工具机主轴变形量控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种工具机主轴变形量控制装置，该工具机具有一主轴及一冷却装置，该主轴与冷却装置间以至少一冷却管路连接，用以输送至少一冷却流体，其中，该变形量控制装置包含有：至少一控制器；至少一设置于该冷却管路的流量控制装置，该流量控制装置为电性耦合于该控制器，并可受控制器的驱动调整该冷却流体于冷却管路内的流量大小；以及至少一主轴资讯检知器，其与该控制器电性耦合，可检知该主轴运转资讯者。藉此，该控制器可自主轴资讯检知器检知主轴资讯，并使流量控制装置改变冷却流体至合适流量，以抑制主轴变形量。
【专利说明】工具机主轴变形量控制装置
【技术领域】
[0001]本实用新型与工具机的主轴温升变形量控制装置有关，更详而言之，乃特指一种可随主轴转速及温度控制冷却机的冷却流体流量，以正确保持主轴温度，减少、防止主轴因温度升降伸长、缩短变形造成加工精度不良影响。
【背景技术】
[0002]如图1所示，一种习知的工具机主轴，由于主轴I于高速运转下，会因为马达线圈发热及轴承摩擦等因素造成主轴温度上升，而主轴I温度上升时内部转轴会因为热涨冷缩的效应而产生伸长变形。为防止温度过高造成精度及寿命等不良影响，业者大多于工具机内设有一冷却机2，并以至少一冷却管路3连接到主轴I内部，该冷却机2可将冷却流体(冷却油、冷却水或冷媒等)降至设定温度后，再输送至主轴I内部以作为主轴I冷却散热的用途，且冷却流体升温后则回送至冷却机2再次冷却循环使用。以达到防止主轴伸长变形的效果。
[0003]然而，习知技术仅简单视需求设定冷却机2输出的温度，且设定后极少变动，然而工具机运作过程中，主轴I常不断的升速、降速或停止，以利不同刀具更换或以不同转速加工。导致主轴I单位时间内所产生的热量非为恒定，以定量、定温的冷却流体来冷却主轴I,会造成主轴I内部转轴不断因温度改变而热胀冷缩，当主轴I转速超过冷却流体散热能力时，主轴I仍会产生伸长变形H。而主轴I转速降低时，冷却流体又会造成主轴I温度降低而产生缩短变形h。因此会造成刀具安装的基准点不断变动，导致整体加工精度误差。单纯以冷却机2及固定温度、固定流量的冷却流体来冷却主轴I，还是无法达到抑制主轴变形量的目的。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于解决上述习用技术产生的缺失与不便之处，提供一种工具机主轴变形量控制装置，其可检知主轴运转资讯，并依照主轴运转资讯调整冷却流体至合适流量，以确实抑制主轴变形量，保持主轴的精度。
[0005]为实现上述目的，本实用新型公开了一种工具机主轴变形量控制装置，该工具机具有一主轴及一冷却装置，该主轴与冷却装置间以至少一冷却管路连接，用以输送至少一冷却流体，其特征在于，该变形量控制装置包含有:
[0006]至少一控制器；
[0007]至少一设置于该冷却管路的流量控制装置，该流量控制装置电性耦合于该控制器并受控制器的驱动调整该冷却流体于冷却管路内的流量大小；以及
[0008]至少一主轴资讯检知器，其与该控制器电性耦合并检知该主轴资讯。
[0009]其中，该主轴资讯检知器更包含有至少一与该控制器电性耦合并检知该主轴温度的工作温度检知模组。
[0010]其中，该工作温度检知模组包含有至少一设置于主轴处的温度侦测器。[0011]其中，该工作温度检知模组包含有至少一设置于工具机处的环境温度侦测器。
[0012]其中，该主轴资讯检知器更包含有至少一与该控制器电性耦合并检知该主轴转速的主轴转速检知模组。
[0013]其中，该主轴转速检知模组于主轴处设有至少一转速侦测器。
[0014]其中，该转速侦测器为一编码器。
[0015]其中，该主轴以一变频器驱动，且该主轴转速检知模组与变频器电性耦合并藉由该变频器检知主轴转速。
[0016]其中，该工具机以一驱动控制器调整主轴转速，且该主轴转速检知模组与驱动控制器耦合并藉由该驱动控制器检知主轴转速。
[0017]其中，该变形量控制装置进一步于冷却管路内设有至少一与控制器电性耦合的流量计。
[0018]通过上述结构，本实用新型实现了如下技术效果:
[0019]1、控制器藉由主轴资讯检知器的设置，可随时可检知主轴的运转资讯，并依照主轴运转资讯控制该流量控制装置调整冷却流体的流量至合适流量，以控制主轴温度、以确实抑制主轴变形量，保持主轴的精度。
[0020]2、主轴资讯检知器更包含有至少一工作温度检知模组，其与该控制器电性耦合，并可检知该主轴温度。以藉由检知主轴的即时温度变化,来调整冷却流体的流量。
[0021]3、主轴资讯检知器更包含有至少一主轴转速检知模组，其与该控制器电性耦合，并可检知该主轴转速。以藉由检知主轴的即时转速变化，依照转速高低所产生的发热量不同,来调整冷却流体的流量。
[0022]4、主轴以一变频器驱动，且该主轴转速检知模组与变频器电性耦合，并藉由该变频器检知主轴转速。或者，该工具机以一驱动控制器调整主轴转速，且该主轴转速检知模组与驱动控制器耦合，并藉由该驱动控制器检知主轴转速。藉此，该主轴转速检知模组除可检知主轴即时转速变化外，可进一步地预先得知主轴转速变化指令，以提前因应改变冷却流体的流量，更可提升抑制主轴变形量的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为习知主轴与冷却机的配置示意图。
[0024]图2为本实用新型的配置示意图。
[0025]图3为本实用新型控制器的组成示意图。
[0026]图4为本实用新型主轴转速检知模组另一实施例的配置示意图。
[0027]图5为本实用新型主轴转速检知模组再一实施例的配置示意图。
【具体实施方式】
[0028]为便于说明本实用新型于上述新型内容一栏中所表示的中心思想，兹以具体实施例表达。实施例中各种不同物件按适于说明的比例、尺寸、变形量或位移量而描绘，而非按实际元件的比例予以绘制，合先叙明。且以下的说明中，类似的元件是以相同的编号来表
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[0029]如图2?图3所示，本实用新型涉及一种工具机主轴变形量控制装置，该工具机100具有一主轴101及一冷却装置102，该主轴101可为内藏式主轴、直结式主轴或皮带式主轴等，该主轴101与冷却装置102间以至少一冷却管路103连接，用以输送至少一冷却流体至主轴101内，该冷却流体可为冷却油、冷却水或冷媒等，其中，该变形量控制装置10包含有:
[0030]至少一控制器20 ；
[0031]至少一设置于该冷却管路103的流量控制装置30，该流量控制装置30电性耦合于该控制器20，并可受控制器20的驱动调整该冷却流体于冷却管路103内的流量大小。其中，该流量控制装置30可为一般的可调整阀门。且于冷却管路103内设有至少一与控制器20电性耦合的流量计31，以检知冷却管路103内冷却流体的即时流量。以及
[0032]至少一主轴资讯检知器40，其与该控制器20电性耦合，可检知该主轴101资讯者，其中，该主轴101资讯包含主轴温度及主轴转速至少其中之一。
[0033]其中，如图3所示，该主轴资讯检知器40更包含有至少一工作温度检知模组41，其与该控制器20电性耦合，并可检知该主轴101温度。该工作温度检知模组41包含有至少一设置于主轴101处的温度侦测器411。更进一步地，该工作温度检知模组41更可包含有至少一设置于工具机100处的环境温度侦测器412。
[0034]再者，该主轴资讯检知器40更包含有至少一主轴转速检知模组42，其与该控制器20电性耦合，并可检知该主轴101转速。其中，该主轴转速检知模组42于主轴101处设有至少一转速侦测器421。该转速侦测器421可为一编码器。
[0035]明了上述本案详细结构后，以下针对本案的动作原理逐一详细说明:
[0036]该主轴资讯检知器40藉由工作温度检知模组41的设置，使控制器20可检知该主轴101的即时温度，并藉以控制该流量控制装置30调整冷却流体的流量至合适大小，以避免主轴101过度升温或降温。
[0037]再者，该主轴资讯检知器40藉由主轴转速检知模组42的设置，使控制器20可检知该主轴101的即时转速。当主轴101转速提升时，控制器20可控制流量控制装置30加大冷却流体流量，以加大单位时间内的散热能力避免主轴101温度过高。反之主轴101转速降低时，减少冷却流体流量，甚至主轴101停止、换刀时，停止冷却流体输送至主轴101，避免因冷却效果过强，造成主轴101温度过低而急速收缩。
[0038]此外，该设置于工具机100处的环境温度侦测器412亦可进一步提供工作环境的温度，以供控制器20在工作环境温度变化时，亦能做出适当调整。再加上该设于冷却管路103的流量计31，检知冷却管路103内冷却流体的即时流量后，可回馈至控制器20以准确控制冷却流体流量变化。
[0039]如图4所示，其本实用新型主轴转速检知模组42另一实施例的配置示意图。其中，该主轴101以一变频器104驱动，且该主轴转速检知模组42与变频器104电性耦合，并藉由该变频器104检知主轴101转速。
[0040]或是如图5所示，其本实用新型主轴转速检知模组42再一实施例的配置示意图。该工具机100以一驱动控制器105发出转速控制讯号至该变频器104调整主轴101转速，且该主轴转速检知模组42与驱动控制器105耦合，并藉由该驱动控制器105检知主轴转速。
[0041]藉此，该主轴转速检知模组42除可藉由变频器104或驱动控制器105检知主轴101即时转速变化外，可进一步地由变频器104或驱动控制器105预先得知主轴101转速变化指令，以提前因应改变冷却流体的流量，更可提升抑制主轴101变形量的效果。
[0042]由以上详细说明，可使熟知本项技艺者明了本实用新型确实与习用的技术截然不同，具有相当的新颖性。且本实用新型具有习用技术所无法预期的功效，实已符合专利核准的积极要件，爰依法提出专利申请。
[0043]虽本实用新型是以数个较佳实施例作说明，但精于此技艺者能在不脱离本实用新型精神与范畴下作各种不同形式的改变。以上所举实施例仅用以说明本实用新型而已，非用以限制本实用新型的范围。举凡不违本实用新型精神所从事的种种修改或变化，俱属本实用新型意欲保护的范畴。
【权利要求】
1.一种工具机主轴变形量控制装置，该工具机具有一主轴及一冷却装置，该主轴与冷却装置间以至少一冷却管路连接，用以输送至少一冷却流体，其特征在于，该变形量控制装置包含有: 至少一控制器； 至少一设置于该冷却管路的流量控制装置，该流量控制装置电性耦合于该控制器并受控制器的驱动调整该冷却流体于冷却管路内的流量大小；以及 至少一主轴资讯检知器，其与该控制器电性耦合并检知该主轴资讯。
2.如权利要求1所述的工具机主轴变形量控制装置，其特征在于，该主轴资讯检知器更包含有至少一与该控制器电性耦合并检知该主轴温度的工作温度检知模组。
3.如权利要求2所述的工具机主轴变形量控制装置，其特征在于，该工作温度检知模组包含有至少一设置于主轴处的温度侦测器。
4.如权利要求2所述的工具机主轴变形量控制装置，其特征在于，该工作温度检知模组包含有至少一设置于工具机处的环境温度侦测器。
5.如权利要求1所述的工具机主轴变形量控制装置，其特征在于，该主轴资讯检知器更包含有至少一与该控制器电性耦合并检知该主轴转速的主轴转速检知模组。
6.如权利要求5所述的工具机主轴变形量控制装置，其特征在于，该主轴转速检知模组于主轴处设有至少一转速侦测器。
7.如权利要求6所述的工具机主轴变形量控制装置，其特征在于，该转速侦测器为一编码器。
8.如权利要求5所述的工具机主轴变形量控制装置，其特征在于，该主轴以一变频器驱动，且该主轴转速检知模组与变频器电性耦合并藉由该变频器检知主轴转速。
9.如权利要求5所述的工具机主轴变形量控制装置，其特征在于，该工具机以一驱动控制器调整主轴转速，且该主轴转速检知模组与驱动控制器耦合并藉由该驱动控制器检知主轴转速。
10.如权利要求1所述的工具机主轴变形量控制装置，其特征在于，该变形量控制装置进一步于冷却管路内设有至少一与控制器电性耦合的流量计。
【文档编号】B23Q11/00GK203804668SQ201420068509
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年2月18日 优先权日:2014年2月18日
【发明者】张启峰 申请人:矩将科技有限公司