一种机床机械式极限传动装置

1.一种机床机械式极限传动装置，在所述机床的动力系统与所述机床的转矩输出轴之间设有扭力离合器，其特征在于，所述扭力离合器包括动力输入轴、动力输出轴、扭矩输出滑块、弹簧、连接滚珠和支撑座；
所述动力输入轴一端与所述动力系统传动连接；
所述动力输入轴从所述动力系统一侧向另一侧依次套设有所述支撑座、弹簧、扭矩输出滑块和动力输出轴；所述支撑座固定连接于所述动力输入轴上，所述扭矩输出滑块和动力输出轴滑动套设于所述动力输入轴上；
所述扭矩输出滑块和所述动力输入轴上设有相互匹配的螺旋凹槽，所述螺旋凹槽中嵌设有所述连接滚珠；所述扭矩输出滑块的螺旋凹槽具有供所述连接滚珠沿轴向运动的空间；
所述扭矩输出滑块和动力输出轴相互接触的一面均设有凸块，所述凸块分别沿所述扭矩输出滑块和动力输出轴的径向延伸形成，所述扭矩输出滑块和动力输出轴的凸块交叉嵌套。
2.根据权利要求1所述的机床机械式极限传动装置，其特征在于，所述凸块之间的接触面加工有圆弧倒角。
3.根据权利要求1或2所述的机床机械式极限传动装置，其特征在于，所述动力输出轴与所述动力输入轴之间通过轴承连接。
4.根据权利要求3所述的机床机械式极限传动装置，其特征在于，所述机床机械式极限传动装置还设有用以检测扭矩、扭矩输出滑块转角或扭矩输出滑块位置的传感器，所述传感器与所述动力系统电连接。

一种机床机械式极限传动装置\n技术领域\n[0001] 本发明涉及机床传动领域，特别涉及一种机床机械式极限传动装置。\n背景技术\n[0002] 机械设备有很多功能是通过转矩传递来实现的，当负载端过负荷或者卡死，将造成提供动力的电动机堵转而发热甚至烧毁，因此一般采用继电器过流保护装置，及时断开电动机电源，以达到保护电动机的目的，在实际应用中，常常因为过电流保护装置失效而导致电动机烧毁，因此，过电流保护装置不能完全杜绝事故发生。另外，某些设备需要给工件施加并保持一定的压力，目前一般采用先将压块或者工件夹具等执行部件推进至工件，到达预定位置后，采用传感器或行程开关来控制电动机停止运行，然后再锁死压块或夹具之类部件，该方法存在两个缺陷，一是不能精确控制对工件的压力或夹持力，增加压力传感器控制系统会大大增加成本，二是当传感器和行程开关失效时，依然会造成电动机堵转，可能损坏工件或电动机。因此，需要增加更可靠、又能比较精确的控制压力或夹持力的传动装置。另外，机床有时候需要进行定位精确的反复动作，比如需要反复前进到某一个限定位置，目前一般采用限位开关或位置传感器，当执行装置到达指定位置后，触动限位开关或位置传感器，则执行装置停止前进，等待其它装置运行或直接后退，反复执行上述动作，限位开关和位置传感器都存在延迟和误差，在精度要求较高的场合比较难以满足要求，或者需要采用价格昂贵的高精度传感器，但也存在成本高，对环境要求高等缺点。\n发明内容\n[0003] 为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种结构简单，成本较低，故障率低，安全可靠又能比较精确的控制压力或夹持力以及可实现精确定位的机床机械式极限传动装置。\n[0004] 为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种机床机械式极限传动装置，在所述机床的动力系统与所述机床的转矩输出轴之间设有扭力离合器。\n[0005] 优选的，所述扭力离合器包括动力输入轴、动力输出轴、扭矩输出滑块、弹簧、连接滚珠和支撑座；\n[0006] 所述动力输入轴一端与所述动力系统传动连接；\n[0007] 所述动力输入轴从所述动力系统一侧向另一侧依次套设有所述支撑座、弹簧、扭矩输出滑块和动力输出轴；所述支撑座固定连接于所述动力输入轴上，所述扭矩输出滑块和动力输出轴滑动套设于所述动力输入轴上；\n[0008] 所述扭矩输出滑块和所述动力输入轴上设有相互匹配的螺旋凹槽，所述螺旋凹槽中嵌设有所述连接滚珠；\n[0009] 所述扭矩输出滑块和动力输出轴相互接触的一面均设有凸块；\n[0010] 优选的，所述凸块之间的接触面加工有圆弧倒角。\n[0011] 优选的，所述动力输出轴与所述动力输入轴之间通过轴承连接。\n[0012] 优选的，所述机床机械式极限传动装置还设有用以检测扭矩、扭矩输出滑块转角或扭矩输出滑块位置的传感器，所述传感器与所述动力系统电连接。\n[0013] 采用本技术方案的有益效果是：采用在所述机床的动力系统与所述机床的转矩输出轴之间设有扭力离合器，使得设备转矩输出轴受阻时，传动轴上的扭矩增大，最终使扭力离合器脱扣，设备转矩输出轴维持无害的或需要的压力或夹持力，并且电机不会堵转烧毁，并能在需要的场所提供比较精确的压力和夹持力，在需要反复精确定位时，采用本装置，在到达限定位置时，扭力离合器动作，此时电机反转，带动装置后退等，从而实现精确定位，该装置是机械式极限传动装置，结构简单，造价低，故障率低和安全可靠。\n附图说明\n[0014] 图1是本发明一种机床机械式极限传动装置联动时的示意图；\n[0015] 图2是本发明一种机床机械式极限传动装置脱扣时的示意图；\n[0016] 图3是本发明一种机床机械式极限传动装置的分解示意图。\n[0017] 图中数字和字母所表示的相应部件名称：\n[0018] 1.动力系统 2.动力输入轴 3.支撑座 4.弹簧 5.连接钢珠6.扭矩输出滑块 \n7.动力输出轴 8.设备执行装置 9.凸块\n具体实施方式\n[0019] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。\n[0020] 实施例1，\n[0021] 如图1、图2和图3所示，一种机床机械式极限传动装置，在所述机床设备的动力系统1与所述机床设备的设备执行装置8之间设有扭力离合器。\n[0022] 所述扭力离合器包括动力输入轴2、动力输出轴7、扭矩输出滑块6、弹簧4、连接滚珠5和支撑座3；\n[0023] 所述动力输入轴2一端与所述动力系统1传动连接；\n[0024] 所述动力输入轴2从所述动力系统1一侧向另一侧依次套设有所述支撑座3、弹簧\n4、扭矩输出滑块6和动力输出轴7；所述支撑座3固定连接于所述动力输入轴2上，所述扭矩输出滑块6和动力输出轴7滑动套设于所述动力输入轴2上；\n[0025] 所述扭矩输出滑块6和所述动力输入轴2上设有相互匹配的螺旋凹槽，所述螺旋凹槽中嵌设有所述连接滚珠5；\n[0026] 所述扭矩输出滑块6和动力输出轴7相互接触的一面均设有凸块9；\n[0027] 所述动力输出轴7的远离所述扭矩输出滑块6的一端与所述设备执行装置8传动连接。\n[0028] 静止状态时，扭矩输出滑块6在弹簧4的作用下，处于扭矩输出工位上，此时，连接钢珠5处于螺栓凹槽靠近支撑座3一侧，扭矩输出滑块6和动力输出轴7的凸块9交叉嵌套，此时扭矩输出滑块6和动力输出轴7由于凸块9的存在可以一起转动。\n[0029] 工作原理是，当动力系统启动时，动力系统1带动动力输入轴2转动，由于连接钢珠5和弹簧4的作用，扭矩输出滑块6跟随转动，在凸块9的作用下，动力输出轴7转动并带动设备执行装置8运转，如果在运行过程中发生过载或卡死情况，该阻力扭矩逆向传递给动力输出轴7和扭矩输出滑块6，当阻力足够大时，克服弹簧4的压力，迫使扭矩输出滑块6与动力输出轴2发生相对运动，在连接钢珠5和螺旋凹槽的作用下，扭矩输出滑块6向支撑座3一侧移动，连接钢珠5最终处于螺旋凹槽靠近动力输出轴7一侧，此时，扭矩输出滑块6和动力输出轴7的凸块9相互脱离，设备执行装置8停止关闭动作，而动力系统1带动扭矩输出滑块6继续转动，当凸块9转动到嵌套位置，在弹簧4的作用下，扭矩输出滑块\n6移回原位，如果此时故障解除，则设备执行装置8继续运转，如果故障未解除，则扭矩输出滑块6和动力输出轴7的凸块9在阻力的作用下相互脱离，周而复始，直到阻力消失。\n[0030] 在需要进行精确定位的时候，先将精确定位挡板精确定位并锁紧，然后启动设备，动力系统1带动动力输入轴2转动，由于连接钢珠5和弹簧4的作用，扭矩输出滑块6跟随转动，在凸块9的作用下，动力输出轴7转动并带动设备执行装置8运转，当执行装置8碰触到精确定位挡板时，即到达设定的精确位置，此时，来自精确定位挡板的阻力逆向传递给动力输出轴7和扭矩输出滑块6，最终克服弹簧4的压力，迫使扭矩输出滑块6与动力输出轴2发生相对运动，在连接钢珠5和螺旋凹槽的作用下，扭矩输出滑块6向支撑座3一侧移动，连接钢珠5最终处于螺旋凹槽靠近动力输出轴7一侧，此时，扭矩输出滑块6和动力输出轴7的凸块9相互脱离，设备执行装置8停止关闭动作，而动力系统1带动扭矩输出滑块\n6继续转动，当凸块9转动到嵌套位置，在弹簧4的作用下，扭矩输出滑块6移回原位，扭矩输出滑块6和动力输出轴7的凸块9在阻力的作用下相互脱离，周而复始，此时可以通过检测检测扭矩、扭矩输出滑块6转角或扭矩输出滑块6位置的传感器来控制动力系统1反转，带动执行装置8后退，完成一次精确定位作业，由于这些传感器可以安装于装置内部，不受外部环境的影响，所以可靠度高，并且定位的精确度和传感器无关，所以定位精度不受传感器精度的影响。\n[0031] 实施例2，\n[0032] 其余与实施例1相同，不同之处在于，所述凸块9之间的接触面加工有圆弧倒角。\n可以利于扭矩输出滑块6和动力输出轴7的凸块9之间的脱离和契入，减少冲击和磨损。所述动力输出轴7与所述动力输入轴2之间通过轴承连接。可以减少摩擦力和磨损，也可以固定它们的相互位置。\n[0033] 实施例3，\n[0034] 其余与实施例1相同，不同之处在于，所述机床机械式极限传动装置还设有用以检测扭矩、扭矩输出滑块6转角或扭矩输出滑块6位置的传感器，所述传感器与所述动力系统电连接。当遇到阻碍时，传感器检测到相关变量，控制动力系统1停止运行，以配合其它部件运行或等待故障排除。\n[0035] 采用本技术方案的有益效果是：采用在所述机床的动力系统与所述机床的转矩输出轴之间设有扭力离合器，使得设备转矩输出轴受阻时，传动轴上的扭矩增大，最终使扭力离合器脱扣，设备转矩输出轴维持无害的或需要的压力或夹持力，并且电机不会堵转烧毁，并能在需要的场所提供比较精确的压力和夹持力，在需要反复精确定位时，采用本装置，在到达限定位置时，扭力离合器动作，此时电机反转，带动装置后退等，从而实现精确定位，该装置是机械式极限传动装置，结构简单，造价低，故障率低和安全可靠。\n[0036] 以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。