机床的电力驱动系统及其运转方法技术方案

本发明专利技术涉及一种机床的电力驱动系统及其运转方法，其通过驱动滑轮将主轴马达的动力直接传递至主轴，从而可提高动力传递效率，根据本发明专利技术的机床的电力驱动系统，可包括：壳体；中空管形态的主轴，其在壳体沿前后方向延长，以可相对于壳体进行旋转的形式设置；驱动滑轮，其固定地设置于主轴的后方部外侧；主轴马达，其使得驱动滑轮旋转；卡盘，其设置于主轴的前端部，配备有夹紧被加工物的钳口；牵引杆，其以可沿前后方向进行直线运动的形式设置于主轴的内侧，前端部以可沿前后方向进行直线运动但不可进行相对旋转运动的形式与卡盘连接；运动变换装置，其获得驱动滑轮的旋转力的传递，变换为牵引杆的前进后退运动；卡盘锁定单元，其相对于壳体限制或解除卡盘的旋转运动；离合器单元，其以可前进后退的形式设置于主轴的前方部和卡盘的后方部之间，将主轴与卡盘连接或以可对于卡盘进行相对旋转的形式分离；以及编码器单元，其检测驱动滑轮的旋转位置。其检测驱动滑轮的旋转位置。其检测驱动滑轮的旋转位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机床的电力驱动系统及其运转方法


[0001]本专利技术涉及一种机床，更为详细地，涉及一种机床的电力驱动系统及其运转方法，其在加工机械制品的车床使用离合器装置，可将驱动主轴的马达的动力有选择地传递至旋转系统，所述旋转系统包括用于执行被加工物的夹紧及松开动作的牵引杆及主轴。

技术介绍

[0002]通常，机床包括被加工物和加工工具，固定其中一个时，另一个进行旋转，从而得以对被加工物的形状进行加工，根据旋转部可区分为车床和铣床。
[0003]车床是通过在加工工具停止的状态下使得被加工物旋转的方式构成，一般包括固定被加工物的卡盘和用于驱动卡盘的牵引杆、使得牵引杆和卡盘、被加工物旋转的主轴。
[0004]现有的车床为了驱动牵引杆和主轴而需要分别独立的驱动系统，牵引杆主要适用液压系统，主轴适用电力系统。通过液压式运转的现有的牵引杆问题在于，驱动部复杂，不仅无法控制卡盘抓紧被加工物的力，而且效率低下。由此，为了将现有的液压式系统替换为电力系统而持续努力开发电力驱动系统，其适用导螺杆并将电动机的旋转力变换为牵引杆的推力。
[0005]通常，这样的机床的电力驱动系统通过离合器装置的运转，有选择地将主轴与壳体和驱动要素(例如，驱动滑轮)连接，从而执行被加工物的夹紧动作(夹紧操作模式)和被加工物的加工动作(主轴操作模式)。
[0006]但是，现有技术问题在于，使得主轴旋转的马达的动力通过离合器装置传递至主轴，因此马达的动力无法完整地传递至主轴，从而动力传递效率低下。
[0007]此外，现有技术问题在于，对于某个被加工物执行主轴操作模式并对被加工物进行加工后，主轴停止时无法正确地知道主轴的位置，因此在通过使得与主轴咬合的离合器装置的构成要素进行直线移动而切换为夹紧操作模式时，产生构成于离合器装置的锯齿形状的锯齿未正确地啮合的情况，相反地，在夹紧操作模式中对被加工物进行夹紧后，切换为主轴操作模式时也发生锯齿形状的锯齿未正确地啮合的情况。在此状态下，如果主轴以高速旋转，则发生驱动要素的旋转力未通过离合器装置正确地传递至主轴的情况，从而产生震动或噪音、加工不良的问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术用于解决如上所述的现有的问题，其目的在于，提供一种机床的电力驱动系统及其运转方法，机床的电力驱动系统通过驱动滑轮将主轴马达的动力直接传递至主轴，从而可提高动力传递效率。
[0009]本专利技术的另一个目的在于，提供一种机床的电力驱动系统及其运转方法，其实时正确地检测离合器单元的锯齿的位置并切换操作模式时，可正确地实现离合器装置的锯齿的齿形间的结合。
[0010]根据用于实现上述目的的本专利技术的机床的电力驱动系统，可包括：壳体；中空管形
态的主轴，其在壳体沿前后方向延长，以可相对于壳体进行旋转的形式设置；驱动滑轮，其以固定于主轴的形式设置于主轴的后方部外侧；主轴马达，其使得驱动滑轮旋转；卡盘，其设置于主轴的前端部，配备有夹紧被加工物的钳口；牵引杆，其以可沿前后方向进行直线运动的形式设置于主轴的内侧，前端部以可沿前后方向进行直线运动但不可进行相对旋转运动的形式与卡盘连接；运动变换装置，其获得驱动滑轮的旋转力的传递，变换为牵引杆的前进后退运动；卡盘锁定单元，其相对于壳体限制或解除卡盘的旋转运动；离合器单元，其以可前进后退的形式设置于主轴的前方部和卡盘的后方部之间，将主轴与卡盘连接或以可进行相对旋转的形式与卡盘分离；以及，编码器单元，其检测驱动滑轮的旋转位置。
[0011]离合器单元可包括：固定部件，其固定于卡盘C的后方面；旋转部件，其固定于主轴的前端部，可旋转地连接于固定部件；固定离合器，其固定于固定部件的后方，沿圆周方向形成有锯齿形状的前方锯齿；可动离合器，其以沿前后方向可移动的形式设置于旋转部件的前方，沿圆周方向形成有锯齿形状的后方锯齿，后方锯齿与前方锯齿啮合的同时限制旋转部件对于固定部件的相对旋转；以及离合器运转部件，其使得可动离合器沿前后方向移动。
[0012]离合器运转部件可包括：活塞，其设置于活塞收容槽内侧，通过向活塞收容槽内侧供给的空气压力向后方移动的同时，将可动离合器向后方推开，所述活塞收容槽形成于固定部件；离合器弹簧，其对可动离合器的前方施加弹力；以及活塞轴承，其配置于可动离合器和活塞之间，相对于活塞可旋转地支撑可动离合器。
[0013]卡盘锁定单元可包括：固定销，其以朝向卡盘进行直线往返运动的形式设置于壳体的前方，前端部插入至形成于固定部件或卡盘的外周面的锁定槽内侧；销致动器，其使得固定销进行直线往返运动。
[0014]在固定部件形成有空气压力流路，其从活塞收容槽延长至锁定槽，在固定销形成有空气供给流路，其在固定销插入锁定槽内侧时与空气压力流路连通，空气供给流路与外部的空气供给装置连接，从而向空气压力流路供给空气。
[0015]此外，在固定部件以连通至锁定槽的形式形成有润滑油流路，在固定销形成有润滑油供给流路，其在固定销插入锁定槽内侧时与润滑油流路连通，润滑油供给流路与外部的润滑油供给装置连接，从而可以向润滑油流路供给润滑油。
[0016]根据本专利技术的一个形态，运动变换装置可包括：导螺杆，其在外面形成有螺旋形螺纹，固定地形成于牵引杆；运载部件，其在内周面形成有与导螺杆的螺纹螺旋结合的螺纹并结合于导螺杆的外侧；以及旋转力传递单元，其将驱动滑轮的旋转力传递至运载部件。
[0017]旋转力传递单元包括：环形的驱动部件，其固定地连接于驱动滑轮；多个驱动销，其以向半径方向内侧凸出的形式设置于驱动部件，向运载部件传递旋转力，在运载部件的外面形成有长孔形的齿隙槽，驱动销的前端部以沿圆周方向可移动一定量的形式插入长孔形的齿隙槽。
[0018]编码器单元可包括：第一编码器滑轮，其设置于驱动滑轮的后方部；第二编码器滑轮，其可旋转地设置于壳体；编码动力传递带，其缠绕地设置于第一编码器滑轮和第二编码器滑轮，将第一编码器滑轮的旋转力传递至第二编码器滑轮；编码器，其轴结合于第二编码器滑轮的中心部并检测旋转位置，将检测出的位置信号传送至控制主轴马达的旋转的控制部。
[0019]运转根据本专利技术的机床的电力驱动系统的方法可包括如下步骤。
[0020]步骤S1，根据通过编码器单元检测出的位置信息，使得驱动滑轮及主轴、离合器单元旋转，从而将与卡盘锁定单元结合的离合器单元对齐至初始位置；
[0021]步骤S2，运转卡盘锁定单元并相对于壳体固定卡盘；
[0022]步骤S3，运转离合器单元并将主轴与卡盘分离，从而成为主轴可相对于卡盘进行相对旋转的状态；
[0023]步骤S4，向主轴马达供给电源并使得驱动滑轮及主轴、运动变换装置沿松开方向旋转，钳口夹紧被加工物；
[0024]步骤S5，向主轴马达供给电源并使得驱动滑轮及主轴、运动变换装置沿夹紧方向旋转，钳口夹紧被加工物；
[0025]步骤S6，根据通过编码器单元检测出的位置信息，使得驱动滑轮及主轴、运动变换装置旋转一定量，从而调整离合器单元的位置，以便使得离合器单元的锯齿间的结合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种机床的电力驱动系统，其特征在于，包括：壳体(10)；中空管形态的主轴(20)，其在壳体(10)沿前后方向延长，以可相对于壳体(10)进行旋转的形式设置；驱动滑轮(30)，其以固定于主轴(20)的形式设置于主轴(20)的后方部外侧；主轴马达，其使得驱动滑轮(30)旋转；卡盘(C)，其设置于主轴(20)的前端部，配备有夹紧被加工物的钳口(J)；牵引杆(40)，其以可沿前后方向进行直线运动的形式设置于主轴(20)的内侧，前端部以可沿前后方向进行直线运动但不可能进行相对旋转运动的形式与卡盘(C)连接；运动变换装置，其获得驱动滑轮(30)的旋转力的传递，变换为牵引杆(40)的前进后退运动；卡盘锁定单元，其相对于壳体(10)限制或解除卡盘(C)的旋转运动；离合器单元，其以可前进后退的形式设置于主轴(20)的前方部和卡盘(C)的后方部之间，将主轴(20)与卡盘(C)连接或以可进行相对旋转的形式与卡盘(C)分离；以及编码器单元，其检测驱动滑轮(30)的旋转位置。2.根据权利要求1所述的机床的电力驱动系统，其特征在于，离合器单元包括：固定部件(71)，其固定于卡盘(C)的后方面；旋转部件(72)，其固定于主轴(20)的前端部，可旋转地连接于固定部件(71)；固定离合器(81)，其固定于固定部件(71)的后方，沿圆周方向形成有锯齿形状的前方锯齿(81a)；可动离合器(82)，其以可沿前后方向移动的形式设置于旋转部件(72)的前方，沿圆周方向形成有锯齿形状的后方锯齿(82a)，后方锯齿(82a)与前方锯齿(81a)相啮合的同时，限制旋转部件(72)对于固定部件(71)的相对旋转；以及离合器运转部件，其使得可动离合器(82)沿前后方向移动。3.根据权利要求2所述的机床的电力驱动系统，其特征在于，离合器运转部件包括：活塞(83)，其设置于活塞收容槽(71c)内侧，通过向活塞收容槽(71c)内侧供给的空气压力向后方移动的同时，将可动离合器(82)向后方推开，所述活塞收容槽(71c)形成于固定部件(71)；离合器弹簧(85)，其对可动离合器(82)的前方施加弹力；以及活塞轴承(84)，其配置于可动离合器(82)和活塞(83)之间，相对于活塞(83)可旋转地支撑可动离合器(82)。4.根据权利要求3所述的机床的电力驱动系统，其特征在于，卡盘锁定单元包括：固定销(61)，其以朝卡盘(C)方向进行直线往返运动的形式设置于壳体(10)的前方，前端部插入至锁定槽(71b)内侧，其中，锁定槽(71b)形成于固定部件(71)或卡盘(C)的外周面；以及销致动器(62)，其使得固定销(61)进行直线往返运动。5.根据权利要求4所述的机床的电力驱动系统，其特征在于，在固定部件(71)形成有空气压力流路(71d)，其从活塞收容槽(71c)延长至锁定槽(71b)；
在固定销(61)形成有空气供给流路(61a)，其在固定销(61)插入锁定槽(71b)内侧时与空气压力流路(71d)连通，空气供给流路(61a)与外部的空气供给装置连接，从而向空气压力流路(71d)供给空气。6.根据权利要求4所述的机床的电力驱动系统，其特征在于，在固定部件(71...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹镛善，具本生，
申请(专利权)人：瞰夹具有有限公司，
类型：发明
国别省市：