机床附件和机床制造技术

披露了通过机床主轴柄传输电力和／或信号。所述柄上的接头（３４０）可连接到主轴（２１０）上的轨道（２４／２２）。当所述柄在未知方向上插入所述主轴时，可用电路（例如图１５）确定所述接头相对于所述轨道的的方向。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在例如机床这样的机器内的电力和/或数据的传输，更具体地涉及(但不仅涉及)向电气附件供电和与其进行数据通信的装置，所述电气附件例如为装在机器主轴上的测量探针。
技术介绍
当例如测量探针这样的电气附件布置在通常用作刀具的机床主轴上时，难以向所述附件供电，也难以提供到达和/或来自所述附件的信号通道。电池具有有限寿命，特别是向远程接收器无线传输大量探测数据时更是如此。同样，不希望在机器主轴周围安装具有额外电源或者数据传输的元件，这是因为这些元件会干涉以连续方式布置在主轴中的刀具，或者这些元件可能会与工件或者自动换刀机构相碰撞。美国专利No.4,339,714中显示了一个包括安装在主轴周围的元件的机器的一个示例，所述元件向所述机器供电，并用于传输来自机器的信号。其它类似的设备显示在美国专利No.5,791,836和No.4,536，661中。美国专利No.5,109,223公开了一种在机床内提供信号通道的一种布置。所述公开内容显示了机床主体具有一个以第一电感链路的形式到达可转动的主轴的信号通道。此外还显示了在所述主轴和测量探针之间横跨锥柄(5)的最宽部分的第二电感链路。探针安装在所述柄上。在该专利中第二链路的布置不适合于现代机床，这是因为使用刀具时，由于例如高的刀具侧面加载以及高的主轴速度，所述圆锥的基座上的大面积高度受压。该第二链路的位置意味着，其可能受到正插入的刀具柄的碰撞，并可能从柄固定器上移开。因此，车床制造商将难以成功地改装其现有的机器设计以便结合所示的布置。同样，新设计也将需要另外加固件以便补偿由所示第二电感链路产生的缺点。并且，如果链路太小，那么它们将不能传输足够的电力。因此，看起来有必要将第二链路布置在锥柄的较大端，以使其尺寸最大。此外，在小工具柄(例如直径小于或等于30mm)上使用第二链路将不是个实用的建议，这是因为柄上的链路将过小，以至于不能传输足够的电力。为了使电感链路有效地运行，不应该用可磁化的材料(例如所述柄的金属表面)来分离美国专利No.5,109,223所提及的铁氧体元件。因此为了有效运行，在柄上的链路处，必须在柄的表面上形成遮断。这种遮断必须被密封住。在美国专利No.5,109,223的图1中所示的机床运行环境中的受压位置处，使非金属元件和金属元件形成密封非常困难。该专利中图1的布置要求在工具柄和主轴之间相对定向。这种定向在机床中并不总能做到。图2的布置要求在前述高度受压位置处的柄中具有环形槽。美国专利No.5,109,223中并未设想向探针传输电力。国际专利申请No.PCT/GB2003/001677中所示的实施例解决以上问题，但并没有显示下列各项。
技术实现思路
按照本专利技术，提供了一种机床附件，包括柄，用于以可松开的方式将所述附件连接到机床的主轴上，所述柄能够沿多个方向连接在主轴上，并具有用于和所述主轴上的互补电接头(electrical contact)电气通信的电接头，所述附件还包括用于确定所述柄的接头相对于所述主轴上的互补接头的方向的电路。本说明书中，电接头是提供物理导电接触从而产生通过电链路的导电通路的任何部件。第一链路描绘为本说明书中的第一元件，第二链路描绘为第三元件。本专利技术涉及一种机床柄，所述机床柄用于将车床刀具或其它机床附件按可松开的方式安装到机床主轴上，所述机床柄包括以多个电接头形式的电链路的一部分，所述电接头如此布置使得每个电接头能够连接到所述主轴的柄接受区域上的多个互补接头中的任一接头上。本专利技术涉及一种机床，该机床包括静止元件、具有柄接受区域的主轴、能够相对于所述主轴的任何方向或多个方向按可松开的方式容纳于所述柄接受区域的的柄、以及连在所述柄上的机床附件，还包括所述静止元件和所述主轴之间的第一电链路以及在所述柄接受区域的第二电链路，所述第二链路与所述第一链路电气通信，用以在所述主轴和所述柄之间提供可断开的电链路，以将电力或者信号提供给所述附件，其中，所述第二链路形成两个部分，一部分装在所述主轴上，另一部分装在所述柄上，其中，每个部分都具有用于在所述两个部分之间进行电气通信的多个互补接头，还具有电路，用于确定所述一部分的多个电接头中哪个接头与所述另一部分的多个电接头中的哪个接头进行连接。本专利技术也涉及适用于上述机床或柄的测量探针。优选地，上述的所述链路用于向所述附件供电。优选地，所述链路用于将信号传输给所述附件和/或从所述附件传输信号。附图说明现将参看附图说明本专利技术，附图中图1显示机床主轴的典型布置，所述主轴适用于向安装在其上的附件供电，以及将数据传输给所述附件和从所述附件传输数据；图2～11显示装置的各种实施例，所述装置用于供电给所述主轴，并且用于向所述主轴传输数据或者接收来自所述主轴的数据；图12和13显示用于沿主轴传输电力和信号的装置；图14a显示的装置用于从主轴供应电力和接收/发送数据到装于所述主轴的附件上；图14b显示如14a所示的装置的可选布置；图15显示图14所示装置的一部分、以及用于确定主轴中柄的方向的电路；图16显示图14所示装置的一部分、以及包含于使用电力和信号的附件中的电路；图17a显示装置的另一实施例，所述装置用于从主轴供应电力和接收/发送数据到附件上；图17b显示图17a所示装置的局部俯视图；图18显示的装置用于从主轴供应电力和接收/发送数据到装于所述主轴的附件上；图19显示和本专利技术一起使用的密封布置。具体实施例方式参看图1，显示的机床200的一部分具有由马达220直接驱动的主轴210。所述主轴210中，锥形外壳230形式的空腔或柄接受区域用于保持刀具，或者保持如该图所示的测量探针100。现代机床具有自动换刀器。也能用其它附件代替刀具。所有附件将安装在标准工具柄360上。大多数标准工具柄为锥形(截锥体)构造。本专利技术将使用刀具以及一个或多个附件的圆盘传送带，并且将由程序来选择正确的刀具/附件。当要进行测量操作时，将从所述圆盘传送带选择测量探针形式的附件，并自动地将其装到所述主轴上。要么通过所述主轴的平移运动，要么(如果所述探针本身能移动的话)通过保持所述主轴不动而操纵所述探针，机器可移动到期望位置，所述工件能得到测量。为了通过旋转构件(在该情况下是可连续旋转的主轴210)向机床200上的测量探针100或其它附件提供电力或信号通道，需要三个元件。第一元件是静止机器200和主轴210之间的电链路，用于横过旋转界面提供电力和/或信号连接；第二元件是沿主轴210的通道；以及第三元件是可断开的电链路，该链路从所述主轴210到达探针100或柄接受区域230的其它附件。可布置上述第一元件(以下详细说明其各种不同变化)在许多位置处，这些位置的示例如图1中圆圈内参考标记1a、1b、1c和1d所示。位置1a已用点划线示意显示，该位置设置的旋转链路给出了信号通道S、电源P和(本例中)底座回线E。参考标记1b显示所述第一元件的另一可能位置。在该位置1b上，机器与其主轴之间的链路将可能形成在马达220之内，并且将采用如下所述的定子和转子线圈的形式。参考标记1c和1d显示所述第一元件的其它可能位置，所述第一元件可采用下述具有完全封装优点的任何链路的形式。参考数字2表示第二元件，亦即沿着所述主轴连接第一和第三元件的电力和信号通道。该元件的可选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机床附件，其包括柄，用于以可松开的方式将所述附件连接到机床的主轴上，所述柄能够沿多个方向连接在所述主轴上，并具有用于和所述主轴上的互补电接头电气通信的电接头，所述附件还包括用于确定所述柄的接头相对于所述主轴上的互补接头的方向的电路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁詹姆士哈丁，大卫肯尼斯托玛斯，蒂莫西唐纳德海特，
申请(专利权)人：瑞尼斯豪公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]