TWI647055B - 用於加工工件的回轉台 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種用於加工工件的回轉台，回轉台包括主體(11)、旋轉軸(12)、工作臺、第一構件(31)、驅動部(15)、第二構件(32)、第二軸承部(40)和預負荷施加單元(50)，其中，旋轉軸(12)在主體處安裝成能夠透過第一軸承部(20)旋轉；工作臺安裝在旋轉軸(12)處，且工件安裝在工作臺上；第一構件(31)安裝在工作臺的下側以與工作臺一同旋轉；驅動部(15)配置成驅動安裝在主體(11)的中心處的旋轉軸(12)；第二構件(32)與第一構件(31)對應地安裝在主體(11)處；第二軸承部(40)安裝在第一構件(31)與第二構件(32)之間；以及預負荷施加單元(50)配置成向相對於主體支承旋轉軸(12)的第一軸承部(20)施加預負荷。

Description

用於加工工件的回轉台
本發明係關於一種用於加工工件的回轉台，尤指一種能夠起到在支承工件的同時旋轉的回轉台的功能以及以預定角度固定在旋轉狀態的分度(index)工作臺的功能的、用於加工工件的回轉台。
通常，將用於在各種切削方法或非切削方法中使用適當的工具對金屬材料或非金屬材料的形狀進行加工或用於對半成品材料進行精密加工的機器稱作機床。在機床之中，將在加工過程中產生切屑的機床稱作切削機床，並且將在加工過程中不產生切屑的非切削機床稱作塑膠加工機器。切削機床包括車床、銑床、加工中心、鑽床、鏜床、磨床、齒輪加工機、特種加工機等。金屬成形機包括機械壓床、液壓機、切削折彎機、鍛造機、拉絲機等。
放置工件的工作臺安裝在機床處。工作臺通常設計成利用齒條齒輪和小齒輪或蝸輪和蝸桿來旋轉。
在機床中，通常使用的是利用蝸輪和蝸桿的工作臺旋轉設備。
如上所述，在用於傳統機床的工作臺旋轉設備中，由於需要將用於驅動蝸輪和蝸桿的電機的旋轉標度(divide)成用於工作臺旋轉或分度的標度間隔，因此不僅需要如彎曲聯接件的單獨標度設備而且還需要用於測量角度的旋轉編碼器，因此存在結構複雜化和生產成本增加的一些問題。
關於這點，在第1604547號韓國專利中公開了用於機床的回轉台裝置。以及在第2001-0028580號韓國公開專利中公開了用於機床的工作臺分度設備。
在所公開的傳統工作臺分度設備中，由於用於連續旋轉或標度的結構是獨立提供的，所以應使用單獨的工作臺用於旋轉和分度，因此，存在用於加工工件的設定時間增加和工作性降低的一些問題。
在第H06-71542號日本公開專利中公開了標度工作臺。
所公開的標度工作臺包括工作臺本體和轉動台，其中，工作臺本體透過圓柱狀機構進行升降並且具有軸向圓周旋轉受到限制的活塞，轉動台支承在工作臺本體上圍繞軸向圓周分區旋轉，安裝在轉動台處的第一聯接齒輪和固定至工作臺本體的第二聯接齒輪安裝在相同的中心線上，並且透過活塞的下降從上側與第一聯接齒輪和第二聯接齒輪嚙合的第三聯接齒輪連接至活塞。
然而，標度工作臺具有相對複雜的結構，尤其是，儘管在豎直安裝中沒有嚴重的問題，但是在水準安裝中，由於它的元件之間的細小間隙，存在旋轉期間產生振動的問題。
本發明旨在提供一種用於加工工件的回轉台，當安裝有待加工的工件時，該回轉台能夠旋轉或以預定的角度精確且相對牢固地被固定。
此外，本發明旨在提供一種用於加工工件的回轉台，能夠透過向工作臺的旋轉軸的軸承施加預負荷來控制振動和旋轉。
本發明提供一種用於加工工件的回轉台，回轉台包括主體、旋轉軸、工作臺、第一構件、驅動部、第二構件、第二軸承部和預負荷施加單元，其中，旋轉軸在主體處安裝成能夠透過第一軸承部旋轉；工作臺安裝在旋轉軸處且其上安裝有工件；第一構件安裝在工作臺處以與工作臺一同旋轉；驅動部安裝在主體和旋轉軸處以驅動旋轉軸；第二構件與第一構件對應地安裝在主體處；第二軸承部安裝在第一構件與第二構件之間；以及預負荷施加單元配置成將預負荷施加至相對於主體支承旋轉軸的軸承部分。
預負荷施加單元可包括圓柱體部和操作壓力施加部，其中，圓柱體部形成在與第一軸承的外輪的上表面側或下表面側對應的側面，以向軸承的外輪施加預負荷；以及操作壓力施加部將用於操作的操作壓力施加至圓柱體部，使得活塞衝壓第一軸承部的外輪，並且將預負荷施加至第一軸承。
回轉台還可包括工作臺分度單元，工作臺分度單元安裝在第一構件和第二構件下方的工作臺處，以預定角度固定工作臺。
工作臺分度單元可包括鎖定基座構件、鎖定構件、第一操作壓力施加部和第二操作壓力施加部，其中，鎖定基座構件在第一構件和第二構件下方，且位於工作臺與主體之間，並且安裝在工作臺處以與工作臺一起旋轉；鎖定構件安裝在工作臺處，以在鎖定基座構件與第一構件和第二構件之間進行升降，在第一構件與鎖定構件之間形成第一圓柱體部並且在鎖定基座構件與鎖定構件之間形成第二圓柱體部；第一操作壓力施加部安裝在主體處以向第一圓柱體部供應氣壓或液壓，使得鎖定構件下降並與第一構件和第二構件分離，且允許工作臺旋轉；第二操作壓力施加部向第二圓柱體部供應氣壓或液壓，使得鎖定構件上升並聯接至第一構件和第二構件，且使得工作臺的旋轉被固定。
在工作臺分度單元中，彼此聯接的凹凸部分形成在第一構件和第二構件上以及鎖定構件的上表面上，其中，鎖定構件聯接至第一構件和第二構件。
當本發明的用於加工工件的回轉臺上安裝有待加工的工件時，該回轉台能夠使工作臺旋轉或以預定角度固定工作臺，因此，當工件由機床進行加工時，能夠相容地使用該回轉台。
此外，本發明能夠透過向工作臺的旋轉軸的軸承施加預負荷來控制振動和旋轉，並且能夠在分度模式中增強相對於工作臺的旋轉的固定力和精度。
10‧‧‧回轉台
11‧‧‧主體
12‧‧‧旋轉軸
13‧‧‧工作臺
13a‧‧‧通孔
15‧‧‧驅動部
15a‧‧‧蝸輪
15b‧‧‧蝸桿
15c、15d‧‧‧衝壓構件
15e‧‧‧電機
16‧‧‧角度檢測感測器
20‧‧‧第一軸承部
21‧‧‧外輪
22‧‧‧內輪
23‧‧‧輥
31‧‧‧第一構件
31a‧‧‧齒
32‧‧‧第二構件
32a‧‧‧齒
40‧‧‧第二軸承部
50‧‧‧預負荷施加單元
51‧‧‧活塞
52‧‧‧圓柱體部
55‧‧‧操作壓力施加部
55a‧‧‧氣壓或液壓供應管
56‧‧‧預負荷的彈簧
70‧‧‧工作臺分度單元
71‧‧‧鎖定基座構件
72‧‧‧鎖定構件
72a‧‧‧齒
73‧‧‧第二圓柱體部
74‧‧‧第一圓柱體部
76‧‧‧第一操作壓力施加部
77‧‧‧第二操作壓力施加部
80‧‧‧止推軸承
90‧‧‧鎖定基座構件
91‧‧‧固定部
92‧‧‧升降引導部
95‧‧‧彈性構件
96‧‧‧支承構件
圖1是本發明用於加工工件的回轉台的一個實施方式的立體圖。
圖2是示出圖1中所示出的用於加工工件的回轉台的驅動部的剖視圖。
圖3是本發明用於加工工件的回轉台的局部剖視圖。
圖4是示出圖3中所示出的預負荷施加單元的剖視圖。
圖5是本發明用於加工工件的回轉台的另一實施方式的剖視圖。
圖6和圖7是圖5中所示出用於加工工件的回轉台的局部剖視圖，這些圖示出上述回轉台的操作狀態。
圖8是本發明的用於加工工件的回轉台的又一實施方式的剖視圖。
圖9是示出圖8中所示出用於加工工件的回轉台的局部剖視圖，該圖示出上述回轉台的操作狀態。
根據本發明的用於加工工件的回轉台在工件被固定到工作臺的情況下，能夠使工作臺旋轉並且還能夠將工作臺固定在旋轉位置，圖1至圖7中示出了該回轉台的實施方式。
參照圖1至圖3，根據本發明的用於加工工件的回轉台10包括主體11、旋轉軸12和工作臺13，其中，主體11固定並安裝在機床的工作臺等處，旋轉軸12在主體11處安裝成透過第一軸承部20可旋轉，並且工作臺13安裝在旋轉軸12處且其上安裝有工件。根據本發明的用於加工工件的回轉台10還包括第一構件31和驅動部15，其中，第一構件31固定並安裝在工作臺13的下側以與工作臺13一同旋轉，驅動部15安裝在主體11和旋轉軸12處以驅動旋轉軸12。另外，第二構件32與第一構件31對應地安裝在主體11處，並且第二軸承部40安裝在第一構件31與第二構件32之間。用於向支承旋轉軸12的第一軸承部20施加預負荷的預負荷施加單元50安裝在主體11處。
具有用於固定工件的螺絲攻的多個通孔13a形成在工作臺13的安裝有旋轉軸12的上表面上。另外，相對於主體11支承旋轉軸12的第一軸承部20可配置有由輥形成的滾柱軸承，並且第二軸承部40可配置有球軸承、滾柱軸承和軸頸軸承之一，但是本發明不限於此。
驅動部15可包括蝸輪15a、蝸桿15b和電機15e，其中，蝸輪15a安裝在旋轉軸12處；蝸桿15b可旋轉地安裝在主體11處以與蝸輪15a嚙合；以及電機15c使蝸桿15b旋轉。電機15e可以是步進電機或液壓電機，但是本發明不限於此。多個角度檢測感測器16與蝸輪15a的外圓周表面相對應地安裝在主體11處，其中，多個角度檢測感測器16檢測用於工作臺13的分度的從動齒輪的旋轉角度，該從動齒輪與蝸輪15a或電機15e的驅動齒輪嚙合、安裝在蝸桿15b的軸處且還與驅動齒輪嚙合。此外，主體11處還可設置多個 衝壓構件15c和15d(參照圖7和圖8)，多個衝壓構件15c和15d朝向蝸輪15a彈性地偏置蝸桿15b並且防止發生後沖。
如圖3和圖4所示，預負荷施加單元50透過向用於支承旋轉的旋轉軸12的第一軸承部20的外輪21施加外力，而施加基於旋轉軸12的旋轉的預定的預負荷，並且包括具有活塞51的圓柱體部52，圓柱體部52形成在與第一軸承部20的外輪21的上表面側或下表面側相對應的側面處，以向第一軸承部20的外輪21施加預負荷。這裡，當活塞51向前或向後移動時，安裝在旋轉軸12處以支承第一軸承部20的輥23的內輪22不應與活塞51接觸。
預負荷施加單元50具有操作壓力施加部55，操作壓力施加部55使圓柱體部52的活塞51在向外輪21施加預負荷的方向上移動。向第一軸承部20主要施加預定的預負荷的彈簧56可安裝在活塞51的上表面與圓柱體部52的內表面之間。操作壓力施加部55具有安裝在主體11處以向圓柱體部52供應氣壓或液壓的氣壓或液壓供應管55a。雖然未在附圖中示出，但是為了供應氣壓或液壓，氣壓或液壓供應管55a連接至電源，並且氣壓或液壓供應管55a處安裝有閥。
在具有上述配置的回轉台10中，隨著蝸桿15b透過電機15c旋轉，蝸輪15a透過蝸桿15b而旋轉，且工作臺13發生旋轉。此時，由於第二軸承部40支承在安裝於工作臺13處的第一構件31與安裝於主體11處的第二構件32之間，因此能夠增加當工件安裝在工作臺13上時用於抵抗主體11的支承力。另外，在旋轉過程中，根據取決於重量的過程量，由預負荷施加單元50將適當的預負荷施加至第一軸承部20，從而能夠最大限度地減小由於工作臺13的旋轉而導致的振動，並且當重量較大的工件安裝在工作臺13上時，能夠減小根據工作臺13的旋轉的轉矩，並且還能夠穩定地提升旋轉精度。
另一方面，如圖4、圖6和圖7所示，還設置了工作臺分度單元70，工作臺分度單元70安裝在工作臺13處，且位於第一構件31和第二構件32下方，並以預定角度固定工作臺13。
工作臺分度單元70包括鎖定基座構件71，鎖定基座構件71在第一構件31和第二構件32下方且位於工作臺13與主體11之間，並且安裝在工作臺13處以與工作臺13一同旋轉。另外，在工作臺分度單元70中，鎖定構件72安裝在工作臺13處以在鎖定基座構件71與第一構件31和第二構件32之間進行升降。然而，本發明並不局限於上述實施方式，且如圖8和圖9所示， 鎖定基座構件還可包括固定至主體11的固定部91和在鎖定構件72進行升降時引導環狀鎖定構件72的升降引導部92。升降引導部92的內側可以接近於工作臺13或可以滑動。向下(即，朝向鎖定基座構件90)移動鎖定構件72的彈性構件95可安裝在沿著升降引導部92進行升降的鎖定構件72處。當安裝了鎖定基座構件90時，支承鎖定基座構件90的支承構件96可安裝在工作臺13或旋轉軸12處，以防止在鎖定構件72上升時鎖定基座構件90向下凹陷或變形。當安裝將在下文中描述的第二圓柱體部時，鎖定基座構件90的安裝允許容易地安裝用於密封的密封件。
另外，使鎖定構件72下降的第一圓柱體部74設置在第一構件31與鎖定構件72之間，並且使鎖定構件72上升的第二圓柱體部73設置在鎖定構件72與鎖定基座構件71或90之間。
工作臺分度單元70包括第一操作壓力施加部76和第二操作壓力施加部77，其中，第一操作壓力施加部76安裝在主體11處以向第一圓柱體部74供應氣壓或液壓，使得鎖定構件72下降並與第一構件31和第二構件32分離，且使得工作臺13旋轉；第二操作壓力施加部77向第二圓柱體部73供應氣壓或液壓，使得鎖定構件72上升並聯接至第一構件31和第二構件32，並且使得工作臺13的旋轉被固定。第一操作壓力施加部76和第二操作壓力施加部77具有與操作壓力施加部55大致相同的結構。即，設置有液壓供應管，透過該液壓供應管，將氣壓或液壓供應至第一圓柱體部74和第二圓柱體部73，並使其從第一圓柱體部74和第二圓柱體部73排出。
另一方面，彼此聯接以固定工作臺13的旋轉的齒31a、32a和72a形成在第一構件31和第二構件32的下表面以及與第一構件31和第二構件32的下表面聯接的、鎖定構件72的上表面處。齒31a、32a和72a形成在相對於第一構件31和第二構件32的中心和鎖定構件72的中心的徑向方向上，並且以圓周方向佈置。齒31a、32a和72a的數量可根據分度條件調整。
為了在工件固定至工作臺13時將根據本發明的具有上述配置的回轉台10用作回轉台，首先，向第一操作壓力施加部76供應預定氣壓或液壓，以使得鎖定構件72下降並與第一構件31和第二構件32分離，由此使彼此相對應的齒31a、32a和齒72a互相分離。
在該狀態下，當電機15c被驅動時，蝸桿15b和蝸輪15a旋轉，由此工作臺13旋轉。此時，由於第二軸承部40在安裝於工作臺13處的第一 構件31與安裝於主體11處的第二構件32之間進行支承，因此工件安裝在工作臺13處且作用於主體11上的支承力能夠增加。
另外，在旋轉過程中，透過預負荷施加單元50將預負荷施加至第一軸承部50，因此，能夠最大限度地減少由於工作臺13的旋轉而導致的振動。當重量大的工件安裝在工作臺13上時，能夠減小根據工作臺13的旋轉的轉矩。
此外，有意將回轉台10用作分度工作臺時，透過作用於蝸輪15a上的角度檢測感測器16檢測所設置的旋轉角度的同時，向工作臺分度單元70的第二操作壓力施加部77供應相對高的氣壓或液壓，從而使鎖定構件72上升。相應地，第一構件31和第二構件32與鎖定構件72彼此緊密接觸，並且形成在它們相應的側面處的齒31a、32a與齒72a彼此聯接。此時，形成在第一構件31和第二構件32的下表面和鎖定構件72的上表面上的、彼此聯接的齒31a、32a和72a能夠增加它們之間的聯接力，且由此能夠精確地控制回轉台10的位置，即，分度位置。在這個過程中，顯然驅動部15不進行操作。在工作臺13旋轉之後的固定操作中，主體11固定至第二構件32，並且旋轉透過其上施加有固定力的鎖定構件72而被固定。在這個過程中，透過預負荷施加單元50將相對高的預負荷施加至第一軸承部20，從而能夠固定旋轉軸12的旋轉。
另一方面，在施加強的預負荷時防止主體11變形並維持精度的止推軸承80安裝在工作臺13的下部與主體11之間。
如上所述，根據本發明的用於加工工件的回轉台能夠使用於固定工件的工作臺旋轉，並且還能夠以預定角度固定工作臺。因此，能夠同時滿足回轉台和分度工作臺的常規功能。
雖然示出並描述了本發明的一些實施方式，但是本領域技術人員將理解，在不背離本發明的原則和精神的情況下，可對這些實施方式進行改變，本發明的範圍限定於權利要求及它們的等同項中。

Claims (4)

  1. 一種用於加工工件的回轉台，包括：主體(11)；旋轉軸(12)，在所述主體處安裝成能夠透過第一軸承部(20)旋轉；工作臺，安裝在所述旋轉軸(12)處，並且所述工件安裝在所述工作臺上；第一構件(31)，安裝在所述工作臺的下側以與所述工作臺一同旋轉；驅動部(15)，配置成驅動安裝在所述主體(11)的中心處的所述旋轉軸(12)；第二構件(32)，與所述第一構件(31)對應地安裝在所述主體(11)處；第二軸承部(40)，安裝在所述第一構件(31)與所述第二構件(32)之間；預負荷施加單元(50)，配置成向相對於所述主體支承所述旋轉軸(12)的所述第一軸承部(20)施加預負荷；以及工作臺分度單元，所述工作臺分度單元安裝在所述第一構件(31)所述第二構件(32)的下方的所述工作臺處，以預定角度固定所述工作臺；其中，所述工作臺分度單元包括：鎖定基座構件(71)，在所述第一構件(31)和所述第二構件(32)的下方，且位於所述工作臺與所述主體(11)之間，安裝在所述工作臺或所述主體處以與所述工作臺一同旋轉；鎖定構件(72)，安裝在所述工作臺處以在所述鎖定基座構件(71)與所述第一構件(31)和所述第二構件(32)之間進行升降，在所述第一構件(31)與所述鎖定構件(72)之間形成第一圓柱體部(74)，並且在所述鎖定基座構件(71)與所述鎖定構件(72)之間形成第二圓柱體部(73)；第一操作壓力施加部(76)，安裝在所述主體(11)處以向所述第一圓柱體部(74)供應氣壓或液壓，使得所述鎖定構件(72)下降並與所述第一構件(31)和所述第二構件(32)分離，且允許所述工作臺旋轉；以及第二操作壓力施加部(77)，向所述第二圓柱體部(73)供應氣壓或液壓，使得所述鎖定構件(72)上升並聯接至所述第一構件(31)和所述第二構件(32)，並且使所述工作臺的旋轉被固定。
  2. 如請求項1所述之回轉台，其中，所述預負荷施加單元(50)包括：圓柱體部，形成在與所述第一軸承部(20)的外輪的上表面側或下表面側對應的側面，以向所述第一軸承部(20)的外輪施加預負荷；以及操作壓力施加部，向所述圓柱體部施加氣壓或液壓，以使得活塞衝壓所述第一軸承部(20)的外輪，並且向所述第一軸承部(20)施加預負荷。
  3. 如請求項1或2所述之回轉台，其中，彼此聯接的齒形成在所述第一構件(31)和所述第二構件(32)上以及所述鎖定構件(72)的上表面上，其中，所述鎖定構件(72)聯接至所述第一構件和所述第二構件。
  4. 如請求項1或2所述的回轉台，其中，所述鎖定基座構件(90)包括：固定部(91)，固定至所述主體(11)；以及升降引導部(92)，在所述鎖定構件進行升降時引導環狀的所述鎖定構件(72)。
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