CN106166680A - 龙门加工中心柔性线的机床工作台交换系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开的龙门加工中心柔性线的机床工作台交换系统工作时，第一滚珠丝杠驱动主机滑座沿第一线轨运动至与主机托盘座相对应的位置，运输小车沿小车轨道沿X向水平移动至与主机托盘座、托盘库或装卸站相对应的位置，即可进行相应的交换工作台动作；该交换系统所需的驱动机构较少，只在主机托盘座上有第一驱动机构和运输小车上有第二驱动机构和第三驱动机构，假设机床工作台交换系统有N个主机托盘座，则使用（N+2）个驱动机构即可实现整个交换系统的交换工作台的功能；该交换系统能够实现工作台的平稳、连续、快速交换，满足龙门加工中心柔性线的机床工作台的交换需求，尤其适用于重型、大型龙门加工中心柔性线的工作台交换。

Description

龙门加工中心柔性线的机床工作台交换系统

技术领域

本发明涉及一种机床工作台交换系统，具体是一种龙门加工中心柔性线的机床工作台交换系统。

背景技术

随着智能工厂的推进，柔性制造系统的应用日趋广泛，对机床柔性生产线的需求也日益增加。目前市场上1M×1M左右台面的柔性线比较常见，而且多见于卧式加工中心柔性生产线中。但是龙门加工中心柔性生产线还比较少见，尤其是针对大型龙门加工中心的柔性生产线寥寥无几。龙门柔性线加工中心的最大结构特点是能够实现工作台部件的互换，即加工中心在运行时，其余工作台能够在装卸站拆装或者在托盘库中等待加工。

以图1的布局方案图所示的龙门加工中心柔性线为例，该龙门加工中心柔性线包括3台加工中心主机、3个主机托盘座、9个托盘库、2个装卸站、1辆运输小车和相应小车轨道。图1所示龙门加工中心柔性线中配备了12个工作台，这12个工作台之间可实现自由互换，即被加工的零件可在3台加工中心主机之间任意实现加工，又可存放在9个托盘库中，还可以在2个装卸站上进行装夹。龙门加工中心柔性线交换工作台的过程具体如下：第一步，当3台加工中心主机中任意一台的工件加工完成，运输小车接到指令移动到该台加工中心主机的工作台交换位置，驱动装置工作，将工作台连同工件一起从该台加工中心主机经过其主机托盘座移动到运输小车上；第二步，运输小车将工作台运输到装卸站对应位置；第三步，位于运输小车上的工作台传递到装卸站上；第四步，将传递到装卸站上的工作台上的工件拆除、清洁并装夹新的工件，同时，运输小车从托盘库中运输带有工件的工作台到相应的主机上进行加工；第五步，相应的在装卸站装夹好后的工作台放入空的托盘库中。

由于大型龙门加工中心的工作台部件自重及载重很大，传统的工作台交换系统如卧式加工中心柔性线的先将工作台托起再进行运输搬运到装卸站或者托盘库的形式并不适用于大型龙门加工中心，因此，大型的龙门加工中心的工作台通常采用平移方式，其工作台交换过程必须有导轨支撑。通常平移式的工作台交换采用的驱动方式有油缸、链轮链条等，但在龙门加工中心柔性线布局下传动时存在传动不平稳、不连续的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种龙门加工中心柔性线的机床工作台交换系统，该交换系统能够实现工作台的平稳、连续、快速交换，满足龙门加工中心柔性线的机床工作台的交换需求，尤其适用于重型、大型龙门加工中心柔性线的工作台交换。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种龙门加工中心柔性线的机床工作台交换系统，包括多台加工中心主机、多个主机托盘座、多个托盘库、多个装卸站、运输小车和小车轨道，每个所述的主机托盘座安装在第一支架上，每个所述的托盘库安装在第二支架上，每个所述的装卸站安装在第三支架上，所述的运输小车安装在第四支架上，每台所述的加工中心主机配备有一个所述的主机托盘座，所述的运输小车安装在所述的小车轨道上，所述的运输小车可沿所述的小车轨道进行X向水平移动，所述的多台加工中心主机和所述的多个主机托盘座安装在所述的小车轨道的一侧，所述的多个托盘库和所述的多个装卸站安装在所述的小车轨道的另一侧，每台所述的加工中心主机的床身上安装有主机滑座，所述的床身上安装有沿床身X向设置的第一滚珠丝杠和第一线轨，所述的第一滚珠丝杠的输出端与所述的主机滑座相连，所述的主机滑座安装在所述的第一线轨上，所述的主机托盘座上安装有第一驱动机构，所述的运输小车上安装有第二驱动机构和第三驱动机构，所述的第一驱动机构用于实现工作台在主机滑座与主机托盘座之间的Y向水平移动，所述的第一驱动机构和所述的第二驱动机构用于实现工作台在主机托盘座与运输小车之间的Y向水平移动，所述的第二驱动机构和所述的第三驱动机构用于实现工作台在运输小车与托盘库或装卸站之间的Y向水平移动。

本发明的龙门加工中心柔性线的机床工作台交换系统工作时，第一滚珠丝杠驱动主机滑座沿第一线轨运动至与主机托盘座相对应的位置，运输小车沿小车轨道沿X向水平移动至与主机托盘座、托盘库或装卸站相对应的位置，即可进行相应的交换工作台动作。该工作台交换系统所需的驱动机构较少，只在主机托盘座上有第一驱动机构和运输小车上有第二驱动机构和第三驱动机构，假设龙门加工中心柔性线的机床工作台交换系统有N个主机托盘座，则使用（N+2）个驱动机构即可实现整个交换系统的交换工作台的功能。该交换系统能够实现工作台的平稳、连续、快速交换，满足龙门加工中心柔性线的机床工作台的交换需求，尤其适用于重型、大型龙门加工中心柔性线的工作台交换。

所述的工作台的底部间隔设置有多条T型导槽、多个第一滚轮和多个第二滚轮，每条所述的T型导槽沿Y向布设，所述的主机滑座的顶端间隔安装有与所述的多条T型导槽相适配的多条第一T型导轨，所述的主机托盘座的顶端间隔安装有与所述的多条T型导槽相适配的多条第二T型导轨，所述的运输小车的顶端间隔安装有与所述的多条T型导槽相适配的多条第三T型导轨，所述的托盘库的顶端间隔安装有与所述的多条T型导槽相适配的多条第四T型导轨，所述的装卸站的顶端间隔安装有与所述的多条T型导槽相适配的多条第五T型导轨，每条所述的T型导槽的上方设置有若干所述的第一滚轮，若干所述的T型导槽的一侧设置有若干所述的第二滚轮，工作台在Y向水平移动时，所述的多个第一滚轮和所述的多个第二滚轮可在所述的多条第一T型导轨或多条第二T型导轨或多条第三T型导轨或多条第四T型导轨或多条第五T型导轨上滚动。

所述的第一驱动机构包括第一油缸、第一驱动箱、第一驱动齿轮和第一齿条，所述的第一油缸的缸体安装在所述的主机托盘座上，所述的第一油缸的油缸杆与所述的第一驱动箱连接，所述的第一驱动齿轮安装在所述的第一驱动箱上，所述的第一驱动箱的两侧分别设置有第一滑轨，所述的主机托盘座上设置有与所述的第一滑轨相适配的第一滑动面，所述的第一驱动箱的顶端由两块第一压板压紧，所述的两块第一压板通过螺钉固定在所述的主机托盘座上，所述的第一驱动齿轮靠近所述的主机托盘座，所述的第一齿条沿Y向水平安装在所述的工作台的底部，所述的第一齿条的后端自所述的工作台伸出，所述的第一齿条与所述的第一驱动齿轮相适配，当第一齿条与第一驱动齿轮啮合时，可带动工作台在主机滑座与主机托盘座之间进行Y向水平移动。

所述的运输小车包括支座、第一斜滑座、第二斜滑座和运输轨道，所述的运输轨道上安装有沿其长度方向布设的第二线轨和第二齿条，所述的第一斜滑座和第二斜滑座分别通过第一滑块和第二滑块安装在所述的第二线轨上，所述的第一斜滑座上安装有齿轮驱动机构，所述的齿轮驱动机构的输出端连接有第二驱动齿轮，所述的第二驱动齿轮与所述的第二齿条相啮合，所述的第一斜滑座的顶端自上而下倾斜设置，所述的第一斜滑座的顶端安装有第一丝杠驱动机构和第三线轨，所述的第二斜滑座的顶端自上而下倾斜设置，所述的第二斜滑座的顶端安装有第二丝杠驱动机构和第四线轨，所述的第一斜滑座和所述的第二斜滑座对称设置，所述的第一线轨、第二线轨、第三线轨和第四线轨并行设置，所述的支座同时与所述的第一丝杠驱动机构和所述的第二丝杠驱动机构相连，所述的支座通过第三滑块安装在所述的第三线轨上，所述的支座通过第四滑块安装在所述的第四线轨上，所述的支座用于安装工作台，所述的第二驱动机构和所述的第三驱动机构安装在所述的支座上，所述的第二驱动机构设置在所述的支座的靠近所述的多台加工中心主机的一侧，所述的第三驱动机构设置在所述的支座的远离所述的多台加工中心主机的一侧。运输小车上的支座、第一斜滑座、第二斜滑座整体安装在运输轨道上，通过第二驱动齿轮与第二齿条的啮合实现运输小车沿运输轨道上的第二线轨的移动，与传统的双交换工作台龙门加工中心的通过油缸与链条传动系统交换工作台的方式相比，本发明中的齿轮齿条传动方式动作连续、平稳，传动精度和可靠性得到大幅提升，且精度保持性好，可确保工作台传递的精度，同时可有效避免传统链条传动系统长期使用后因链条被拉长而引起的精度降低的问题。该运输小车的高度可调，其高度调节原理为：当第一丝杠驱动机构工作时，支座沿第三线轨运动，例如，当支座沿第三线轨向上运动时，第一斜滑座相对于运输轨道静止不动，支座沿第三线轨上升的过程可分解为高度方向Z-的运动和水平方向X-的运动，在支座运动的同时，相应地位于第二斜滑座上的第二丝杠驱动机构同步工作，使第二斜滑座相对运输轨道与第一斜滑座同方向X-方向水平运动，从而实现支座在高度方向Z-的高度调整；相反，如果第一丝杠驱动机构驱动支座沿第三线轨向下运动时，第一斜滑座相对于运输轨道静止不动，第二丝杠驱动机构驱动第二斜滑座相对于运输轨道往X+方向水平移动，实现支座在高度方向Z+的高度调整。当各主机托盘座之间高度不同时，只需在装配时测量高度，运输小车移动到指定主机托盘座时，调整到相应的高度，即可进行工作台的交换过程。同理，运输小车只需记下每个托盘库和装卸站工作台台面高度，即可实现工作台在加工中心主机与运输小车或者运输小车与托盘库或装卸站之间的平稳、顺畅交换。

所述的齿轮驱动机构包括安装在第二驱动箱上的两个齿轮驱动单元，所述的第二驱动箱安装在所述的第一斜滑座上，每个所述的齿轮驱动单元包括第一伺服电机和第一减速器，所述的第一伺服电机为抱闸电机，所述的第二驱动齿轮通过所述的第一减速器安装在所述的第一伺服电机的输出端，所述的两个齿轮驱动单元上的第二驱动齿轮的转动方向相反，所述的两个齿轮驱动单元组成双电机消隙结构。两个齿轮驱动单元组成双电机消隙结构，消隙效果好，可保证第一斜滑座和第二斜滑座沿运输轨道移动时的精度。

所述的第一丝杠驱动机构包括第二伺服电机、第一直角减速器、第一丝杠、第一丝母和第一尾端座，所述的第二伺服电机为抱闸电机，所述的第一直角减速器和第一尾端座安装在所述的第一斜滑座的顶端，所述的第一直角减速器与所述的第二伺服电机的输出端相连，所述的第一丝杠的一端与所述的第一直角减速器相连，所述的第一丝杠的另一端穿过所述的第一丝母安装在所述的第一尾端座上，所述的第一丝母与所述的支座的底端相连；所述的第二丝杠驱动机构包括第三伺服电机、第二直角减速器、第二丝杠、第二丝母和第二尾端座，所述的第三伺服电机为抱闸电机，所述的第二直角减速器和第二尾端座安装在所述的第二斜滑座的顶端，所述的第二直角减速器与所述的第三伺服电机的输出端相连，所述的第二丝杠的一端与所述的第二直角减速器相连，所述的第二丝杠的另一端穿过所述的第二丝母安装在所述的第二尾端座上，所述的第二丝母与所述的支座的底端相连。

所述的第二驱动机构包括安装在所述的支座上的第四伺服电机、第二减速器和第三驱动齿轮，所述的第四伺服电机为抱闸电机，所述的第三驱动齿轮通过所述的第二减速器安装在所述的第四伺服电机的输出端；所述的第三驱动机构包括第二油缸、第三驱动箱和第四驱动齿轮，所述的第二油缸的缸体安装在所述的支座上，所述的第二油缸的油缸杆与所述的第三驱动箱连接，所述的第四驱动齿轮安装在所述的第三驱动箱上，所述的第三驱动箱的两侧分别设置有第二滑轨，所述的支座上设置有与所述的第二滑轨相适配的第二滑动面，所述的第三驱动箱的顶端由两块第二压板压紧，所述的两块第二压板通过螺钉固定在所述的支座上；所述的第一齿条可与所述的第三驱动齿轮和所述的第四驱动齿轮相啮合并实现工作台在运输小车与托盘库或装卸站之间的Y向水平移动。

所述的多条第一T型导轨与所述的主机滑座之间通过若干油缸单元相连，每条所述的第一T型导轨的底端固定有多个开口朝下的T型过渡套，每个所述的油缸单元的缸体固定在所述的主机滑座的顶部，每个所述的油缸单元的油缸杆自下而上伸入一个所述的T型过渡套内，所述的工作台的底端安装有若干锥套，所述的主机滑座的顶端安装有与所述的若干锥套一一对应的锥销，每个所述的锥套的下部设有开口朝下的锥槽，每个所述的锥销的顶端为与所述的锥槽相适配的锥台，当若干油缸单元抬起时，工作台与主机滑座上下脱离，工作台可移离主机滑座；当若干油缸下降时，若干锥台分别插入若干锥槽内，工作台与主机滑座之间通过所述的多条第一T型导轨夹紧。当若干油缸单元抬起时，工作台上的锥套与主机滑座上的锥销分离，工作台可进行换台工作；而当若干油缸单元降下时，工作台与主机滑座之间通过若干第一T型导轨夹紧，可保证工作台主机加工过程中工作台本身的位置精度。装配时，锥套与工作台之间、锥销与主机滑座之间均需灌胶处理，通过锥套与锥销的配合，对工作台起到精确定位作用，将工作台精确定位在主机滑座上，避免在非换台操作中工作台与主机滑座发生相对移动。

每个所述的锥销上开设有与对应的锥槽位置相对的通气孔，所述的通气孔经气管与压缩空气相连通。通过通气孔向锥套吹气，对锥套起到清洁作用。

所述的小车轨道上间隔安装有若干感应块，所述的运输小车上安装有与所述的若干感应块相适配的位置开关，所述的位置开关用于检测并发出工作台的位置信号。位置开关与若干感应块的配合，可实现对工作台的精确定位，确保系统的工作台交换精度。

本发明机床工作台交换系统采用的第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和第四伺服电机均为抱闸电机，在第一伺服电机或第四伺服电机停止转动时，第一齿条与第一驱动齿轮或第三驱动齿轮啮合不动，可保证工作台在运输小车运输过程中不会晃动，避免使用额外的夹紧机构来保持工作台不晃动。同样地，第二伺服电机和第三伺服电机可提高第一丝杠驱动机构和第二丝杠驱动机构的传动精度和可靠性。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的龙门加工中心柔性线的机床工作台交换系统工作时，第一滚珠丝杠驱动主机滑座沿第一线轨运动至与主机托盘座相对应的位置，运输小车沿小车轨道沿X向水平移动至与主机托盘座、托盘库或装卸站相对应的位置，即可进行相应的交换工作台动作。该工作台交换系统所需的驱动机构较少，只在主机托盘座上有第一驱动机构和运输小车上有第二驱动机构和第三驱动机构，假设龙门加工中心柔性线的机床工作台交换系统有N个主机托盘座，则使用（N+2）个驱动机构即可实现整个交换系统的交换工作台的功能。该交换系统能够实现工作台的平稳、连续、快速交换，满足龙门加工中心柔性线的机床工作台的交换需求，尤其适用于重型、大型龙门加工中心柔性线的工作台交换。

附图说明

图1为一种龙门加工中心柔性线的布局方案图；

图2为实施例中运输小车与主机托盘做交换工作台时运输小车、主机托盘座和加工中心主机的相对位置图；

图3为实施例中运输小车与装卸站交换工作台时运输小车与装卸站的相对位置图；

图4为实施例中托盘库、运输小车、主机托盘座和加工中心主机呈直线排列时的相对位置侧视图；

图5为实施例中一台加工中心主机的外观图；

图6为图5中A-A剖视图；

图7为图6中B处放大图；

图8为图5中C-C剖视图；

图9为图8中D处放大图；

图10为实施例中一个主机托盘座的外观图；

图11为实施例中主机托盘座上安装工作台后效果正视图；

图12为实施例中运输小车的外观图；

图13为图12中E-E剖视图；

图14为安装工作台及齿轮驱动机构后的图12中F向视图；

图15为移除支座后实施例中运输小车的外观图；

图16为实施例中工作台的仰视图；

图17为实施例中工作台的正视图；

图18为图17中G处放大图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例的龙门加工中心柔性线的机床工作台交换系统，如图所示，包括多台加工中心主机11、多个主机托盘座12、多个托盘库13、多个装卸站14、运输小车2和小车轨道15，图2中示出一台加工中心主机11、一个主机托盘座12和运输小车2，图3中示出了一个装卸站14和运输小车2；每个主机托盘座12安装在第一支架121上，每个托盘库13安装在第二支架131上，每个装卸站14安装在第三支架（图中未示出）上，运输小车2安装在第四支架21上，每台加工中心主机11配备有一个主机托盘座12，运输小车2安装在小车轨道15上，运输小车2可沿小车轨道15进行X向水平移动，小车轨道15上间隔安装有若干感应块（图中未示出），运输小车2上安装有与若干感应块相适配的位置开关（图中未示出），位置开关用于检测并发出工作台3的位置信号；多台加工中心主机11和多个主机托盘座12安装在小车轨道15的一侧，多个托盘库13和多个装卸站14安装在小车轨道15的另一侧，每台加工中心主机11的床身111上安装有主机滑座112，床身111上安装有沿床身111的X向设置的第一滚珠丝杠113和第一线轨114，第一滚珠丝杠113的输出端与主机滑座112相连，主机滑座112安装在第一线轨114上，工作台3的底部间隔设置有四条T型导槽31、多个第一滚轮32和多个第二滚轮33，每条T型导槽31沿Y向布设，主机滑座112的顶端间隔安装有与多条T型导槽31相适配的多条第一T型导轨115，主机托盘座12的顶端间隔安装有与多条T型导槽31相适配的多条第二T型导轨122，运输小车2的顶端间隔安装有与多条T型导槽31相适配的多条第三T型导轨221，托盘库13的顶端间隔安装有与多条T型导槽31相适配的多条第四T型导轨132，装卸站14的顶端间隔安装有与多条T型导槽31相适配的多条第五T型导轨141，每条T型导槽31的上方设置有若干第一滚轮32，其中两条T型导槽31的一侧设置有若干第二滚轮33，工作台3在Y向水平移动时，多个第一滚轮32和多个第二滚轮33可在多条第一T型导轨115或多条第二T型导轨122或多条第三T型导轨221或多条第四T型导轨132或多条第五T型导轨141上滚动；主机托盘座12上安装有第一驱动机构，运输小车2上安装有第二驱动机构和第三驱动机构，第一驱动机构用于实现工作台3在主机滑座112与主机托盘座12之间的Y向水平移动，第一驱动机构和第二驱动机构用于实现工作台3在主机托盘座12与运输小车2之间的Y向水平移动，第二驱动机构和第三驱动机构用于实现工作台3在运输小车2与托盘库13或装卸站14之间的Y向水平移动。

以上具体实施例中，运输小车2包括支座22、第一斜滑座23、第二斜滑座24和运输轨道25，运输轨道25上安装有沿其长度方向布设的第二线轨251和第二齿条252，第一斜滑座23和第二斜滑座24分别通过第一滑块231和第二滑块232安装在第二线轨251上，第一斜滑座23上安装有齿轮驱动机构，齿轮驱动机构的输出端连接有第二驱动齿轮26；齿轮驱动机构包括安装在第二驱动箱263上的两个齿轮驱动单元，第二驱动箱263安装在第一斜滑座23上，每个齿轮驱动单元包括第一伺服电机261和第一减速器262，第一伺服电机261为抱闸电机，第二驱动齿轮26通过第一减速器262安装在第一伺服电机261的输出端，两个齿轮驱动单元上的第二驱动齿轮26的转动方向相反，两个齿轮驱动单元组成双电机消隙结构，两个齿轮驱动单元上的第二驱动齿轮26分别与第二齿条252相啮合，第一斜滑座23的顶端自上而下倾斜设置，第一斜滑座23的顶端安装有第一丝杠驱动机构和第三线轨233，第一丝杠驱动机构包括第二伺服电机234、第一直角减速器235、第一丝杠236、第一丝母237和第一尾端座238，第二伺服电机234为抱闸电机，第一直角减速器235和第一尾端座238安装在第一斜滑座23的顶端，第一直角减速器235与第二伺服电机234的输出端相连，第一丝杠236的一端与第一直角减速器235相连，第一丝杠236的另一端穿过第一丝母237安装在第一尾端座238上，第一丝母237与支座22的底端相连；第二斜滑座24的顶端自上而下倾斜设置，第二斜滑座24的顶端安装有第二丝杠驱动机构和第四线轨241，第二丝杠驱动机构包括第三伺服电机242、第二直角减速器243、第二丝杠244、第二丝母245和第二尾端座246，第三伺服电机242为抱闸电机，第二直角减速器243和第二尾端座246安装在第二斜滑座24的顶端，第二直角减速器243与第三伺服电机242的输出端相连，第二丝杠244的一端与第二直角减速器243相连，第二丝杠244的另一端穿过第二丝母245安装在第二尾端座246上，第二丝母245与支座22的底端相连；第一斜滑座23和第二斜滑座24对称设置，第一线轨114、第二线轨251、第三线轨233和第四线轨241并行设置，支座22通过第三滑块222安装在第三线轨233上，支座22通过第四滑块223安装在第四线轨241上，支座22用于安装工作台3，第二驱动机构和第三驱动机构安装在支座22上，第二驱动机构设置在支座22的靠近多台加工中心主机11的一侧，第三驱动机构设置在支座22的远离多台加工中心主机11的一侧。

以上具体实施例中，第一驱动机构包括第一油缸41、第一驱动箱42、第一驱动齿轮43和第一齿条44，第一油缸41的缸体安装在主机托盘座12上，第一油缸41的油缸杆与第一驱动箱42连接，第一驱动齿轮43安装在第一驱动箱42上，第一驱动箱42的两侧分别设置有第一滑轨45，主机托盘座12上设置有与第一滑轨45相适配的第一滑动面16，第一驱动箱42的顶端由两块第一压板17压紧，两块第一压板17通过螺钉固定在主机托盘座12上，第一驱动齿轮43靠近主机托盘座12，第一齿条44沿Y向水平安装在工作台3的底部，第一齿条44的后端自工作台3伸出，第一齿条44与第一驱动齿轮43相适配，当第一齿条44与第一驱动齿轮43啮合时，可带动工作台3在主机滑座112与主机托盘座12之间进行Y向水平移动。

以上具体实施例中，第二驱动机构包括安装在支座22上的第四伺服电机51、第二减速器52和第三驱动齿轮53，第四伺服电机51为抱闸电机，第三驱动齿轮53通过第二减速器52安装在第四伺服电机51的输出端；第三驱动机构包括第二油缸61、第三驱动箱62和第四驱动齿轮63，第二油缸61的缸体安装在支座22上，第二油缸61的油缸杆与第三驱动箱62连接，第四驱动齿轮63安装在第三驱动箱62上，第三驱动箱62的两侧分别设置有第二滑轨64，支座22上设置有与第二滑轨64相适配的第二滑动面（图中未示出），第三驱动箱62的顶端由两块第二压板65压紧，两块第二压板65通过螺钉固定在支座22上；第一齿条44可与第三驱动齿轮53和第四驱动齿轮63相啮合并实现工作台3在运输小车2与托盘库13或装卸站14之间的Y向水平移动。

以上具体实施例中，多条第一T型导轨115与主机滑座112之间通过若干油缸单元7相连，每条第一T型导轨115的底端固定有多个开口朝下的T型过渡套72，每个油缸单元7的缸体固定在主机滑座112的顶部，每个油缸单元7的油缸杆71自下而上伸入一个T型过渡套72内，工作台3的底端安装有四个锥套34，主机滑座112的顶端安装有与四个锥套34一一对应的锥销35，每个锥套34的下部设有开口朝下的锥槽341，每个锥销35的顶端为与锥槽341相适配的锥台351，每个锥销35上开设有与对应的锥槽341位置相对的通气孔352，通气孔352经气管（图中未示出）与压缩空气相连通，当若干油缸单元7抬起时，工作台3与主机滑座112上下脱离，工作台3可移离主机滑座112；当若干油缸7下降时，四个锥台351分别插入四个锥槽341内，工作台3与主机滑座112之间通过多条第一T型导轨115夹紧。

图3为实施例中运输小车与装卸站交换工作台时运输小车与装卸站的相对位置图，运输小车与托盘库交换工作台时运输小车与托盘库的相对位置图可参见图3。

上述龙门加工中心柔性线的机床工作台交换系统工作时，第一滚珠丝杠113驱动主机滑座112沿第一线轨114运动至与主机托盘座12相对应的位置，运输小车2沿小车轨道15沿X向水平移动至与主机托盘座12、托盘库13或装卸站14相对应的位置，即可进行相应的交换工作台动作。

Claims (10)

1.一种龙门加工中心柔性线的机床工作台交换系统，包括多台加工中心主机、多个主机托盘座、多个托盘库、多个装卸站、运输小车和小车轨道，每个所述的主机托盘座安装在第一支架上，每个所述的托盘库安装在第二支架上，每个所述的装卸站安装在第三支架上，所述的运输小车安装在第四支架上，每台所述的加工中心主机配备有一个所述的主机托盘座，所述的运输小车安装在所述的小车轨道上，所述的运输小车可沿所述的小车轨道进行X向水平移动，所述的多台加工中心主机和所述的多个主机托盘座安装在所述的小车轨道的一侧，所述的多个托盘库和所述的多个装卸站安装在所述的小车轨道的另一侧，其特征在于：每台所述的加工中心主机的床身上安装有主机滑座，所述的床身上安装有沿床身X向设置的第一滚珠丝杠和第一线轨，所述的第一滚珠丝杠的输出端与所述的主机滑座相连，所述的主机滑座安装在所述的第一线轨上，所述的主机托盘座上安装有第一驱动机构，所述的运输小车上安装有第二驱动机构和第三驱动机构，所述的第一驱动机构用于实现工作台在主机滑座与主机托盘座之间的Y向水平移动，所述的第一驱动机构和所述的第二驱动机构用于实现工作台在主机托盘座与运输小车之间的Y向水平移动，所述的第二驱动机构和所述的第三驱动机构用于实现工作台在运输小车与托盘库或装卸站之间的Y向水平移动。

2.根据权利要求1所述的一种龙门加工中心柔性线的机床工作台交换系统，其特征在于：所述的工作台的底部间隔设置有多条T型导槽、多个第一滚轮和多个第二滚轮，每条所述的T型导槽沿Y向布设，所述的主机滑座的顶端间隔安装有与所述的多条T型导槽相适配的多条第一T型导轨，所述的主机托盘座的顶端间隔安装有与所述的多条T型导槽相适配的多条第二T型导轨，所述的运输小车的顶端间隔安装有与所述的多条T型导槽相适配的多条第三T型导轨，所述的托盘库的顶端间隔安装有与所述的多条T型导槽相适配的多条第四T型导轨，所述的装卸站的顶端间隔安装有与所述的多条T型导槽相适配的多条第五T型导轨，每条所述的T型导槽的上方设置有若干所述的第一滚轮，若干所述的T型导槽的一侧设置有若干所述的第二滚轮，工作台在Y向水平移动时，所述的多个第一滚轮和所述的多个第二滚轮可在所述的多条第一T型导轨或多条第二T型导轨或多条第三T型导轨或多条第四T型导轨或多条第五T型导轨上滚动。

3.根据权利要求1所述的一种龙门加工中心柔性线的机床工作台交换系统，其特征在于：所述的第一驱动机构包括第一油缸、第一驱动箱、第一驱动齿轮和第一齿条，所述的第一油缸的缸体安装在所述的主机托盘座上，所述的第一油缸的油缸杆与所述的第一驱动箱连接，所述的第一驱动齿轮安装在所述的第一驱动箱上，所述的第一驱动箱的两侧分别设置有第一滑轨，所述的主机托盘座上设置有与所述的第一滑轨相适配的第一滑动面，所述的第一驱动箱的顶端由两块第一压板压紧，所述的两块第一压板通过螺钉固定在所述的主机托盘座上，所述的第一驱动齿轮靠近所述的主机托盘座，所述的第一齿条沿Y向水平安装在所述的工作台的底部，所述的第一齿条的后端自所述的工作台伸出，所述的第一齿条与所述的第一驱动齿轮相适配，当第一齿条与第一驱动齿轮啮合时，可带动工作台在主机滑座与主机托盘座之间进行Y向水平移动。

4.根据权利要求1所述的一种龙门加工中心柔性线的机床工作台交换系统，其特征在于：所述的运输小车包括支座、第一斜滑座、第二斜滑座和运输轨道，所述的运输轨道上安装有沿其长度方向布设的第二线轨和第二齿条，所述的第一斜滑座和第二斜滑座分别通过第一滑块和第二滑块安装在所述的第二线轨上，所述的第一斜滑座上安装有齿轮驱动机构，所述的齿轮驱动机构的输出端连接有第二驱动齿轮，所述的第二驱动齿轮与所述的第二齿条相啮合，所述的第一斜滑座的顶端自上而下倾斜设置，所述的第一斜滑座的顶端安装有第一丝杠驱动机构和第三线轨，所述的第二斜滑座的顶端自上而下倾斜设置，所述的第二斜滑座的顶端安装有第二丝杠驱动机构和第四线轨，所述的第一斜滑座和所述的第二斜滑座对称设置，所述的第一线轨、第二线轨、第三线轨和第四线轨并行设置，所述的支座同时与所述的第一丝杠驱动机构和所述的第二丝杠驱动机构相连，所述的支座通过第三滑块安装在所述的第三线轨上，所述的支座通过第四滑块安装在所述的第四线轨上，所述的支座用于安装工作台，所述的第二驱动机构和所述的第三驱动机构安装在所述的支座上，所述的第二驱动机构设置在所述的支座的靠近所述的多台加工中心主机的一侧，所述的第三驱动机构设置在所述的支座的远离所述的多台加工中心主机的一侧。

5.根据权利要求4所述的一种龙门加工中心柔性线的机床工作台交换系统，其特征在于：所述的齿轮驱动机构包括安装在第二驱动箱上的两个齿轮驱动单元，所述的第二驱动箱安装在所述的第一斜滑座上，每个所述的齿轮驱动单元包括第一伺服电机和第一减速器，所述的第一伺服电机为抱闸电机，所述的第二驱动齿轮通过所述的第一减速器安装在所述的第一伺服电机的输出端，所述的两个齿轮驱动单元上的第二驱动齿轮的转动方向相反，所述的两个齿轮驱动单元组成双电机消隙结构。

6.根据权利要求4所述的一种龙门加工中心柔性线的机床工作台交换系统，其特征在于：所述的第一丝杠驱动机构包括第二伺服电机、第一直角减速器、第一丝杠、第一丝母和第一尾端座，所述的第二伺服电机为抱闸电机，所述的第一直角减速器和第一尾端座安装在所述的第一斜滑座的顶端，所述的第一直角减速器与所述的第二伺服电机的输出端相连，所述的第一丝杠的一端与所述的第一直角减速器相连，所述的第一丝杠的另一端穿过所述的第一丝母安装在所述的第一尾端座上，所述的第一丝母与所述的支座的底端相连；所述的第二丝杠驱动机构包括第三伺服电机、第二直角减速器、第二丝杠、第二丝母和第二尾端座，所述的第三伺服电机为抱闸电机，所述的第二直角减速器和第二尾端座安装在所述的第二斜滑座的顶端，所述的第二直角减速器与所述的第三伺服电机的输出端相连，所述的第二丝杠的一端与所述的第二直角减速器相连，所述的第二丝杠的另一端穿过所述的第二丝母安装在所述的第二尾端座上，所述的第二丝母与所述的支座的底端相连。

7.根据权利要求1所述的一种龙门加工中心柔性线的机床工作台交换系统，其特征在于：所述的第二驱动机构包括安装在所述的支座上的第四伺服电机、第二减速器和第三驱动齿轮，所述的第四伺服电机为抱闸电机，所述的第三驱动齿轮通过所述的第二减速器安装在所述的第四伺服电机的输出端；所述的第三驱动机构包括第二油缸、第三驱动箱和第四驱动齿轮，所述的第二油缸的缸体安装在所述的支座上，所述的第二油缸的油缸杆与所述的第三驱动箱连接，所述的第四驱动齿轮安装在所述的第三驱动箱上，所述的第三驱动箱的两侧分别设置有第二滑轨，所述的支座上设置有与所述的第二滑轨相适配的第二滑动面，所述的第三驱动箱的顶端由两块第二压板压紧，所述的两块第二压板通过螺钉固定在所述的支座上；所述的第一齿条可与所述的第三驱动齿轮和所述的第四驱动齿轮相啮合并实现工作台在运输小车与托盘库或装卸站之间的Y向水平移动。

8.根据权利要求2所述的一种龙门加工中心柔性线的机床工作台交换系统，其特征在于：所述的多条第一T型导轨与所述的主机滑座之间通过若干油缸单元相连，每条所述的第一T型导轨的底端固定有多个开口朝下的T型过渡套，每个所述的油缸单元的缸体固定在所述的主机滑座的顶部，每个所述的油缸单元的油缸杆自下而上伸入一个所述的T型过渡套内，所述的工作台的底端安装有若干锥套，所述的主机滑座的顶端安装有与所述的若干锥套一一对应的锥销，每个所述的锥套的下部设有开口朝下的锥槽，每个所述的锥销的顶端为与所述的锥槽相适配的锥台，当若干油缸单元抬起时，工作台与主机滑座上下脱离，工作台可移离主机滑座；当若干油缸下降时，若干锥台分别插入若干锥槽内，工作台与主机滑座之间通过所述的多条第一T型导轨夹紧。

9.根据权利要求8所述的一种龙门加工中心柔性线的机床工作台交换系统，其特征在于：每个所述的锥销上开设有与对应的锥槽位置相对的通气孔，所述的通气孔经气管与压缩空气相连通。

10.根据权利要求1所述的一种龙门加工中心柔性线的机床工作台交换系统，其特征在于：所述的小车轨道上间隔安装有若干感应块，所述的运输小车上安装有与所述的若干感应块相适配的位置开关，所述的位置开关用于检测并发出工作台的位置信号。