机器改进制造技术

本发明专利技术涉及电和／或数据从／到机床（２００）的固定部分到／从装配在机床（２００）主轴（２１０）中的辅助装置（１００）的传输。第一电链路或接口１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ提供了固定部分（２００）和主轴（２１０）之间的电连通，并且第二电链路或接口（３）在辅助装置装配区域（２３０）处提供了到第一电链路的电连接。第二链路（３）为电触点的形式。本发明专利技术可以扩展到用于装配到机床主轴（２１０）的辅助装置柄（３６０），并且还可以扩展到连接到所述柄（３６０）的例如测量探针形式的辅助装置（１００）。（*该技术在2023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】
本专利技术涉及机器例如机床内部电和/或数据的传输，尤其涉及但不限于用于向例如在机器主轴上安装的测量探针的电辅助装置供电并与之数据通信的装置。
技术介绍
当电辅助装置如测量探针位于通常用于刀具的机床主轴中时，很难向该辅助装置供电并且向和/或从该辅助装置提供信号通路。电池具有的寿命有限，尤其是在出现较大数量的探测数据无线传输到远程接收器上时。另外也不希望在机器的主轴周围装配额外的供电或数据传输部件，因为这些部件会干扰随后设置在主轴中的刀具，或者这些部件可能会与工件或自动刀具变换机构发生碰撞。在美国专利US 4,339,714中显示了一个机器的实例，该机器包括装配在主轴周围的部件，它们用于向机器供电并且从机器传输信号。在美国专利US 5,791,836和4,536,661中显示了其它类似的设备。在US5109223中公开了用于在机床内部提供信号通路的配置。该公开显示了一个机床主体，它具有第一感应链路形式的通到旋转主轴的信号通路。还显示了位于主轴和测量探针之间跨过锥柄(5)最宽部的第二感应链路。探针安装到柄上。在该专利中第二链路的配置不适于现代机床，因为锥的基座中很宽的区域在使用刀具时会由于例如高刀具侧向载荷和高主轴转速而受到很高的压力。该第二链路的位置意味着它容易与插入柄夹具和从柄夹具中拆卸的刀具柄发生碰撞。因此机床制造厂家很难成功地适应其现有的机器设计以包含图示配置。同样，新设计要求额外的加固以补偿由图示的第二感应链路造成的薄弱之处。另外，如果链路过小，它们将不能传输足够的电。所以看上去必须将第二链路置于锥柄的较大端以使其尺寸最大化。此外，在小型工具柄(比如说，30mm的直径或更小)上的使用将是不实际的，因为柄上的链路太小而不能传输足够的电。为使感应链路有效地运行，在US5109223中提及的铁氧体元件不应该由可磁化材料(例如柄的金属表面)隔开。因此，为进行有效的操作，就必须在柄上的链路上形成柄表面的阻断。这样的阻断必须密封起来。在专利US 5,109,223中图1所示应力位置处的机床操作环境中，将非金属部件密封到金属部件上是很困难的。该文件中图1的配置要求工具柄和主轴之间的相对的方位。这样的方位并非在机床上总是可能的。图2的配置要求在柄上的上述高应力位置处具有环状凹槽。US5109223中并未考虑向探针输电。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种机床，包括固定部分和可相对于该固定部分旋转的主轴，主轴具有柄接收区域，它用于可松开地接收刀具或其它机床辅助装置的柄，还包括固定部分和主轴之间的第一电链路，且第二电链路的一部分在柄接收区域处与第一链路电连接，从而在使用中提供主轴和柄之间可断开的电链路，其特征在于，第二链路的该部分采用至少一个电触点的形式。在该说明书中，电触点是提供物理传导触点并因此经过电链路而生成传导通路的任意部件。在说明书中，第一链路被描述为第一个元件，并且第二链路被描述为第三个元件。根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于可松开地将机床刀具或其它机床辅助装置装配到机床主轴的机床柄，它包括为至少一个电触点形式的电链路部分。根据本专利技术的第三方面，提供了一种机床辅助装置，具有可松开地将辅助装置装配到机床主轴上的柄，该柄包括至少为一个电触点形式的电链路，该辅助装置经由该至少一个电触点供电和/或具有一个信号通路。根据本专利技术的第四方面，提供了一种机床，包括固定部分、可相对于该固定部分旋转且具有柄接收区域的主轴、可松开地接收到柄接收区域的柄以及连接到柄上的机床辅助装置，并且包括固定部分和主轴之间的第一电链路和在柄接收区域的第二链路，第二链路与第一链路电连通，从而在使用中提供主轴和柄之间可断开的电连接而向辅助装置提供电和信号，其中第二链路形成两个部分，另一个部分装配到主轴上，另一部分装配到柄上，其中每个部分都具有至少一个互补的触点用于两个部分之间的电连通。本专利技术也可以扩展到如权利要求所述的测量探针。优选地，上述链路用于向辅助装置供电。上述链路最好用于向和/或从辅助装置传输信号。附图说明现在将参照附图描述本专利技术，其中 图1显示了机床主轴的典型配置，机床主轴用于向安装在其上的辅助装置供电和向辅助装置和从辅助装置供应数据传输；图2-11显示了用于向主轴供电并且用于向主轴传输数据或从主轴接收数据的装置的不同实施例；图12和13显示了用于沿主轴运送电和信号的装置；和图14-24显示了用于从主轴向安装在主轴上的辅助装置供电或接收/传输数据的装置的不同实施例。具体实施例方式参见图1，图中显示了机床200的一部分，它具有直接由电机220驱动的主轴210。主轴210中锥形外壳230形式的空腔或柄接收区域用于夹持刀具或如本图所示的测量探针100。现代机床具有自动刀具变换器。也可以使用其它的辅助装置代替刀具。所有的装置都将安装到标准的工具柄360上。大多数标准工具柄是锥形(截锥体)配置。使用该专利技术，就能使用一个转盘的刀具连同一个或多个辅助装置，并由程序选择正确的刀具/辅助装置。在将要执行测量操作时，将从转盘中选择测量探针形式的辅助装置并且将它自动装配到主轴中。机器可以移动到所需位置并且可以通过主轴的平移运动或(如果探针自身可以移动的话)通过保持主轴静止并操纵探针而对工件进行测量。为了通过旋转部件(在这种情形下为可连续旋转的主轴210)向测量探针100或机床200上的其它部件提供电和信号通路，需要具有三个元件。第一个元件是固定机器200和主轴210之间的电链路，它用于穿过旋转接口提供电和/或信号连接，第二个元件是沿着主轴210的通路，第三个元件是从主轴到探针100或位于柄接收区域230处的其它辅助装置的可断开电链路。具有多个可以放置该第一个元件(下面将详细描述其变例)的位置，其实例如图1中以圆圈圈起来的标记1a、1b、1c、1d所示。位置1a已经由点划线图示并且提供了一个旋转链路，它给出了一个信号通路S、电源P和(在这种情况下)底盘回路E。标记1b显示了第一个元件的另一个可能的位置。在位置1b处，机器与其主轴之间的链路可能形成于电机220内部，并采取如下所述定子和转子线圈的形式。标记1c和1d显示了第一个元件的其它可能的位置，第一个元件可以采取下面所述任意一种链路的形式并且具有完全封闭的好处。标记2指示了第二个元件，即沿着主轴连接第一和第三个元件的电和信号通路。下面描述了该部件的可替换实施例。标记3也指示了第三个元件，即主轴210和探针100或其它辅助装置之间链路的位置。下面也描述了该部件的替换方案。图2-11显示了从静止的机器200向在这种情形下为主轴210的旋转部件提供电和信号链路的各种方式。图2显示了一种集电环配置，它具有两个环222和两个电刷225，一个用于供应与信号结合的电(P+S)，一个用于形成公共回路E。电和信号供应用于经由绝缘通路I沿着主轴传输并且由主轴的其余部分形成公共回路E。三个或更多的集电环可以用于例如分离的电和信号通路。图3显示了感应旋转变压器形式的另一种机器到主轴的链路。在该变例中，交流电经过静电变压器绕组235并由旋转线圈230获得。在该配置中仅使用了一组绕组，但是可以使用更多的绕组，例如使用一对绕组。在本配置中，电P和信号S结合在交流电中，交流电经由绝缘主轴轨道I发送到辅助装置100并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机床，包括固定部分和可相对于该固定部分旋转的主轴，主轴具有柄接收区域，它用于可松开地接收刀具或其它机床辅助装置的柄，还包括固定部分和主轴之间的第一电链路，且第二电链路的一部分在柄接收区域处与第一链路电连接，从而在使用中提供主轴和柄之间可断开的电链路，其特征在于，第二链路的该部分采用至少一个电触点的形式。

【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：大卫科林伍德，格拉汉姆理查德福格森，蒂莫西唐纳德海特，蒂姆普利斯蒂吉，克利夫埃斯蒙德哈伍德伦顿，爱德华斯托特，大卫肯尼斯托玛斯，
申请(专利权)人：瑞尼斯豪公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]