CN104723123B - 一种加工中心双工作台交换机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双工作台数控加工中心，尤其涉及一种加工中心双工作台交换机构。该加工中心双工作台交换机构，包括可升降底座和位于底座上方的工作台支撑装置，工作台支撑装置有两个；交换机构上还设有无线定位装置，无线定位装置包括无线定位开关和定位螺钉，无线定位开关固定安装在工作台支撑装置一侧，定位螺钉对应设置在无线定位开关下方的底座上。本发明无线定位机构消除了现有技术中采取机械定位的弊端和担忧，确保了交换后工作台支撑装置与底座之间配合的几何精度，使工件装夹更牢靠，从而防止两工作台支撑装置在空中高速旋转时与底座分离，造成人员伤亡或设备损坏，还可提高定位速度，从而大幅度提高机加工效率，保证了零件的精度。

Description

一种加工中心双工作台交换机构
技术领域
本发明涉及一种双工作台数控加工中心，尤其涉及一种加工中心双工作台交换机构。
背景技术
当用加工中心机床批量加工切削时间较短的工件时，工件装卸时间占整个工件加工循环时间的比例很大，为了减少加工辅助时间，在加工中心机床上配置可自动交换的多工位工作台，使切削加工和辅助装卸工件同步进行，提高机床的有效利用率，因此交换工作台在加工中心上的应用日益普遍。定位机构在保证交换工作台的定位精度和重复定位精度中起着至关重要的作用，它影响着机床运行的可靠性。
现有机床定位机构多采取锥形定位碗或定位销等简单的机械定位方式进行定位，因为双交换工作台机床加工过程中需要实现两工作台的交换动作，必须确保两工作台上的多个定位销或锥形定位碗具有良好的互换性，不仅需要严格控制尺寸公差，而且对位置精度要求也非常高，一般要控制到±0.01mm，因此对加工工艺提出进一步要求。另外，此定位机构属于过定位机构，在定位和交换过程中，定位机构会产生磨损，时间长了容易产生误差累积，无法确保整个机床的精度要求；且如果定位不准确，交换机构和工作台下部的支撑装置在配合不紧密的状态下即进行旋转，整个交换装置处于悬空位置且进行高速旋转时，会造成工作台支撑装置及上部装有的工件的工作台与下部的交换机构分离，造成严重的安全事故。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种定位准确，夹紧牢靠，能实现加工产品精度高的加工中心双工作台交换机构。
实现本发明目的的技术方案是：一种加工中心双工作台交换机构，包括可升降底座和位于底座上方的工作台支撑装置，所述工作台支撑装置有两个；所述交换机构上还设有无线定位装置，所述无线定位装置包括无线定位开关和定位螺钉，所述无线定位开关固定安装在工作台支撑装置一侧，所述定位螺钉对应设置在无线定位开关下方的底座上。
上述技术方案，所述无线定位装置有两个，所述两个无线定位装置沿底座及两工作台支撑装置的对角线对称分布。
上述技术方案，所述两无线定位开关通过定位开关支架分别固定安装在两工作台支撑装置相反方向的一侧。
上述技术方案，所述定位开关支架包括第一底板和与第一底板一体成型且与其垂直设置的后侧板，所述第一底板上设有定位开关固定孔，所述后侧板上设有2～4个安装孔。
上述技术方案，所述无线定位开关外部还设有保护罩，所述保护罩两侧设有两腰形安装孔；所述定位开关支架两侧分别设有左侧板和右侧板，所述左侧板和右侧板上对应设有两保护罩安装孔。
上述技术方案，所述定位开关支架后侧板后部还设有加强板。
上述技术方案，所述定位螺钉通过定位螺钉支架固定设置在底座上，所述定位螺钉与定位螺钉支架固紧连接，所述定位螺钉支架上设有至少一个长孔，所述定位螺钉支架通过紧固螺钉穿过长孔与底座固紧连接。
上述技术方案，所述定位螺钉支架包括第二底板和与第二底板相垂直的侧板，所述第二底板上设有定位螺钉安装孔，所述定位螺钉安装孔和定位螺钉外部均设有螺纹，所述定位螺钉可沿定位螺钉安装孔上下移动。
上述技术方案，所述长孔有两个，横向平行设置在侧板上。
上述技术方案，所述底座为长方形，所述底座上部长度方向两端设有弧形凸台；所述两工作台支撑装置下部对应设有弧形凹槽，所述弧形凸台与弧形凹槽相匹配。
采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：
(1)本发明无线定位机构消除了现有技术中采取机械定位的弊端和担忧，确保了交换后工作台支撑装置与底座之间锁紧到位，使两者锁紧更牢靠，从而防止两工作台支撑装置在空中高速旋转时与底座分离，造成人员伤亡或设备损坏，还可提高定位速度，从而大幅度提高机加工效率，保证了零件的精度；
(2)本发明沿底座和两工作台支撑装置底部平台的对角线对称安装两个无线定位装置，从而保证两工作台交换后旋转180°时仍能进行无线定位，另外采用无线定位装置可避免有线开关在工作台交换旋转时带来的线缠绕问题；
(3)本发明通过定位开关支架将无线定位开关固定在两工作台支撑装置上，有效解决了定位开关的安装问题，只需将定位开关支架后部的后侧板通过螺钉穿过安装孔固定在工作台支撑装置一侧即可，无需其他让位空间，安装方便；
(4)本发明定位开关支架上的无线定位开关外部还设有保护罩，对无线定位开关具有良好的保护作用，可防止其他零部件对无线定位开关产生碰撞造成无线定位开关定位不准确，也可避免其他杂物进入定位开关，影响定位开关发射信号，无法产生定位；保护罩上的腰形孔可方便与定位开关支架侧板上的安装孔相对应，提高安装效率；定位开关支架后部的加强板可提高定位开关支架的强度，从而提高定位开关安装的可靠度；
(5)本发明定位螺钉也设有专用支架，定位螺钉与专用支架固紧连接，可方便调节定位螺钉的上下高度，使其与定位开关在合适的位置发生碰撞发射信号，定位螺钉太高与定位开关碰撞力过大，会对定位开关损害较大，定位螺钉太低，则不会与定位开关发生碰撞，因此也不会有信号的产生，无法进行定位；定位螺钉支架的侧板上设有1～2个相互平行的长孔，可方便调节定位螺钉的左右位置，调节时无需将螺钉卸下，只需将螺钉松动后，将定位螺钉支架左右移动即可完成定位螺钉的左右调节，从而提高调整效率；
(6)本发明底座上设有的弧形凸台与工作台支撑装置上的弧形凹槽相匹配，实现底座和弧形凸台的定位和夹紧，在外界旋转驱动装置下进行，旋转，完成两工作台的交换，弧形夹紧结构可提高两装置的定位精度和夹紧程度，从而即保证了零件的加工精度，又具有良好的安全性能；
(7)本发明设计巧妙，结构新颖，成本低，定位装置安装简单，调节方便，可广泛应用于各机床中的双工作台交换定位，具有定位准确，定位效率高等优点。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明主视图；
图2为本发明俯视图；
图3为本发明底座结构示意图；
图4为本发明定位开关支架主视图；
图5为本发明定位开关支架侧视图；
图6为本发明定位开关支架俯视图；
图7为本发明保护罩主视图；
图8为本发明保护罩侧视图；
图9为本发明保护罩俯视图；
图10为本发明定位螺钉支架主视图；
图11为本发明定位螺钉支架侧视图；
图12为本发明定位螺钉支架俯视图；
图中1、底座；11、弧形凸台；2、工作台支撑装置；21、弧形凹槽；3、无线定位装置；31、位开关；32、定位螺钉；4、定位开关支架；41、第一底板；41-1、定位开关固定孔；41-2、加强板；42、后侧板；42-1、安装孔；43、左侧板；44、右侧板；5、保护罩；51、腰形安装孔；6、定位螺钉支架；61、长孔；62、第二底板；62-1、定位螺钉安装孔；63、侧板。
具体实施方式
(实施例1)
见图1至图3，本发明加工中心双工作台交换机构，包括可升降底座1和位于底座1上方的工作台支撑装置2，工作台支撑装置2有两个；交换机构上还设有无线定位装置3，无线定位装置3包括施耐德电气公司生产的型号为ZBRTE无线定位开关31和定位螺钉32，无线定位开关31固定安装在工作台支撑装置2一侧，定位螺钉32对应设置在无线定位开关31下方的底座1上。与无线定位开关相配套的接收器同为施耐德电气公司生产，其型号为ZBRRA，接收器安装在控制系统中。
优选地，无线定位装置3有两个，两个无线定位装置3沿底座1及两工作台支撑装置2的对角线对称分布，可保证底座1或工作台支撑装置2旋转180°后仍可进行准确定位。
优选地，两无线定位开关31通过定位开关支架4分别固定安装在两工作台支撑装置2相反方向的一侧。见图4至图6，定位开关支架4包括第一底板41和与第一底板41一体成型且与其垂直设置的后侧板42，第一底板41上设有定位开关固定孔41-1，后侧板42上设有2～4个安装孔42-1。
优选地，无线定位开关31外部还设有保护罩5，见图7至图9，保护罩5两侧设有两腰形安装孔51；定位开关支架4两侧分别设有左侧板43和右侧板44，左侧板43和右侧板44上对应设有两保护罩安装孔，通过螺钉即可将保护罩5固定在定位开关支架的左、右侧板上。保护罩5可对定位开关31起到良好的保护作用，即可防止定位开关受到碰撞，影响开关定位精度，还可避免杂物或灰尘落入，影响无线开关信号的发射；定位开关支架4后侧板42后部还设有加强板41-2，加强板41-2可大大提高定位开关支架4与工作台支撑装置2的连接强度，保证定位开关支架4的安装牢固性。
优选地，定位螺钉32通过定位螺钉支架6固定设置在底座1上，定位螺钉32与定位螺钉支架6固紧连接，见图10至图12，定位螺钉支架6上设有两个长孔61，两长孔61横向平行设置在侧板63上。定位螺钉支架6通过紧固螺钉穿过长孔与底座2固紧连接。定位螺钉支架6包括第二底板62和与第二底板62相垂直的侧板63，第二底板62上设有定位螺钉安装孔62-1，定位螺钉安装孔62-1和定位螺钉32外部均设有螺纹，定位螺钉32可沿定位螺钉安装孔62-1上下移动。
优选地，底座1为长方形，底座1上部长度方向两端设有弧形凸台11；两工作台支撑装置2下部对应设有弧形凹槽21，弧形凸台11与弧形凹槽21相匹配。
本发明的工作原理为：两工作台需要交换时，底座1上升，底座1上部的弧形凸台11和工作台支撑装置2下部的弧形凹槽相咬合，完成锁紧动作，同时定位螺钉32与定位开关31下部发生碰撞，定位开关31发射信号，控制系统中的接收器接收信号后判断底座1与工作台支撑装置2是否锁紧到位，如果锁紧到位，则启动旋转动作，完成两工作台的交换；如果锁紧不到位则定位螺钉32无法碰触定位开关31，控制系统不启动旋转动作，继续进行定位和锁紧，直到接收器收到定位开关31发射的信号，控制系统才启动旋转动作，完成两工作台交换，从而防止未锁紧状态下进行旋转带来的几吨重工件和工作台飞出，造成的人员伤亡和机器损坏，为操作工人的生命安全提供保障。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种加工中心双工作台交换机构，包括可升降底座(1)和位于底座(1)上方的工作台支撑装置(2)，所述工作台支撑装置(2)有两个；其特征在于：所述交换机构上还设有无线定位装置(3)，所述无线定位装置(3)包括无线定位开关(31)和定位螺钉(32)，所述无线定位开关(31)固定安装在工作台支撑装置(2)一侧，所述定位螺钉(32)对应设置在无线定位开关(31)下方的底座(1)上；所述底座(1)为长方形，所述底座(1)上部长度方向两端设有弧形凸台(11)；所述两工作台支撑装置(2)下部对应设有弧形凹槽(21)，所述弧形凸台(11)与弧形凹槽(21)相匹配。
2.根据权利要求1所述的加工中心双工作台交换机构，其特征在于：所述无线定位装置(3)有两个，所述两个无线定位装置(3)沿底座(1)及两工作台支撑装置(2)的对角线对称分布。
3.根据权利要求2所述的加工中心双工作台交换机构，其特征在于：所述两无线定位开关(31)通过定位开关支架(4)分别固定安装在两工作台支撑装置(2)相反方向的一侧。
4.根据权利要求3所述的加工中心双工作台交换机构，其特征在于：所述定位开关支架(4)包括第一底板(41)和与第一底板(41)一体成型且与其垂直设置的后侧板(42)，所述第一底板(41)上设有定位开关固定孔(41-1)，所述后侧板(42)上设有2～4个安装孔(42-1)。
5.根据权利要求4所述的加工中心双工作台交换机构，其特征在于：所述无线定位开关(31)外部还设有保护罩(5)，所述保护罩(5)两侧设有两腰形安装孔(51)；所述定位开关支架(4)两侧分别设有左侧板(43)和右侧板(44)，所述左侧板(43)和右侧板(44)上对应设有两保护罩安装孔。
6.根据权利要求4所述的加工中心双工作台交换机构，其特征在于：所述定位开关支架(4)后侧板(42)后部还设有加强板(41-2)。
7.根据权利要求1～6任一项权利要求所述的加工中心双工作台交换机构，其特征在于：所述定位螺钉(32)通过定位螺钉支架(6)固定设置在底座(1)上，所述定位螺钉(32)与定位螺钉支架(6)固紧连接，所述定位螺钉支架(6)上设有至少一个长孔(61)，所述定位螺钉支架(6)通过紧固螺钉穿过长孔与底座(1)固紧连接。
8.根据权利要求7所述的加工中心双工作台交换机构，其特征在于：所述定位螺钉支架(6)包括第二底板(62)和与第二底板(62)相垂直的侧板(63)，所述第二底板(62)上设有定位螺钉安装孔(62-1)，所述定位螺钉安装孔(62-1)和定位螺钉(32)外部均设有螺纹，所述定位螺钉(32)可沿定位螺钉安装孔(62-1)上下移动。
9.根据权利要求8所述的加工中心双工作台交换机构，其特征在于：所述长孔(61)有两个，横向平行设置在侧板(63)上。
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Date of cancellation: 20220825

Granted publication date: 20170412

Pledgee: Jiangsu Jiangnan Rural Commercial Bank Limited by Share Ltd.

Pledgor: CHANGZHOU TRANSCEND CNC MACHINE TOOL Co.,Ltd.

Registration number: Y2020320000192

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Denomination of invention: A double worktable exchange mechanism for a machining center

Effective date of registration: 20220829

Granted publication date: 20170412

Pledgee: Jiangsu Jiangnan Rural Commercial Bank Limited by Share Ltd.

Pledgor: CHANGZHOU TRANSCEND CNC MACHINE TOOL Co.,Ltd.

Registration number: Y2022320000499

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Granted publication date: 20170412

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