CN105312916A - 一种工件的多自由度调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工件的多自由度调节装置，属于通用机床领域；该装置包括底座、垂直设置在底座上的至少两个垂直挡板以及第一调节机构，第一调节机构包括垂直调节轴、垂直调节板、垂直调节螺栓、箱壳及主轴组件，垂直调节轴穿透并紧固在垂直挡板上，垂直调节板的第一侧边可旋转固定在垂直调节轴上，垂直调节板的第二侧边与底座之间通过垂直调节螺栓连接；垂直调节板的中部设水平调节轴，箱壳套设在水平调节轴上，垂直挡板上设置有水平调节板，水平调节板上设置有用于推拉箱壳的水平调节螺栓；主轴组件放置在箱壳中，主轴组件上设置有与主轴组件的轴向垂直的前后调节板，前后调节板上设置有用于推拉箱壳的前后调节螺栓，装置结构合理，成本较低。

Description

一种工件的多自由度调节装置

技术领域

本发明涉及通用机床技术领域，特别涉及一种工件的多自由度调节装置。

背景技术

专用机床中一般包括用于加工工件的加工主轴组件以及用于夹持工件的夹持主轴组件，在使用过程中，加工主轴组件保持固定，按照加工需求需要参考加工主轴组件的位置，使用夹持主轴组件对工件进行精确的角度及位置的调节，以最终保证工件达到适宜的加工角度以及相对于加工主轴组件的位置。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术中大多专用机床是通过整体铸造、精密加工而成，工件的角度及位置是通过夹持主轴组件端部的机械夹具来调节的，机械结构较为复杂且成本很高。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种工件的多自由度调节装置，技术方案如下：

本发明实施例提供了一种工件的多自由度调节装置，所述装置包括底座、垂直设置在所述底座上的至少两个垂直挡板以及第一调节机构，所述第一调节机构包括垂直调节轴、垂直调节板、垂直调节螺栓、箱壳及用于紧固工件的主轴组件，所述垂直调节轴穿透并紧固在所述垂直挡板上，所述垂直调节板包括第一侧边以及与所述第一侧边相对的第二侧边，所述垂直调节板的第一侧边以可旋转的方式固定在所述垂直调节轴上，所述垂直调节板的第二侧边与所述底座之间通过所述垂直调节螺栓连接；所述垂直调节板的中部垂直设置有水平调节轴，所述箱壳套设在所述水平调节轴上，所述垂直挡板上设置有水平调节板，所述水平调节板与所述垂直调节轴垂直，所述水平调节板上设置有用于推拉所述箱壳的水平调节螺栓；所述主轴组件放置在所述箱壳中，所述主轴组件可以沿所述主轴组件的轴向移动，所述主轴组件上设置有与所述主轴组件的轴向垂直的前后调节板，所述前后调节板上设置有用于推拉所述箱壳的前后调节螺栓。

进一步地，所述装置还包括第二调节机构，所述第二调节机构的结构与所述第一调节机构的结构相同，所述第二调节机构与所述第一调节机构对称布置在所述底座上。

进一步地，所述水平调节螺栓设置有两个，其中一个所述水平调节螺栓在所述水平调节板上旋紧后抵住箱壳，另一个所述水平调节螺栓的一端紧固在所述箱壳上而另一端穿过所述水平调节板后由螺母旋紧。

进一步地，所述前后调节螺栓设置有两个，其中一个所述前后调节螺栓在所述前后调节板上旋紧后抵住箱壳，另一个所述前后调节螺栓的一端紧固在所述箱壳上而另一端穿过所述前后调节板后由螺母旋紧。

进一步地，所述垂直调节板为槽形板，所述槽形板包括一个底板以及垂直于所述底板相对的两侧边的两个侧板，两个所述侧板保持平行，所述垂直调节轴垂直穿透两个所述侧板。

进一步地，所述箱壳与所述垂直调节板之间设置有多个水平紧固螺栓进行固定，所述箱壳上设置有与所述水平紧固螺栓的直径匹配的腰圆孔。

进一步地，所述垂直挡板与所述垂直调节板之间设置有多个垂直紧固螺栓进行固定，所述垂直挡板上设置有与所述垂直紧固螺栓的直径匹配的腰圆孔。

进一步地，所述箱壳的侧面开设有用于紧固所述主轴组件的夹口，所述夹口的两侧设置有多个前后紧固螺栓进行连接紧固。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：

通过将主轴组件放置在箱壳中，箱壳套设在垂直调节板的水平调节轴上，垂直调节板的第一侧边可以旋转式固定在垂直调节轴上，垂直调节板的第二侧边则与底座之间通过垂直调节螺栓连接，通过调整垂直调节螺栓可以调节主轴组件相对于水平面的倾斜角度；在箱壳一侧的垂直挡板上设置有水平调节板，通过推拉水平调节板上的水平调节螺栓，可以进一步调节主轴组价相对于垂直挡板的竖向的倾斜角度；主轴组件上设置有前后调节板，通过推拉前后螺栓，可以调节主轴组件相对于箱壳进行轴向移动；由于工件紧固在主轴组件上，通过对主轴组件在三维空间的角度及位置的调节，可以完成对工件的精确定位，同时装置整体的结构设计合理，成本较低。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种工件的多自由度调节装置的立体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种工件的多自由度调节装置的局部剖视示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例

参见图1和图2，本发明实施例提供了一种工件的多自由度调节装置，该装置包括底座1、垂直设置在底座上的至少两个垂直挡板7以及第一调节机构，第一调节机构包括垂直调节轴2、垂直调节板3、垂直调节螺栓4、箱壳5及用于紧固工件的主轴组件6，垂直调节轴2穿透并紧固在垂直挡板7上，垂直调节板3包括第一侧边以及与第一侧边相对的第二侧边，垂直调节板3的第一侧边以可旋转的方式固定在垂直调节轴2上，垂直调节板3的第二侧边与底座1之间通过垂直调节螺栓4连接；垂直调节板3的中部垂直设置有水平调节轴，箱壳5套设在水平调节轴上，垂直挡板7上设置有水平调节板9，水平调节板9与垂直调节轴2垂直，水平调节板9上设置有用于推拉箱壳5的水平调节螺栓10；主轴组件6放置在箱壳5中，主轴组件6可以沿主轴组件6的轴向移动，主轴组件6上设置有与主轴组件6的轴向垂直的前后调节板11，前后调节板11上设置有用于推拉箱壳5的前后调节螺栓12。

具体地，本发明中的自由度调节装置适用于安装在机床的机架上并与机床的加工组件相对设置，其中，自由度调节指的是三维方向的角度及位移的调节，本实施例中特指对端部紧固有工件的主轴组件6相对于水平面的角度调节(如图1所示的绕Y轴调节)、相对于垂直挡板7的竖向的角度调节(如图1所示的绕Z轴调节)以及在主轴组件6的轴向方向的位移调节(如图1中所示的X轴方向)。例如，在机床为磨床的情况下，砂轮箱13保持水平固定，砂轮14固定在砂轮箱13的前端，在工作前需要调整主轴组件前端的工件15的端面与砂轮14端面保持平行，同时，需要调整主轴组件6与砂轮14的轴向保持平行并处于同一水平面。

本实施例中，垂直调节轴2垂直穿透垂直挡板7，垂直调节轴2的两端则紧固在垂直挡板7的外侧，通过松紧垂直调节螺栓4进行竖向移动，可以调节垂直调节板3的第二侧边与底座1之间的距离，而垂直调节板3的第一侧边则绕着垂直调节轴2旋转，从而调整垂直调节板3相对于水平面的倾斜角度，而承载主轴组件6的箱壳5放置在垂直调节板3上，所以主轴组件6的倾斜角度随之被调整，第一调节机构中水平调节轴的位置可参考图2中与第一调节机构结构相同的第二调节机构中的第二水平调节轴8的位置。

进一步地，该装置还包括第二调节机构，第二调节机构的结构与第一调节机构的结构相同，第二调节机构与第一调节机构对称布置在底座1上。

具体地，为提高加工效率，在一些专用机床中会设计双主轴组件同时加工工件，而现有技术中这种设有双主轴组件的机床是通过整体铸造精密加工而成，成本很高；本实施例中第二调节机构的结构及其自由度调节原理可参考第一调节机构，通过在一个底座上设置两套相同的调节机构，可以同时调节两个主轴组件上工件的加工位置，在降低成本的情况下提高了加工效率。

进一步地，水平调节螺栓10设置有两个，其中一个水平调节螺栓10在水平调节板9上旋紧后抵住箱壳5，另一个水平调节螺栓10的一端紧固在箱壳5上而另一端穿过水平调节板9后由螺母旋紧。

具体地，本实施例中采用水平调节螺栓10配合水平调节板9控制箱壳5绕着水平调节轴转动，从而达到调节主轴组件6相对于垂直挡板7的角度调节，较佳地，水平调节板9设置在靠近箱壳5远离工件15一端的垂直挡板7上，松开一个螺栓的同时对另一个螺栓进行紧固，即可达到推远或拉近箱壳5的效果。

进一步地，前后调节螺栓12设置有两个，其中一个前后调节螺栓12在前后调节板11上旋紧后抵住箱壳5，另一个前后调节螺栓12的一端紧固在箱壳5上而另一端穿过前后调节板11后由螺母旋紧。

具体地，前后调节螺栓12的调节原理同水平调节螺栓10，通过使用前后调节螺栓12控制主轴组件6相对箱壳5移动，在箱壳5不动的前提下，最终达到调节工件轴向移动的效果。

进一步地，垂直调节板3为槽形板，槽形板包括一个底板以及垂直于底板相对的两侧边的两个侧板，两个侧板保持平行，垂直调节轴2垂直穿透两个侧板。

具体地，将垂直调节3板设计成槽形板，在保证调节效果的同时，可以极大地节省材料，降低成本。

进一步地，箱壳5与垂直调节板3之间设置有多个水平紧固螺栓16进行固定，箱壳5上设置有与水平紧固螺栓16的直径匹配的腰圆孔。

具体地，在调节主轴组件6相对于垂直挡板7的倾斜角度时，箱壳5会在垂直调节板3上绕水平调节轴(图未示，可参考第二水平调节轴8)转动，在调节完成后需要使用水平紧固螺栓16来紧固箱壳5，防止箱壳5松动而使得角度变化；箱壳5在调节时会产生位移，如果箱壳5和垂直调节板3上设置对应的螺栓孔，则螺栓孔会错位；本实施例中在箱壳5上按照箱壳5的移动轨迹以及水平紧固螺栓16的直径设置了匹配的腰圆孔，在垂直调节板3上则设置有对应的柱形螺栓孔。

进一步地，垂直挡板7与垂直调节板3之间设置有多个垂直紧固螺栓17进行固定，垂直挡板7上设置有与垂直紧固螺栓17的直径匹配的腰圆孔。

具体地，在调节主轴组件6相对于水平面的倾斜角度时，垂直调节板3的一端会上下移动，在调节完成后需要使用垂直紧固螺栓17来紧固垂直调节板3，防止垂直调节板3松动而使得角度变化；垂直调节板3在调节时会移动，如果垂直挡板7与垂直调节板3上设置对应的螺栓孔，则螺栓孔会错位；本实施例中在垂直挡板7上按照垂直调节板3的移动轨迹以及垂直紧固螺栓17的直径设置了匹配的腰圆孔，在垂直调节板3上则设置有对应的柱形螺栓孔。

进一步地，箱壳5的侧面开设有用于紧固主轴组件6的夹口18，夹口18的两侧设置有多个前后紧固螺栓19进行连接紧固。

具体地，调节主轴组件6沿主轴轴向移动后，需要对主轴组件6进行紧固防止主轴组件6产生松动，主轴组件6放置在箱壳5中，本实施例通过在箱壳的侧面开设夹口夹紧主轴组件6，在需要调节时可以松开夹口，在调节完成后则可以通过紧固前后紧固螺栓19来锁紧夹口，进一步达到紧固主轴组件6的目的。

本发明实施例提供的调节装置，通过将主轴组件放置在箱壳中，箱壳套设在垂直调节板的水平调节轴上，垂直调节板的第一侧边可以旋转式固定在垂直调节轴上，垂直调节板的第二侧边则与底座之间通过垂直调节螺栓连接，通过调整垂直调节螺栓可以调节主轴组件相对于水平面的倾斜角度；在箱壳一侧的垂直挡板上设置有水平调节板，通过推拉水平调节板上的水平调节螺栓，可以进一步调节主轴组价相对于垂直挡板的竖向的倾斜角度；主轴组件上设置有前后调节板，通过推拉前后螺栓，可以调节主轴组件相对于箱壳进行轴向移动；由于工件紧固在主轴组件上，通过对主轴组件在三维空间的角度及位置的调节，可以完成对工件的精确定位，同时装置整体的结构设计合理，成本较低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种工件的多自由度调节装置，其特征在于，所述装置包括底座、垂直设置在所述底座上的至少两个垂直挡板以及第一调节机构，所述第一调节机构包括垂直调节轴、垂直调节板、垂直调节螺栓、箱壳及用于紧固工件的主轴组件，

所述垂直调节轴穿透并紧固在所述垂直挡板上，所述垂直调节板包括第一侧边以及与所述第一侧边相对的第二侧边，所述垂直调节板的第一侧边以可旋转的方式固定在所述垂直调节轴上，所述垂直调节板的第二侧边与所述底座之间通过所述垂直调节螺栓连接；

所述垂直调节板的中部垂直设置有水平调节轴，所述箱壳套设在所述水平调节轴上，所述垂直挡板上设置有水平调节板，所述水平调节板与所述垂直调节轴垂直，所述水平调节板上设置有用于推拉所述箱壳的水平调节螺栓；

所述主轴组件放置在所述箱壳中，所述主轴组件可以沿所述主轴组件的轴向移动，所述主轴组件上设置有与所述主轴组件的轴向垂直的前后调节板，所述前后调节板上设置有用于推拉所述箱壳的前后调节螺栓。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第二调节机构，所述第二调节机构的结构与所述第一调节机构的结构相同，所述第二调节机构与所述第一调节机构对称布置在所述底座上。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述水平调节螺栓设置有两个，其中一个所述水平调节螺栓在所述水平调节板上旋紧后抵住箱壳，另一个所述水平调节螺栓的一端紧固在所述箱壳上而另一端穿过所述水平调节板后由螺母旋紧。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述前后调节螺栓设置有两个，其中一个所述前后调节螺栓在所述前后调节板上旋紧后抵住箱壳，另一个所述前后调节螺栓的一端紧固在所述箱壳上而另一端穿过所述前后调节板后由螺母旋紧。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述垂直调节板为槽形板，所述槽形板包括一个底板以及垂直于所述底板相对的两侧边的两个侧板，两个所述侧板保持平行，所述垂直调节轴垂直穿透两个所述侧板。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述箱壳与所述垂直调节板之间设置有多个水平紧固螺栓进行固定，所述箱壳上设置有与所述水平紧固螺栓的直径匹配的腰圆孔。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述垂直挡板与所述垂直调节板之间设置有多个垂直紧固螺栓进行固定，所述垂直挡板上设置有与所述垂直紧固螺栓的直径匹配的腰圆孔。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述箱壳的侧面开设有用于紧固所述主轴组件的夹口，所述夹口的两侧设置有多个前后紧固螺栓进行连接紧固。