加工中心刀庫的旋轉分度裝置


 描述

本發(fā)明涉及一種加工中心刀庫驅動裝置,尤其涉及一種針對刀庫高精度旋轉分度 的準停裝置。
背景
在大型機械加工企業(yè)中,VMC850得到了廣泛應用。加工中心自動換刀裝置是加工 中心高效率工作的重要裝置,而刀庫是換刀裝置中的核心部件,正常情況下,執(zhí)行換刀指令 后,刀庫會旋轉到相應的刀位號,刀庫每一個刀位的定位完全靠傳感器感應,而傳統(tǒng)刀庫的 旋轉動作是由帶減速箱的電機帶動凸輪機構完成的,當換到對應刀位時,傳感測感到刀位 信號,于是發(fā)給系統(tǒng)一個指令,使電動機失電,刀庫1正常停止的位置如圖1所示,但是由于 三相異步電動機切除電源后依靠慣性還要轉動一點距離才能停下來,這樣會導致刀位出現 偏差,如果減速箱和凸輪機構使用時間很久的話,機械間隙就增大,會進一步積累誤差,使 刀套11偏移如圖2所示,這樣刀臂2在換刀時就會與刀位上的刀套11撞在一起(因刀套偏 移導致刀套的中心與主軸3的中心不在一條直線上,沒有完全對接),出現卡刀故障如圖3 所示,或將刀套或刀臂撞壞,還有可能將加工中心主軸撞傷,影響整個加工中心的加工精度 和使用性能,危害極大。
內容
考慮上述現有加工中心刀庫驅動及準停方面的缺陷,本發(fā)明旨在提出一種加工中 心刀庫的旋轉分度裝置,解決刀套旋轉分度切換的精確度。
本發(fā)明實現上述目的的技術解決方案為:加工中心刀庫的旋轉分度裝置,所述刀 庫設有刀盤、數控單元和刀盤計數傳感器,所述刀盤與電機軸機械相連,所述刀盤計數傳感 器接入數控單元,且所述數控單元輸出連接控制刀庫轉動的電機,其特征在于:所述刀庫設 有機械與電氣聯(lián)合控制刀庫準停的旋轉分度裝置,所述旋轉分度裝置設有導向連接于電機 軸的剎車離合盤,剎車離合盤與電機軸徑向鎖死,電機軸上套設有DC90V的電磁線圈,電磁 線圈通過變壓整流電路接入電機的工作電壓且受控通斷于數控單元,電磁線圈朝向剎車離 合盤的一側設有含若干彈簧的頂伸板,所述剎車離合盤在電磁線圈失電狀態(tài)下受驅于頂伸 板與電機外殼的固定盤摩擦相觸、止轉電機軸,且在電磁線圈得電狀態(tài)下受大于彈簧彈力 的磁吸附力與固定盤脫離、電機軸轉動自如。
進一步地,所述電機軸一體套設有齒型導軌,所述剎車離合盤軸部設有與齒形導 軌匹配接合的齒孔。
進一步地,所述電機為工作電壓380V的三相異步電動機,所述變壓整流電路為單 向半波整流電路并取電自電機任一相與中性點之間的交流電壓220V,所述變壓整流電路的 輸出與電機三相電同步得失。
進一步地,所述電磁線圈與頂伸板之間設有六個彈簧且沿盤面均勻分布。
進一步地,所述電磁線圈在對應彈簧所在一側設有導向柱,頂伸板設有豁口,豁口套接于導向柱并沿導向柱滑動。
本發(fā)明旋轉分度裝置的研制與應用,較之于傳統(tǒng)刀庫結構突出的優(yōu)點體現在:該 方案解決了刀庫旋轉分度的傳統(tǒng)缺陷,大大減小了自動換刀裝置的故障率,提高刀庫的使 用壽命,加工中心的生產效率也大幅提升。
附圖說明
圖1是加工中心刀庫正常的刀套與刀爪的位置示意圖。
圖2是刀套偏移狀態(tài)下與刀爪的位置示意圖。
圖3是刀套偏移狀態(tài)下刀套中心與主軸中心的錯位示意圖。
圖4是本發(fā)明旋轉分度裝置中剎車離合盤的側向結構示意圖。
圖5是圖4另一視角的結構示意圖。
圖6是電機軸的側向結構示意圖。
 圖7是圖6另一視角的結構示意圖。
圖8是本發(fā)明旋轉分度裝置所用單向半波整流電路的示意圖。
實施
以下結合附圖,對本發(fā)明拉拔模具的冷卻裝置的結構特征詳述,以使本發(fā)明技術 創(chuàng)新效果清楚展示。
本發(fā)明旨在提出一種加工中心刀庫的旋轉分度裝置,解決刀套旋轉分度切換的精 確度。
從傳統(tǒng)的加工中心裝置來看,刀庫設有刀盤、數控單元和刀盤計數傳感器,刀盤與 電機軸機械相連,刀盤計數傳感器接入數控單元,且數控單元輸出連接控制刀庫轉動的電 機(未圖示)。而本創(chuàng)作對刀庫作出改進,該加工中心刀庫中設置機械與電氣聯(lián)合控制刀庫 準停的旋轉分度裝置,具體地,該旋轉分度裝置設有導向連接于電機軸5的剎車離合盤4, 電機軸上套設有DC90V的電磁線圈,電磁線圈通過變壓整流電路接入電機的工作電壓且受 控通斷于數控單元,電磁線圈朝向剎車離合盤的一側設有含若千彈簧的頂伸板,所述剎車 離合盤在電磁線圈失電狀態(tài)下受驅于頂伸板與電機外殼的固定盤摩擦相觸、止轉電機軸, 且在電磁線圈得電狀態(tài)下受大于彈簧彈力的磁吸附力與固定盤脫離、電機軸轉動自如。
如圖4至圖7所示,該電機軸5 —體套設有齒型導軌51,該剎車離合盤4軸部設有 與齒形導軌51匹配接合的齒孔41。
作為優(yōu)化方案,電磁線圈與頂伸板之間設有六個彈簧且沿盤面均勻分布。電磁線
圈在對應彈簧所在一側設有導向柱,頂伸板設有豁口,豁口套接于導向柱并沿導向柱滑動。 本創(chuàng)作旋轉分度裝置的應用,刀庫的分度三相異步電動機一旦失電后,通過這個
機械電氣準停裝置立刻使電動機剎車,將電機軸“死死地”抱住,消除慣性。
基本原理如下:當正常換刀時,刀庫電機三相電得電,同時電磁離合器中的電磁線
圈也得電產生磁力,克服彈簧的彈力將剎車離合盤吸附,此時剎車離合盤與電機上的固定 盤脫開,即剎車離合盤與固定盤不產生任何磨擦力,刀庫電機旋轉自如,帶動下面的刀盤機 械部分旋轉,到達所需的刀爪后,刀盤計數傳感器給數控系統(tǒng)一個指令讓刀庫電機三相電 失電,同是電磁離合器中的電磁線圈也失電、失去磁力,電磁離合器中的彈力彈簧將剎車離合盤壓回,使得剎車離合盤與固定盤死死地磨擦在一起,此時電機軸被鎖定,消除了其停轉 的慣性,刀盤立刻停止轉動,刀爪在正確的位置抓取刀套。
因為電磁離合器中的電磁線圈需要DC90V-100V的電壓,而刀庫電機是三相電
380V,因為電機是星形連接,我們想了一個方法從任意一相與中性點之間取了一個220V交 流電壓(380V除以1. 732=220V),然后通過一個單相半波整流電路(如圖8所示)將此交流電 整流變成DC99V左右,這個電路的特點就是此電壓的得與失與三相電機三相電的得與失是 同步的,保證了刀盤的準確停止位置。其中,D1是整流二極管,起動單向半波整流作用,C1 與C2是濾波電容,YC是電磁線圈,D2是消除電磁線圈YC反向電動勢的續(xù)流二極管。
 本發(fā)明旋轉分度裝置的研制與應用,較之于傳統(tǒng)刀庫結構突出的優(yōu)點體現在:該 方案解決了刀庫旋轉分度的傳統(tǒng)缺陷,大大減小了自動換刀裝置的故障率,提高刀庫的使 用壽命,加工中心的生產效率也大幅提升。
以上結合附圖的實施例描述,旨在便于理解本發(fā)明的創(chuàng)新實質,但并非以此來限
制本發(fā)明多樣性的實施方式及要求的權利要求保護范圍。但凡理解本發(fā)明,并根據上述實 施例進行的等效結構變化或構件替換,能夠實現相同目的和效果的設計,均應視為對本專 利申請保護內容的侵犯。
 

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