专利名称：用于接合和脱开旋转工具架驱动的驱动连接器的启动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种转塔中的驱动机构，其用于安装和拆卸执行多种加工操作的CNC车削中心内的工具架。
技术背景转塔是CNC车削中心的整体部件，其在工件上执行多种加工操作，例 如钻、铣、膛等。许多工具用于所述各种操作，这些工具在车削中心工作过 程中需要安装到工具架上以及从工具架上拆除。支持所述工具架接合与脱离 的机构位于转塔内。现有技术中公开了几种用于驱动工具转塔的机构。EP 0 331 003 A2描述了一种特别用于车床和加工中心的转塔工具架， 其以逐步的方式^f吏用驱动侧和心轴侧的连4矣器以安装工具架。WO03/084714 Al公开了 一种用于旋转工具的驱动系统，其在工具与多个运动构件接合/分 离的过程中使用几个动力构件来传送运动。而且，在此系统中使用一液压系 统用于启动。EP302998公开了一种设备，其中工具架具有一由电动机驱动 的驱动轴，该电动机的驱动齿轮与一环形齿轮的外齿牙相接合，所述环形齿 轮安装在转塔头部中，距其前表面距离最小处。TBMA系列的工具架转塔描 述了一种设备，其在前表面具有槽连4妄。这通过液压驱动，并且在前表面上 没有键槽。MDT系列的转塔公开了一种向外延伸的连接器。另外，这采用 了遵循DIN标准而且同样由液压驱动的部件。WO 03/009963详细描述了 一 种设备，其采用与轴承一起使用的电动机来驱动工具就位。印度专利 No.198051描述和要求一种电动伺服转塔，其由分度驱动器或系统、面齿/ 齿轮连接器以及夹紧系统组成，该夹紧系统由凸^"系统和电动机组成，该凸轮系统夹紧和释放转塔，该电动机用来驱动系统。采用多种方法来使连接器滑进和滑出接合。通常的系统采用电磁线圈、 电动机和液压缸。电磁线圈具有有限的冲程和力。除此之外，活塞运动具有 突然性，而且不受控制。釆用液压缸的设计例如电源组件、软管、阀等的附 加组件。因此，该设计需要高成本的转塔外的附加组件，这些附加组件造成 系统较高的总成本。当电磁线圈和液压马达的使用对安装和卸下工具架有用 时，随之而来的缺点是有限的冲程和力(在线圈的情况下)以及类似于电源 组件、软管和阀等的附加组件(在液压马达的情况下)。该附加组件限制了 转塔的成本有效性。发明内容转塔是车削中心、加工中心、车床等的一整体部件，它们支撑加工操作 不同阶段所需的工具。通过将中心分离为转塔和驱动部件，保持了模块化。 转塔通常包括工具架。当工具架实际上旋转时，存在一工具盘，该工具盘沿 其周边容纳工具，每个工具具有其自己的支撑区域。该工具盘围绕一轴旋转， 使工具可轮流使用。为了便于选择性地装载和卸载工具，希望设有连接机构， 其使工具固定就位。为了将工具锁定就位，以便工具可以使用，此机构在外 部指令下能够接合工具的驱动端。 一旦工具投入使用或需要另一工具，此连 接机构将其自身从工具驱动端脱开，而工具盘旋转以将相关工具带到其位 置。然后，该连接机构再次接合工具的驱动端以使其可传送工具工作所需的 启动力。该启动力必须正确传递以确保机械操作的精确性。在现有技术中， 该启动力通常通过使用液压系统和电磁螺线管来提供，它们都具有特定的缺 点。本发明通过使用小的电动机和变速箱以驱动一凸轮来克服已有方案的 缺点，该凸轮反过来通过一联动装置来操作该滑动连接器。该凸轮轮廓带来 该连接器的可控、平滑运动的固有优点，能够在该连接器上产生足够的启动 力。而且，本发明提供节约成本的方法，用于驱动连接的启动，以接合和分 离旋转工具架的驱动。这通过使用标准现货电动机来实现，其中该电动机可 以是交流/直流无电刷电动机或步进电动机。
图1显示此种类型转塔的通常的外观图。图2显示一车削中心的俯视图，该驱动工具转塔作为部件合并。 图3a和3b显示图2中标记为"E"的滑动连接器的典型设计的细节， 其中该滑动连接器分别脱离与接合。图4显示一转塔，其使用电磁螺线管来滑动该连接器。 图5显示一转塔，其使用电动机来滑动该连接器。
具体实施方式
图l描绘了一车削中心的典型外观图，合并工具转塔的视图。工具转塔 1是一个模块，2表示连接启动机构，3表示带有旋转工具架4的工具盘， 该旋转工具架4上安装有许多工具。这些工具5、 6和7能够进行所需要的 动作，而启动机构2用于通过一联动装置操作滑动连接器。设有一驱动电动 机12，其用于给工具盘3提供切向运动，使其旋转。该驱动电动机和工具 转塔静止，而工具5、 6、 7从位置上移进移出，以在希望的时间进行所要求 的动作。图2描绘了该车削中心的俯视图，该车削中心的模块包括一用于旋转工 具12的驱动电动机、 一转塔l、 一驱动系13和一部件E,包括旋转工具架 4和滑动连接器8。驱动系13传递切向运动给旋转工具架4。在一车削中心 中，几个工具(图1中5、 6、 7)用于执行各种操作。由于这些工具在一个 时间使用一种，因而它们必须正确:旋转和就位，以供使用。该旋转工具架预 先设置以在需要时将各工具移动就位。图3a显示图2中标记为"E"的部件的详细示图。而且，该图详细i兌明了图1中标记为X-X的截面。在前部是伸到旋转工具架4中的加工工具14。 该工具插在孔15内，孔15是旋转工具架的一部分。该工具具有两个端，在 旋转工具架4的端和驱动端15,该驱动端被提供动力以便其运动。当没有 工具在使用或需要不同的工具时，滑动连接器8脱开，如图3a所示。这有 效去除连同凸轮8 (指该滑动连接器)的驱动机构(电动机)与工具15的 驱动端的结合之间的接触。在使用过程中，滑动连接8必须接合，其将工具在旋转工具架4上锁定 就位。图3b显示带有在接合位置的滑动连接器的设备的相同结构，其中在 滑动连接器8与工具15的驱动端之间恢复接触。图4显示使用电磁螺线管20和一活塞机构的转塔，该活塞机构用作联 动装置21，以接合和脱离滑动连接器80。这是参照现有技术的设备。在这 种情况下，活塞运动是突然的和不受控的。而且，螺线管20限制了冲程和 力。这些限制使此结构不理想。图5显示了本发明的转塔，其使用电动机来滑动连接器。此结构包括带 有变速箱18的电动机，其连同凸轮19工作并通过联动装置25为滑动连接 机构8提供动力。与现有技术相比，本发明使用一套与电动机配合的齿轮， 该电动机可以是现货供应部件并且是低成本的选择。此电动才几用来接合和脱 开滑动连接机构。在这种情况下，所述工具选择性地一个接一个接合或脱开。 本发明中描述的由电动机移动联动才儿构所驱动的CAM部件为使用普通可用 电动机的模块设计留出空间。本发明中描述的CAM使该连接器进行受控和 平滑的运动，同时产生对该连接器的足够的启动力。所使用的电动机可以是 交流/直流的无电刷电动机或步进电动机中的任一种。
权利要求
1、一种用于启动车削中心、加工中心、车床等的工具转塔的驱动系统的系统，其典型地具有一固定的驱动电动机、一工具转塔，该转塔包括一工具盘，该工具盘具有多个围绕该盘周边分布的工具座，每个所述座各自配备有一心轴和一带有围绕一纵轴A延伸的孔的旋转工具架，所述心轴用于支撑一包括设置为平行于所述旋转轴A的驱动端的旋转工具，其中该工具盘具有与纵轴A重合的旋转轴X-X、一沿所述转塔的轴X-X的连接机构以及一沿转塔的轴Y-Y的启动机构，该系统包括a.驱动装置，用以通过向旋转工具架提供切向力来驱动该旋转工具架，这导致工具盘围绕轴A旋转；b.连接装置，用以通过一凸轮从电动机向一联动装置传送电力，该联动装置接合和分离所述旋转工具架中单独工具的驱动端；以及c.启动装置，用以提供驱动力，其使所述连接装置运转。
2、 根据权利要求1所迷的系统，其中所述驱动装置包括一驱动电动机， 其向所述转塔的工具盘提供切向力，使它围绕旋转轴A旋转，使得在外部 命令下，在一个时间所述工具中的一个可被使用，其中所述力通过一套位于 所述驱动电动机与所述转塔之间的齿轮来传送。
3、 根据权利要求1所述的系统，其中所述连接装置包括一凸轮和一联 动装置，所述凸轮由一套与电动机相连的变速箱中的齿轮操作，该电动机位 于所述凸轮附近，所述凸轮能够向所述联动装置传送受控运动，该联动装置 作为一杠杆，其一端与该凸轮相连，另一端与所述工具的驱动端相连，所述 连接装置具有a. —接合位置，在该位置所述联动装置连接到所述工具的驱动端15,向所 述工具传送所需电力，同时将该工具锁定就位；以及b. —分离位置，在该位置所述联动装置从该工具的驱动端15分离，以便 可使用不同工具或当工具的使用已结束时。
4、 根据权利要求3所述的系统，其中所述联动装置将电能传送给所述 工具的驱动端，使所述工具的驱动端可滑动运动，以使该连接机构可接合和 脱开设置。
5、 根据权利要求1所述的系统，其中所述启动装置包括电动机和变速箱，所述变速箱使所述凸轮可在希望的接合和脱开位置之间移动所述联动装 置。
6、 根据权利要求5所述的系统，其中所述电动机可以是交流/直流、无 电刷电动机或步进电动机中的任一种。
全文摘要
本发明公开了一种用于接合和分离在转塔(1)中旋转工具架的驱动的驱动连接器的启动系统，所述转塔通常用于车削中心、加工中心和车床。本发明的系统包括一驱动装置、一连接装置和一启动装置(2)，以使启动力可平滑传送，并使该系统可获得模块化设计。通过配合凸轮使用标准的现货供应的电动机，可以将平滑的运动传送至一联动机构，该系统使所述连接机构可从所述工具(5、6、7)的驱动端接合和分离。
文档编号B23B29/32GK101616765SQ200780049487
公开日2009年12月30日 申请日期2007年1月8日 优先权日2007年1月8日
发明者阿绍克·威施瓦那兹·赛泽 申请人:阿绍克·威施瓦那兹·赛泽