电脑数值控制车铣复合机之c轴驱动结构的制作方法

文档序号:3033131阅读:797来源:国知局
专利名称:电脑数值控制车铣复合机之c轴驱动结构的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种车铣复合机,更确切地说是涉及一种利用主轴马达及伺服马达启动(即有扭力输出)及解除(即无扭力输出)的简单切换动作,形成车铣复合机主轴兼具有C轴驱动功能的电脑数值控制(以下简称CNC)车铣复合机(同时具有车削及铣削功能之加工机)之C轴驱动结构方面的发明。
背景技术
传统CNC车铣复合机之C轴驱动结构,例如中国台湾专利公告编号第354512号,如图7所示,该C轴驱动结构主要是由主轴箱之主轴上方设有一伺服马达71,又主轴箱上段设有一由伺服马达71带动双导程蜗杆72,还有其他元件在此不赘述。而此种装置之缺点在于结构复杂,且以双齿轮结构做离合切换动作,因此结构用齿轮传动,必存在有高背隙的缺点,所以此结构切换到C轴驱动时,无法满足精确的同动轮廓铣削精度及定位精度。因此,目前甚少采用此种结构。
其次,另有以伺服马达直接当主轴马达用,但此种方式也无法兼具有车削加工时高转速、高扭力及铣削加工时精确之同动轮廓铣削精度及定位精度需求。
再其次,另有一种复合式主轴马达(图中未示,如发那科(FANUC)公司型号αP18i),它既有高转速、高扭力车削特性,也有如伺服马达精确之同动轮廓铣削精度及定位精度。(此自然段未说明不足,是否补充或删除)由此可见,上述现有的CNC车铣复合机之C轴驱动结构仍存在有诸多的缺陷,而丞待加以改进。
有鉴于上述现有的CNC车铣复合机之C轴驱动结构存在的缺陷,本设计人基于从事此类产品设计制造多年,积有丰富的实务经验及专业知识,积极加以研究创新,以期创设一种改进成型结构的电脑数值控制车铣复合机之C轴驱动结构,能够改进一般市面上现有常规CNC车铣复合机之C轴驱动结构的成型结构,使其更具有竞争性。经过不断的研究、设计,并经反复试作样品及改进后,终于创设出确具实用价值的本实用新型。
实用新型内容本实用新型所要解决的主要技术问题在于,克服现有的CNC车铣复合机之C轴驱动结构存在的缺陷,而提供一种新型结构的电脑数值控制车铣复合机之C轴驱动结构,使其利用主轴马达及伺服马达之启动及解除的简单切换动作,形成CNC车铣复合机主轴兼具有C轴驱动功能,进而同时可确保车削加工时高转速、高扭力及铣削加工时精确的同动轮廓铣削精度及定位精度之功效。
本实用新型所要解决的另一技术问题在于,提供一种新型结构的电脑数值控制车铣复合机之C轴驱动结构,使其其具有不占空间之优点,而且其制造成本大幅降低。
本实用新型解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的电脑数值控制车铣复合机之C轴驱动结构,其特征在于由一主轴,其上设有一夹具及一传动部;一编码器,其通过一辅助时规皮带连结至一传动部;一主轴马达与一伺服马达通过至少一驱动时规皮带连结至该传动部;在任一时刻,该主轴马达与该伺服马达最多仅有一个保持启动状驱动该传动部,另一个则保持解除状。
本实用新型解决其技术问题还可以采用以下技术措施来进一步实现。
前所述的伺服马达上连接一减速机及一第二离合器;该主轴马达与该第二离合器通过至少一驱动时规皮带而连结至该传动部;在运作时之任一时刻,该主轴马达与该第二离合器最多仅有一个保持起动状驱动该传动部。
前所述的减速机为伺服式行星减速机。
前所述的主轴马达,其上连接一第一离合器;该伺服马达,其上连接一减速机及一第二离合器;该第一离合器与该第二离合器通过至少一驱动时规皮带而连结至该传动部;在运作时之任一时刻,该第一离合器与该第二离合器最多仅有一个保持闭合状。
前所述的第一离合器连接至一条驱动时规皮带,该第二离合器连接至另一条驱动时规皮带。
前所述的主轴马达及伺服马达均在同一轴线上,该第一离合器及第二离合器连接一驱动时规皮带。
前所述的减速机为伺服式行星减速机。
本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知,本实用新型由于采用上述技术方案,使其具有[1].执行车削加工时,先将伺服马达解除,再将主轴马达启动,切换至以主轴马达来驱动CNC车铣复合机之主轴,而确保车削加工时主轴可满足高转速、高扭力的特性需求。
.执行铣削加工时,先将主轴马达解除,再将伺服马达启动,切换至以伺服马达来驱动CNC车铣复合机之主轴,而达成CNC车铣复合机之主轴兼具有C轴驱动功能,并可确保铣削加工时精确之同动轮廓铣削精度及定位精度。
.利用简单结构达成离合切换功能。本实用新型利用简单的离合器及时规皮带来达到切换一般车削加工及C轴铣削加工,整体结构简单。
.不占空间。由于本实用新型可利用时规皮带将编码器、主轴马达、伺服马达移至特定之位置,可以减少整体车铣复合机之体积,故有不占空间之优点。
.制造成本大幅降低。虽然本实用新型可达到一般车削加工及精确的C轴铣削加工之功能,但所选用之构成元件均为市面上产量价格合理的元件,完全无复杂的蜗杆相关组件或是价格昂贵的复合式主轴马达,所以成本可大幅降低。
综上所述,本实用新型在空间型态上确属创新,并较现有产品具有增进的多项功效,且结构简单,适于实用,具有产业的广泛利用价值。其在技术发展空间有限的领域中,不论在结构上或功能上皆有较大的改进,且在技术上有较大的进步,并产生了好用及实用的效果,而确实具有增进的功效,从而更加适于实用,诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅为本实用新型技术方案特征部份的概述,为使专业技术人员能够更清楚了解本实用新型的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
本实用新型的具体实施方式
由以下实施例及其附图详细给出。


图1是本实用新型电脑数值控制车铣复合机外观图。
图2是本实用新型电脑数值控制车铣复合机之C轴加工的示意图。
图3A及图3B图是本实用新型电脑数值控制车铣复合机之C轴驱动结构第一实施例的动作示意图。
图4是本实用新型电脑数值控制车铣复合机之C轴驱动结构第二实施例的系统架构图。
图5是本实用新型电脑数值控制车铣复合机之C轴驱动结构第三实施例的系统架构图。
图6是本实用新型电脑数值控制车铣复合机之C轴驱动结构第四实施例的系统架构图。
图7是传统电脑数值控制车铣复合机之C轴驱动结构的示意图。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例,对依据本实用新型提出的其具体实施方式
、结构、特征及其功效,详细说明如后。
******主要元件符号说明******10主轴 11夹具12传动部20编码器21辅助时规皮带 30主轴马达31第一离合器40、71伺服马达41减速机42第二离合器43、43A、43B驱动时规皮带72双导程蜗杆80刀塔 81刀具90工件 X中心轴请参阅图1、图2、图3A、B所示,本实用新型电脑数值控制车铣复合机之C轴驱动结构,主要由一主轴10、一编码器20、一主轴马达30,及一伺服马达40组成。
该主轴10,其上设有一夹具11(用以夹持一工件90)及一传动部12,当转动该传动部12时,主轴10及所夹持的工件90,可在假想的工件90之中心轴X上旋转。
该编码器20,是通过一辅助时规皮带21连结至该传动部12,并可感测该主轴10及所夹持工件90的定位角度,以送至CNC控制器。该编码器20为市售产品,其型號為LEP-102.4BM。
该主轴马达30,由至少设一第一离合器31,该第一离合器31连接一驱动时规皮带43A,该驱动时规皮带43A连结至该传动部12。
该伺服马达40,由至少设一减速机41,该减速机41连接一第二离合器42,该第二离合器42是通过另一驱动时规皮带43B连结至该传动部12;在本实用新型之较佳实施例中,该减速机41是为伺服式行星减速机。任一时刻,该第一、第二离合器31与42只有一个保持闭合状。
另外,设有一刀塔80,其是固定在一具有X轴及Z轴之床台(图中未示)上,可左右、前进及后退移动,使刀具81可对主轴10上所夹持之工件90进行加工。
有关本实用新型的动作原理,请参阅图3A及图3B,举例而言,是利用本实用新型进行某一工件90之加工,其步骤如下1.执行加工前,须先将主轴10进行原点复归,此时将主轴马达30保持解除状,再启动伺服马达40,如图3B所示,此时切换至以伺服马达40带动该驱动时规皮带43B,该驱动时规皮带43B带动该传动部12,该传动部12传动该主轴10旋转,以进行原点复归动作,完成后再进行车削加工及铣削加工。
2.若先进行某一工件90之车削加工,则将该工件90置于该夹具11上,并将伺服马达40保持解除状,再启动主轴马达30,如图3A所示,此时切换至以主轴马达30带动该驱动时规皮带43A,该驱动时规皮带43A带动该传动部12,该传动部12传动该主轴10以预定转速旋转,进行车削加工。
3.若此时想在该工件90的某一位置上,进行钻孔或铣削加工,则如步骤1切换至以伺服马达40驱动该主轴10,以精确的旋转至一预定角度,使此刀塔80上之某一刀具81(例如为一钻头)进行钻孔加工或挖沟槽铣削加工,如图2所示。也可进行X轴、Z轴及C轴之同动轮廓铣削加工,此亦俗称「C轴铣削加工」。
更详细的讲,在进行车削加工时(参阅图3A),先解除伺服马达40,并将第二离合器42保持开启状,而第一离合器31保持闭合状,再启动主轴马达30。而在进行铣削加工时(参阅图3B),先解除主轴马达30,并将第一离合器31保持开启状,而第二离合器42保持闭合状,再启动伺服马达40。此例适用于高转速、高扭力需求的场合,同样的,仍可以达到前述的功能,因此,亦为本实用新型的保护范围。
请参阅图4,此为本实用新型的第二实施例,其中,将第一实施例中的两条驱动时规皮带43A及43B修改成为一条驱动时规皮带43,且该主轴马达30及伺服马达40均在同一轴线上。同样的,仍可以达到前述的功能,因此,亦为本实用新型保护范围。
请参阅图5,此为本实用新型的第三实施例,该伺服马达40仍连接该减速机41及该第二离合器42,但,该主轴马达30之第一离合器31可省略,该主轴马达30与该第二离合器42通过至少一驱动时规皮带43连结至该传动部12。其中,该减速机41可为伺服式行星减速机。
在进行车削加工时,先解除伺服马达40,并将第二离合器42保持开启状(即分离状),再启动主轴马达30。而在进行铣削加工时,先解除主轴马达30,并将第二离合器42保持闭合状(即结合状),再启动伺服马达40。此例适用于高转速需求的场合,同样的,仍可以达到前述的功能,因此,亦为本实用新型保护范围。
请参阅图6,此为本实用新型第四实施例,第四实施例与第三实施例之差别,只是将减速机41及第二离合器42也省略,该主轴马达30与该伺服马达40通过至少一驱动时规皮带43连结至该传动部12。在任一时刻,该主轴马达30与该伺服马达40最多仅有一个保持启动状驱动该传动部12,另一个则保持解除状。此例适用于低转速需求的场合,同样的,仍可以达到前述的功能,因此,亦为本实用新型保护范围。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种电脑数值控制车铣复合机之C轴驱动结构,其特征在于由一主轴,其上设有一夹具及一传动部;一编码器,其通过一辅助时规皮带连结至一传动部;一主轴马达与一伺服马达通过至少一驱动时规皮带连结至该传动部;在任一时刻,该主轴马达与该伺服马达最多仅有一个保持启动状驱动该传动部,另一个则保持解除状。
2.根据权利要求1所述的电脑数值控制车铣复合机之C轴驱动结构,其特征在于其中所述的伺服马达上连接一减速机及一第二离合器;该主轴马达与该第二离合器通过至少一驱动时规皮带而连结至该传动部;在运作时之任一时刻,该主轴马达与该第二离合器最多仅有一个保持起动状驱动该传动部。
3.根据权利要求2所述的电脑数值控制车铣复合机之C轴驱动结构,其特征在于其中所述的减速机为伺服式行星减速机。
4.根据权利要求1所述的电脑数值控制车铣复合机之C轴驱动结构,其特征在于其中所述的主轴马达,其上连接一第一离合器;该伺服马达,其上连接一减速机及一第二离合器;该第一离合器与该第二离合器通过至少一驱动时规皮带而连结至该传动部;在运作时之任一时刻,该第一离合器与该第二离合器最多仅有一个保持闭合状。
5.根据权利要求4所述的电脑数值控制车铣复合机之C轴驱动结构,其特征在于其中所述的第一离合器连接至一条驱动时规皮带,该第二离合器连接至另一条驱动时规皮带。
6.根据权利要求4所述的电脑数值控制车铣复合机之C轴驱动结构,其特征在于其中所述的主轴马达及伺服马达均在同一轴线上,该第一离合器及第二离合器连接一驱动时规皮带。
7.根据权利要求4所述的电脑数值控制车铣复合机之C轴驱动结构,其特征在于其中所述的减速机为伺服式行星减速机。
专利摘要本实用新型涉及一种电脑数值控制车铣复合机之C轴驱动结构,其包括一主轴、一编码器、一伺服马达及一主轴马达。此主轴上设有一夹具及一传动部;此编码器透过一辅助时规皮带连结至此传动部;此主轴马达与此伺服马达系透过至少一驱动时规皮带而连结至此传动部,在任一时刻,该主轴马达与该伺服马达最多仅有一个保持启动状驱动此传动部,另一个则保持解除状。因此,本实用新型兼具利用简单结构形成离合切换功能、不占空间及制造成本大幅降低等优点及功效。
文档编号B23P23/02GK2841233SQ20052012700
公开日2006年11月29日 申请日期2005年9月29日 优先权日2005年9月29日
发明者张文裕 申请人:联杰自动化科技股份有限公司
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