[发明专利]模块化主轴单元

说明书

技术领域

本发明是有关于一种模块化主轴单元，特别是指于机械工具中，用来组成多主轴机械加工头的模块化主轴单元。

背景技术

可被装设在例如一机械工具的摇臂驱动器(traverse drive)的多主轴机械加工头，是一公知的相关技术。通过该技术，机械加工头可以于三轴的方向移动或定位。不同的工具，例如钻头、铣刀座(milling heads)或锯片(saw blades)，通常被固定在位于该机械加工头上的每一个不同的工具主轴上，而可被驱动旋转。诸如此类的机械加工头，特别地应用在家具制造工业，以达到经济实惠的板状物的加工，如家具的素材、骨架、嵌版或绝缘版等。

关于设计和建构诸如此类的机械加工头，有着许多不同的处理方式。依据一个最原始的建构型态，所有的工具主轴都设置于同一个齿轮传动装置上，该齿轮传动装置由多个轴承(bearing)和分散版(distributeonplates)组合而成。此种齿轮传动装置必须重新设计建造，以符合不同主轴的需求，因此造成较高的制造成本及较长的交货期，且其后也无法更改主轴的排列方式及数量。

对于上述的技术，另一种公知的替代技术方案中，多主轴机械加工头个别的驱动轴由模块化的主轴单元所支承。这些模块化的主轴单元可相互结合而形成该多主轴机械加工头，并固定于一机械工具做为一个单一的元件。

文献DE 10259285A1描述一模块化的主轴单元，此主轴单元无专属的驱动马达。这些个别的主轴由同一个齿轮传动装置驱动，且此齿轮传动装置本身由一中心马达所驱动。这样设计的缺点在于，该个别的工作轴彼此无法各自且单独驱动，这也表示这些工作轴不可能有不同的旋转方向、不能作用在不同的加工产品，及专属的感测设备无法和这些主轴个别的相连。再者，该齿轮传动装置会产生严重的耗损，因此时常需要进出地保养。

文献DE 19822372A1描述一由多个主轴单元组合成的机械加工头，其个别的主轴单元系固定在一共同的模块载体，其中每一个主轴单元皆装置在其所属的旋转驱动马达，并具有轴向移动驱动器，使该主轴单元相对于该模块载体可以彼此独立延伸。该轴向移动驱动器平行于该个别主轴单元而装设，造成该主轴单元无法被安排得离模块载体太近，因此若为非常小的钻轴距的钻凿样式，例如只有30毫米，则无法以该方式被制造。

文献DE 10120883A1描述一具有多主轴单元的钻头单元，其可藉由轴向驱动器产生轴向移动，该轴向装置同样也是平行于该主轴单元而设置。

文献DE 19950715A1描述一具有多主轴单元的机械加工头，其中该轴向位移驱动系与该驱动轴的中心轴共轴设置。在此状况下，该驱动轴突出穿过该驱动马达，该驱动马达用于旋转驱动，且该驱动马达本身固定于所属的主轴单元壳体。为了使该突出穿过该去动马达的驱动轴可以轴向移动，该转子和驱动轴的一截面有一多角齿轮系统。凭借该系统，该驱动矩可以从该转子被传输至该驱动轴，并且同时产生一推进式系统。此工程上的解决方法的问题在于，该多角齿轮传动系统的制造是非常劳力密集性的。更甚者，该主轴单元的大小，将因为有该多角齿轮传动系统存在于该驱动轴和该驱动马达之间，而被大大的增加，进而造成该主轴单元在机械加工头上无法一起互相被安置得太近；除此之外，位在该驱动马达和该驱动轴之间的该多角齿轮传动系统，会造成恼人的旋转颤动(rotaryoscillations)。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提出新的模块化主轴元件，用在机械工具中组成一多主轴加工头。此新的模块化主轴单元可以避免上述已知技术所面临的问题，本发明的主要的目的，在于创造一简单建构的主轴单元，使得主轴单元能够彼此非常接近的一起安装在机械加工头上。

本发明可通过以下技术方案予以解决：