具有同轴制动器的工具夹持器转台制造技术

一种工具夹持器转台，其中，单一的电动伺服电机设计成用于锁定和解锁工具夹持盘，并且用于赋予工具夹持盘角位移以改变工具位置。所述工具夹持器转台包括：固定的基座本体、工具夹持盘、具有凸轮从动件的第一圆柱环形本体、具有凸轮轮廓的第二圆柱环形本体、锁定构件、以及电动伺服电机，其中，电动伺服电机动力学地连接至第二圆柱环形本体以在与轴同轴的两个旋转方向上赋予第二圆柱环形本体角位移；由于第二圆柱环形本体的角位移，凸轮从动件和凸轮轮廓引起第一圆柱环形本体在所述轴上沿两方向轴向地移动；并且，第一圆柱环形本体动力学地连接至与上述轴同轴的辅助轴，并且具有启用后用以锁定所述第一圆柱环形本体的旋转的制动装置。

Tool holder rotating table with coaxial brake

A tool holder turntable, in which a single electric servo motor is designed to lock and unlock the tool holding plate and is used to give the tool holding plate angular displacement to change tool position. The tool holder turret includes: a base body, a fixed clamping plate, the tool has a first cylindrical annular body, the cam follower cam profile has second cylindrical annular body, a locking member, and the electric servo motor, wherein the electric servo motor dynamics is connected with the second cylindrical annular body with coaxial shaft the two rotating direction given second cylindrical ring body angular displacement; because the angular displacement of second cylindrical ring body, cam follower and cam contour by the first cylindrical annular body on the shaft axis to move along the two direction; and the first auxiliary shaft connected to the cylindrical ring body dynamics with the shaft coaxial after the opening, and has a brake device for rotation to lock the first cylindrical ring body.

【技术实现步骤摘要】
具有同轴制动器的工具夹持器转台
本专利技术涉及一种类型的工具夹持器转台，该类型的工具夹持器转台包括：固定的基座本体，该固定的基座本体具有沿着纵向轴线(X-X)延伸的腔；工具夹持盘，该工具夹持盘能够围绕旋转轴线沿两个旋转方向相对于固定的基座本体旋转，所述旋转轴线与所述纵向轴线(X-X)是同轴的并且是重合的，所述工具夹持盘安装至沿着所述纵向轴线(X-X)延伸的轴的端部；第一圆柱环形本体，所述第一圆柱环形本体键连接至所述轴并且于所述轴上、仅可在第一轴向位置与第二轴向位置之间抵抗作用在所述第一圆柱环形本体与所述工具夹持盘之间的弹性装置沿轴向自由滑动；第二圆柱环形本体，所述第二圆柱环形本体也键连接至所述轴并且相对于所述轴旋转，所述第二圆柱环形本体具有多个对称的凸轮轮廓，该对称的凸轮轮廓布置在所述第二圆柱环形本体的相对于所述工具夹持盘的近端的前表面的圆周上；锁定构件，该锁定构件用于在所述第一圆柱环形本体处于其第一轴向位置时将所述工具夹持盘相对于所述固定的基座本体进行锁定，并且用于在所述第一圆柱环形本体处于其第二轴向位置时解锁所述工具夹持盘，所述第一圆柱环形本体具有多个凸轮从动件，所述凸轮从动件的前部与所述第二圆柱环形本体的相应的对称的凸轮轮廓相接合，由于所述第二圆柱环形本体的角位移，所述凸轮从动件和所述凸轮轮廓引起所述第一圆柱环形本体在所述轴上沿两方向的轴向移动；电动伺服电机，所述电动伺服电机动力学地连接至所述第二圆柱环形本体，以在与所述轴同轴的两个旋转方向上赋予第二圆柱环形本体角位移。
技术介绍
上述类型的工具夹持器转台在现有技术中是已知的。例如，如在IT1,138,598中所述，其使用电动机，所述电动机通过适当的具有凸轮轮廓的机构而将工具夹持盘从转台本体解锁以及将工具夹持盘锁定至转台本体以使工具夹持盘旋转以便更换工具。相同的电动机还提供所述盘的角位移，以改变所使用的工具的位置。因此，这些转台具有使用用于其操作的单一能源——即，电能——的优点和使用用于所有运动的单一电机的优点。与其他类型的转台相比，这种转台具有相当大的优势，其中，电能用于给电机提供电力，电机致动工具夹持盘旋转以便更换工具，液压能量或气动能量用来引起锁定和解锁构件的构件的启用以锁定以及解锁工具夹持盘。已知不鼓励使用利用两种不同类型的能量来致动工具夹持器转台，因为这需要提供从能量源至转台进行操作的机床的所有必要的通路。然而，如在IT1,138,598中所述的，这些现有技术的转台所使用的用以在转台到达新的工具位置时停止所述盘的角运动的机构包括销钉，在所述盘旋转时，当在销钉的前面存在缺口时，所述销钉卡入相应的缺口中，并且由于缺口对应于预期的工具位置，因此，电气控制装置赋予连接至销钉的电磁铁释放指令。由于工具夹持盘的旋转质量的惯性，在选定的停止位置周围产生冲击和随之而来的振荡，这种冲击限制旋转速度，因此，需要在任何情况下提供阻尼构件，这增加了转台结构的复杂性并增加成本。特别地，旋转速度的限制涉及较长的工具定位时间，这将影响加工时间。为了减少工具定位时间并且提高机器的生产量，现有技术中已开发出配备有液压锁定和解锁系统的伺服控制的转台。然而，尽管这些技术方案已证明在操作上有一定效率，但其成本效益仍然较低，因为他们需要两个能源供应模式：用于旋转的电源和用于锁定和解锁工具夹持盘的液压源。提供两种能源供应模式涉及一些连接至机站的分布连线的结构复杂性，并且还涉及散热问题。例如，在WO2009/012875中描述的，为了使用单一的能源——特别是电力，并且为了简化用于在改变工具位置时停止工具夹持盘的机构，已经建议使用两个电动伺服电机，即，第一电机用于所述盘的角位移运动以改变工具位置以及第二伺服电机用于通过凸轮构件进行的用以锁定和解锁工具夹持盘的运动。然而，如在WO2009/012875中描述的，第二伺服电机的使用意味着除了用于所述盘的角运动的伺服电机所需的那些装置之外，该第二伺服电机必须配备有自己的电子控制/命令装置，这将显著地增加转台的成本，并且也将转台暴露于可能的故障，例如其部件的失效或错误操作。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种如下的工具夹持器转台：该工具夹持器转台采用的电动伺服电机设计成用于盘的角位移以改变工具位置并且用于锁定及解锁工具夹持盘，而不受上述现有技术的转台所遇到的缺点的影响。本专利技术的另一目的是提供一种如下的技术布置：该技术布置用于锁定和解锁转台的工具夹持盘，一旦解锁该盘，该技术布置可以提供对电动伺服电机的在盘位移速度方面的性能的优化利用，而不会增加转台的整体成本并且不会对转台的操作可靠性造成负面影响。如下文更详细地说明的这些及其他目的通过在如权利要求1中所述的工具夹持器转台而得以实现。附图说明现在将参照本专利技术的以示例性且非限制性的方式给出并于附图中示出的特定的优选实施方式来对本专利技术进行更详细的描述，在附图中：图1示出本专利技术的转台的纵向截面，其中，工具夹持盘相对于固定的基座本体处于锁定状态；图2示出本专利技术的转台的纵向截面，其中，工具夹持盘相对于固定的基座本体处于解锁状态并且能够自由旋转以改变工具位置；图3示出沿着图1的线III-III截取的部分横截面的视图，该部分横截面横穿工具夹持盘的旋转轴线；图4示出沿着图1的线IV-IV截取的部分横截面的视图，该部分横截面横穿旋转轴线X-X，其中，转台处于锁定位置；图5示出沿着图2的线IV-IV截取的与图4中的部分横截面相似的部分横截面的视图，其中，转台被解锁并且适用于改变工具位置；图6示出在转台处于锁定位置的状态下、于第一圆柱环形本体的凸轮轮廓和第二圆柱环形本体的凸轮从动件的附近截取的位置的直线展开视图；图7示出在转台处于解锁位置并适于旋转以改变工具位置的状态下、于第一圆柱环形本体的凸轮轮廓和第二圆柱环形本体的凸轮从动件的附近截取的位置的直线展开的视图；图8示出本专利技术的改进的实施方式中的转台的纵向截面，在该改进的实施方式中，在工具夹持盘相对于固定的基座本体处于锁定状态的状态下，电动伺服电机偏离工具夹持盘的轴；图9示出与图1中的转台相似的转台的纵向截面，区别在于，连接至工具夹持盘的轴的第一圆柱环形本体于第一圆柱环形本体的前部处联接至第二圆柱环形本体的端部。具体实施方式参照上述附图，数字1表示转台的固定的基座本体，所述基座本体限定沿纵向轴线X-X延伸的内腔2，所述纵向轴线X-X与轴3的旋转轴线重合，轴3的端部4处固定有工具夹持盘5，该工具总体上表示为5a。如图所示，轴3优选地具有轴向的腔3a，腔3a用于使设计用以致动工具夹持盘5上的任何常规的旋转工具或机械设备的电传动装置、液压传动装置、气动线路传动装置或机械传动装置通过。如下文中更详细地描述的，电动机——即，电动伺服电机6——在两个旋转方向上控制轴3以移动工具夹持盘5，根据本专利技术，电动伺服电机6还用于解锁工具夹持盘5并且随后在工具夹持盘5角移位至不同的工具位置时将工具夹持盘5锁定。转台包括用于在工具的任意工作位置处稳定地定位转台的锁定构件。如在现有技术中已知的，这些锁定构件包括：第一齿环或齿轮10，所述第一齿环或齿轮10由环形本体11承载，所述环形本体11刚性地连接至转台的基座本体1；第二齿环或齿轮12，第二齿环或齿轮12与第一齿环或齿轮10同轴并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工具夹持器转台，所述工具夹持器转台包括：固定的基座本体(1)，所述固定的基座本体(1)具有沿纵向轴线(X‑X)延伸的腔(2)；工具夹持盘(5)，所述工具夹持盘(5)能够围绕与所述纵向轴线(X‑X)同轴且重合的旋转轴线沿两个旋转方向相对于所述固定的基座本体(1)旋转，所述工具夹持盘(5)安装至沿着所述纵向轴线(X‑X)延伸的轴(3)的端部；第一圆柱环形本体(15)，所述第一圆柱环形本体(15)键连接至所述轴(3)并且于所述轴(3)上、仅在第一轴向位置和第二轴向位置之间抵抗作用在所述第一圆柱环形本体(15)与所述工具夹持盘(5)之间的弹性装置(16)沿轴向自由滑动；第二圆柱环形本体(20)，所述第二圆柱环形本体(20)也键连接至所述轴(3)并且能够相对于所述轴(3)旋转，所述第二圆柱环形本体(20)具有布置在所述第二圆柱环形本体(20)的相对于所述工具夹持盘(5)而言的近端的前表面的圆周上的多个对称的凸轮轮廓(17、17a、17b、17c、17d)；锁定构件(14、10、12)，所述锁定构件(14、10、12)用于在所述第一圆柱环形本体(15)处于所述第一圆柱环形本体(15)的第一轴向位置时将所述工具夹持盘(5)相对于所述固定的基座本体(1)锁定，并且用于在所述第一圆柱环形本体(15)处于所述第一圆柱环形本体(15)的第二轴向位置时将所述工具夹持盘(5)解锁，所述第一圆柱环形本体(15)具有多个凸轮从动件(18)，所述多个凸轮从动件(18)的正面与所述第二圆柱环形本体(20)的相应的对称的凸轮轮廓(17、17a、17b、17c、17d)相接合，由于所述第二圆柱环形本体(20)的角位移，所述凸轮从动件和所述凸轮轮廓引起所述第一圆柱环形本体(15)在所述轴(3)上沿两方向轴向地移动；以及电动伺服电机(6)，所述电动伺服电机(6)动力学地连接至所述第二圆柱环形本体(20)以在与所述轴(3)同轴的两个旋转方向上赋予所述第二圆柱环形本体(20)角位移，其特征在于，所述第一圆柱环形本体(15)动力学地连接(34,35)至管状的辅助轴(36)，所述辅助轴(36)与所述轴(3)同轴，并且具有启用后用以锁定所述第一圆柱环形本体(15)的旋转的制动装置(38)。...

【技术特征摘要】
2015.09.28 IT 1020150000557331.一种工具夹持器转台，所述工具夹持器转台包括：固定的基座本体(1)，所述固定的基座本体(1)具有沿纵向轴线(X-X)延伸的腔(2)；工具夹持盘(5)，所述工具夹持盘(5)能够围绕与所述纵向轴线(X-X)同轴且重合的旋转轴线沿两个旋转方向相对于所述固定的基座本体(1)旋转，所述工具夹持盘(5)安装至沿着所述纵向轴线(X-X)延伸的轴(3)的端部；第一圆柱环形本体(15)，所述第一圆柱环形本体(15)键连接至所述轴(3)并且于所述轴(3)上、仅在第一轴向位置和第二轴向位置之间抵抗作用在所述第一圆柱环形本体(15)与所述工具夹持盘(5)之间的弹性装置(16)沿轴向自由滑动；第二圆柱环形本体(20)，所述第二圆柱环形本体(20)也键连接至所述轴(3)并且能够相对于所述轴(3)旋转，所述第二圆柱环形本体(20)具有布置在所述第二圆柱环形本体(20)的相对于所述工具夹持盘(5)而言的近端的前表面的圆周上的多个对称的凸轮轮廓(17、17a、17b、17c、17d)；锁定构件(14、10、12)，所述锁定构件(14、10、12)用于在所述第一圆柱环形本体(15)处于所述第一圆柱环形本体(15)的第一轴向位置时将所述工具夹持盘(5)相对于所述固定的基座本体(1)锁定，并且用于在所述第一圆柱环形本体(15)处于所述第一圆柱环形本体(15)的第二轴向位置时将所述工具夹持盘(5)解锁，所述第一圆柱环形本体(15)具有多个凸轮从动件(18)，所述多个凸轮从动件(18)的正面与所述第二圆柱环形本体(20)的相应的对称的凸轮轮廓(17、17a、17b、17c、17d)相接合，由于所述第二圆柱环形本体(20)的角位移，所述凸轮从动件和所述凸轮轮廓引起所述第一圆柱环形本体(15)在所述轴(3)上沿两方向轴向地移动；以及电动伺服电机(6)，所述电动伺服电机(6)动力学地连接至所述第二圆柱环形本体(20)以在与所述轴(3)同轴的两个旋转方向上赋予所述第二圆柱环形本体(20)角位移，其特征在于，所述第一圆柱环形本体(15)动力学地连接(34,35)至管状的辅助轴(36)，所述辅助轴(36)与所述轴(3)同轴，并且具有启用后用以锁定所述第一圆柱环形本体(15)的旋转的制动装置(38)。2.根据权利要求1所述的工具夹持器转台，其特征在于，所述第二圆柱环形本体(20)具有肋(28)，所述肋(28)朝向所述工具夹持盘(5)轴向突出并且在圆周的给定弧度(β)上延伸，连接至所述工具夹持盘(5)的所述轴(3)联接至具有前肩部(29)的所述第一圆柱环形本体(15)，所述前肩部(29)面向所述第二圆柱环形本体(20)并且在圆周的给定弧度(α)上延伸，所述前肩部(29)的圆周在径向上与从所述第二圆柱环形本体(20)沿轴向向外突出的所述肋(28)的圆周在未被所述肋覆盖的弧度部分中重合，所述肋(28)的圆周端部(30、31)和所述肩部的圆周端部(32，33)限定各自的抵接部，以便当所述抵接部相互接合时，所述抵接部适于将由所述伺服电机(6)产生的角位移传递...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰科·德贝尔纳迪，
申请(专利权)人：迪普马自动化公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT