加工中心刀库的旋转分度装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种加工中心刀库驱动装置，尤其涉及一种针对刀库高精度旋转分度的准停装置。
【背景技术】
[0002]在大型机械加工企业中，VMC850得到了广泛应用。加工中心自动换刀装置是加工中心高效率工作的重要装置，而刀库是换刀装置中的核心部件，正常情况下，执行换刀指令后，刀库会旋转到相应的刀位号，刀库每一个刀位的定位完全靠传感器感应，而传统刀库的旋转动作是由带减速箱的电机带动凸轮机构完成的，当换到对应刀位时，传感测感到刀位信号，于是发给系统一个指令，使电动机失电，刀库I正常停止的位置如图1所示，但是由于三相异步电动机切除电源后依靠惯性还要转动一点距离才能停下来，这样会导致刀位出现偏差，如果减速箱和凸轮机构使用时间很久的话，机械间隙就增大，会进一步积累误差，使刀套11偏移如图2所示，这样刀臂2在换刀时就会与刀位上的刀套11撞在一起(因刀套偏移导致刀套的中心与主轴3的中心不在一条直线上，没有完全对接)，出现卡刀故障如图3所示，或将刀套或刀臂撞坏，还有可能将加工中心主轴撞伤，影响整个加工中心的加工精度和使用性能，危害极大。
【发明内容】
[0003]考虑上述现有加工中心刀库驱动及准停方面的缺陷，本实用新型旨在提出一种加工中心刀库的旋转分度装置，解决刀套旋转分度切换的精确度。
[0004]本实用新型实现上述目的的技术解决方案为:加工中心刀库的旋转分度装置，所述刀库设有刀盘、数控单元和刀盘计数传感器，所述刀盘与电机轴机械相连，所述刀盘计数传感器接入数控单元，且所述数控单元输出连接控制刀库转动的电机，其特征在于:所述刀库设有机械与电气联合控制刀库准停的旋转分度装置，所述旋转分度装置设有导向连接于电机轴的刹车离合盘，刹车离合盘与电机轴径向锁死，电机轴上套设有DC90V的电磁线圈，电磁线圈通过变压整流电路接入电机的工作电压且受控通断于数控单元，电磁线圈朝向刹车离合盘的一侧设有含若干弹簧的顶伸板，所述刹车离合盘在电磁线圈失电状态下受驱于顶伸板与电机外壳的固定盘摩擦相触、止转电机轴，且在电磁线圈得电状态下受大于弹簧弹力的磁吸附力与固定盘脱离、电机轴转动自如。
[0005]进一步地，所述电机轴一体套设有齿型导轨，所述刹车离合盘轴部设有与齿形导轨匹配接合的齿孔。
[0006]进一步地，所述电机为工作电压380V的三相异步电动机，所述变压整流电路为单向半波整流电路并取电自电机任一相与中性点之间的交流电压220V，所述变压整流电路的输出与电机三相电同步得失。
[0007]进一步地，所述电磁线圈与顶伸板之间设有六个弹簧且沿盘面均匀分布。
[0008]进一步地，所述电磁线圈在对应弹簧所在一侧设有导向柱，顶伸板设有豁口，豁口套接于导向柱并沿导向柱滑动。
[0009]本实用新型旋转分度装置的研制与应用，较之于传统刀库结构突出的优点体现在:该方案解决了刀库旋转分度的传统缺陷，大大减小了自动换刀装置的故障率，提高刀库的使用寿命，加工中心的生产效率也大幅提升。
【附图说明】
[0010]图1是加工中心刀库正常的刀套与刀爪的位置示意图。
[0011]图2是刀套偏移状态下与刀爪的位置示意图。
[0012]图3是刀套偏移状态下刀套中心与主轴中心的错位示意图。
[0013]图4是本实用新型旋转分度装置中刹车离合盘的侧向结构示意图。
[0014]图5是图4另一视角的结构示意图。
[0015]图6是电机轴的侧向结构示意图。
[0016]图7是图6另一视角的结构示意图。
[0017]图8是本实用新型旋转分度装置所用单向半波整流电路的示意图。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图，对本实用新型拉拔模具的冷却装置的结构特征详述，以使本实用新型技术创新效果清楚展示。
[0019]本实用新型旨在提出一种加工中心刀库的旋转分度装置，解决刀套旋转分度切换的精确度。
[0020]从传统的加工中心装置来看，刀库设有刀盘、数控单元和刀盘计数传感器，刀盘与电机轴机械相连，刀盘计数传感器接入数控单元，且数控单元输出连接控制刀库转动的电机(未图示)。而本创作对刀库作出改进，该加工中心刀库中设置机械与电气联合控制刀库准停的旋转分度装置，具体地，该旋转分度装置设有导向连接于电机轴5的刹车离合盘4，电机轴上套设有DC90V的电磁线圈，电磁线圈通过变压整流电路接入电机的工作电压且受控通断于数控单元，电磁线圈朝向刹车离合盘的一侧设有含若干弹簧的顶伸板，所述刹车离合盘在电磁线圈失电状态下受驱于顶伸板与电机外壳的固定盘摩擦相触、止转电机轴，且在电磁线圈得电状态下受大于弹簧弹力的磁吸附力与固定盘脱离、电机轴转动自如。
[0021]如图4至图7所示，该电机轴5 —体套设有齿型导轨51，该刹车离合盘4轴部设有与齿形导轨51匹配接合的齿孔41。
[0022]作为优化方案，电磁线圈与顶伸板之间设有六个弹簧且沿盘面均匀分布。电磁线圈在对应弹簧所在一侧设有导向柱，顶伸板设有豁口，豁口套接于导向柱并沿导向柱滑动。
[0023]本创作旋转分度装置的应用，刀库的分度三相异步电动机一旦失电后，通过这个机械电气准停装置立刻使电动机刹车，将电机轴“死死地”抱住，消除惯性。
[0024]基本原理如下:当正常换刀时，刀库电机三相电得电，同时电磁离合器中的电磁线圈也得电产生磁力，克服弹簧的弹力将刹车离合盘吸附，此时刹车离合盘与电机上的固定盘脱开，即刹车离合盘与固定盘不产生任何磨擦力，刀库电机旋转自如，带动下面的刀盘机械部分旋转，到达所需的刀爪后，刀盘计数传感器给数控系统一个指令让刀库电机三相电失电，同是电磁离合器中的电磁线圈也失电、失去磁力，电磁离合器中的弹力弹簧将刹车离合盘压回，使得刹车离合盘与固定盘死死地磨擦在一起，此时电机轴被锁定，消除了其停转的惯性，刀盘立刻停止转动，刀爪在正确的位置抓取刀套。
[0025]因为电磁离合器中的电磁线圈需要DC90V-100V的电压，而刀库电机是三相电380V，因为电机是星形连接，我们想了一个方法从任意一相与中性点之间取了一个220V交流电压(380V除以1.732=220V)，然后通过一个单相半波整流电路(如图8所示)将此交流电整流变成DC99V左右，这个电路的特点就是此电压的得与失与三相电机三相电的得与失是同步的，保证了刀盘的准确停止位置。其中，Dl是整流二极管，起动单向半波整流作用，Cl与C2是滤波电容，YC是电磁线圈，D2是消除电磁线圈YC反向电动势的续流二极管。
[0026]本实用新型旋转分度装置的研制与应用，较之于传统刀库结构突出的优点体现在:该方案解决了刀库旋转分度的传统缺陷，大大减小了自动换刀装置的故障率，提高刀库的使用寿命，加工中心的生产效率也大幅提升。
[0027]以上结合附图的实施例描述，旨在便于理解本实用新型的创新实质，但并非以此来限制本实用新型多样性的实施方式及要求的权利要求保护范围。但凡理解本实用新型，并根据上述实施例进行的等效结构变化或构件替换，能够实现相同目的和效果的设计，均应视为对本专利申请保护内容的侵犯。
【主权项】
1.加工中心刀库的旋转分度装置，所述刀库设有刀盘、数控单元和刀盘计数传感器，所述刀盘与电机轴机械相连，所述刀盘计数传感器接入数控单元，且所述数控单元输出连接控制刀库转动的电机，其特征在于:所述刀库设有机械与电气联合控制刀库准停的旋转分度装置，所述旋转分度装置设有导向连接于电机轴的刹车离合盘，刹车离合盘与电机轴径向锁死，电机轴上套设有DC90V的电磁线圈，电磁线圈通过变压整流电路接入电机的工作电压且受控通断于数控单元，电磁线圈朝向刹车离合盘的一侧设有含若干弹簧的顶伸板，所述刹车离合盘在电磁线圈失电状态下受驱于顶伸板与电机外壳的固定盘摩擦相触、止转电机轴，且在电磁线圈得电状态下受大于弹簧弹力的磁吸附力与固定盘脱离、电机轴转动自如。
2.根据权利要求1所述加工中心刀库的旋转分度装置，其特征在于:所述电机轴一体套设有齿型导轨，所述刹车离合盘轴部设有与齿形导轨匹配接合的齿孔。
3.根据权利要求1所述加工中心刀库的旋转分度装置，其特征在于:所述电机为工作电压380V的三相异步电动机，所述变压整流电路为单向半波整流电路并取电自电机任一相与中性点之间的交流电压220V，所述变压整流电路的输出与电机三相电同步得失。
4.根据权利要求1所述加工中心刀库的旋转分度装置，其特征在于:所述电磁线圈与顶伸板之间设有六个弹簧且沿盘面均匀分布。
5.根据权利要求1所述加工中心刀库的旋转分度装置，其特征在于:所述电磁线圈在对应弹簧所在一侧设有导向柱，顶伸板设有豁口，豁口套接于导向柱并沿导向柱滑动。
【专利摘要】本实用新型揭示了一种加工中心刀库的旋转分度装置，刀库原本设有刀盘、数控单元和刀盘计数传感器；特别地，该刀库设有机械与电气联合控制刀库准停的旋转分度装置，其设有导向连接于电机轴的刹车离合盘，电机轴上套设有DC90V的电磁线圈，电磁线圈通过变压整流电路接入电机的工作电压且受控通断于数控单元，电磁线圈朝向刹车离合盘的一侧设有含若干弹簧的顶伸板，刹车离合盘在电磁线圈得失电的不同状态下与固定盘摩擦相触或脱离，准止电机轴转动。应用本实用新型旋转分度装置，解决了刀库旋转分度的传统缺陷，大大减小了自动换刀装置的故障率，提高刀库的使用寿命，加工中心的生产效率也大幅提升。
【IPC分类】B23Q3-155
【公开号】CN204397451
【申请号】CN201420639247
【发明人】王勇, 芮延年, 王卫芳, 邢晨祥
【申请人】苏州工业职业技术学院
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2014年10月31日