本发明专利技术公开了一种主轴驱动装置，其主要经由一驱动组搭配一背隙消除机构与变速箱来对应传动两动力输出轴，以令两动力输出轴驱动主轴进行运转者，其中在不启动背隙消除功能状态下，因各传动齿轮间有背隙存在，所以在主轴高速运转，可避免各传动齿轮间因摩擦发热产生的干涉，且主轴经由变速箱传动而具有高、低档变速切换功能，可广泛做一般的切削加工，而其两动力输出轴可同时动作力输出，所以可获得双倍的输出扭矩，并且达到平衡驱动的功效，而在主轴必须作精确位置定位时，通过启动背隙消除功能，以达到主轴精密位置控制的目的；另外，主轴驱动装置仅利用一组驱动组来作为驱动的动力，可降低整个驱动系统的成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术关于一种主轴驱动装置，尤指一种主轴具有高、低档变速切换及背隙消除机构的驱动结构，藉以在不启动背隙消除功能时，主轴可高速运转，且具有高、低档变速切换功能，以可广泛运用于一般的切削加工；而当主轴作精确位置定位时，通过启动背隙消除功能，以达到主轴精密位置控制的目的的主轴驱动装置。
技术介绍
现有回转主轴如图I所示，为了可适用于高速低扭力及低速高扭力的泛用加工，通常驱动组5都须要藉由变速箱51来作高、低档变速切换，再经由驱动轴52的齿轮53将动力传导给主轴54，以因应各种的切削加工的条件；但一般变速箱51均由齿轮来传动，会有背隙存在，以致当主轴54作位置定位时，通常定位无法达到精确效果，因此，若加工件必 须作精准定位时，则需要利用背隙消除机构来应对背隙问题，但通常背隙消除机构大都仅应用于进给轴的传动(如图2所示)，此传动方式利用油压缸57推动斜齿轮56来进行背隙消除的动作，但此背隙消除机构并无变速功能，必须经由多段减速，来增加传动扭矩，所以无法应用于高转速，大都应用于进给轴的传动。因此，若考虑主轴需能做高速切削加工及低速精确位置定位时，通常工具机市场会采用内藏式马达或直传主轴的设计，如此才可合乎加工及精确定位的需求。但因是直传的因素，主轴只能高速或只能低速的切削。为了改善上述的缺点，请参阅图3所示，市场又发展出双驱传动的观念，双驱传动必须藉两组变速箱61及两组驱动组6的组合来驱动；如此主轴即可获得高扭矩的输出，也可藉由两组驱动组搭配电气控制的调整，达到低速无背隙的传动需求。但造价高、占空间、电气控制复杂为其缺点。而业界中也有将回转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为个别分开控制的观念(如图4所示)，其由一主轴马达62带动变速箱63，以让变速箱63驱动工作台64运转，当需要工作台作角度精确定位时，则将动力切换至另一侧的伺服马达65，以伺服马达65经由无背隙的齿轮驱动工作台角度定位，但此方式需设计有二组动力驱动的马达，导致成本高，同时也让整体结构复杂化。接续，又如日本专利特许第3729519号(P3729519)，其内容所揭露的是背隙消除机构设计，可解决上述的问题，利用单一动力源驱动工作台，通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，背隙消除。其方式为两件齿数、模数相同、但齿厚不同的正齿轮，结合于同一轴上，配合切换装置，达到背隙消除的功能。由于其背隙消除量为固定，所以无法自动补偿调整；且在主轴无背隙消除须高速运转时，也无法消除各传动齿轮间因节距误差产生的背隙，所以，车削时无平衡驱动的功能。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种一种主轴驱动装置，具有高、低档变速切换功能的主轴驱动装置。本专利技术的技术解决方案是—种主轴驱动装置，经由一驱动组(1)搭配一背隙消除机构(2)与变速箱(3)来同时对应传动动力输出E、D轴，以令动力输出E、D轴驱动主轴(4)进行运转，其中该驱动组(1)设有一驱动A轴，于该驱动A轴表面设有直齿部(11)及内部设有导通贯穿的管路(12);而该背隙消除机构(2)中包含有组设于该驱动A轴直齿部(11)上的第一螺旋齿轮(21)及第二螺旋齿轮(22)，所述第一螺旋齿轮(21)、第二螺旋齿轮(22)内部以直齿(211)、(221)对应与该驱动A轴直齿部(11)啮合，而其第一螺旋齿轮(21)、第二螺旋齿轮(22)外部分别为左斜螺旋齿(212)、右斜螺旋齿(222)，而该第一螺旋齿轮(21)对应传动一 C轴的动力螺旋齿轮(24)，而该第二螺旋齿轮(22)则对应传动一 B轴的动力螺旋齿轮(23)，续于该第一螺旋齿轮(21)上设有动作槽(213)，以对应嵌入设置有管路(251)的活塞(25)，而该第二螺旋齿轮(22)上设有一穿槽(223)，于该穿槽(223)内设有一嵌入弹性件(261)的顶销(26)，且该弹性件(261) —端对应抵掣在该第一螺旋齿轮(21)端面，再于该驱动A轴上设有一与所述活塞(25)套结的轴套(27)，而该轴套(27)对应该活塞(25)管路(251)及该驱动A轴的管路(12)处亦设有通道(271)，且于该驱动A轴末端组设一能够输入动力至该驱动A轴与该活塞(25)管路(251)的回转接头(28);该变速箱(3)内包含有第一变速机构(Gl)及第二变速机构(G2)，以当该主轴(4)作高、低速档变速时，藉以所述第一变速机构(G1)、第二变速机构(G2)中分别设有所述动力输出E、D轴来同步承接所述C、B轴所传输的动力来带动该主轴(4)作高、低档变速动作；所述动力输出E、D轴，为接收所述C、B轴所传输的动力，而传递带动该主轴(4)运转。本专利技术的主轴驱动装置，其主要设有具有高、低档变速切换及背隙消除机构的主轴驱动设备，藉以在不启动背隙消除功能时，主轴可高速运转，且具有高、低档变速切换功能，以可广泛运用于一般的切削加工，而当主轴作精确位置定位时，通过启动背隙消除功能，以达到主轴精密位置控制的目的，因此，该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主轴；应用的机械如落地式搪铣床主轴、立式车床工作台、铣车复合加工机工作台等。为达上述目的，本专利技术提供一种主轴驱动装置，其特征与功效如下本专利技术主要经由一驱动组搭配一背隙消除机构与变速箱来对应传动两动力输出轴，以令两动力输出轴驱动主轴进行运转者，其中在不启动背隙消除功能状态下，因各传动齿轮间有背隙存在，所以在主轴高速运转，可避免各传动齿轮间因摩擦发热产生的干涉，且主轴经由变速箱传动而具有高、低档变速切换功能，可广泛做一般的切削加工，而其两动力输出轴可同时动作力输出，所以可获得双倍的输出扭矩，并且达到平衡驱动的功效，而在主轴必须作精确位置定位时，通过启动背隙消除功能，以达到主轴精密位置控制的目的 ’另夕卜，主轴驱动装置仅利用一组驱动组来作为驱动的动力，可降低整个驱动系统的成本。附图说明图1为现有技术示意图一；图2为现有技术示意图二；图3为现有技术示意图三；图4为现有技术示意图四；图5为本专利技术整体外观示意图6为本专利技术背隙消除机构示意图(解除状态);图7为本专利技术背隙消除机构的A轴与螺旋齿轮啮合图；图8为本专利技术变速箱结构不意图(闻速)；图9为本专利技术变速箱结构示意图(低速)；图10为本专利技术主轴驱动示意图；图11为本专利技术主轴驱动示意图(皮带传动)； 图12为本专利技术主轴双驱传动示意图；图13为本专利技术双驱传动齿轮啮合图(A、B、C轴)；图14为本专利技术双驱传动齿轮啮合图(D、E、主轴)；图15为本专利技术变速箱侧视示意图；图16为本专利技术变速箱高速状态局部放大示意图；图17为本专利技术变速箱低速状态局部放大示意图；图18为本专利技术行星齿轮啮合状态示意图；图19为本专利技术背隙消除机构传动示意图；图20为本专利技术消除背隙状态示意图；图21为本专利技术消除背隙齿轮啮合图(A、B、C轴)；图22为本专利技术消除背隙齿轮啮合图(D、E、主轴)；图23为本专利技术应用机构示意图。主要元件标号说明本专利技术I:驱动组11:直齿部12:管路13 :皮带2 :背隙消除机构 21 :第一螺旋齿轮211:直齿212:左斜螺旋齿 213 :动作槽22 :第二螺旋齿轮 221 :直齿222 :右斜螺旋齿223:穿槽23:动力本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种主轴驱动装置，其特征在于，该主轴驱动装置经由一驱动组(1)搭配一背隙消除机构(2)与变速箱(3)来同时对应传动动力输出E、D轴，以令动力输出E、D轴驱动主轴(4)进行运转，其中：该驱动组(1)设有一驱动A轴，于该驱动A轴表面设有直齿部(11)及内部设有导通贯穿的管路(12)；而该背隙消除机构(2)中包含有组设于该驱动A轴直齿部(11)上的第一螺旋齿轮(21)及第二螺旋齿轮(22)，所述第一螺旋齿轮(21)、第二螺旋齿轮(22)内部以直齿(211)、(221)对应与该驱动A轴直齿部(11)啮合，而其第一螺旋齿轮(21)、第二螺旋齿轮(22)外部分别为左斜螺旋齿(212)、右斜螺旋齿(222)，而该第一螺旋齿轮(21)对应传动一C轴的动力螺旋齿轮(24)，而该第二螺旋齿轮(22)则对应传动一B轴的动力螺旋齿轮(23)，续于该第一螺旋齿轮(21)上设有动作槽(213)，以对应嵌入设置有管路(251)的活塞(25)，而该第二螺旋齿轮(22)上设有一穿槽(223)，于该穿槽(223)内设有一嵌入弹性件(261)的顶销(26)，且该弹性件(261)一端对应抵掣在该第一螺旋齿轮(21)端面，再于该驱动A轴上设有一与所述活塞(25)套结的轴套(27)，而该轴套(27)对应该活塞(25)管路(251)及该驱动A轴的管路(12)处亦设有通道(271)，且于该驱动A轴末端组设一能够输入动力至该驱动A轴与该活塞(25)管路(251)的回转接头(28)；该变速箱(3)内包含有第一变速机构(G1)及第二变速机构(G2)，以当该主轴(4)作高、低速档变速时，藉以所述第一变速机构(G1)、第二变速机构(G2)中分别设有所述动力输出E、D轴来同步承接所述C、B轴所传输的动力来带动该主轴(4)作高、低档变速动作；所述动力输出E、D轴，为接收所述C、B轴所传输的动力，而传递带动该主轴(4)运转。...
【技术特征摘要】
1.一种主轴驱动装置，其特征在于，该主轴驱动装置经由一驱动组(I)搭配一背隙消除机构(2)与变速箱(3)来同时对应传动动力输出E、D轴，以令动力输出E、D轴驱动主轴(4)进行运转，其中 该驱动组(I)设有一驱动A轴，于该驱动A轴表面设有直齿部(11)及内部设有导通贯穿的管路(12)； 而该背隙消除机构⑵中包含有组设于该驱动A轴直齿部(11)上的第一螺旋齿轮(21)及第二螺旋齿轮(22)，所述第一螺旋齿轮(21)、第二螺旋齿轮(22)内部以直齿(211)、(221)对应与该驱动A轴直齿部(11)啮合，而其第一螺旋齿轮(21)、第二螺旋齿轮(22)外部分别为左斜螺旋齿(212)、右斜螺旋齿(222)，而该第一螺旋齿轮(21)对应传动一 C轴的动力螺旋齿轮(24)，而该第二螺旋齿轮(22)则对应传动一 B轴的动力螺旋齿轮(23)，续于该第一螺旋齿轮(21)上设有动作槽(213)，以对应嵌入设置有管路(251)的活塞(25)，而该第二螺旋齿轮(22)上设有一穿槽(223)，于该穿槽(223)内设有一嵌入弹性件(261)的顶销(26)，且该弹性件(261) —端对应抵掣在该第一螺旋齿轮(21)端面，再于该驱动A轴上设有一与所述活塞(25)套结的轴套(27)，而该轴套(27)对应该活塞(25)管路(251)及该驱动A轴的管路(12)处亦设有通道(271)，且于该驱动A轴末端组设一能够输入动力至该驱动A轴与该活塞(25)管路(251)的回转接头(28)； 该变速箱(3)内包含有第一变速机构(Gl)及第二变速机构(G2)，以当该主轴(4)作高、低速档变速时，藉以所述第一变速机构(G1)、第二变速机构(G2)中分别设有所述动力输出E、D轴来同步承接所述C、B轴所传输的动力来带动该主轴(4)作高、低档变速动作； 所述动力输出E、D轴，为接收所述C、B轴所传输的动力，而传递带动该主轴(4)运转。2.如权利要求I所述主轴驱动装置，其特征在于，该变速箱(3)中的所述第一变速机构(G1)、第二变速机构(G2)主要分别于所述C、B轴上套设有传动...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢永祥，林彦廷，
申请(专利权)人：发得科技工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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