TWI751056B - 複合式cnc分度頭 - Google Patents

Abstract

本發明一種複合式CNC分度頭，包含：一殼體、一第一驅動單元、一第二驅動單元及一離合器切換手段，該殼體內部設有一容置孔，該容置孔中心部位設有一主軸，該主軸一端設置一轉台，該第一驅動單元包含一直驅馬達，該直驅馬達組設於該殼體之容置孔內，該直驅馬達設有一固定部及一旋轉部，該旋轉部與該主軸結合連動，該第二驅動單元包含一馬達、一蝸桿及一蝸輪，該馬達與該蝸桿連動，該蝸輪與該直驅馬達之旋轉部同軸地設置於該主軸上，該離合器切換手段用以控制該第二驅動單元與該第一驅動單元之旋轉部連動或解除連動；藉此，可使轉台得到高轉速，也可切換得到高扭力，俾達加工效率及加工精度提高，實用性與使用便利性提升。

Description

複合式CNC分度頭

本發明係有關於一種分度頭，尤指一種複合式CNC分度頭。

按，工具機的發展日益講求自動化及加工的精密度，為了達到這些要求，機台的功能不斷的提升，其中CNC(Computer Numerical Control，數值控制)車床與CNC加工中心的功能複合在同一機台上，形成複合式CNC，達成的功能除了節省人力、自動化之外，更能在一次夾持中同時完成車和銑的二種加工，達到提昇加工效率，減少裝夾次數，提高加工精度，以及減少占地面積，降低生產成本。

習知複合式CNC所使用之分度頭，其驅動方式主要有兩種，一種係直驅馬達(DD馬達)直接驅動，該由直驅馬達驅動之分度頭可達高轉速，但不容易得到高扭力，另一種係馬達透過蝸桿、蝸輪驅動，該由馬達透過蝸桿、蝸輪驅動之分度頭可達高扭力，但得不到高轉速，因而使用上受到相當大的限制，導致加工效率及加工精度降低，不利於市場競爭。

本發明人有鑑於習知複合式CNC分度頭具有上述缺點，是以乃思及創作的意念，經多方探討與試作樣品試驗，及多次修正改良後，終推出本發明。

本發明提供一種複合式CNC分度頭，包含：一殼體，內部設有一容置孔，該容置孔中心部位設有一主軸，該主軸一端設置一轉台；一第一驅動單元，該第一驅動單元包含一直驅馬達，該直驅馬達組設於該殼體之容置孔內，該直驅馬達設有一固定部及一旋轉部，該固定部與該殼體結合固定，該旋轉部套設於該主軸外緣結合連動，而可於啟動該直驅馬達時，由該旋轉部帶動該主軸旋轉，及可於關閉該直驅馬達時，令該旋轉部形成可活動旋轉；一第二驅動單元，該第二驅動單元包含一馬達、一蝸桿及一蝸輪，該馬達與該蝸桿連動，該蝸輪與該直驅馬達之旋轉部同軸地設置於該主軸上；及一離合器切換手段，用以控制該第二驅動單元與該第一驅動單元之旋轉部連動或解除連動。

本發明複合式CNC分度頭之主要目的，在於其設置有一第一驅動單元及一第二驅動單元，並且可依需要選擇由該第一驅動單元或該第二驅動單元驅動一轉台，使得該轉台可以得到高轉速、低扭力，也可以切換得到低轉速、高扭力，加工效率及加工精度提高，實用性與使用便利性提升。

以下茲配合本發明較佳實施例之圖式進一步說明如下，以期能使熟悉本發明相關技術之人士，得依本說明書之陳述據以實施。

首先，請配合參閱第一圖至第四圖所示，本發明一種複合式CNC分度頭，包含：一殼體10、一第一驅動單元20、一第二驅動單元30及一離合器切換手段40及一油壓剎車機構50。

該殼體10內部設有一容置孔11，該容置孔11中心部位設有一主軸12，該主軸12一端設置一外露於該容置孔11之轉台13。

該第一驅動單元20包含一直驅馬達(DD馬達)21，該直驅馬達21組設於該殼體10之容置孔11內，該直驅馬達21設有一固定部211及一旋轉部212，該固定部211與該殼體10結合固定，該旋轉部212套設於該主軸12外緣結合連動，而可於啟動該直驅馬達21時，由該旋轉部212帶動該主軸12旋轉，及可於關閉該直驅馬達21時，令該旋轉部212形成可活動旋轉。

該第二驅動單元30包含一馬達31、一蝸桿32及一蝸輪33，該馬達31與該螺桿32之間係以兩傘形齒輪34嚙合連動，該蝸桿32的桿身上設有一螺旋齒部321，該蝸輪33與該直驅馬達21之旋轉部212同軸地設置於該主軸12上，該蝸輪33周面上設有複數凸齒331。

該離合器切換手段40用以控制該第二驅動單元30與該第一驅動單元20之旋轉部212連動或解除連動，該第二驅動單元30與該第一驅動單元20連動時，該蝸桿32之螺旋齒部321與該蝸輪30之凸齒331嚙合，該蝸輪30與該直驅馬達21之旋轉部212結合連動，而可由該馬達31透過該蝸桿32、該蝸輪33及該直驅馬達21之旋轉部212帶動該主軸12及該轉台13轉動，該第二驅動單元30與該第一驅動單元20解除連動時，該蝸輪30與該直驅馬達21之旋轉部212分離，而可由該直驅馬達21之旋轉部212帶動該主軸12及該轉台3轉動。

該油壓剎車機構50為環抱式，設置於該直驅馬達21之旋轉部212外緣，用以控制該旋轉部212停止轉動。

當欲切換該該轉台13高轉速轉動時，如第五圖及第六圖所示，藉由該離合器切換手段40控制該第二驅動單元30與該第一驅動單元20解除連動，啟動該第一驅動單元20之直驅馬達21，使得該直驅馬達21之旋轉部212旋轉，由該直驅馬達21之旋轉部212帶動該主軸12及該轉台13高轉速轉動，以便進行所需之加工作業。

當欲切換該轉台13進行高扭力轉動時，如第七圖及第八圖所示，關閉該直驅馬達21(斷電)，令該直驅馬達21之旋轉部212形成可活動旋轉(空轉)，藉由該離合器切換手段40控制該第二驅動單元30與該第一驅動單元20連動，啟動該第二驅動單元30之馬達31，由該馬達31透過該蝸桿32、該蝸輪33及該直驅馬達21之旋轉部212帶動該主軸12及該轉台13高扭力轉動，以便進行所需之加工作業。

再者，如第九圖所示，係為本發明複合式CNC分度頭之另一實施例，該另一實施例與上述實施例的差異在於該蝸桿32的桿身上設有一螺旋齒部321，該蝸輪33周面上設有複數從動滾子332，該第二驅動單元30與該第一驅動單元20連動時，該蝸桿32之螺旋齒部321與該蝸輪30之從動滾子332嚙合，該蝸輪30與該直驅馬達21之旋轉部212結合連動，而可由該馬達31透過該蝸桿32、該蝸輪33及該直驅馬達21之旋轉部212帶動該主軸12及該轉台13轉動。

又如第十圖及第十一圖所示，係為本發明複合式CNC分度頭之又一實施例，該又一實施例之離合器切換手段40包含一壓缸41及一離合器42，該壓缸41可為油壓缸、氣壓缸等，而可由該壓缸41帶動該離合器42控制該第二驅動單元30與該第一驅動單元20之旋轉部212連動或解除連動，當欲切換該轉台13高轉速轉動時，藉由該壓缸41帶動該離合器42控制該第二驅動單元30與該第一驅動單元20解除連動，啟動該第一驅動單元20之直驅馬達21，使得該直驅馬達21之旋轉部212旋轉，由該直驅馬達21之旋轉部212帶動該主軸12及該轉台13高轉速轉動，當欲切換該轉台13高扭力轉動時，關閉該直驅馬達21(斷電)，令該直驅馬達21之旋轉部212形成可活動旋轉(空轉)，藉由該壓缸41帶動該離合器42控制該第二驅動單元30與該第一驅動單元20連動，啟動該第二驅動單元30之馬達31，由該馬達31透過該蝸桿32、該蝸輪33及該直驅馬達21之旋轉部212帶動該主軸12及該轉台13高扭力轉動。

由上述具體實施例之結構，可得到下述之效益：

本發明複合式CNC分度頭，在於其設置有一第一驅動單元20及一第二驅動單元30，並且可依需要選擇由該第一驅動單元20或該第二驅動單元30驅動一轉台13，當選擇由該第一驅動單元20驅動該轉台13時，該轉台13可以得到高轉速、低扭力，當選擇由該第二驅動單元20驅動該轉台13時，該轉台13可以得到低轉速、高扭力，俾達加工效率及加工精度提高，實用性與使用便利性提升。

10:殼體 11:容置孔 12:主軸 13:轉台 20:第一驅動單元 21:直驅馬達 211:固定部 212:旋轉部 30:第二驅動單元 31:馬達 32:蝸桿 321:螺旋齒部 33:蝸輪 331:凸齒 332:從動滾子 34:傘形齒輪 40:離合器切換手段 41:壓缸 42:離合器 50:油壓剎車機構

第一圖係本發明之立體圖。 第二圖係本發明之平面圖。 第三圖係沿第二圖A-A線剖面圖。 第四圖係沿第二圖B-B線剖面圖。 第五圖係本發明由第一驅動單元驅動轉台之動作示意圖。 第六圖係本發明由第一驅動單元驅動轉台之另一動作示意圖。 第七圖係本發明由第二驅動單元驅動轉台之動作示意圖。 第八圖係本發明由第二驅動單元驅動轉台之另一動作示意圖。 第九圖係本發明另一實施例之剖面圖。 第十圖係本發明又一實施例由第一驅動單元驅動轉台之動作示意圖。 第十一圖係第十圖A1部分之放大圖。 第十二圖係本發明又一實施例由第二驅動單元驅動轉台之動作示意圖。 第十三圖係第十二圖A2部分之放大圖。

10:殼體

11:容置孔

12:主軸

20:第一驅動單元

21:直驅馬達

211:固定部

212:旋轉部

30:第二驅動單元

31:馬達

32:蝸桿

321:螺旋齒部

33:蝸輪

331:凸齒

34:傘形齒輪

Claims (9)

1. 一種複合式CNC分度頭，包含： 一殼體，內部設有一容置孔，該容置孔中心部位設有一主軸，該主軸一端設置一轉台； 一第一驅動單元，該第一驅動單元包含一直驅馬達，該直驅馬達組設於該殼體之容置孔內，該直驅馬達設有一固定部及一旋轉部，該固定部與該殼體結合固定，該旋轉部套設於該主軸外緣結合連動，而可於啟動該直驅馬達時，由該旋轉部帶動該主軸旋轉，及可於關閉該直驅馬達時，令該旋轉部形成可活動旋轉； 一第二驅動單元，該第二驅動單元包含一馬達、一蝸桿及一蝸輪，該馬達與該蝸桿連動，該蝸輪與該直驅馬達之旋轉部同軸地設置於該主軸上；及 一離合器切換手段，用以控制該第二驅動單元與該第一驅動單元之旋轉部連動或解除連動。
2. 如請求項1所述之複合式CNC分度頭，其中該馬達與該螺桿之間係以兩傘形齒輪嚙合連動。
3. 如請求項1所述之複合式CNC分度頭，其中該蝸桿的桿身上設有一螺旋齒部，該蝸輪周面上設有複數凸齒。
4. 如請求項3所述之複合式CNC分度頭，其中該第二驅動單元與該第一驅動單元連動時，該蝸桿之螺旋齒部與該蝸輪之凸齒嚙合，該蝸輪與該直驅馬達之旋轉部結合連動，而可由該馬達透過該蝸桿、該蝸輪及該直驅馬達之旋轉部帶動該主軸及該轉台轉動。
5. 如請求項1所述之複合式CNC分度頭，其中該蝸桿的桿身上設有一螺旋齒部，該蝸輪周面上設有複數從動滾子。
6. 如請求項5所述之複合式CNC分度頭，其中該第二驅動單元與該第一驅動單元連動時，該蝸桿之螺旋齒部與該蝸輪之從動滾子嚙合，該蝸輪與該直驅馬達之旋轉部結合連動，而可由該馬達透過該蝸桿、該蝸輪及該直驅馬達之旋轉部帶動該主軸及該轉台轉動。
7. 如請求項1所述之複合式CNC分度頭，其中該離合器切換手段包含一壓缸及一離合器，可由該壓缸帶動該離合器控制該第二驅動單元與該第一驅動單元之旋轉部連動或解除連動。
8. 如請求項7所述之複合式CNC分度頭，其中該壓缸為油壓缸或氣壓缸。
9. 如請求項1所述之複合式CNC分度頭，其另包含有一油壓剎車機構，該油壓剎車機構為環抱式，設置於該直驅馬達之旋轉部外緣，用以控制該旋轉部停止轉動。

Images