TWM573263U - 工作台分度定位結構 - Google Patents

Abstract

一種工作台分度定位結構，包括一機台、一固定軸、一轉動機構、一齒型定位機構以及一任意角度定位機構。固定軸設置於機台內且與機台連結。轉動機構含一蝸輪、一蝸桿與一致動器，致動器透過蝸桿使蝸輪旋轉。齒型定位機構含一固定齒盤、一旋轉齒盤與一接合齒盤。固定齒盤與機台連結，旋轉齒盤與蝸輪連結，接合齒盤套設於固定軸與蝸輪間。任意角度定位機構含一煞車鼓與一旋轉座。煞車鼓與固定軸連結，旋轉座可動地套設於煞車鼓外並與蝸輪連結。其中齒型定位機構與環抱定位機構分別可在蝸輪轉動至一固定角度與一任意角度時將蝸輪鎖固於機台。

Description

工作台分度定位結構

本創作涉及一種工作台分度定位結構，特別是涉及結合齒型定位機構與任意角度定位機構於單一加工機中的工作台分度定位結構。

分度盤係自動化機械中不可或缺的套件，依照加工所需之切削角度，控制工作台產生相對角度上之位移，進而達到精密定位之加工。習知分度盤在旋轉調整角度後，需要藉助一鎖緊機構來達成定位，並保持在削切過程中工作台與刀具不發生偏移，鎖緊機構主要包含齒盤式鎖緊與任意角度式鎖緊。齒盤式鎖緊雖然具有良好的重複分度精度(repeat accuracy)與高鎖固力，但只能在固定角度下實施鎖固。相反地，任意角度式鎖緊雖然可在任意角度下實施鎖固，但鎖固力量不足而可能導致在削切過程中工作台與刀具發生偏移。因此，如何通過結構設計的改良，來達到主軸擺動同時進行加工及切削時刀具的穩定性，已成為加工機領域中所欲解決的重要課題之一。

本創作提供一種工作台分度定位結構，其包括一機台、一固定軸、一轉動機構、一齒型定位機構以及一任意角度定位機構。所述固定軸設置於所述機台內且與所述機台連結，所述固定軸具有一長軸。所述轉動機構含一蝸輪、一蝸桿與一致動器。所述蝸輪可動地套設於所述固定軸外，所述蝸桿連結於所述致動 器，所述致動器透過嚙合的所述蝸桿與所述蝸輪使所述蝸輪沿所述長軸旋轉。所述齒型定位機構含一固定齒盤、一旋轉齒盤與一接合齒盤。所述固定齒盤套設於所述固定軸外並與所述機台連結，所述旋轉齒盤可動地套設於所述固定齒盤外並與所述蝸輪連結，所述接合齒盤套設於所述固定軸與所述蝸輪間並可沿所述長軸徑向移動。所述任意角度定位機構含一煞車鼓與一旋轉座。所述煞車鼓套設於所述固定軸外並與所述固定軸連結，所述旋轉座可動地套設於所述煞車鼓外並與所述蝸輪連結。其中所述齒型定位機構可在所述蝸輪轉動至一固定角度時將所述蝸輪與所述機台鎖固，而所述任意角度定位機構可在所述蝸輪轉動至一任意角度時將所述蝸輪與所述機台鎖固。

本創作的有益效果在於結合所述齒型定位機構與所述任意角度定位機構於單一加工機中。齒型定位機構可提供高重複分度精度與高鎖固力，尤其適用於重切削加工。任意角度定位機構可允許任意角度鎖固，適用於輕切削加工。如將一工作台與所述旋轉齒盤或所述旋轉座連結，所述齒型定位機構與所述任意角度定位機構即可單獨地或共同地將所述工作台鎖固於所述機台，以滿足不同的加工需求。

為使能更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作的詳細說明與附圖，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本創作加以限制。

1‧‧‧機台

2‧‧‧固定軸

21‧‧‧長軸

22‧‧‧近工作台側

23‧‧‧遠工作台側

31、31a、31b‧‧‧固定齒盤

32、32a、32b‧‧‧旋轉齒盤

33、33a、33b‧‧‧接合齒盤

34‧‧‧離合彈簧

311、321、331‧‧‧咬合齒

332‧‧‧接合齒盤油壓管

41、41a、41b‧‧‧旋轉座

42、42a、42b‧‧‧煞車鼓

421‧‧‧變形壁

43‧‧‧煞車環油壓管

51‧‧‧蝸輪

52‧‧‧蝸桿

53‧‧‧致動器

6‧‧‧工作台

圖1為本創作的爆炸示意圖。

圖2為固定軸的立體示意圖。

圖3為固定齒盤的立體示意圖。

圖4為旋轉齒盤的立體示意圖。

圖5為接合齒盤的立體示意圖。

圖6為圖1的VI-VI割面線的剖視示意圖。

圖7為圖6區域A的局部放大示意圖。

圖8為圖1的VI-VI割面線的剖視示意圖。

圖9為圖8區域B的局部放大示意圖。

以下是通過特定的具體實施例來說明本創作所公開有關「工作台分度定位結構」的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本創作的優點與效果。本創作可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本創作的精神下進行各種修飾與變更。另外，本創作的圖式僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，予以聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本創作的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本創作的保護範圍。以下的實施方式所公開的每一段落的內容，請一併參閱圖1至圖9所示。

請參閱圖1，為本創作工作台分度定位結構的爆炸示意圖。工作台分度定位結構包括一機台1、一固定軸2、一轉動機構、一齒型定位機構以及一任意角度定位機構。固定軸2設置於機台1內且與機台1連結，請參閱圖2，固定軸2沿長軸21相對於工作台6可界定一近工作台側22與一遠工作台側23。圖1中，轉動機構包括一蝸輪51、一蝸桿52與一致動器53。蝸輪51可動地套設於固定軸2外。可動地套設係指蝸輪51可在固定軸2外沿長軸21旋轉。蝸桿連結於致動器53。致動器53透過嚙合的蝸桿52與蝸輪51使蝸輪51沿長軸21旋轉。

請參閱圖1，齒型定位機構含一固定齒盤31、一旋轉齒盤32與一接合齒盤33。固定齒盤31套設於固定軸2外並與機台1連結。旋轉齒盤32可動地套設於固定齒盤31外並與蝸輪51連結。可動地套設係指旋轉齒盤32可在固定齒盤31外沿長軸21與蝸輪51同步旋轉。接合齒盤33套設於固定軸2與蝸輪51 間並可沿長軸21徑向移動。沿長軸21徑向移動係指接合齒盤33可沿長軸21朝接近固定齒盤31或遠離固定齒盤31的方向移動。本實施例中固定齒盤31、一旋轉齒盤32與一接合齒盤33使用的齒形為直齒，具有方便製造的功效，然而通常知識者可依需替換為曲齒、圓齒、斜齒或弧齒，本創作不以此為限。

請參閱圖1，任意角度定位機構含一煞車鼓42與一旋轉座41。煞車鼓42套設於固定軸2外並與固定軸2連結，旋轉座41可動地套設於煞車鼓42外並與蝸輪51連結。可動地套設係指旋轉座41可在煞車鼓42外沿長軸21與蝸輪51同步旋轉。本實施例中任意角度定位機構係為環抱式煞車機構，然而通常知識者可依需替換為碟片式煞車機構，本創作不以此為限。

圖1中，蝸輪51內徑尺寸足以套設固定齒盤31與接合齒盤33，即蝸輪51內徑大於固定齒盤31與接合齒盤33的外徑，使蝸輪51可重疊固定齒盤31、接合齒盤33，具有節省結構空間的功效，然而本創作不以此為限。本實施例中，蝸桿52為一雙牙口二截式蝸桿，具有提高旋轉速度並提高加工效率的功效，但本創作不以此為限。又本實施例中，致動器53為一伺服馬達(servomotor)，通常知識者可依需替換為其他驅動元件，本創作不以此為限。

圖1中，齒型定位機構可在蝸輪51轉動至一固定角度時將蝸輪51與機台1鎖固，即蝸輪51無法相對機台1沿長軸21旋轉。請一併參閱圖3至圖5，固定角度係由固定齒盤31的咬合齒311、旋轉齒盤32的咬合齒321與接合齒盤33的咬合齒331數量決定。在本實施例中，齒型定位機構的分度精度(indexing accuracy)為±2角秒，具有在維持咬合齒311、321、331結構強度下提供高分度精度的功效，尤其適用於重切削，但本創作不以此為限。又齒型定位機構可利用咬合齒311、321、331間的嚙合提供高重複分度精度(repeat accuracy)，在本實施例中，齒型定位機 構的重複分度精度為±1角秒，但本創作不以此為限。

請參閱圖1與圖2，任意角度定位機構可在蝸輪51轉動至一任意角度時將蝸輪51與機台1鎖固。任意角度係指任意角度定位機構可在蝸輪51沿長軸21旋轉至任意位置時，利用煞車鼓42與旋轉座41彼此抵頂產生的靜摩擦力將蝸輪51鎖固於機台1。任意角度定位機構可允許任意角度鎖固，但鎖固力遜於齒型定位機構，因此適用於輕切削。在本實施例中，任意角度定位機構的分度精度為±5角秒，而重複分度精度為±3角秒，但本創作不以此為限。

請參閱圖6，為圖1的VI-VI割面線的剖視示意圖。在本實施例中，機台1與固定軸2、機台1與固定齒盤31a、固定軸2與煞車鼓42a係以螺釘與螺孔連結，但本創作不以此為限。同樣地，旋轉齒盤32a與蝸輪51、旋轉座41a與蝸輪51係以螺釘與螺孔連結，但本創作不以此為限。此外，在本實施例中，蝸輪51內徑尺寸足以套設固定齒盤31a與接合齒盤33a，使蝸輪51可重疊固定齒盤31a、接合齒盤33a，具有節省結構空間的功效，然而本創作不以此為限，通常知識者可依須變化三者間的套設關係。最後，蝸輪51設置於齒型定位機構與任意角度定位機構之間，在本實施例中，齒型定位機構(含固定齒盤31a、旋轉齒盤32a與接合齒盤33a)設置於遠工作台側23，而任意角度定位機構(含旋轉座41a、煞車鼓42a)設置於近工作台側22，此時工作台6連結於任意角度定位機構的旋轉座41a。然而本創作亦可採將齒型定位機構(含固定齒盤31a、旋轉齒盤32a與接合齒盤33a)設置於近工作台側22，而任意角度定位機構(含旋轉座41a、煞車鼓42a)設置於遠工作台側23，此時工作台連結於齒型定位機構的旋轉齒盤(圖未示)。如此一來，鎖固力較高的齒型定位機構設置於近工作台側22，使鎖固點與工作台6的間距較短，具有在重切削時降低因固定軸2橈性而產生定位誤差的功效。

請參閱圖7，為圖6區域A的局部放大示意圖，呈現單獨使用任意角度定位機構將蝸輪51鎖固於機台1的機制。當任意角度定位機構啟動時，煞車環油壓管43沿箭號方向釋出高壓油體作用於煞車鼓42a的變形壁421。變形壁421受壓後緊密抵頂於旋轉座41a的內徑面，使煞車鼓42a的外徑面與旋轉座41a的內徑面間產生強大的靜摩擦力，進而將蝸輪51鎖固於機台1。另一方面，齒型定位機構於圖7中呈不啟動。具體而言，接合齒盤33a的咬合齒331與固定齒盤31a的咬合齒311、旋轉齒盤32a的咬合齒321間因為離合彈簧34作用而處於分離。在此狀態下，旋轉齒盤32a可在固定齒盤31a外沿長軸21與蝸輪51同步旋轉。

請參閱圖8與圖9，呈現單獨使用齒型定位機構將蝸輪51鎖固於機台1的機制。圖9中，當齒型定位機構啟動時，接合齒盤油壓管332沿箭號方向釋出高壓油體作用於接合齒盤33b，使接合齒盤33b的咬合齒331對抗離合彈簧(圖未示)而與固定齒盤31b的咬合齒311、旋轉齒盤32b的咬合齒321嚙合，進而將蝸輪51鎖固於機台1。另一方面，任意角度定位機構於圖9中呈不啟動。具體而言，在未受高壓油體作用下，變形壁421不抵頂於旋轉座41b的內徑面，使煞車鼓42b的外徑面與旋轉座41b的內徑面間幾近無摩擦力。在此狀態下，煞車鼓42b可在旋轉座41b內沿長軸21與蝸輪51同步旋轉。

須注意的是，圖7與圖9分別呈現單獨使用任意角度定位機構與單獨使用齒型定位機構將蝸輪51鎖固於機台1的機制，然而任意角度定位機構與齒型定位機構亦可共同地將蝸輪51鎖固於機台1，以提高鎖固力並減少任意角度定位機構與齒型定位機構的耗損。

綜上所述，本創作的有益效果在於結合齒型定位機構與任意角度定位機構於單一加工機中。齒型定位機構可提供高重複分度精度與高鎖固力，尤其適用於重切削加工。任意角度定 位機構可允許任意角度鎖固，適用於輕切削加工。如將工作台6與旋轉齒盤32或旋轉座41連結，齒型定位機構與任意角度定位機構即可單獨地或共同地將工作台6鎖固於機台1，以滿足不同的加工需求。

以上所公開的內容僅為本創作的優選可行實施例，並非因此侷限本創作的申請專利範圍，所以凡是運用本創作說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本創作的申請專利範圍內。

Claims (7)

1. 一種工作台分度定位結構，其包括：一機台；一固定軸，所述固定軸設置於所述機台內且與所述機台連結，所述固定軸具有一長軸；一轉動機構，所述轉動機構含一蝸輪、一蝸桿與一致動器，所述蝸輪可動地套設於所述固定軸外，所述蝸桿連結於所述致動器，所述致動器透過嚙合的所述蝸桿與所述蝸輪使所述蝸輪沿所述長軸旋轉；一齒型定位機構，所述齒型定位機構含一固定齒盤、一旋轉齒盤與一接合齒盤，所述固定齒盤套設於所述固定軸外並與所述機台連結，所述旋轉齒盤可動地套設於所述固定齒盤外並與所述蝸輪連結，所述接合齒盤套設於所述固定軸與所述蝸輪間並可沿所述長軸徑向移動；以及一任意角度定位機構，所述任意角度定位機構含一煞車鼓與一旋轉座，所述煞車鼓套設於所述固定軸外並與所述固定軸連結，所述旋轉座可動地套設於所述煞車鼓外並與所述蝸輪連結；其中所述齒型定位機構可在所述蝸輪轉動至一固定角度時將所述蝸輪與所述機台鎖固，而所述任意角度定位機構可在所述蝸輪轉動至一任意角度時將所述蝸輪與所述機台鎖固。
2. 如請求項1所述的工作台分度定位結構，其中所述固定軸具有一近工作台側與一遠工作台側，所述齒型定位機構設置於所述近工作台側且所述任意角度定位機構設置於所述遠工作台側。
3. 如請求項1所述的工作台分度定位結構，其中所述固定軸具有 一近工作台側與一遠工作台側，所述任意角度定位機構設置於所述近工作台側且所述齒型定位機構設置於所述遠工作台側。
4. 如請求項2或請求項3所述的工作台分度定位結構，其中所述蝸輪設置於所述齒型定位機構與所述任意角度定位機構之間。
5. 如請求項1所述的工作台分度定位結構，其中所述蝸輪具有一蝸輪內徑，所述固定齒盤具有一固定齒盤外徑，所述蝸輪內徑大於所述固定齒盤外徑。
6. 如請求項1所述的工作台分度定位結構，其中所述蝸輪具有一蝸輪內徑，所述接合齒盤具有一接合齒盤外徑，所述蝸輪內徑大於所述接合齒盤外徑。
7. 如請求項1所述的工作台分度定位結構，其中所述齒型定位機構與所述任意角度定位機構可單獨地或共同地將所述蝸輪與所述機台鎖固。