[发明专利]用于机床的旋转传送器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机床的旋转传送器，包括：固定于机床的定子件、固定于刀具的且绕一旋转轴线可旋转的转子件、以及定子侧和转子侧的发送和接收元件用于双向的无接触式数据传输。

背景技术

这种类型的旋转传送器例如应用在带有调整工具的机床中（EP1856705B1）。在已知的旋转传送器中，定子侧和转子侧的发送和接收元件具有相互成对配置的、定子侧和转子侧的耦合线圈用于实现感应式数据传输，它们连接在一发送和接收电子装置上。此外，为实现按照变压器原理的感应式能量传输还分别设有一个定子侧的和一转子侧的、与所述耦合线圈的同心的能量绕组。所述能量绕组和所述耦合线圈通过各一个在定子侧的和在转子侧的芯体部分彼此分开，其中，定子侧的和转子侧的芯体部分在相互面对的端部上是经由气隙分开的。该已知设置方式有一定的缺点，那就是：尽管在用于数据传输和能量传输的各传输路段之间设置了铁磁性的芯体部分，但仍会由于能量传输对数据传输产生明显的干扰。这意味着：经由能量绕组实现的传输功率是设定了限度的，该限度制约了使用范围。

发明内容

由此出发，本发明的目的在于，开发一种旋转传送器，它有较小的干扰敏感性（不易受干扰）同时具备高的能量传输功率。

为实现上述目的而提出了权利要求1中所说明的特征。由各从属权利要求可得出本发明的一些有利设计和发展。

按照本发明的解决方案大体上在于：将发送和接收元件构成为光电子构件，它们在转子件和定子件上联合组成转子侧的和定子侧的发送器组和接收器组，分别有一个所属的发送和接收电子装置。在此已证明特别有利的是：相互配置的转子侧的和定子侧的发送器组和接收器组的发送和接收元件经由一轴向传输路段相互成对地面对并且这样地彼此相对设置，使得在转子件相对于定子件的每一旋转位置中相互配置的发送器组和接收器组经由其相应发送和接收元件中的至少一个互相进行通讯。由此确保在转子件旋转和停止时都不中断数据通讯。

按照本发明的一种有利的设计形式，相互配置的发送器组和接收器组的发送和接收元件以关于旋转轴线大致相同的半径设置在一转子侧的和一定子侧的圆或圆弧段上。这一点例如可以通过下述方式实现：将相互配置的发送器组和接收器组的发送和接收元件成对地设置在相同的半径上。特别有利的是，将全部的发送和接收元件都设置在同一半径上。

本发明的另一有利的设计形式规定：将发送器组和接收器组的发送和接收元件彼此间以确定的角距设置在转子件和定子件上。

本发明的一种优选的设计形式规定，为实现按照变压器原理的感应式能量传输而分别设有一个定子侧的和一个转子侧的、与相邻的发送器组和接收器组关于旋转轴线同心的能量绕组。在此，所述能量绕组是分别在一个定子侧的和一转子侧的铁磁性材料芯体部分上绕制而成的，所述芯体部分在相互面对的端部经气隙彼此分开。

为了能够利用自动的操纵系统抓取到转子，有利的是：定子件与其发送器组和接收器组以及与其能量绕组只在一圆柱部段上延伸。而转子件与其发送器组和接收器组以及其能量绕组则可以在一完整圆柱上延伸。原则上也可以设想一种具有完整圆柱状定子件的变型实施方案。

本发明的另一有利设计形式规定：发送元件构成为发光二极管（LED），而接收元件则可以构成为光电二极管或光电元件。有利地，发送元件和接收元件形成一个结构单元并且为了实现半双工操作可以选择性地进行转换。

为了避免发送和接收元件及其电子装置受来自于感应式能量传输路段的电磁散射场的干扰，按照本发明的一种优选的设计形式，建议：所述转子侧的和定子侧的发送和接收元件连同其发送和接收电子装置相对于气隙轴向缩后地设置并且经由一光导路段连接于一个向气隙那边透光的进入或发出窗口。

在此方面通过下述方式可实现进一步的改进：将发送和接收元件连同其发送和接收电子装置设置在转子或定子的一个相对于能量传输路段屏蔽的壳体中。在此，光导路段可以通过透光的中间层构成。或者与此不同，作为另选方案，光导路段可以包括光导体、光导体束或散射光线的漫射体。此外，为了优化配置连接电缆和实现更好的空间利用，有利的是：在特别是定子的光导路段中设置反射镜或棱镜，用于实现以待传输数据调制的光束的偏转。

附图说明

下文借助附图中示意性示出的实施例更详细地说明本发明。示出的是：

图1在机床主轴中夹紧的刀头的部分剖开的侧视图，包括用于能量和数据传输的旋转传送器；

图2a旋转传送器从定子侧观察的俯视图，用于在半双工操作中进行数据传输；

图2b沿图2a的剖切线A-A截取的剖视图；