[發(fā)明專利]數(shù)控臺(tái)鉆模擬手柄

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210563204.7
• 申請(qǐng)日: 2012-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN103019298A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莊進(jìn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福州工大臺(tái)鉆有限公司
• 主分類號(hào): G05G1/10
• 分類號(hào): G05G1/10
• 代理公司: 福州智理專利代理有限公司 35208
• 代理人: 林捷華

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種數(shù)控臺(tái)鉆模擬手柄。

背景技術(shù)：

臺(tái)鉆也稱臺(tái)式鉆床，廣泛運(yùn)用于機(jī)械加工領(lǐng)域，可以在加工件上鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔和攻絲等作業(yè)。手動(dòng)臺(tái)鉆的結(jié)構(gòu)，大致包括有底座、立柱、主軸箱、主軸、主軸套筒、齒輪軸、和手柄等。加工時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄帶動(dòng)齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)與其嚙合的主軸套筒上的豎向齒條上下移動(dòng)，完成快進(jìn)、攻進(jìn)、快退，以及組合動(dòng)作。這樣的臺(tái)鉆不僅操作麻煩、勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且一個(gè)人只能控制一臺(tái)機(jī)器，生產(chǎn)效率相對(duì)較低，尤其對(duì)批量加工更是如此。為此，普通手動(dòng)臺(tái)鉆的數(shù)字化改造，即成為必然?，F(xiàn)有數(shù)控臺(tái)鉆均帶有數(shù)控柜或電控面板，由伺服電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械式進(jìn)給手柄，通過(guò)編程的方式控制伺服電機(jī)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)的目標(biāo)。通過(guò)多年的實(shí)踐，數(shù)控臺(tái)鉆依然存在局限，其一、臺(tái)鉆操作者為一線技工，編程對(duì)于他們來(lái)說(shuō)，難以一時(shí)切入；其二、臺(tái)鉆除了加工批量工件外，還處理一些非標(biāo)零散工件，尤其是這些工件的材質(zhì)差異大、加工規(guī)格復(fù)雜，雖然可通過(guò)數(shù)控面板上的操作鍵來(lái)手動(dòng)加工，但無(wú)法判斷鉆削時(shí)的阻力，導(dǎo)致鉆頭損壞等故障。如何在數(shù)控臺(tái)鉆上融合手動(dòng)臺(tái)鉆手柄功能，即成為本發(fā)明研究的對(duì)象。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種帶有進(jìn)給控制和阻力反饋的數(shù)控臺(tái)鉆模擬手柄。

本發(fā)明技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種數(shù)控臺(tái)鉆模擬手柄，其特征是包括有固定座、電磁阻尼盤、旋轉(zhuǎn)編碼器、帶轉(zhuǎn)軸的手柄；固定座具有一法蘭盤和一筒體，通過(guò)法蘭盤固定在臺(tái)鉆上，所述的轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承定位在法蘭盤上；所述的電磁阻尼盤和旋轉(zhuǎn)編碼器裝在筒體內(nèi)，并分別與轉(zhuǎn)軸聯(lián)動(dòng)，手柄上帶有一手柄座，借助該手柄座固定在轉(zhuǎn)軸端部，并蓋設(shè)在所述的筒體開口處；所述旋轉(zhuǎn)編碼器與伺服電機(jī)電連接，控制伺服電機(jī)動(dòng)作；接在伺服電機(jī)電源輸入端上的電流傳感器，采集電流變化通過(guò)放大電路后連接電磁阻尼盤的電磁線圈。模擬手柄既可控制伺服電機(jī)動(dòng)作，也能適時(shí)反饋鉆床工作時(shí)的進(jìn)給阻尼，幫助操作人們判斷進(jìn)給阻力大小并調(diào)節(jié)進(jìn)給量。從而實(shí)現(xiàn)手動(dòng)進(jìn)給“有手感”，借助手的感知而進(jìn)行進(jìn)給速度調(diào)節(jié)，以保護(hù)鉆頭不被損壞。

所述電磁阻尼盤包括固定在固定座筒體上的電磁線圈和電磁吸盤，以及固定在轉(zhuǎn)軸上含鐵的阻尼盤。

所述電磁阻尼盤指的是磁粉制動(dòng)器。

本發(fā)明具有構(gòu)思巧妙、設(shè)計(jì)合理、可有效模擬機(jī)械手柄操作功能，實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)手動(dòng)臺(tái)鉆無(wú)縫切換，適時(shí)感知阻尼情況，借助手的感知而進(jìn)行進(jìn)給速度調(diào)節(jié)，以保護(hù)鉆頭不被損壞，尤其適用于零散工件的加工；更重要的一點(diǎn)，該模擬手柄可配合數(shù)控柜的自學(xué)習(xí)功能，由數(shù)控柜中的處理芯片記錄模擬手柄操作流程，而后再由數(shù)控柜控制臺(tái)鉆，重復(fù)手動(dòng)的流程對(duì)工件進(jìn)行加工，從而減少數(shù)控臺(tái)鉆依賴編程的局限，解決數(shù)控臺(tái)鉆普及的瓶頸。

附圖說(shuō)明：

下面結(jié)合具體圖例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1模擬手柄外觀示意圖

圖2模擬手柄剖面示意圖

圖3模擬手柄立體分解示意圖

圖4模擬手柄電路原理框圖

圖5模擬手柄與數(shù)控臺(tái)鉆結(jié)合示意圖

其中

1-固定座????????11-法蘭盤??????12-筒體

2-手柄??????????21-手柄座??????22-撥塊

3-電磁阻尼盤????31-電磁線圈????32—電磁吸盤

33-阻尼盤???????4-旋轉(zhuǎn)編碼器???5-轉(zhuǎn)軸

6-軸承??????????71-底座????????72-立柱

73-主軸箱???????74-伺服電機(jī)

具體實(shí)施方式：

參照?qǐng)D1、圖2、圖3和圖4，數(shù)控臺(tái)鉆模擬手柄，包括有固定座1、手柄2、電磁阻尼盤3和旋轉(zhuǎn)編碼器4；固定座1具有一法蘭盤11和一筒體12，通過(guò)法蘭盤11固定在臺(tái)鉆上；手柄2上帶有一手柄座21，借助該手柄座21固定在轉(zhuǎn)軸5的端部，轉(zhuǎn)軸5的另一端通過(guò)軸承6定位在法蘭盤11上，使得手柄座21能蓋設(shè)在筒體12的開口處，將電磁阻尼盤3和旋轉(zhuǎn)編碼器4封裝在內(nèi)，起保護(hù)作用，避免積塵等。