CN106181425B - 用于数控机床运动机构的弹性挡块装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机床领域，具体提供一种用于数控机床运动机构的弹性挡块装置。本发明旨在解决现有数控机床中的刚性挡块在对机床进行限位保护时存在安全隐患和对精密机床造成损害的问题。本发明的弹性挡块装置包括挡板和弹性垫块。弹性垫块的一端固定在挡板上，另一端与机床的床身固定连接。当数控机床上的运动部件超过行程极限时，能够与挡板发生碰撞，并通过弹性垫块将碰撞过程中产生的能量卸去。因此，本发明的弹性挡块装置在与机床的运动部件发生碰撞时，能够保持机床的精度和稳定性，并且能够延长传动机构的使用寿命，使数控机床的运行操作更加安全可靠。

Description

用于数控机床运动机构的弹性挡块装置
技术领域
本发明属于机床领域，具体提供一种用于数控机床运动机构的弹性挡块装置。
背景技术
通常情况下，数控机床的运动部件总会在设置好的行程范围内运动，但是由于其他原因(如系统故障、保护开关失效、误操作等)可能会使运动部件超出其行程范围，所以需要设置一个行程限制装置，使运动部件能够及时从运动状态停止下来，避免造成安全事故和损坏数控机床。
目前，数控机床行业采用的行程保护装置通常为刚性挡块，该刚性挡块采用的是刚性碰撞的方式，即能够使运动状态下的运动部件快速静止，该方式在一定意义上起到了过限保护的作用，但是对于精密数控机床来说，这种碰撞不仅对机床自身精度有一定的影响，同时存在安全隐患。
相应地，本领域需要一种新的行程限位装置来解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有数控机床中的刚性挡块在对机床进行限位保护时存在安全隐患和对精密机床的精度造成影响的问题，本发明提供了一种用于数控机床运动机构的弹性挡块装置，所述数控机床包括床身和设置在所述床身上的运动机构，所述运动机构包括运动部件；其特征在于，所述弹性挡块装置包括第一弹性构件和第一挡板；所述第一弹性构件的一端与所述床身的一端相连接，所述第一弹性构件的另一端与所述第一挡板相连接；所述第一挡板设置在所述运动部件的行进方向上，当所述运动部件行进到所述第一挡板处并与所述第一挡板发生碰撞时，所述第一挡板能够通过压缩或拉伸所述第一弹性构件来限制和缓冲所述运动部件的运动幅度。
在上述弹性挡块装置的优选实施方式中，所述弹性挡块装置还包括第二挡板和连接杆，所述第二挡板与所述第一挡板相反地设置在所述运动部件的另一侧，所述连接杆的一端与所述第一挡板固定连接，所述连接杆的另一端与所述第二挡板固定连接，当所述运动部件行进到所述第二挡板处并与所述第二挡板发生碰撞时，所述第二挡板能够通过所述连接杆和所述第一挡板压缩或拉伸所述第一弹性构件来限制和缓冲所述运动部件的运动幅度。
在上述弹性挡块装置的优选实施方式中，所述床身的设置有所述第二挡板的一端设置有支撑套，所述连接杆可轴向滑动地穿过所述支撑套。
在上述弹性挡块装置的优选实施方式中，所述运动机构还包括装配到一起的丝杠和丝杠螺母以及驱动所述丝杠的电机，所述运动部件与所述丝杠螺母固定连接。
在上述弹性挡块装置的优选实施方式中，所述第一弹性构件与所述第一挡板之间通过滑杆固定连接。
在上述弹性挡块装置的优选实施方式中，所述第一弹性构件是弹性垫块。
本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，由于在挡板与床身之间设置有弹性垫块或弹簧，使得运动部件在与挡板发生碰撞时，碰撞过程中产生的能量能够通过弹性垫块或弹簧卸去，既保证了机床的精度又保证了操作人员的安全。此外，在本发明的特别优选的技术方案中，仅床身的一端设置弹性垫块或弹簧，另一端通过连接杆和另一挡板与设置弹性垫块或弹簧的一端相连，这样一来，当运动部件行进到没有弹性垫块或弹簧的一端时，也会与所述另一挡板发生碰撞，从而借助连接杆将运动传递到设置弹性垫块或弹簧的一端，并最终借助弹性垫块或弹簧来限制和缓冲运动部件的冲击。该技术方案仅在一端设置弹性垫块或弹簧就可以限制和缓冲运动部件沿两个方向的撞击，在能获得相同技术效果的前提下大幅度简化了结构。
附图说明
图1示出了本发明的用于数控机床运动机构的弹性挡块装置的第一实施方式；
图2示出了本发明的用于数控机床运动机构的弹性挡块装置的第二实施方式；
图3示出了本发明的用于数控机床运动机构的弹性挡块装置的第三实施方式；
图4示出了本发明的用于数控机床运动机构的弹性挡块装置的第四实施方式。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，虽然说明书是结合附图对本发明的弹性挡块装置竖向进行描述的，但并不影响弹性挡块装置在水平或倾斜方向上的使用，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。事实上，附图中示出的是本发明的数控机床的俯视图，在实际使用中，该数控机床是水平设置的。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
进一步需要说明的是，在本发明所有实施例中的数控机床都设置有床身1，床身1上又设置有电机11、丝杠12、丝杠螺母13和运动部件14，其中丝杠12与电机11的转轴同轴固定连接，丝杠螺母13装配到丝杠12上，运动部件14与丝杠螺母13固定连接。在数控机床工作时，由电机11驱动丝杠12，进而由丝杠12带动丝杠螺母13和运动部件14沿丝杠12的轴线方向移动。
如图1所示，该图示出了本发明的弹性挡块装置的第一实施例。弹性挡块装置2包括一块第一挡板21和两个第一弹性垫块22，两个第一弹性垫块22沿丝杠12的轴线对称地布置在床身1的上端外侧，并且第一弹性垫块22的下端与床身1固定连接，优选地，通过螺栓固定连接；第一弹性垫块22的上端通过滑杆(图中未标示)与第一挡板21固定连接。具体而言，如图1所示，该滑杆穿过第一弹性垫块22并且将第一弹性垫块22的上端连接到第一挡板21的左右两侧。当运动部件14运动到床身1的上端并与第一挡板21发生碰撞时，第一挡板21会推动滑杆，使得滑杆向上拉伸第一弹性垫块22，并因此能够减轻运动部件14和第一挡板21之间的碰撞程度。应当指出的是，这里所述的“滑杆”是指当运动部件14碰到第一挡板21时，第一挡板21能够相对于床身1沿其滑动的杆状构件。
本领域技术人员能够理解的是，在第一实施例中，第一弹性垫块22还可以设置在床身1的上端内侧，这样一来，当运动部件14和第一挡板21发生碰撞时，第一挡板21会压缩第一弹性垫块22，进而降低碰撞过程中的碰撞力。本领域技术人员还能够理解的是，在第一实施例中，第一弹性垫块22的数量还可以是三个及以上，只要保证所有第一弹性垫块22沿丝杠12周向布置即可。
如图2所示，该图示出了本发明的弹性挡块装置的第二实施例。该实施例在第一实施例的基础上增加了连接杆23、第二挡板24以及支撑套25，连接杆23的上端与第一挡板21固定连接，连接杆23的下端与第二挡板24固定连接。优选地，连接杆23与第一挡板21和第二挡板24之间分别通过螺栓固定连接，或者本领域技术人员也可以采用其他的连接形式，例如，焊接、螺纹连接等。支撑套25与床身1通过螺栓固定连接，进一步，将连接杆23的下端可轴向滑动地插入支撑套25内，以便对连接杆23以及固定到连接杆23上的第一挡板21和第二挡板24起到径向固定的作用。当运动部件14和第二挡板24发生碰撞时，第二挡板24会通过连接杆23向下拉动第一挡板21，进而使第一挡板21通过滑杆压缩第一弹性垫块22，从而减轻碰撞程度。
如图3所示，该图示出了本发明的弹性挡块装置的第三实施例。该实施例在第一实施例的基础上增加了一块第二挡板24和两个第二弹性垫块26。两个第二弹性垫块26沿丝杠12的轴线对称地布置在床身1的下端外侧，并且第二弹性垫块26的上端与床身1固定连接，优选地，通过螺栓固定连接；第二弹性垫块26的下端通过滑杆(图中未标示)与第二挡板24固定连接。当运动部件14运动到下端并与第二挡板24发生碰撞时，第二挡板26会推动滑杆，使得滑杆拉伸第二弹性垫块26，并因此能够减轻运动部件14和第二挡板24之间的碰撞程度。
本领域技术人员能够理解的是，在第三实施例中，第一弹性垫块22和第二弹性垫块26的数量可以是任意值，只要保证第一弹性垫块22和第二弹性垫块26分别绕丝杠12轴向均匀地布置在床身1的两端即可；并且第一弹性垫块22和第二弹性垫块26还可以分别设置在床身1的上端内侧和床身1的下端内侧，并且此时由于运动部件14能够直接与第一弹性垫块22和第二弹性垫块26发生碰撞，可以将与第一弹性垫块22固定连接的第一挡板21和与第二弹性垫块26固定连接的第二挡板24去掉，而不会影响碰撞性能。
如图4所示，该图示出了本发明的弹性挡块装置的第四实施例。在该实施例中，弹性挡块装置3包括：第三挡板31、第一弹簧32、第四挡板33和第二弹簧34。第三挡板31和第四挡板33分别通过滑杆(例如带螺纹的滑杆)固定到床身1的上端内侧和床身1的下端内侧，并且第三挡板31和第四挡板33能够沿所述滑杆的轴线方向移动。进一步，第一弹簧32套在第三挡板31与床身1之间的滑杆上，第二弹簧34套在第四挡板33与床身1之间的滑杆上，当运动部件14与第三挡板31或第四挡板33发生碰撞时，第一弹簧32或第二弹簧33会被压缩变形，进而减轻运动部件14与第三挡板31或第四挡板33的碰撞程度。
本领域技术人员能够理解的是，在保证运动部件14与第三挡板31或第四挡板33发生碰撞时能够降低碰撞程度的前提下，第一弹簧32和第二弹簧33可以是任何形式的弹簧。本领域技术人员还能够理解的是，在保证运动部件14与第一挡板21或第二挡板24发生碰撞时能够降低碰撞程度的前提下，第一弹性垫块22和第二弹性垫块26可以是任何具有减震作用的材质以及结构，例如，橡胶减震器。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于数控机床运动机构的弹性挡块装置，所述数控机床包括床身和设置在所述床身上的运动机构，所述运动机构包括运动部件；
其特征在于，所述弹性挡块装置包括第一弹性构件和第一挡板；
所述第一弹性构件的一端与所述床身的一端相连接，所述第一弹性构件的另一端与所述第一挡板相连接；
所述第一挡板设置在所述运动部件的行进方向上，当所述运动部件行进到所述第一挡板处并与所述第一挡板发生碰撞时，所述第一挡板能够通过压缩或拉伸所述第一弹性构件来限制和缓冲所述运动部件的运动幅度；
所述弹性挡块装置还包括第二挡板和连接杆，所述第二挡板与所述第一挡板相反地设置在所述运动部件的另一侧，所述连接杆的一端与所述第一挡板固定连接，所述连接杆的另一端与所述第二挡板固定连接，当所述运动部件行进到所述第二挡板处并与所述第二挡板发生碰撞时，所述第二挡板能够通过所述连接杆和所述第一挡板压缩或拉伸所述第一弹性构件来限制和缓冲所述运动部件的运动幅度。
2.根据权利要求1所述的用于数控机床运动机构的弹性挡块装置，其特征在于，所述床身靠近所述第二挡板的一端设置有支撑套，所述连接杆可轴向滑动地穿过所述支撑套。
3.根据权利要求1或2所述的用于数控机床运动机构的弹性挡块装置，其特征在于，所述运动机构还包括装配到一起的丝杠和丝杠螺母以及驱动所述丝杠的电机，所述运动部件与所述丝杠螺母固定连接。
4.根据权利要求3所述的用于数控机床运动机构的弹性挡块装置，其特征在于，所述第一弹性构件与所述第一挡板之间通过滑杆固定连接。
5.根据权利要求4所述的用于数控机床运动机构的弹性挡块装置，其特征在于，所述第一弹性构件是弹性垫块。
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