[實用新型]精簡式CNC機器的換刀機構用伺服定位裝置

有效

• 申請號: 201120051216.2
• 申請日: 2011-02-28
• 公開（公告）號: CN202075594U
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 葉資圓
• 申請（專利權）人: 葉資圓
• 主分類號: G05B19/19
• 分類號: G05B19/19
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健;王俊民

技術領域

本發明涉及一種CNC機器，特別涉及一種精簡式CNC機器的換刀機構用伺服定位裝置。

背景技術

一般CNC機器(計算機數值控制Computer?Numerical?Control)，利用NC程序由計算機控制的工作工具(母)機，業界統稱為CNC機器，通過數值控制工具機各軸向間的距離，最常應用的CNC工具機包括CNC車床、CNC銑床及加工中心等工作母機。

CNC機器具有連續更換使用不同刀具及進行不同程序工作特性，因此CNC加工機器通常會配置一臺刀塔、刀庫或自動刀具交換器等換刀機構，該換刀機構中一般設置有一轉盤或刀架，轉盤或刀架上呈放射狀排列有復數各種刀具、鉆頭或加工具，該換刀機構主司由轉盤或刀架內復數刀具中選擇或交換下次欲使用的正確刀具并交予CNC加工機。

但因刀具交換涉及精密的程序及指令，尤其是對換刀機構馬達轉子定位的控制要求甚為嚴格，其轉子的旋轉周數及停止角度定位精確與否將影響刀具交換的正確性，因此，如圖7、圖8及圖9所示，傳統如上換刀機構馬達的作業方式，是于換刀機構外部，除了必備的CNC控制器外，額外設有動作控制器(主要內含控制器)及伺服放大器[變頻器或剎車繼電器](主要內含驅動器)，另于刀具交換器的運動機構或馬達轉子上設有編碼器或剎車器，通過動作控制器傳輸訊號給伺服放大器、變頻器或剎車繼電器，并由運動機構或馬達的轉子上的編碼器回饋譯碼給伺服放大器、變頻器或剎車繼電器，而發出驅動或剎車指令予驅動馬達進行旋轉或停止動作。

如上所述，目前控制刀具交換器定位方式，其伺服放大器、變頻器或剎車繼電器與刀具交換器馬達本體或伺服馬達間的電源線及訊號線的復雜連接，對已相當復雜的換刀機構而言，甚感累贅，且造成刀具交換機構、電控設計人員及制造人員相當的困擾，也增加不少人工與材料費用。

另外，泛用伺服馬達轉子上所設編碼器，是由精密光學玻璃鏡面制成，易受震動或觸碰而損壞，若使用一般感應馬達定位，必須依賴感應馬達急速剎車的方式達成，除易造成擾人的噪音外，對馬達與剎車組件損耗甚大，因此，業者如何精簡CNC機器刀具交換定位控制裝置、路線連接及轉子定位偵測方式，實為一值得研究的課題。

發明內容

為克服上述缺陷，本發明目的在于提供一種精簡式CNC機器的換刀機構用伺服定位裝置。

為達到上述目的，本發明精簡式CNC機器的換刀機構用伺服定位裝置，包含：一永磁式或感應式馬達本體，其一端延伸有一容納腔體，其內固設有控制板及驅動板，容納腔體另一端封閉一外蓋，永磁式或感應式馬達本體上包含連接電源端的電源輸入線及連接于CNC控制器的訊號輸出入連接線，其轉子延伸至上述容納腔體一側，轉子端緣上固定有一位置檢知磁石；一控制板，其鄰近轉子端固設于永磁式或感應式馬達本體的容納腔體內，永磁式或感應式馬達本體的訊號輸出入連接線另一端電性連接于控制板，控制板上設有控制電路，且對應于轉子的位置檢知磁石處設有轉子位置譯碼器；一驅動板，固設于永磁式或感應式馬達本體的容納腔體內，永磁式或感應式馬達本體的電源輸入線另一端電性連接于驅動板輸入電源，驅動板上設有控制電路及驅動電路，且驅動板輸出連接于永磁式或感應式馬達本體的驅動線圈，其輸出驅動電流啟動轉子旋轉。

同時具備一般CNC機器的換刀機構用伺服定位裝置中等同馬達的永磁式或感應式馬達本體、等同動作控制器的控制板及等同伺服放大器的驅動板。

其控制永磁式或感應式馬達本體轉子旋轉或停止，通過永磁式或感應式馬達本體的電源輸入線輸入電源于驅動板，驅動板按CNC控制器的指令輸出電源予永磁式或感應式馬達本體的驅動線圈而驅動轉子旋轉。

其控制永磁式或感應式馬達本體轉子的旋轉行程、周數及角度，由CNC控制器的程序設定指令加上轉子位置譯碼器偵測位置檢知磁石的結果并回饋給CNC控制器，經邏輯運算發出的指令所執行。