一种用于机床的自动分度工作台的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于机床的自动分度工作台。分度时首先是油缸体连带下齿盘开始下降，直至下齿盘完全与上齿盘、定位盘脱开为止，利用直流无刷电机驱动电机端盖(工作台)转动，同时带动与电机下端盖相连的上齿盘转动，进行分度，分度到位、停止转动。油缸体连带下齿盘开始上升，直至下齿盘与定位齿盘和下齿盘完全啮合为止，定位结束。至此实现了工作台的自动分度与定位功能。本发明的用于机床的自动分度工作台，采用外转子直流无刷电动机直接机驱动方式，工作台与外转子用螺栓直连，机械结构十分紧凑，分度快，动行时间短，传动效率高，节能降耗较为明显，属节能产品。
【专利说明】
一种用于机床的自动分度工作台
技术领域
[0001]本发明涉及加工中心技术领域，尤其涉及一种用于机床的自动分度工作台。
【背景技术】
[0002]自动分度工作台是加工中心中，特别是卧式加工中心的最关键的功能部件，常见的自动分度工作台，就其传动方式而言，可大至分为三种类型自动分度装置:一种是电机+齿轮减速的自动分度装置，在这种传动方式中齿轮用来减速、增矩。第二种是用电机+蜗轮副自动分度装置，其中蜗轮副同样用来减速、增矩。第三种是电机+蜗杆-平面滾子凸轮副的自动分度装置。前两种可实现连续分度，第三种只能进行间隙分度，分度时工作台的旋转是不连续的，须一个角度，一个角度转动，有间隙停顿的现象，分度时间较长。上述三种分度装置中的电机都不能直接驱动分度工台，要通过降速、增矩机构才能转驱动工作台。众所周知传动链越长，耗能越多，传动效率也就越低。蜗轮副的传动效率更低，约在40 %以下。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种用于机床的自动分度工作台。
[0004]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种用于机床的自动分度工作台，其用于固定安装在机床上，该机床包括一机床底座，所述机床底座的上方设置有立柱，立柱上设置有主轴，所述机床底座的上方且位于所述立柱的前方还设置有下滑鞍，所述下滑鞍的上方固定有一上滑鞍，所述自动分度工作台固定安装在所述上滑鞍的上方，所述自动分度工作台包括:电机端盖、绝对位置编码器、电机轴、直流无刷电机、外转子、电机下端盖和工作台底座，所述电机下端盖和工作台底座之间还设置有相互啮合的上齿盘、定位齿盘和下齿盘，所述上齿盘与电机下端盖相连，所述定位齿盘与所述工作台底座的顶部相连;所述电机端盖的上表面作为工作台台面用于固定待加工的工件，所述电机轴垂直固定在所述电机端盖上，所述电机端盖与所述外转子之间通过螺栓固定连接，所述直流无刷电机驱动所述外转子和电机端盖沿电机轴轴向旋转。
[0005]在优选的实施例中，所述工作台底座内部且位于所述下齿盘的下方设置有活塞以及套装在活塞外部的油缸本体，所述下齿盘固定在所述油缸本体的上方，所述活塞套装固定在所述电机轴的外部，所述油缸本体可沿所述活塞做上下往复运动，所述油缸本体带动所述下齿盘沿所述活塞做上/下往复运动、以使之与上齿盘和定位齿盘之间实现啮合、分离，从而实现精确定位。
[0006]在优选的实施例中，所述工作台底座内还设置有可分别在所述油缸本体的上方和下方进油的第一油管和第二油管。
[0007]在优选的实施例中，所述绝对位置编码器由霍尔元件制成。
[0008]在优选的实施例中，所述直流无刷电机与电机轴之间通过电机定子连接，所述电机定子与电机轴之间还设置有一平键，所述电机定子的下方还固定连接有一轴承端盖，所述电机定子与轴承端盖均套装在所述电机轴的外部。
[0009]在优选的实施例中，所述工作台底座内且位于所述油缸本体的底部还固定有一用于遮挡所述油缸本体并防止其脱离的油缸盖;所述电机轴上还套装固定有一用于防止所述活塞下滑并脱离电机轴的第一螺母;所述上滑鞍的底部开口处还固定设置有一用于遮挡其开口的底座端盖，所述所述电机轴的底端还套装固定有一用于防止所述底座端盖下滑并脱离电机轴的第二螺母;所述底座端盖上还设置有一发信杆。
[0010]本发明用于机床的自动分度工作台的有益效果在于:通过将直流无刷电机上方的电机端盖作为工作台，利用直流无刷电机驱动电机端盖转动，再在电机下端盖和工作台底座之间还设置相互啮合的上齿盘、定位齿盘和下齿盘、以用作对工作台的定位，实际进行分度时，首先下齿盘(也称共用齿盘)下降，脱开与定位齿盘和上齿盘的啮合。直流无刷电机驱动外转子转动，进而带动电机端盖(工作台)转动，同时还带动上齿盘转动，实工作台的分度。分度到位后，下齿盘开始上升，直至下齿盘同时与上齿盘和定位齿盘完全啮合为止，迫使上齿盘、停留在与下齿盘啮合的位置。因定位齿盘是固定不动的齿盘，该齿盘与下齿盘之啮合，使得下齿盘被定位在与定位齿盘啮合位置上，间接通过下齿盘与上齿盘的啮合，实现对工作台的定位。本发明的用于机床的自动分度工作台，采用外转子直流无刷电动机直接机驱动方式，工作台与外转子用螺栓直连，机械结构十分紧凑，分度快，动行时间短，传动效率高，节能降耗较为明显，属节能产品。
【附图说明】
[0011]图1为一实施例中机床的正面结构不意图。
[0012]图2为图1中用于机床的自动分度工作台的内部结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面将结合具体实施例及附图对本发明的用于机床的自动分度工作台作进一步详细描述。
[0014]本发明的是自动分度工作台，不是连续运转的工作台，因此本发明与传统自动分度工作台一样，分度台的分割数是有限的，其等分度数取决定位用的齿盘的齿数多少，通常有I度360等分，3度120等分和5度72等分三种端齿盘，根据用户的要求，机床生产厂家会选择其中一种配置在机床上。
[0015]请参见图1，一种用于机床的自动分度工作台，其用于固定安装在机床上，该机床包括一机床底座(28)，机床底座(28)的上方设置有立柱(27)，立柱(27)上设置有主轴
(26),机床底座(28)的上方且位于立柱(27)的前方还设置有下滑鞍(30)，下滑鞍(30)的上方固定有一上滑鞍(14)，本发明的自动分度工作台固定安装在该上滑鞍(14)的上方。
[0016]请同时参见图2，自动分度工作台包括:电机端盖(I)、绝对位置编码器(2)、电机轴
(3)、直流无刷电机(4)、外转子(5)、电机下端盖(6)和工作台底座(10);电机下端盖(6)和工作台底座(10)之间还设置有相互啮合的上齿盘(7)、定位齿盘(8)和下齿盘(9)，上齿盘(7)与电机下端盖(6)相连，定位齿盘(8)与工作台底座(10)的顶部相连;电机端盖(I)的上表面作为工作台台面用于固定待加工的工件，电机轴(3)垂直固定在电机端盖(I)上，电机端盖
(I)与外转子(5)之间通过螺栓(29)固定连接，直流无刷电机(4)驱动外转子(5)和电机端盖
(I)沿电机轴(3)轴向旋转。
[0017]工作台底座(10)内部且位于所述下齿盘(9)的下方设置有活塞(12)以及套装在活塞(12)外部的油缸本体(11)，下齿盘(9)固定在油缸本体(11)的上方，活塞(12)套装固定在电机轴(3)的外部，油缸本体(11)可沿活塞(12)做上下往复运动，油缸本体(I I)带动下齿盘
(9)沿活塞(12)做上/下往复运动、以使之与上齿盘(7)和定位齿盘(8)之间实现啮合、分离，从而实现精确定位。
[0018]工作台底座(10)内还设置有可分别在油缸本体(11)的上方和下方进油的第一油管(21)和第二油管(22)。
[0019]绝对位置编码器(2)由霍尔元件制成。
[0020]直流无刷电机(4)与电机轴(3)之间通过电机定子(25)连接，电机定子(25)与电机轴(3)之间还设置有一平键(24)，电机定子(25)的下方还固定连接有一轴承端盖(23)，电机定子(25)与轴承端盖(23)均套装在电机轴(3)的外部。
[0021 ]工作台底座(10)内且位于油缸本体(11)的底部还固定有一用于遮挡油缸本体
(11)并防止其脱离的油缸盖(16);电机轴(3)上还套装固定有一用于防止活塞(12)下滑并脱离电机轴(3)的第一螺母(19);上滑鞍(14)的底部开口处还固定设置有一用于遮挡其开口的底座端盖(17)，电机轴(3)的底端还套装固定有一用于防止底座端盖(17)下滑并脱离电机轴(3)的第二螺母(20);底座端盖(17)上还设置有一发信杆(18)。
[0022]本发明的自动分度工作台实际运作中，能够用最简单的结构，无传动链的直驱分度工作台，能够满足机床工作台的自动分度要求。该自动分度工作台是卧式加工中心的一种主要的功能部件，该功能部件(自动分度工作台)，也可用于卧式镗床、立式铣床、立式加工中心、自动生产线等设备须要进行自动分度的地方。并且，将电机端盖(I)作为工作台，电机端盖(I)与外转子(5)之间直接利用螺栓(29)固定连接，整个运转过程中，没有传动链，结构十分简单，且操作更加稳定。
[0023]实际运作中，数控机床中通常用B指令来指令分度工作台旋转一个指定的角度(指令角)，以达到工作台分度的目。如图2所示，工作台分度时首先是油缸本体(II)的下腔进油，油缸体(11)带动下齿盘(9)开始下降，降至下齿盘(9)与上齿盘(7)及定位齿盘(8)完全离开，到位、停止。直流无刷电机(4)和外转子(5)转动，带动电机端盖(I)和上齿盘(7)回转一个指令角度，直流无刷电机(4)停止转动，油缸本体(II)的上腔进油，油缸本体(II)连同下齿盘(9)上升，直至下齿盘(9)与上齿盘(7)及定位齿盘(8)完全啮合，到位、停止。上述即是本分度工作台的自动分度、定位的全过程。
[0024]综上，本发明用于机床的自动分度工作台，通过将直流无刷电机上方的电机端盖作为工作台，利用直流无刷电机驱动电机端盖转动，再在电机下端盖和工作台底座之间还设置相互啮合的上齿盘、定位齿盘和下齿盘、以用作对工作台的定位，实际进行分度时，直流无刷电机可驱动外转子转动，进而带动电机端盖转动，同时可带动上齿盘、定位齿盘和下齿盘转动，从而实现分度和定位。本发明的用于机床的自动分度工作台，采用外转子直流无刷电动机直接机驱动方式，工作台与外转子用螺栓直连，机械结构十分紧凑，分度快，动行时间短，传动效率高，节能降耗较为明显，属节能产品。
[0025]虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。
【主权项】
1.一种用于机床的自动分度工作台，其用于固定安装在机床上，该机床包括一机床底座(28)，所述机床底座(28)的上方设置有立柱(27)，立柱(27)上设置有主轴(26)，所述机床底座(28)的上方且位于所述立柱(27)的前方还设置有下滑鞍(30)，所述下滑鞍(30)的上方固定有一上滑鞍(14)，所述自动分度工作台固定安装在所述上滑鞍(14)的上方，其特征在于，所述自动分度工作台包括:电机端盖(I)、绝对位置编码器(2)、电机轴(3)、直流无刷电机(4)、外转子(5)、电机下端盖(6)和工作台底座(10)，所述电机下端盖(6)和工作台底座(10)之间还设置有相互啮合的上齿盘(7)、定位齿盘(8)和下齿盘(9)，所述上齿盘(7)与电机下端盖(6)相连，所述定位齿盘(8)与所述工作台底座(10)的顶部相连;所述电机端盖(I)的上表面作为工作台台面用于固定待加工的工件，所述电机轴(3)垂直固定在所述电机端盖(I)上，所述电机端盖(I)与所述外转子(5)之间通过螺栓(29)固定连接，所述直流无刷电机(4)驱动所述外转子(5)和电机端盖(I)沿电机轴(3)轴向旋转。2.根据权利要求1所述的用于机床的自动分度工作台，其特征在于，所述工作台底座(10)内部且位于所述下齿盘(9)的下方设置有活塞(12)以及套装在活塞(12)外部的油缸本体(11)，所述下齿盘(9)固定在所述油缸本体(11)的上方，所述活塞(12)套装固定在所述电机轴(3)的外部，所述油缸本体(11)可沿所述活塞(12)做上下往复运动，所述油缸本体(11)带动所述下齿盘(9)沿所述活塞(12)做上/下往复运动、以使之与上齿盘(7)和定位齿盘(8)之间实现啮合、分离，从而实现精确定位。3.根据权利要求2所述的用于机床的自动分度工作台，其特征在于，所述工作台底座(10)内还设置有可分别在所述油缸本体(11)的上方和下方进油的第一油管(21)和第二油管(22)。4.根据权利要求3所述的用于机床的自动分度工作台，其特征在于，所述绝对位置编码器(2)由霍尔元件制成。5.根据权利要求4所述的用于机床的自动分度工作台，其特征在于，所述直流无刷电机(4)与电机轴(3)之间通过电机定子(25)连接，所述电机定子(25)与电机轴(3)之间还设置有一平键(24)，所述电机定子(25)的下方还固定连接有一轴承端盖(23)，所述电机定子(25)与轴承端盖(23)均套装在所述电机轴(3)的外部。6.根据权利要求5所述的用于机床的自动分度工作台，其特征在于，所述工作台底座(10)内且位于所述油缸本体(11)的底部还固定有一用于遮挡所述油缸本体(11)并防止其脱离的油缸盖(16);所述电机轴(3)上还套装固定有一用于防止所述活塞(12)下滑并脱离电机轴(3)的第一螺母(19);所述上滑鞍(14)的底部开口处还固定设置有一用于遮挡其开口的底座端盖(17)，所述所述电机轴(3)的底端还套装固定有一用于防止所述底座端盖(17)下滑并脱离电机轴(3)的第二螺母(20);所述底座端盖(17)上还设置有一发信杆(18)。
【文档编号】B23Q16/02GK106078244SQ201610590120
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月23日 公开号201610590120.0, CN 106078244 A, CN 106078244A, CN 201610590120, CN-A-106078244, CN106078244 A, CN106078244A, CN201610590120, CN201610590120.0
【发明人】许祥泰
【申请人】惠州华一数控技术研究院有限公司, 惠州市华一智能制造机械有限公司