CN104128973A - 一种主轴立卧翻转装置 - Google Patents

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一种主轴立卧翻转装置，属于数控木工机床技术领域；该装置包括主轴轴座A、左主轴摆动轴承座、减速机固定板、减速器、驱动电机、翻转支撑组件、锁紧气缸、定位销、翻转传动轴、电主轴、溜板、主轴轴座B、右主轴摆动轴承座、撞块、传感器、导程。电主轴在驱动电机的驱动减速电机，通过翻转传动轴将动力传递给左主轴摆动轴承座、右主轴摆动轴承座，带动电主轴在竖直面内的0度-90度范围内旋转变换。当撞块撞到传感器时，能够实现电主轴的翻转定位，从而实现立卧转换和翻转的精确定位。主轴立卧翻转灵活、可靠性高、成本低廉、定位精度高、加工精度高、反应快，提高生产效率。该装置保证了工件的加工精度，为我国木工机械行业建设做出贡献。

Description

一种主轴立卧翻转装置
技术领域
本发明涉及一种主轴立卧翻转装置，属于数控木工机床技术领域。
背景技术
现有的数控木工机床，其结构简单、功能单一、调整难度大；通过人工进料。无论是传统结构的开榫机还是现有的数控开榫机，都达不到自动智能控制，效率低、费时、费力，不能一次性加工出复杂结构的结构。原有的木工机床加工一个复杂结构需要反复装夹，效率低，不能满足大批量生产要求。原因是刀具不具备立卧转换的功能，刀具很难得到充分的利用，很难加工出各种不同要求的复杂结构。
数控木工机床配备转角摆头，可以提高生产效率，减少辅助时间，工件装夹时，主轴既能在立式状态加工又能在卧式状态加工，进一步减少加工时间，提高效率。能完上述功能的转角摆头价格昂贵，在木工数控机床中难以推广。
发明内容
本发明的目的是提供一种主轴立卧翻转装置，为数控木工机床的一种主轴立卧翻转装置提供准确定位的翻转动力。针对现有摆头结构复杂的不足设计一种简单可靠的主轴立卧翻转装置，这种便于加工复杂结构的主轴立卧翻转装置结构简单、操作方便、定位准确、换刀速度快，可提高机床的加工效率，解放劳动力。本发明公开了一种主轴立卧翻转装置，它适合复杂结构工件的加工。一种主轴立卧翻转装置，用于数控五轴加工机床。翻转机构为翻转机构为驱动电机带动减速机，通过伺服控制，定位销定位，从而实现立卧转换和翻转的精确定位。制造方法要点：1、翻转装置在探出长度，2、电主轴的回转半径3、翻转装置各部件的重量以及强度，通过参数化设计，优化个关键部件，并按照优化结果制造部件和装配。可实现主轴准确定位的翻转动作。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种主轴立卧翻转装置，该装置包括主轴轴座A、左主轴摆动轴承座、减速机固定板、减速器、驱动电机、翻转支撑组件、锁紧气缸、定位销、翻转传动轴、电主轴、溜板、主轴轴座B、右主轴摆动轴承座、撞块、传感器、导程。
溜板与左主轴摆动轴承座、右主轴摆动轴承座之间通过螺钉连接，驱动电机与减速机相连，减速电机与翻转传动轴之间通过联轴器连接，翻转传动轴与主轴轴座A之间通过螺钉连接，电主轴安装抱紧在主轴轴座A和主轴轴座B之间，通过翻转支撑组件将主轴轴座支撑在左主轴摆动轴承座和右主轴摆动轴承座之间；电主轴在驱动电机的驱动减速电机，通过翻转传动轴将动力传递给左主轴摆动轴承座、右主轴摆动轴承座，带动电主轴在竖直面内的0度-90度范围内旋转变换。当撞块撞到传感器时，通过定位销、锁紧气缸进行定位锁紧，能够实现电主轴的翻转定位，从而实现立卧转换和翻转的精确定位。
溜板的作用是将主轴立卧翻转装置连接机床的立柱上。
锁紧气缸通过螺钉固定在左主轴摆动轴承座、右主轴摆动轴承座上，通过数控系统发出锁紧松开命令，带动其上安装的定位销插入左主轴摆动轴承座、右主轴摆动轴承座上的定位孔中。
定位销通过螺纹连接在锁紧气缸的活塞杆上。
主轴立式时，撞块在位置1撞到限位开关，主轴卧式时，撞块在位置2撞到限位开关，系统得到到位指令，驱动电机停止转动。
减速机固定板与左主轴摆动轴承座之间通过螺钉连接，通过螺钉连接将减速器固定在减速机固定板上。导程安装在左主轴摆动轴承座和右主轴摆动轴承座上，用以保证定位销导向准确。翻转支撑组件由轴承组和端盖组成，可以实现翻转支撑功能。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果。
1、主轴立卧翻转灵活、可靠性高、成本低廉、定位精度高、加工精度高、反应快，提高生产效率。
2、该装置保证了工件的加工精度。
3、该机加工精度高、先进、实用性强、节约人力、为我国木工机械行业建设做出贡献。
附图说明
图1是机床的总装配图。
图2是机床总装配图的爆炸图。
图3.1是限位开关在位置1的工作原理图。
图3.2是限位开关在位置2的工作原理图。
图中：1、主轴轴座A，2、左主轴摆动轴承座，3、减速机固定板，4、减速器，5、驱动电机，6、翻转支撑组件，7、锁紧气缸，8、定位销，9、翻转传动轴，10、电主轴，11、溜板，12、主轴轴座B，13、右主轴摆动轴承座，14、撞块，15、限位开关，16、导程。
具体实施方式
如图1-3.2所示，一种主轴立卧翻转装置，该装置包括主轴轴座A1、左主轴摆动轴承座2、减速机固定板3、减速器4、驱动电机5、翻转支撑组件6、锁紧气缸7、定位销8、翻转传动轴9、电主轴10、溜板11、主轴轴座B12、右主轴摆动轴承座13、撞块14、限位开关15、导程16。
溜板11与左主轴摆动轴承座2、右主轴摆动轴承座13之间通过螺钉连接，驱动电机5与减速机4相连，减速电机2与翻转传动轴9之间通过联轴器连接，翻转传动轴9与主轴轴座A1之间通过螺钉连接，电主轴10安装抱紧在主轴轴座A1和主轴轴座B12之间，通过翻转支撑组件6将主轴轴座1支撑在左主轴摆动轴承座2和右主轴摆动轴承座13之间；电主轴在驱动电机5的驱动减速电机2，通过翻转传动轴9将动力传递给左主轴摆动轴承座2、右主轴摆动轴承座13，带动电主轴10在竖直面内的0度-90度范围内旋转变换。当撞块14撞到限位开关15时，通过定位销8、锁紧气缸7进行定位锁紧，能够实现电主轴10的翻转定位，从而实现立卧转换和翻转的精确定位。
溜板11的作用是将主轴立卧翻转装置连接机床的立柱上。
锁紧气缸7通过螺钉固定在左主轴摆动轴承座2、右主轴摆动轴承座13上，通过数控系统发出锁紧松开命令，带动其上安装的定位销8插入左主轴摆动轴承座2、右主轴摆动轴承座13上的定位孔中。
定位销8通过螺纹连接在锁紧气缸7的活塞杆上。
如图3.1-3.2，撞块14与限位开关15之间的触发关系。主轴立式时，撞块14在位置1撞到限位开关15，主轴卧式时，撞块14在位置2撞到限位开关15，系统得到到位指令，驱动电机5停止转动。
减速机固定板3与左主轴摆动轴承座2之间通过螺钉连接，通过螺钉连接将减速器固定在减速机固定板3上。导程16安装在左主轴摆动轴承座2和右主轴摆动轴承座12上，用以保证定位销8导向准确。翻转支撑组件6由轴承组和端盖组成，可以实现翻转支撑功能。
数控系统接受M102(立转卧指令)，系统判断电主轴10状态，若电主轴10卧式，则保持电主轴10姿态；若电主轴10立式，则锁紧气缸7松开，驱动电机5启动并带动电主轴10逆时针旋转，传感器检测到电主轴10的到位信号，驱动电机5停转，锁紧气缸7锁紧，完成电主轴10卧式定位。
数控系统接受M103(卧转立指令)，系统判断电主轴10状态，若电主轴10立式，则保持电主轴10姿态；若电主轴10卧式，则锁紧气缸7松开，驱动电机5启动并带动电主轴10顺时针旋转，传感器检测到电主轴10到位信号，驱动电机5停转，锁紧气缸7锁紧电主轴10，完成对电主轴10立式定位。
所述溜板11采用焊接件，能够减轻移动部件的质量。
所述电主轴10采用带换刀功能的电主轴，并采用主轴轴座A1和主轴轴座B12的抱紧方式安装，方便装配。
所述左主轴摆动轴承座2和右主轴摆动轴承座13采用两边轴承组支撑的方式进行摆动。

Claims (6)

1.一种主轴立卧翻转装置，其特征在于：该装置包括主轴轴座A(1)、左主轴摆动轴承座(2)、减速机固定板(3)、减速器(4)、驱动电机(5)、翻转支撑组件(6)、锁紧气缸(7)、定位销(8)、翻转传动轴(9)、电主轴(10)、溜板(11)、主轴轴座B(12)、右主轴摆动轴承座(13)、撞块(14)、传感器(15)、导程(16)；
溜板(11)与左主轴摆动轴承座(2)、右主轴摆动轴承座(13)之间通过螺钉连接，驱动电机(5)与减速机(4)相连，减速电机(2)与翻转传动轴(9)之间通过联轴器连接，翻转传动轴(9)与主轴轴座A(1)之间通过螺钉连接，电主轴(10)安装抱紧在主轴轴座A(1)和主轴轴座B(12)之间，通过翻转支撑组件(6)将主轴轴座(1)支撑在左主轴摆动轴承座(2)和右主轴摆动轴承座(13)之间；电主轴在驱动电机(5)的驱动减速电机(2)，通过翻转传动轴(9)将动力传递给左主轴摆动轴承座(2)、右主轴摆动轴承座(13)，带动电主轴10在竖直面内的0度-90度范围内旋转变换；所述右主轴摆动轴承座(13)当撞块(14)撞到传感器(15)时，通过定位销(8)、锁紧气缸(7)进行定位锁紧，能够实现电主轴的翻转定位，从而实现立卧转换和翻转的精确定位。
2.根据权利要求1所述的一种主轴立卧翻转装置，其特征在于：溜板(11)的作用是将主轴立卧翻转装置连接机床的立柱上；
锁紧气缸(7)通过螺钉固定在左主轴摆动轴承座(2)、右主轴摆动轴承座(13)上，通过数控系统发出锁紧松开命令，带动其上安装的定位销(8)插入左主轴摆动轴承座(2)、右主轴摆动轴承座(13)上的定位孔中；
定位销(8)通过螺纹连接在锁紧气缸(7)的活塞杆上；
主轴立式时，撞块(14)在位置1撞到限位开关(15)，主轴卧式时，撞块(14)在位置2撞到限位开关(15)，系统得到到位指令，驱动电机(5)停止转动；
减速机固定板(3)与左主轴摆动轴承座(2)之间通过螺钉连接，通过螺钉连接将减速器固定在减速机固定板(3)上；导程(16)安装在左主轴摆动轴承座(2)和右主轴摆动轴承座(12)上，用以保证定位销(7)导向准确；翻转支撑组件(6)由轴承组和端盖组成，可以实现翻转支撑功能。
3.根据权利要求1所述的一种主轴立卧翻转装置，其特征在于：数控系统接受M102立转卧指令，系统判断电主轴(10)状态，若电主轴(10)卧式，则保持电主轴(10)姿态；若电主轴(10)立式，则锁紧气缸(7)松开，驱动电机(5)启动并带动电主轴(10)逆时针旋转，传感器检测到电主轴(10)的到位信号，驱动电机(5)停转，锁紧气缸(7)锁紧，完成电主轴(10)卧式定位；
数控系统接受M103卧转立指令，系统判断电主轴(10)状态，若电主轴(10)立式，则保持电主轴(10)姿态；若电主轴(10)卧式，则锁紧气缸(7)松开，驱动电机5启动并带动电主轴(10)顺时针旋转，传感器检测到电主轴(10)到位信号，驱动电机(5)停转，锁紧气缸(7)锁紧电主轴(10)，完成对电主轴(10)立式定位。
4.根据权利要求1所述的一种主轴立卧翻转装置，其特征在于：所述溜板(11)采用焊接件，能够减轻移动部件的质量。
5.根据权利要求1所述的一种主轴立卧翻转装置，其特征在于：所述电主轴(10)采用带换刀功能的电主轴，并采用主轴轴座A(1)和主轴轴座B(12)的抱紧方式安装，方便装配。
6.根据权利要求1所述的一种主轴立卧翻转装置，其特征在于：所述左主轴摆动轴承座(2)和右主轴摆动轴承座(13)采用两边轴承组支撑的方式进行摆动。
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