CN102672516A - 工作台驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明系有关于一种工作台驱动装置，其主要以一主动力源驱动一回转主轴，于回转主轴上分别形成有左、右螺旋栓，以分别对应组装第一、第二传动齿轮，且回转主轴下方设有一大动力齿轮，以两传动齿轮与大动力齿轮分别对应经变速机构而驱动工作台呈高、低速档运转，续，于回转主轴的外部系对应设有活塞组件，且由回转主轴中心设有管路来对应推动活塞组件作正常运转与背隙消除的动作，藉此，让两传动齿轮可作轴向移动及径向转动，且经各齿轮间啮合传递，达到工作台大小螺旋齿轮间背隙的控制，使工作台回转车削加工时有背隙存在，铣削加工及精密位置控制时背隙消除者。

Description

工作台驱动装置

技术领域

本发明系有关于一种工作台驱动装置，尤其是指一种利用回转主轴可作轴向移动及径向转动的设计，来达到工作台齿轮间背隙消除的功效为发明应用者。

背景技术

按，一般回转式的工作台，于工作台大螺旋齿轮与相啮合的小螺旋齿轮需有齿隙backlash)存在，以避免运转时发热产生干涉，但齿隙的存在会影响铣削加工时工作台定位的角度精度，所以要解决上述间题，即如图9所示，于工作台车削加工时的动力驱动、及铣削加工时工作台的角度定位机能，系为个别分开控制，其系由一主动力电机6带动变速机构61，以让变速机构61驱动工作台62传动，于另一侧再对应设有一伺服电机7驱动工作台角度定位，同时进行背隙消除；而上述的设计，因需设计有2组动力驱动的电机，导致成本高，同时也让整体结构复杂化。

而上述成本高、结构复杂的间题，系可由日本专利特许第3729519号(P 3729519)获得解决的方案，而其内容所揭露的是背隙消除机构设计，主要利用单一动力源驱动工作台，透过背隙消除机构装置的切换，使工作台做回转车削加工时容许有背隙存在，于铣削加工时可消除背隙，其系利用于一轴件上设有两个齿数、模数相同、但齿厚不同的正齿轮，再配合切换装置，达到背隙消除的功能；另外，由于其背隙消除量为固定，无法自动补偿调整、消除各传动齿轮间因节距误差产生的背隙，车削时无平衡驱动的功能。

有鉴于此，本发明人秉持多年该相关行业的丰富设计开发及实际制作经验，特别提供一种工作台驱动装置，来改善先前技术的缺失，以期具有更佳实用价值性的目的者。

发明内容

本发明的主要目的即是为提供一种工作台驱动装置，主要于回转主轴或工作台上进行回转车削、高低速变速控制的变换，其高速、低转速可应用于车削、于低转速时两组传动齿轮可传递双倍扭矩输出，可做背隙消除及精密位置控制，而高、低速回转车削时，不做背隙消除，可避免各传动齿轮间因摩擦发热产生干涉，低速时可做背隙消除，而达到精密位置控制及加工的需求。

为达上述目的，本发明提供一种工作台驱动装置，其特征与功效如下：

其主要以一主动力源驱动一回转主轴，于回转主轴上分别形成有左、右螺旋栓，以分别对应组装第一、第二传动齿轮，且回转主轴下方设有一大动力齿轮，以两传动齿轮与大动力齿轮分别对应经变速机构而驱动工作台呈高、低速档运转，续，于回转主轴的外部系对应设有活塞组件，且由回转主轴中心设有管路来对应推动活塞组件作正常运转与背隙消除的动作，藉此，让两传动齿轮可作轴向移动及径向转动，且经各齿轮间啮合传递，达到工作台大小螺旋齿轮间背隙的控制，使工作台回转车削加工时有背隙存在，铣削加工及精密位置控制时背隙消除者。

附图说明

图1为本发明高速传动的动作示意图；

图2为本发明高速传动局部放大示意图；

图3为本发明低速传动的动作示意图；

图4为本发明低速传动局部放大示意图；

图5为本发明高、低速俯视传动示意图；

图6为本发明背隙消除俯视传动示意图；

图7为本发明背隙消除示意图；

图8为本发明背隙消除的螺栓结合俯视示意图；

图9为现有技术示意图。

主要元件符号说明：

<本发明>

1主动力源           11传动带

2回转主轴           21左螺旋栓

22右螺旋栓          23大动力齿轮

24第一传动齿轮      241弧形孔

25第二传动齿轮      26活塞组件

27轴套              271穿孔

28环槽沟            281贯孔

282管路       29回转接头

3变速机构     30拨片

31旋动齿盘    32小齿盘

33驱动组      4工作台

5螺栓

<现有>

6主动力电机    61变速机构

62工作台       7伺服电机

具体实施方式

为令本发明的技术手段、发明目的及达成功效有更完整及清楚的揭露，兹于下详细说明之，并请一并参阅揭示的附图及元件符号。

首先，请参阅图1～图8所示，为本发明提供一种工作台驱动装置整体架构示意图，其主要系设有一主动力源1对应以一传动带11来带动一回转主轴2，且藉以回转主轴2经由变速机构3而驱动工作台4者，其中：

于该回转主轴2上分别设有左、右螺旋栓21、22及一大动力齿轮23，而左、右螺旋栓21、22上分别对应组装第一、第二传动齿轮24、25，且第一传动齿轮24设有弧形孔241可对应穿设螺栓5而与第二传动齿轮25固定，续于回转主轴2外部对应第一、第二传动齿轮24、25的下方设有活塞组件26，且活塞组件26与回转主轴2之间设有一轴套27，轴套27设有穿孔271，穿孔271对应回转主轴2处形成一环槽沟28，环槽沟28设有一贯穿回转主轴2的贯孔281，再由回转主轴2中心设有管路282连通至贯孔281，再于管路282方设有回转接头29来对应输入压力[可为油压或气压]以令活塞组件26作动；

该变速机构3由A、B、C轴所构成，以藉由A轴上的拨片30带动B、C轴上设有与回转主轴2的第一、第二传动齿轮24、25啮合的旋动齿盘31及与大动力齿轮23的小齿盘32，且经由A轴上所设的驱动组33来选择啮合状态；

藉此，以利用活塞组件26作动而让第一、第二传动齿轮24、25可作轴向移动消除背隙及改变变速机构3啮合状态来达径向的高、低速转动者。

请一并参阅图1～图8所示，本发明的工作台使用时，其系分别有高速档、低速档传动的状态及低速档传动配合背隙消除的机能，以下分别说明叙述：

首先，请一并参阅图1、图2、图5所示，当高速档传动时，其回转主轴2呈顺时针转动，而其藉由变速机构3中的B轴的小齿盘32经由A轴上所设的驱动组33动力下降而与回转主轴2下方的大动力齿轮23相对啮合，而此时，回转主轴2上的第一、第二传动齿轮24、25与C、B轴件相对应的齿轮完全脱离，以让工作台4呈顺时针方向的高速档转动。且此时，在回转主轴2中心所设的回转接头29的压力是释放状态，因此第一、第二传动齿轮24、25与活塞组件26间因自重关系，而没有X间距，而第一、第二传动齿轮24、25呈现无压力状态，同时配合大动力齿轮23与变速机构3B轴的小齿盘32的啮合，以大带动小而可让工作台呈高速转动者。

请一并参阅图3～图5所示，当低速档传动时，其回转主轴2呈顺(反)时针转动，而其藉由变速机构3中B轴的小齿盘32经由A轴上所设的驱动组33动力上升而脱离与回转主轴2下方的大动力齿盘23的啮合状态，以让B、C轴的旋动齿盘31与回转主轴2上的第一、第二传动齿轮24、25啮合，而回转主轴2对应传动B、C轴来驱动工作台4呈低速转动者；此时，在回转主轴2中心所设的回转接头29的压力是释放状态，因此第一、第二传动齿轮24、25与活塞组件26间具有X间距，而第一、第二传动齿轮24、25呈现浮动状态，同时配合较小径的第一、第二传动齿轮24、25与变速机构3B、C轴较大的旋动齿盘31的啮合，以小带动大而可让工作台呈低速转动，使其在低速档传动下，藉由C、B轴件而具有平衡驱动功能且可传递双倍扭矩输出、减少传动机构尺寸，降低加减速时间。

请一并参阅图3、图6～图8所示，当低速档传动配合背隙消除的机能时，先让回转主轴2在不动的状态下，让回转主轴2中心所设的回转接头29经管路282导入压力，其压力来源可为油压或气压的输入，藉由压力经由管路282至回转主轴2的贯孔281，由贯孔281导入环槽沟28，再由环槽沟28经轴套27上的穿孔271而输入至活塞组件26处，以令其推动活塞组件26作动往上移动消除X间距，而此时第一、第二传动齿轮24、25呈现顶紧状态，而在顶紧状态下配合回转主轴2呈低速档转动，让回转主轴2第一、第二传动齿轮24、25藉由回转主轴2上的左、右螺旋栓21、22，作轴向位移及径向转动，而原本与变速机构3中的C、B轴上的齿轮具有每齿间保持有间隙的状态消除，形成以低速传动进行自动补偿调整、消除各传动齿轮间因节距误差产生的背隙；而在背隙消除进行中与低速传动时，其回转主轴2的第一、第二传动齿轮24、25具有顺(逆)转的现象，因此，顶紧状态的第一、第二传动齿轮24、25在转动时，借着螺栓5对应锁固在第一传动齿轮24上的弧形孔241内，以弧形空间让第一、第二传动齿轮24、25间可相对的转动及轴向移动，该第一、第二传动齿轮24、25不会脱离；再者，当低速档转高速档时，系将活塞组件26与第一、第二传动齿轮24、25间的压力释放，而在释压的当时，其第一、第二传动齿轮24、25会呈浮动状态，可自由移动易于切换速度，让浮动状态下的第一、第二传动齿轮24、25与变速机构3中的C、B轴件上的齿轮回复而囓合进行低速转高速传动，而传动时该第一、第二传动齿轮24、25上的螺栓5也会于弧形孔241内承受一扭动的拉力者。

综合上述，该回转主轴可应用于具有高、低档变速切换功能，同时需要背隙消除以达精密位置控制目的的工具机工作台；应用的机械如落地式搪铣床工作台、立式车床工作台、铣车复合加工机工作台等[如图9所示]。

以上所举者仅系本发明的部份实施例，并非用以限制本发明，致依本发明的创意精神及特征，稍加变化修饰而成者，亦应包括在本专利范围之内。

藉由以上所述，该元件的组成与使用实施说明可知，本发明与现有技术相较下，系具有诸多优点，叙述如下：

1、本发明工作台驱动装置，其工作台驱动、角度定位控制均为同一主轴电机，如此可降低构件成本者。

2、本发明工作台驱动装置，可自动补偿调整、消除各传动齿轮间因节距误差产生的背隙。

3、本发明工作台驱动装置，背隙消除的设计结合于回转主轴上，系可减少中间轴配置，达到简化整体机构的设置与组装。

4、本发明工作台驱动装置，只有高、低档位切换，可适用于较宽广的加工速度范围。

5、本发明工作台驱动装置，可做预压力的调整与设定。

6、本发明工作台驱动装置，单一变速机构可应用于高、低转速车削高扭力输出及低速搪铣削的精密位置控制需求。

7、本发明工作台驱动装置，平衡驱动功能可双倍扭矩输出、减少传动机构尺寸，降低加减速时间。

Claims (3)

1.一种工作台驱动装置，其主要系设有一主动力源(1)对应以一传动带(11)来带动一回转主轴(2)，且藉以回转主轴(2)经由变速机构(3)而驱动工作台(4)者，其特征在于：

于该回转主轴(2)上分别设有左、右螺旋栓(21)、(22)及一大动力齿轮(23)，而左、右螺旋栓(21)、(22)上分别对应组装第一、第二传动齿轮(24)、(25)，且第一传动齿轮(24)设有弧形孔(241)可对应穿设螺栓(5)而与第二传动齿轮(25)固定，续于回转主轴(2)外部对应第一、第二传动齿轮(24)、(25)的下方设有活塞组件(26)，且活塞组件(26)与回转主轴(2)之间设有一轴套(27)，轴套(27)上设有穿孔(271)，穿孔(271)对应回转主轴(2)处形成一环槽沟(28)，环槽沟(28)上设有一贯穿回转主轴(2)的贯孔(281)，再由回转主轴(2)中心设有管路(282)连通至贯孔(281)，再于管路(282)上方设有回转接头(29)来对应输入压力以令活塞组件(26)作动；

该变速机构(3)由A、B、C轴所构成，以藉由回转主轴(2)对应传动B、C轴，使B、C轴来驱动工作台(4)，而于B、C轴上设有与回转主轴(2)的第一、第二传动齿轮(24)、(25)啮合的旋动齿盘(31)及B轴上与回转主轴(2)大动力齿轮(23)啮合的小齿盘(32)，且经由A轴上所设的驱动组(33)来选择啮合状态；

藉此，以利用活塞组件(26)作动而让第一、第二传动齿轮(24)、(25)于回转主轴(2)上可作轴向移动及径向转动消除背隙及改变变速机构(3)啮合状态来达径向的高、低速转动者。

2.如权利要求1所述的工作台驱动装置，其特征在于，所述的回转接头(29)为以油压方式输入管路来让活塞组件(26)作动者。

3.如权利要求1所述的工作台驱动装置，其特征在于，所述的回转接头(29)为以气压方式输入管路来让活塞组件(26)作动者。

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