[发明专利]一种立式电动伺服刀架及其使用方法

摘要

本发明涉及数控刀架领域，特别涉及一种数控车床使用的立式电动伺服刀架及其使用方法。该立式电动伺服刀架设有方刀台、伺服电机、传动机构、锁紧机构，方刀台位于底座上方，方刀台带有键槽，键槽上连接快换刀夹机构；伺服电机安装在底座上，伺服电机通过电机结合子、轴套、蜗杆结合子与蜗杆相连，伺服电机尾部安装有伺服电机编码器，伺服电机与伺服电机驱动器相连；传动机构伺服电机与蜗杆相连，蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮与丝杆套、传动盘、传动销连接，动齿盘与方刀台通过连接盘与传动销连接；锁紧机构驱动动齿盘与上齿盘、下齿盘端面鼠牙啮合。本发明解决现有刀架编码器受环境的影响可靠性不高、故障率较高等问题，结构紧凑、故障率低。

主权项

一种立式电动伺服刀架的使用方法，其特征在于，该刀架设有方刀台、传动机构、锁紧机构，其结构如下：方刀台位于底座上方，方刀台带有键槽，键槽上可连接快换刀夹机构；传动机构的伺服电机安装在底座上，伺服电机通过电机结合子、轴套、蜗杆结合子与蜗杆的一端相连，伺服电机尾部安装有伺服电机编码器，伺服电机与伺服电机驱动器相连；传动机构采用蜗轮和蜗杆配套使用的传动机构，传动机构的伺服电机与蜗杆相连，蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮与丝杆套、传动盘、传动销以传动的方式依次连接，传动盘的外侧设置连接盘，锁紧机构的动齿盘位于连接盘的下方，动齿盘与方刀台通过连接盘及传动销连接；锁紧机构的动齿盘与上齿盘、下齿盘端面鼠牙啮合，通过伺服电机提供持续的锁紧力；方刀台和底座为中空结构，底座的下端安装法兰盘，方刀台的上端安装连接盘，方刀台和底座的中心设置丝杆套，丝杆套自上而下安装有圆螺母、传动盘、动齿盘、初定位盘、钢背轴承、背帽、止动垫、轴用弹性挡圈、蜗轮，圆螺母、传动盘、动齿盘、初定位盘位于方刀台中，钢背轴承、背帽、止动垫、轴用弹性挡圈、蜗轮位于底座中；动齿盘通过初定位销预定位，与上齿盘、下齿盘分别啮合精定位；伺服电机上的电机结合子外侧、蜗杆上的蜗杆结合子外侧分别与底座中的轴套配合，蜗杆的另一端外侧设置轴承端盖，轴承端盖的外侧设置端盖于底座侧面，蜗杆两端的侧面设置蜗杆支撑轴承Ⅰ和蜗杆支撑轴承Ⅱ；方刀台中设置上齿盘和下齿盘于动齿盘的下部，上齿盘位于下齿盘外侧；所述的立式电动伺服刀架的使用方法，机床电气系统启动，发出选刀信号，伺服驱动器驱动刀架伺服电机开始正转，蜗杆带动蜗轮与丝杆套、传动盘正向旋转；动齿盘升起，动齿盘与上齿盘、下齿盘的端面鼠牙脱离；伺服驱动器驱动伺服电机继续正向旋转，蜗杆带动蜗轮，丝杆套、传动盘带动传动销旋转，动齿盘与方刀台通过连接盘与传动销连接，方刀台开始旋转；伺服电机上的编码器反馈刀位信号，伺服电机开始反转，初定位销定位动齿盘，动齿盘开始下降与上齿盘、下齿盘端面鼠牙啮合，伺服驱动器驱动伺服电机反转延时，动齿盘与上齿盘、下齿盘端面鼠牙啮合锁紧，换刀过程结束；为了实现刀架的平稳运行，刀架伺服电机的控制方式如下：(1)工作在位置模式和转矩模式两种状态；(2)自动运行：在输入刀号后进行触发，开始自动单向换刀，多运行一段位置量后进入反向转矩模式锁紧，并输出定位完成信号；(3)爬行：电平有效，速度及加减速可设，要退出爬行状态必须且只能进行工位确认操作；(4)工位确认：触发工位确认DI或H05.56置1，进入反向转矩模式锁紧，并把当前锁紧的位置量清零，刀号置1；(5)反向转矩锁紧：定位在指定刀位后，持续输出反向转矩；(6)点动运行：手动模式，触发信号过来后，单向运行至下一刀位，多运行一段位置量后，进入反向转矩模式锁紧。