TWI432280B - Ｂ軸自動轉換角度之加工機附加頭 - Google Patents

Description

B軸自動轉換角度之加工機附加頭

本發明係關於一種加工機附加頭，特別是一種自動轉換主軸頭座角度之加工機附加頭。

加工機一般慣稱為「工作母機」，為製造各種機器及加工設備的機械，在整體機械工業發展中居關鍵地位。目前的加工機廣泛利用多個可旋轉的運動軸提供各種加工或作業所需的作用力，特別係五軸數值控制加工機，其具有X軸、Y軸、Z軸、B軸(或A軸)以及C軸共5個主軸頭座。

然而，習用的加工機的附加頭之主軸頭座在調整其角度時，是以手動的方式相對一主座轉動，操作上相當費力且難以精準地調整到最佳角度，影響到待加工物的加工精度。

本發明的主要目的是提供一種B軸自動轉換角度之加工機附加頭，其主軸頭座可自動轉換角度，達到操作省力且角度調整之精準度高的特點。

為達成上述目的，本發明之B軸自動轉換角度之加工機附加頭包括一主座、一傳動機構、一主軸頭座、一離合裝置與一結合裝置。

該傳動機構可轉動地設於該主座，該傳動機構包含一第一傳動軸。

該主軸頭座包含一殼體與一主軸，該主軸設於該殼體內部，該第一傳動軸穿設該殼體且嚙合於該主軸，該第一傳動軸之軸心方向垂直於該主軸之軸心方向。

該離合裝置包含一第一離合件與一第二離合件，該第一離合件設於該主座一側，該第二離合件設於該殼體一側。

該結合裝置包含一第一結合件與一第二結合件，該第一結合件設於該殼體，該第二結合件設於該主軸。

其中，該第一、第二離合件相遠離且該第一、第二結合件相嚙合時，該第一傳動軸驅動該主軸頭座繞著該第一傳動軸之軸心相對該主座旋轉，該第一、第二離合件相嚙合且該第一、第二結合件相遠離時，該第一傳動軸驅動該主軸繞著該主軸之軸心旋轉。

藉此，本發明之B軸自動轉換角度之加工機附加頭係藉由自動化之離合裝置與結合裝置，達到主軸頭座可自動相對該主座轉換角度之功效，操作相當省力且角度調整之精準度高。此外，自動化之離合裝置與結合裝置亦可達到單純驅動主軸自轉，藉此，主軸自轉時可達到驅動一刀具去對一待加工物加工之功效。

請參考圖1和圖2，本發明之B軸自動轉換角度之加工機附加頭包含一主座10、一傳動機構、一主軸頭座、一離合裝置和一結合裝置。

該主座10係供設於一加工機(圖未示)，在本實施例中，該主座10開設一第一開孔11和一第二開孔12，該第一、第二開孔11、12彼此相通且二者之軸心方向相互垂直。

該傳動機構可轉動地設於該主座10，更明確地說，該傳動機構包含一第一傳動軸21和一第二傳動軸22，該第一傳動軸21可轉動地設於該第一開孔11，該第二傳動軸22可轉動地設於該第二開孔12，藉此，該第一傳動軸21之軸心方向垂直於該第二傳動軸22之軸心方向。該第一傳動軸21包含一第一端與一第二端，該第一、第二端各形成一傘形齒輪211、212，該第二傳動軸22之一端形成一傘形齒輪221，該第一傳動軸21之第二端的傘形齒輪212嚙合於該第二傳動軸22之一端的傘形齒輪221。

該主軸頭座包含一殼體31、一主軸32與一止動缸33。該主軸32設於該殼體31內部，該主軸32係供一刀具裝設於其上(圖未示)。該第一傳動軸21之第一端穿設該殼體31且嚙合於該主軸32，該第一傳動軸21之軸心方向垂直於該主軸32之軸心方向。更明確地說，該主軸32包含一傘形齒輪321，該第一傳動軸21之第一端的傘形齒輪211嚙合於該主軸32之傘形齒輪321。該止動缸33設於該殼體31，該止動缸33開設有一通道331，該通道331係供接收一壓力源。

該離合裝置包含一第一離合件41、一第二離合件42與一油壓裝置43。該第一離合件41設於該主座10之一側且其遠 離該主座10之一側形成有複數第一離合齒411，更明確地說，該第一離合件41係呈環狀且環繞於該第一開孔11之開口處。該第二離合件42設於該殼體31之一側且其遠離該殼體31之一側形成有複數第二離合齒421。該油壓裝置43設於該主座10與該殼體31之間，該油壓裝置43包含一油壓缸431與一活塞432，該油壓缸431將該第一、第二離合件41、42包覆於其中，該活塞432設於該油壓缸431之內側且可受油壓缸431內的液壓油驅動，如圖3所示。更明確地說，該油壓缸431可驅動該活塞432帶動該第一、第二離合件41、42結合或分離。

該結合裝置包含一第一結合件51、一第二結合件52、一修配塊53和複數彈性件54，該第一結合件51設於該殼體31，該第二結合件52設於該主軸32。更明確地說，該第一結合件51包含一止動活塞511與一止動件512，該止動活塞511包覆住該止動件512而使二者結合成一體，如圖3所示，該止動件512係呈環狀且具有一第一軸孔，該第一軸孔之內側壁徑向凸出二限位塊513，較佳者，該二限位塊513彼此位於第一軸孔之內側壁的相對側，如圖1A所示。該第二結合件52套設於該主軸32之外周緣，該第二結合件52之外周緣開設二徑向延伸之定槽521，較佳者，該二定槽521彼此位於第二結合件52之外周緣的相對側，如圖1A所示。該些彈性件54設於該止動件512之底部與該修配塊53之頂部之間，該些彈性件54提 供彈性力，令該第一結合件51具有隨時往遠離該第二結合件52之方向位移的趨勢。

請參考圖3至圖5，本發明在調整該主軸頭座相對該主座10之角度時，首先，該止動缸33接收該壓力源進入該通道331內，該壓力源進一步施壓於該止動活塞511上，使該止動活塞511帶動該止動件512往該第二結合件52之方向位移，直到該止動件512之二限位塊513嚙合於該第二結合件52之二定槽521為止，此時該些彈性件54被該止動件512向下擠壓而呈壓縮狀，其中，該壓力源為一高壓氣體，在其他實施例中，該壓力源不排除可以是油等液體，油可利用液壓的變化推動該止動活塞511移動，藉此，該殼體31與該主軸32藉由該結合裝置形成一體。該油壓缸431驅動該活塞432帶動該第一、第二離合件41、42分離。該第二傳動軸22開始轉動並且驅動該第一傳動軸21轉動，該第一傳動軸21進一步驅動該主軸頭座繞著該第一傳動軸21之軸心相對該主座10旋轉，藉此，該主軸頭座之整體可帶動該刀具相對一待加工物調整角度。順帶一提，該主軸頭座又可稱之為B軸。

請參考圖6至圖8，本發明在對該待加工物加工時，該止動缸33停止接收該壓力源進入該通道331內，該些彈性件54之彈性力驅動該止動件512帶動該止動活塞511一同往遠離該第二結合件52之方向移動，藉此，該第一、第二結合件51、52相互分離而使該殼體與該主軸32無法藉由結合裝置成為一 體。該油壓缸431驅動活塞432帶動該第一離合件41往該第二離合件42之方向移動，直至該第一離合件41之複數第一離合齒嚙合於該第二離合件42之複數第二離合齒為止，藉此，該第一傳動軸21驅動該主軸32繞著該主軸32之軸心旋轉而可對該待加工物進行加工。

本發明主要是利用壓力源以及油壓裝置43達到以自動化的方式操作該第一、第二離合件41、42相分離以及第一、第二結合件51、52相嚙合，藉此，該主軸頭座可相對主座10旋轉來調整其角度，達到精準地帶動刀具調整到最佳的加工角度，提高該待加工物的加工精度。

再者，本發明也可利用壓力源、油壓裝置43搭配該些彈性件54達到以自動化方式操作該第一、第二離合件41、42相嚙合以及第一、第二結合件51、52相分離，藉此，該主軸32達到自轉並帶動刀具轉動而對待加工物加工之功效。

10‧‧‧主座

11‧‧‧第一開孔

12‧‧‧第二開孔

21‧‧‧第一傳動軸

211、212、221、321‧‧‧傘形齒輪

22‧‧‧第二傳動軸

31‧‧‧殼體

32‧‧‧主軸

33‧‧‧止動缸

331‧‧‧通道

41‧‧‧第一離合件

411‧‧‧第一離合齒

42‧‧‧第二離合件

421‧‧‧第二離合齒

43‧‧‧油壓裝置

431‧‧‧油壓缸

432‧‧‧活塞

51‧‧‧第一結合件

511‧‧‧止動活塞

512‧‧‧止動件

513‧‧‧限位塊

52‧‧‧第二結合件

521‧‧‧定槽

53‧‧‧修配塊

54‧‧‧彈性件

圖1是本發明之分解圖。

圖1A是本發明之結合裝置之示意圖。

圖2是本發明之立體圖。

圖3是本發明之第一結合件嚙合於該第二結合件之剖面示意圖。

圖4是圖3之局部放大圖。

圖5是本發明之主軸頭座自動轉換角度之示意圖。

圖6是本發明之第一結合件遠離第二結合件之剖面示意圖。

圖7是圖6之局部放大圖。

圖8是本發明之主軸旋轉之示意圖。

10‧‧‧主座

11‧‧‧第一開孔

12‧‧‧第二開孔

21‧‧‧第一傳動軸

211、212、221、321‧‧‧傘形齒輪

22‧‧‧第二傳動軸

31‧‧‧殼體

32‧‧‧主軸

33‧‧‧止動缸

331‧‧‧通道

41‧‧‧第一離合件

411‧‧‧第一離合齒

42‧‧‧第二離合件

421‧‧‧第二離合齒

43‧‧‧油壓裝置

431‧‧‧油壓缸

432‧‧‧活塞

51‧‧‧第一結合件

511‧‧‧止動活塞

512‧‧‧止動件

52‧‧‧第二結合件

53‧‧‧修配塊

54‧‧‧彈性件

Claims (6)

1. 一種B軸自動轉換角度之加工機附加頭，包含：一主座；一傳動機構，可轉動地設於該主座，該傳動機構包含一第一傳動軸；一主軸頭座，包含一殼體與一主軸，該主軸設於該殼體內部，該第一傳動軸穿設該殼體且嚙合於該主軸，該第一傳動軸之軸心方向垂直於該主軸之軸心方向；一離合裝置，包含一第一離合件與一第二離合件，該第一離合件設於該主座一側，該第二離合件設於該殼體一側；一結合裝置，包含一第一結合件與一第二結合件，該第一結合件設於該殼體，該第二結合件設於該主軸；其中，該第一、第二離合件相遠離且該第一、第二結合件相嚙合時，該第一傳動軸驅動該主軸頭座繞著該第一傳動軸之軸心相對該主座旋轉，該第一、第二離合件相嚙合且該第一、第二結合件相遠離時，該第一傳動軸驅動該主軸繞著該主軸之軸心旋轉；其中，該傳動機構包含一第二傳動軸，該第二傳動軸之軸心方向垂直於該第一傳動軸之軸心方向；該離合裝置包含一油壓裝置，該油壓裝置驅動該第一、第二離合件其中一者往另一者方向靠近或遠離，該油壓裝置設於該主座與該殼體之間，該油壓裝置包含一油壓缸與一環設於該油壓 缸內之活塞，該油壓缸將該第一、第二離合件包覆於其中，該第一傳動軸並穿過該活塞內部；該結合裝置包含一設於該第一、第二結合件之間的修配塊，該第一、第二結合件其中一者凸設一限位塊，另一者開設一定槽，該第一、第二結合件相嚙合時，該限位塊嵌設於該定槽，該第一結合件包含一止動活塞與一止動件，該止動活塞包覆住該止動件，該止動件具有一第一軸孔，該限位塊徑向凸出於該第一軸孔之內側壁，該定槽徑向凹設於該第二結合件之外周緣，該結合裝置包含至少一彈性件，該至少一彈性件設於該止動件之底部與該修配塊之頂部之間。
2. 如請求項1所述之B軸自動轉換角度之加工機附加頭，其中該第一傳動軸包含一第一端與一第二端，該第一端形成一傘形齒輪，該主軸包含一傘形齒輪，該第一傳動軸之第一端的傘形齒輪嚙合於該主軸之傘形齒輪。
3. 如請求項2所述之B軸自動轉換角度之加工機附加頭，其中該第一傳動軸之第二端形成一傘形齒輪，該傳動機構包含一第二傳動軸，該第二傳動軸之一端形成一傘形齒輪，該第一傳動軸之第二端的傘形齒輪嚙合於該第二傳動軸之一端的傘形齒輪。
4. 如請求項1所述之B軸自動轉換角度之加工機附加頭，其中該主軸頭座包含一止動缸，該止動缸設於該殼體，該止動缸開設一通道，該通道係供接收一壓力源，該壓力源施壓於該第一結合件時，該第一結合件往該第二結合件方向移動並嚙合於該第 二結合件，該壓力源停止對該第一結合件施壓時，該第一結合件遠離該第二結合件。
5. 如請求項4所述之B軸自動轉換角度之加工機附加頭，其中該壓力源為一高壓氣體。
6. 如請求項1所述之B軸自動轉換角度之加工機附加頭，其中該第一離合件形成複數第一離合齒，該第二離合件形成第二離合齒。