[发明专利]无触点行程开关机床主轴定向停车装置及其停车方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机床，尤其是一种无触点行程开关机床主轴定向停车装置及其停车方法。

背景技术

机床主轴是机床上用于带动工件或刀具旋转的轴。在使用机床时，通常需要机床主轴能够在加工工序完成后实现快速停车，尤其在大批量生产时，还要求起刀位和停刀位尽可能统一。但现有的机床主轴在停止时往往是依靠液压、气动或刹车等技术，这些技术虽能够实现主轴快速停车，但对于主轴在刹车时的惯性旋转并没有严格考虑，所以依然存在机床主轴的起刀位和停刀位较难统一的问题。为此，如中国专利文献刊载的授权公告号CN202447976U，授权公告日2012年9月26日，实用新型名称为“一种机床定位停车装置”，其由固定架体、启动制动器、传感器、磁块、数据处理单元及机床主轴构成，磁块、数据处理单元及机床主轴构成，磁块与机床主轴可靠连接，气动制动器、传感器与固定架体可靠连接，数据处理单元与传感器电气连接。该种机床定位停车装置即是利用电磁感应进行停车，虽然相比现有自然停车而言具有较大的进步，但由于主轴旋转时与刹车装置之间的摩擦较难判定，所以起刀位和停刀位的误差依然会较大，故有待对现有的主轴定向停车结构作进一步地改进。

发明内容

为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种无触点行程开关机床主轴定向停车装置及其停车方法，使其解决现有同类装置对主轴进行刹车时，可靠性欠佳，误差较大，较难使主轴起刀位和停刀位统一的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。

该无触点行程开关机床主轴定向停车装置包括停车触发组件，以及控制主轴电机转动的控制电路，其结构要点在于所述停车触发组件包括与机床主轴同步连接的圆盘，以及固定于机床主轴箱一侧的扇形板，所述圆盘的盘面设有两个不在同一圆周上的衔铁件，所述扇形板、圆盘各自的圆心均位于所述主轴的轴心线上，扇形板的板面设有两个无触点行程开关，其中一个无触点行程开关在圆盘转动时与圆盘其中一个衔铁件对应触发，另一个无触点行程开关在圆盘转动时与圆盘另一个衔铁件对应触发，且两个无触点行程开关非同时触发；所述控制电路与两个无触点行程开关及主轴电机之间的控制关系为：当所述主轴电机正转工作时，两个无触点行程开关与对应衔铁件之间触发，不对所述控制电路起作用；当关闭主轴电机正转时，其中一个无触点行程开关与其对应的衔铁件感应，触发所述控制电路控制所述主轴电机反转；主轴电机反转过程中，另一个无触点行程开关与对应衔铁件感应，触发所述控制电路控制主轴电机进行能耗制动。上述结构，实质上是利用了二次制动，即：其中一个无触点行程开关是触发对主轴惯性转动进行第一次制动，由于此次制动并不准确，故控制电路完成第一次制动后立刻控制主轴低速反转，反转过程中，由另一个无触点行程开关触发第二次制动，此时由于主轴反转速度低，容易制动，从而实现停车，以此实现主轴起刀位和停刀位尽可能统一的目的。

所述圆盘的盘面设有两组圆周分布的圆孔，且每组圆孔的其中一个圆孔固定所述衔铁件。通过设置圆周分布的圆孔，以及所述圆孔为螺丝孔，从而方便调整衔铁件的位置，根据不同机床主轴转动需要进行灵活设置。所述衔铁件为衔铁螺钉，配合衔铁螺钉，调节操作更为方便。

所述主轴电机反转速度控制在所述电机能耗制动所允许的范围内。通过该设计，使得主轴能够实现较快停车，停车越快，相应的起刀位和停刀位误差越小，统一性越好。

所述控制电路包含三部分，第一部分是控制主轴电机利用交流电正转，第二部分控制主轴电机利用直流压降低速反转工作，第三部分控制主轴电机利用能耗制动停车。第一部分是实现主轴进行工序操作时的正常转动，第二部分即实现制动并反转，由于制动时的误差较大，故提供一个低速的反转，反转到指定位置时，第三部分利用能耗制动对主轴反转进行停车，此时由于反转速度较低，故容易停车，使得每次停车都能落在尽可能相近的范围，实现起刀位和停刀位统一。

该无触点行程开关机床主轴定向停车装置的停车方法为：当所述主轴电机失电时，主轴电机由于惯性力依然正转，随着主轴电机惯性转动，圆盘的其中一个无触点行程开关与对应衔铁件触发，所述控制电路控制主轴电机快速制动后低速反转，主轴电机反转过程中，另一个无触点行程开关与对应衔铁件触发，所述控制电路控制主轴电机进行能耗制动，最终实现停车。

本发明结构和控制方式较为简单，有效解决了现有机床主轴定向停车较为不便的问题，适合作为各类机床主轴的定向停车装置使用，尤其适合于工作节拍短、制动频率高、工作循环时间短的工况。

附图说明

图1是本发明的安装结构示意图。

图2是本发明的结构示意图，图中箭头表示正转、发转方向。