槽15中，且使該上轉盤21限位於該上擋環125與該頂壁11之間且可轉動地被支撐於該上擋環125上，且使該基座單元10承托該軸頭單元20的重量，確保該下冠齒環34相對於該內冠齒環31與該外冠齒環32產生較佳的咬合效果。且壓力源只需對該活塞件33產生作用，不會受到該軸頭單元20的重量作用而影響該下冠齒環34相對於該內冠齒環31與該外冠齒環32的咬合力。
再如圖4及圖5所示，當要進行分度定位時，在該基座單元10呈靜止的狀態下，可啟動一壓力源(圖未示)，並使壓力源進入該缸室25中，並驅動該活塞件33朝下位移，此時，該活塞件33位於一下降位置，且使得該定位離合器30的下冠齒環34相對於該內冠齒環31與該外冠齒環32在一分離位置，該定位離合器30呈分離的狀態，因此，當透過外力(非本發明論究的重點且圖未示)帶動該軸頭座23相對於該基座單元10產生分度調整，利用該軸承件40設置於該基座單元10的上擋環125與該軸頭單元20的凸環211之間，則可提供該軸頭單元20相對於該基座單元10順暢轉動。最後透過該等刻度131相對於該指標231(配合參圖1)，就可得知該軸頭座23的轉動角度。且分度調整後，再啟動壓力源，並使壓力源驅動該活塞件33上移，且回復成圖2與圖3所示的狀態，該定位離合器30的該下冠齒環34同時再與該內冠齒環31、該外內冠齒環32互相咬合，該軸頭單元20又相對於該基座單元10產生定位。
因此，本發明利用該上轉盤21的凸環211伸設於該環槽15中，且使該上轉盤21限位於該上擋環125與該頂壁11之間且可轉動地被支撐於該上擋環125上，則可以使該基座單10元承托該軸頭單元20的重量，確保壓力源的壓力稍微不足時，該活塞件33不受到該軸頭單元20的重量作用，該下冠齒環34相對於該內冠齒環31與該外冠齒環32仍可產生較佳的咬合效果。
再者，該活塞件33上移、下降都是在該缸室25中進行，該軸頭座23與該外環壁13之間不會產生間隙，加工時產生的粉塵、切屑不會影響該定位離合器30的咬合效果。
綜上所述，本發明的加工機軸頭裝置，整體結構簡單、製造組配容易。且可確保該定位離合器30的離合效果，確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
10:基座單元 11:頂壁 111:上軸孔 12:內環壁 121:下軸孔 122:上盤件 123:中間盤件 124:下盤件 125:上擋環 126:阻隔環 13:外環壁 131:刻度 14:容置空間 15:環槽 20:軸頭單元 21:上轉盤 211:凸環 22:中環 23:軸頭座 231:指標 24:傳動組 241:入力軸 242:出力軸 243:傳動齒輪 25:缸室 30:定位離合器 31:內冠齒環 32:外冠齒環 33:活塞件 34:下冠齒環 40:軸承件 L:軸線 P:基準面
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本發明加工機軸頭裝置一實施例的一立體組合圖； 圖2是該實施例的一組合剖視圖； 圖3是圖2的一不完整的放大示意圖； 圖4是類似於圖2的一操作示意圖，說明一活塞件的一下冠齒環相對於一內冠齒環與一外冠齒環在一分離位置；及 圖5是圖4的一不完整的放大示意圖。
10:基座單元
11:頂壁
111:上軸孔
12:內環壁
121:下軸孔
122:上盤件
123:中間盤件
124:下盤件
125:上擋環
126:阻隔環
13:外環壁
14:容置空間
15:環槽
20:軸頭單元
21:上轉盤
211:凸環
22:中環
23:軸頭座
24:傳動組
241:入力軸
242:出力軸
243:傳動齒輪
30:定位離合器
31:內冠齒環
32:外冠齒環
33:活塞件
34:下冠齒環
40:軸承件
L:軸線
P:基準面

Claims (4)

  1. 一種加工機軸頭裝置，包含： 一基座單元，包括一圍繞一軸線且可界定出一上軸孔的頂壁、一圍繞該軸線且可界定出一下軸孔的內環壁，以及一圍繞於該內環壁外部的外環壁，該頂壁與該內環壁、該外環壁共同界定出一容置空間，該內環壁具有一與該頂壁呈間隔設置且凸伸於該容置空間的上擋環，以及一沿該軸線與該上擋環呈間隔設置且凸伸於該容置空間的下擋環，該上擋環與該頂壁共同界定出一連通於該容置空間的環槽； 一軸頭單元，包括一可轉動地設置於該容置空間中的上轉盤、一固接於該上轉盤且可相對於該基座單元轉動的軸頭座，以及一安裝於該軸頭座的傳動組，該上轉盤具有一伸設於該環槽中且介於該頂壁與該上擋環之間的凸環，該軸頭座與該內環壁共同界定出一缸室，該傳動組具有一伸設於該上軸孔與該下軸孔中的入力軸、一相反於該入力軸且與該入力軸呈垂直設置的出力軸，以及二設置於該入力軸與該出力軸之間的傳動齒輪；及 一定位離合器，包括一設置於該上擋環且相鄰於該缸室的內冠齒環、一設置於該上轉盤且相鄰於該缸室的外冠齒環，以及一可沿該軸線移動且安裝於該缸室中的活塞件，該內冠齒環與該外冠齒環位於一垂直於該軸線的基準面上，該活塞件具有一相對於該內冠齒環與該外冠齒環的下冠齒環，該活塞件的下冠齒環可相對於該內冠齒環與該外冠齒環在一咬合位置與一分離位置之間轉換。
  2. 如請求項1所述的加工機軸頭裝置，還包含一軸承件，該軸承件設置於該基座單元的上擋環與該軸頭單元的凸環之間。
  3. 如請求項2所述的加工機軸頭裝置，其中，該軸承件為滾針軸承。
  4. 如請求項1所述的加工機軸頭裝置，其中，該基座單元的內環壁具有一鎖接於該頂壁底部的上盤件、一鎖接於該上盤件底部的中間盤件，以及一鎖接於該中間盤件底部的下盤件，該上擋環設置於該上盤件，該中間盤件具有一沿徑向凸伸於該容置空間的阻隔環，該下盤件沿該軸線與該上擋環呈間隔設置且沿徑向凸伸於該容置空間，該阻隔環限制該活塞件的上移動行程，該下盤件限制該活塞件3的下移動行程。
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