CN102490028A - 工作台交换装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工作台交换装置，其设有交换工作台底座、机床工作台底座、液压缸、底工作台、交换工作台、交换工作台机构、下工作台和上工作台，特征在于交换工作台底座侧面设有机床工作台底座，交换工作台底座上设有底工作台和下工作台，底工作台和下工作台固定连接后，下端经水平移动装置与交换工作台底座相连接，上端的下工作台上设有上工作台，机床工作台底座上设有交换工作台，交换工作台上的液压导轨中间设有交换工作台机构，本发明由于采用上述结构，具有结构简单、安全系数高、工作效率高、承载能力高、定位精确、运动平稳、磨损小、无震动、缩短机床工件装夹时间、应用范围广等优点。

Description

工作台交换装置

技术领域

本发明涉及机床技术领域，具体地说是一种用于两个工作台在一台机床上交换加工工件的工作台交换装置。

背景技术

目前，机床交换工作台的结构，主要采用如中国专利CN200910010825公开的一种针对工作台交换机构，机构上方滑动连接有工作台，其特征在于：在机架上固定有电机与电机相连接的减速器，减速器的输出轴上装有主动链轮，机架上转动连接有从动链轮，所述的主动链轮和从动链轮之间配有链条；链条接有连接架，连接架与机架之间设有直线导轨，直线导轨上方的移动部分接有拨动板，拨动板与工作台上的拨动凹槽相配。再如中国专利CN201950472U中公布的一种工作台交换机构，其包括机架，其上平行设置若干用于支持工作台的工作台导向支撑；中间基座，安装于机架上端面中间，与工作台导向支撑平行设置；两根直线导轨，沿中间基座长度方向平行设置于中间基座上；丝杠，其两端通过轴承及两端轴承座设置于中间基座上，丝杠位于两根直线导轨的中间；丝杠上对应设有丝母；液压马达，通过所述丝杠一侧的轴承座及螺栓固定在中间基座上，并通过联轴器与所述丝杠一端相连接；工作台拉槽，其底面对应所述两根平行设置的直线导轨设有滚动导轨块，并以此滑设于该直线轨道上；滚动导轨块之间的工作台拉槽底面还与所述丝杠上的丝母固定连接，并随丝母移动；工作台拉槽与工作台连接，工作台受工作台拉槽拉动而相对与机架滑动。

以上两种结构存在如下技术问题：

1、采用链轮、链条结构传动系统瞬时速度不均匀，运动不平稳，链磨损伸长后易产生震动、跳齿、甚至掉链等严重机械故障，会给生产带来不必要的经济损失。

2、链轮传递的有效扭矩较小，链齿轮的磨损较严重，由于剧烈震动会产生较大的噪声。

3、采用直线导轨及配对滑块，费用比较昂贵。

4、以上两种方案结构均比较复杂，维护较困难。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单、安全系数高、工作效率高、承载能力高、定位精确、运动平稳、磨损小、无震动、缩短机床工件装夹时间、应用范围广的工作台交换装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种工作台交换装置，设有交换工作台底座、机床工作台底座、液压缸、底工作台、交换工作台、交换工作台机构、下工作台和上工作台，其特征在于交换工作台底座侧面设有机床工作台底座，交换工作台底座上设有底工作台和下工作台，底工作台和下工作台固定连接后，下端经水平移动装置与交换工作台底座相连接，上端的下工作台上设有上工作台，以利于通过水平移动装置驱动底工作台和下工作台沿交换工作台底座上的导轨左右移动，进行上工作台的交换，机床工作台底座上设有交换工作台，交换工作台上端设有上工作台，交换工作台、下工作台和底工作台上端面中心两侧分别设有导轨槽，下部设有液压缸，导轨槽内设有液压导轨，液压缸穿过导轨槽下端设有的孔与液压导轨固定连接，以利于三个工作台中的液压缸驱动液压导轨同时上升同一高度，来进行上工作台的相互交换，交换工作台上的液压导轨中间设有交换工作台机构，交换工作台机构包括旋转液压缸、驱动液压缸、齿轮、驱动齿条、楔块和支撑滚轮，旋转液压缸轴向与导轨槽平行，旋转液压缸的活塞杆上固定有齿轮，活塞杆端部设有楔块，驱动齿条上端与齿轮相啮合，下端与支撑滚轮滚动连接，驱动齿条与驱动液压缸相连接，以利于驱动液压缸控制驱动齿条前移或后退，带动齿轮转动，进而带动楔块逆时针或顺时针转动，上工作台下端面对应液压导轨设有导轨定位槽，对应楔块上方的上工作台下端面设有伸出钩槽和拉回钩槽，不工作时，楔块处于水平状态，工作时，齿轮逆时针旋转90°，楔块也逆时针转动90度，由楔块卡在伸出钩槽内钩住上工作台，通过旋转液压缸的伸出将上工作台推出，当旋转液压缸将上工作台推至底工作台上的交换空位后，齿轮顺时针转动90°，楔块脱离伸出钩槽，呈水平放置，从而脱离上工作台，当工件加工完毕，退回工作原理与上述相同，达到瞬时速度均匀、运动平稳、机械故障少、传递扭矩大、安全系数高、承载能力高、缩短机床工件装夹时间的作用。

本发明可在交换工作台上端面沿圆周阵列有定位齿条，上工作台下端面设有与交换工作台上端面相啮合的定位齿条，定位齿条与交换工作台机构的驱动方向呈小于90度的锐角，以达到精确定位、运动平稳的作用。

本发明可在上工作台下端面的导轨定位槽两侧分别设有滚动轮，以辅助交换工作台机构驱动上工作台与交换工作台的分离，达到磨损小、无震动、无噪声、定位准确的作用。

本发明可设有检测装置，检测装置包括检测设备接收器和发射器，交换工作台底座和机床工作台底座分别对应装有检测设备接收器，上工作台对应检测设备接收器的位置装有发射器，以利于形成精确定位的作用。

本发明可在交换工作台机构中的驱动液压缸内部设有检测元件，检测元件与控制器相连接，使液压缸杆的伸缩长度由驱动液压缸内部检测元件进行控制，达到缩短机床工件装夹时间的作用。

本发明中的水平移动装置可采用液压缸驱动，液压缸经换向阀与液压控制系统相连接，以控制底工作台和下工作台沿交换工作台底座上的导轨左右移动。

本发明由于采用上述结构，具有结构简单、安全系数高、工作效率高、承载能力高、定位精确、运动平稳、磨损小、无震动、缩短机床工件装夹时间、应用范围广等优点。

附图说明  

图1是本发明实施例的整体运动示意图。

图2是本发明上工作台、交换工作台配合示意图。

图3是图2的左视图。

图4为本发明的交换工作台机构立体结构示意图。

图5是本发明中交换工作台上端面结构示意图。

图6是本发明中上工作台下端面的结构示意图。

附图标记：交换工作台底座1、机床工作台底座2、底工作台3、交换工作台4、上工作台5、交换工作台机构6、检测装置7、液压导轨8、旋转液压缸9、驱动液压缸10、齿轮11、驱动齿条12、楔块13、支撑滚轮14、活塞杆15、检测元件16、导轨定位槽17、钩槽18、定位齿条19、定位齿条20、下工作台21、液压缸22、滚轮23。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

如附图所示，一种工作台交换装置，设有交换工作台底座1、机床工作台底座2、液压缸、底工作台3、交换工作台4、交换工作台机构6、下工作台21和上工作台5，其特征在于交换工作台底座1侧面设有机床工作台底座2，交换工作台底,1上设有底工作台3和下工作台21，底工作台3和下工作台21固定连接后，下端经水平移动装置与交换工作台底座1相连接，上端的下工作台21上设有上工作台5，以利于通过水平移动装置驱动底工作台3和下工作台21沿交换工作台底座1上的导轨左右移动，进行上工作台的交换，机床工作台底座2上设有交换工作台4，交换工作台4上端设有上工作台5，交换工作台4、下工作台21和底工作台3上端面中心两侧分别设有导轨槽，下部设有液压缸22，导轨槽内设有液压导轨8，液压缸22穿过导轨槽下端设有的孔与液压导轨8固定连接，以利于三个工作台中的液压缸22驱动液压导轨8同时上升同一高度，来进行上工作台5的相互交换，交换工作台4上的液压导轨8中间设有交换工作台机构6，交换工作台机构6包括旋转液压缸9、驱动液压缸10、齿轮11、驱动齿条12、楔块13和支撑滚轮14，旋转液压缸9轴向与导轨槽平行，旋转液压缸9的活塞杆上固定有齿轮11，活塞杆端部设有楔块13，驱动齿条12上端与齿轮11相啮合，下端与支撑滚轮14滚动连接，驱动齿条12与驱动液压缸9相连接，以利于驱动液压缸9控制驱动齿条12前移或后退，带动齿轮11转动，进而带动楔块13逆时针或顺时针转动，上工作台5下端面对应液压导轨8设有导轨定位槽，对应楔块13上方的上工作台5下端面设有伸出和拉回钩槽18，不工作时，楔块13处于水平状态，工作时，齿轮逆时针旋转90°，楔块13也逆时针转动90度，由楔块13卡在钩槽18内钩住上工作台5，通过旋转液压缸9的伸出将上工作台5推出，当旋转液压缸9将上工作台5推至底工作台3上的交换空位后，齿轮顺时针转动90°，楔块13脱离钩槽18，呈水平放置，从而脱离上工作台5，当工件加工完毕，退回工作原理与上述相同，达到瞬时速度均匀、运动平稳、机械故障少、传递扭矩大、安全系数高、承载能力高、缩短机床工件装夹时间的作用。

本发明可在交换工作台4上端面沿圆周阵列有定位齿条19，上工作台5下端面设有与交换工作台4上端面相啮合的定位齿条20，定位齿条19与交换工作台机构6的驱动方向呈小于90度的锐角，以达到精确定位、运动平稳的作用。

本发明可在上工作台5下端面的导轨定位槽两侧分别设有滚动轮23，以辅助交换工作台机构6驱动上工作台5与交换工作台4的分离，达到磨损小、无震动、无噪声、定位准确的作用。

本发明可设有检测装置，检测装置7包括检测设备接收器和发射器，交换工作台底座和机床工作台底座分别对应装有检测设备接收器，上工作台对应检测设备接收器的位置装有发射器，以利于形成精确定位的作用。

本发明可在交换工作台机构6中的驱动液压缸10内部设有检测元件16，检测元件16与控制器相连接，使液压缸杆的伸缩长度由驱动液压缸10内部检测元件进行控制，达到缩短机床工件装夹时间的作用。

本发明中的水平移动装置可采用液压缸驱动，液压缸经换向阀与液压控制系统相连接，以控制底工作台3和下工作台21沿交换工作台底座1上的导轨左右移动。

本发明的实施过程：当机床完成一件零件的加工后，交换工作台4液压导轨接到设在固定在机床工作台底座2上的信号后，交换工作台4中的上工作台5由水平移动装置移空位一侧（见图1）。工作台交换机构开始动作（见图3），然后驱动液压缸10动作，带动齿条12前移，使齿轮11逆时针旋转，楔块13与旋转液压缸杆15固定在一起，而齿轮11与可以与缸杆做旋转运动，但不随缸杆进行伸缩运动，缸杆的伸缩由内部检测元件16控制伸长量，楔块13旋转钩住上工作台下端面的伸出钩槽，与此同时，底工作台上面的液压导轨8同时升起，使上工作台5与底工作台3相啮合的定位齿条19、20分离，而两个工作台上的液压导轨8的升起高度相同，工作台交换机构中的旋转液压缸9将上工作台5沿液压导轨方向推至底工作台3上的双交换工作台空位处的液压导轨8上，当固定在交换工作台底座1上的检测装置7接到信号后，交换工作台4上的驱动液压缸10动作，带动驱动齿条12回缩，旋转液压缸9上的活塞杆带动楔块13顺时针旋转，使楔块13脱离伸出沟槽18，活塞杆收回，水平移动装置将底工作台3和下工作台21向左移动，当另一待加工件的下工作台21上的上工作台5移动与交换工作台4上的液压导轨8平齐后，旋转液压缸10上的活塞杆带动楔块13伸出，当检测元件检测到活塞杆上的楔块13到达下工作台21上的上工作台5下端的沟槽18后，控制系统发出指令，旋转液压缸9带动楔块13逆时针旋转，使楔块13钩住沟槽18，驱动液压缸9带动下工作台21上的上工作台5拉回到交换工作台4上端的液压导轨8上，在上工作台5移动过程中，由于液压导轨8一侧设有滚动轮23，减少了上工作台5与液压导轨8的磨损，达到运动平稳、机械故障少、传递扭矩大、安全系数高、承载能力高的作用，到达指定位置后，交换工作台4侧面的液压缸22带动上工作台5下降至交换工作台4台面上，上工作台5下端面的定位齿条20与交换工作台4上端面的定位齿条19相卡合定位，完成一次工作台的交换，当需要加工另一工件时，重复以上动作······ ；本发明也可在交换工作台底座1两侧分别设有机床工作台底座2，其工作台交换过程同上，此不再赘述。

本发明由于采用上述结构，具有结构简单、安全系数高、工作效率高、承载能力高、定位精确、运动平稳、磨损小、无震动、缩短机床工件装夹时间、应用范围广等优点。

Claims (5)

1.一种工作台交换装置，设有交换工作台底座、机床工作台底座、液压缸、底工作台、交换工作台、交换工作台机构、下工作台和上工作台，其特征在于交换工作台底座侧面设有机床工作台底座，交换工作台底座上设有底工作台和下工作台，底工作台和下工作台固定连接后，下端经水平移动装置与交换工作台底座相连接，上端的下工作台上设有上工作台，机床工作台底座上设有交换工作台，交换工作台上端设有上工作台，交换工作台、下工作台和底工作台上端面中心两侧分别设有导轨槽，下部设有液压缸，导轨槽内设有液压导轨，液压缸穿过导轨槽下端设有的孔与液压导轨固定连接，交换工作台上的液压导轨中间设有交换工作台机构，交换工作台机构包括旋转液压缸、驱动液压缸、齿轮、驱动齿条、楔块和支撑滚轮，旋转液压缸轴向与导轨槽平行，旋转液压缸的活塞杆上固定有齿轮，活塞杆端部设有楔块，驱动齿条上端与齿轮相啮合，下端与支撑滚轮滚动连接，驱动齿条与驱动液压缸相连接，上工作台下端面对应液压导轨设有导轨定位槽，对应楔块上方的上工作台下端面设有伸出钩槽和拉回钩槽。

2.根据权利要求1所述的一种工作台交换装置，其特征在于交换工作台上端面沿圆周阵列有定位齿条，上工作台下端面设有与交换工作台上端面相啮合的定位齿条，定位齿条与交换工作台机构的驱动方向呈小于90度的锐角。

3.根据权利要求1所述的一种工作台交换装置，其特征在于上工作台下端面的导轨定位槽两侧分别设有滚动轮。

4.根据权利要求1所述的一种工作台交换装置，其特征在于设有检测装置，检测装置包括检测设备接收器和发射器，检测设备接收器分别安装在交换工作台底座和机床工作台底座上，发射器安装在上工作台上。

5.根据权利要求1所述的一种工作台交换装置，其特征在于交换工作台机构中的驱动液压缸内部设有检测元件，检测元件与控制器相连接。

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