CN108296494B - 一种数控车床托料架 - Google Patents

Abstract

本发明公开的数控车床托料架包括安装在主轴箱上的第一托料单元和安装在伺服尾座上的第二托料单元，第一托料单元包括第一V型块、第一导向杆和第一滑道支座，第二托料单元包括第二V型块、第二导向杆、第二滑道支座和导向轴；该托料架使用时，通过第一V型块和第二V型块支撑工件外表面，且第一V型块和第二V型块的高度及轴向位置可调，此外，第一V型块和第二V型块不会产生旋转的情况；该托料架不会出现前端下垂、扭曲等问题，可降低工人劳动强度、降低对操作者自身技能水平和熟练程度的要求、提高车床生产效率和提升加工节拍，其调整效率比传统普通托料架提高15%以上，长期使用的故障率降低30%以上，并且对工件的适应能力更强。

Description

一种数控车床托料架

技术领域

本发明涉及一种托料架，具体涉及一种数控车床托料架。

背景技术

随着机床加工节奏的提高及人工成本的增加，越来越多的企业要求机床实现全自动化或半自动化生产。上下料是工件加工的必要环节之一。目前上下料方式有三种。

第一种：人工手动上下料。以往数控车床加工长轴件时，需要人工上下料。操作时，工人脚踩卡盘脚踏开关，一手拿工件、一手按尾座移动按钮，尾座套筒顶尖缓慢顶紧工件，同时工人脚底需要不断踩脚踏开关。但人工手动上下料操作繁琐，需要人与机器的配合默契，效率较低，而且工人劳动强度大，加工节拍受操作者熟练程度的影响很大，加之人工成本的增加，这种上下料方式正在逐渐减少。

第二种：托料架上下料。目前数控车床普遍采用托料架上下料。托料架的左端固定在主轴箱上，通过一个V型块上下调节位置，不能轴向移动；托料架的右端固定在尾座上，通过另一个V型块上下调节位置但不能轴向移动。这种托料架结构简单，操作较为方便，适用于液压尾座。由于托料架结构的限制，其刚性较差，使用一段时间后会出现下垂的现象，需要重新调节，而且轴向方向通常不可调节，在径向调整过程中V型块易产生旋转现象，适应性和可靠性较低，并且对于伺服驱动的尾座，由于结构的限制，这种托料架并不适用。

第三种：全自动化上下料。机床连成自动线，桁架机械手上下料。这种上下料方式的优点显而易见，其采用全机械化生产，加工节拍快，效率高，尤其适用于单一品种工件的大批量生产。全自动化上下料的缺点也较突出，一套自动线大多需要两台以上主机，再加上料仓、桁架、机械手、专用夹具等等，均造价不菲，很多小企业无力承受，而且设备占地面积大，调试困难，更换零件品种时需要对整条生产线进行系统性调整，因此全自动化上下料在多品种小批量加工的场合优势并不明显。

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，提供一种数控车床托料架，该托料架解决了一直以来伺服尾座不能配备托料架的问题，不会出现前端下垂、扭曲等问题，可降低工人劳动强度、降低对操作者自身技能水平和熟练程度的要求、提高车床生产效率和提升加工节拍，其调整效率比传统普通托料架提高15%以上，长期使用的故障率降低30%以上，并且对工件的适应能力更强。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种数控车床托料架，包括安装在主轴箱上的第一托料单元和安装在伺服尾座上的第二托料单元，所述的第一托料单元包括第一V型块、第一导向杆和第一滑道支座，所述的第一导向杆平行于车床主轴，所述的第一导向杆的左端固定连接在所述的主轴箱上，所述的第一滑道支座安装在所述的第一导向杆上，所述的第一滑道支座可沿所述的第一导向杆的轴向左右滑动，所述的第一滑道支座在所述的第一导向杆上的位置由第一锁紧机构锁定，所述的第一V型块的顶端设有第一V型槽，所述的第一V型块可上下滑动地安装在所述的第一滑道支座上，所述的第一V型块的上下位置由第二锁紧机构锁定；所述的第二托料单元包括第二V型块、第二导向杆、第二滑道支座和导向轴，所述的第二导向杆平行于车床主轴，所述的第二导向杆的右端固定连接在所述的伺服尾座上，所述的第二滑道支座为手臂状，所述的第二滑道支座的一端安装在所述的第二导向杆上，所述的第二滑道支座的另一端安装在所述的导向轴上，所述的第二滑道支座可沿所述的第二导向杆和所述的导向轴的轴向左右滑动，所述的第二滑道支座在所述的第二导向杆上的位置由第三锁紧机构锁定，所述的第二V型块的顶端设有第二V型槽，所述的第二V型块可上下滑动地安装在所述的第二滑道支座上，所述的第二V型块的上下位置由第四锁紧机构锁定，所述的导向轴与所述的第二导向杆平行设置，所述的导向轴的右端可滑动地安装在所述的伺服尾座上，所述的导向轴的左端固定连接在所述的主轴箱上。

本发明托料架设置于主轴箱和伺服尾座之间，解决了一直以来伺服尾座不能配备托料架的问题。本发明托料架将主轴箱和伺服尾座连成一个整体，共同抵消工件冲击力，可最大限度减小对机床精度的影响。本发明托料架使用时，通过第一V型块和第二V型块支撑工件外表面，当加工工件外径不同时，可通过调整第一V型块和第二V型块的高度进行相应调整；沿第一导向杆移动第一滑道支座，沿第二导向杆和导向轴移动第二滑道支座，可以调整第一V型块和第二V型块的轴向位置，实现对工件的不同位置支撑。第二滑道支座沿导向轴移动，可以快速调整托料架，以便适应工件长度和直径的变化。由于导向轴的制约，不会产生第一V型块和第二V型块旋转的情况。

作为优选，所述的第一锁紧机构包括第一导向套和第一锁紧螺钉，所述的第一导向套固定在所述的第一滑道支座的左端，所述的第一导向套套设在所述的第一导向杆上，所述的第一锁紧螺钉穿设在所述的第一导向套的侧壁上，所述的第一导向杆的表面开设有轴向凹槽，所述的第一锁紧螺钉与所述的轴向凹槽位置相对；所述的第二锁紧机构包括第一压块、第一挡板和第一上下调节螺钉，所述的第一压块设置在所述的第一V型块的右侧，所述的第一压块与所述的第一V型块通过第一连接螺钉连接，所述的第一V型块上开设有第一腰型孔，所述的第一V型块套设在所述的第一导向杆上，所述的第一挡板固定在所述的第一滑道支座的底部，所述的第一上下调节螺钉穿过所述的第一挡板与所述的第一V型块螺纹连接，所述的第一锁紧螺钉上安装有第一防松螺母，所述的第一防松螺母抵靠在所述的第一挡板的底部。调整第一V型块的高度时，通过松开第一连接螺钉松开第一压块，并松开第一防松螺母，再用扳手旋转第一上下调节螺钉，使第一上下调节螺钉带动第一挡板上下移动，第一挡板带动第一V型块上下移动，调整到合适位置后，拧紧第一防松螺母和第一连接螺钉即可。

作为优选，所述的第三锁紧机构包括第二导向套和第二锁紧螺钉，所述的第二导向套套设在所述的导向轴上，所述的第二锁紧螺钉穿设在所述的第二导向套的侧壁上，所述的第二滑道支座固定在所述的第二导向套上；所述的第四锁紧机构包括第二压块、第二挡板和第二上下调节螺钉，所述的第二压块设置在所述的第二V型块的左侧，所述的第二压块与所述的第二V型块通过第二连接螺钉连接，所述的第二V型块上开设有第二腰型孔，所述的第二V型块套设在所述的第二导向杆上，所述的第二挡板固定在所述的第二滑道支座的底部，所述的第二上下调节螺钉穿过所述的第二挡板与所述的第二V型块螺纹连接，所述的第二锁紧螺钉上安装有第二防松螺母，所述的第二防松螺母抵靠在所述的第二挡板的底部。因第二滑道支座需要同时沿第二导向杆和导向轴移动，对第二导向杆和导向轴的平行度要求较高，第二导向套的设置，可降低装配和调整难度，同时可增加导向长度，使第二滑道支座移动起来更顺畅。调整第二V型块的高度时，通过松开第二连接螺钉松开第二压块，并松开第二防松螺母，再用扳手旋转第二上下调节螺钉，使第二上下调节螺钉带动第二挡板上下移动，第二挡板带动第二V型块上下移动，调整到合适位置后，拧紧第二防松螺母和第二连接螺钉即可。

作为优选，所述的伺服尾座上固定有过渡座，所述的过渡座套设在所述的导向轴上，所述的过渡座的两端分别安装有尼龙块。伺服尾座移动时，第二导向套和过渡座都可以沿导向轴移动，互不干涉。

作为优选，所述的第一导向杆的左端固定在第一支座上，所述的导向轴的左端固定在固定座上，所述的固定座固定在所述的主轴箱上，所述的第一支座固定在所述的固定座上，所述的第二导向杆的右端固定在第二支座上，所述的第二支座固定在所述的伺服尾座上。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明托料架解决了一直以来伺服尾座不能配备托料架的问题。本发明托料架将主轴箱和伺服尾座连成一个整体，共同抵消工件冲击力，可最大限度减小对机床精度的影响。本发明托料架使用时，通过第一V型块和第二V型块支撑工件外表面，且第一V型块和第二V型块的高度及轴向位置可调，此外，由于导向轴的制约，不会产生第一V型块和第二V型块旋转的情况。本发明托料架不会出现前端下垂、扭曲等问题，可提高车床生产效率和提升加工节拍。本发明托料架的调整效率比传统普通托料架提高15%以上，长期使用的故障率降低30%以上，并且对工件的适应能力更强。本发明托料架可降低工人劳动强度，大幅降低对操作者自身技能水平和熟练程度的要求。

附图说明

图1为实施例中数控车床托料架安装后效果图；

图2为实施例中主轴端的外观图；

图3为实施例中伺服尾座端的外观图。

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。

实施例的数控车床托料架，如图1～图3所示，包括安装在主轴箱8上的第一托料单元和安装在伺服尾座9上的第二托料单元，第一托料单元包括第一V型块1、第一导向杆2和第一滑道支座3，第一导向杆2平行于车床主轴（图中未示出），第一导向杆2的左端固定连接在主轴箱8上，第一滑道支座3安装在第一导向杆2上，第一滑道支座3可沿第一导向杆2的轴向左右滑动，第一滑道支座3在第一导向杆2上的位置由第一锁紧机构锁定，第一V型块1的顶端设有第一V型槽11，第一V型块1可上下滑动地安装在第一滑道支座3上，第一V型块1的上下位置由第二锁紧机构锁定；第二托料单元包括第二V型块4、第二导向杆5、第二滑道支座6和导向轴7，第二导向杆5平行于车床主轴，第二导向杆5的右端固定连接在伺服尾座9上，第二滑道支座6为手臂状，第二滑道支座6的一端安装在第二导向杆5上，第二滑道支座6的另一端安装在导向轴7上，第二滑道支座6可沿第二导向杆5和导向轴7的轴向左右滑动，第二滑道支座6在第二导向杆5上的位置由第三锁紧机构锁定，第二V型块4的顶端设有第二V型槽41，第二V型块4可上下滑动地安装在第二滑道支座6上，第二V型块4的上下位置由第四锁紧机构锁定，导向轴7与第二导向杆5平行设置，导向轴7的左端固定连接在主轴箱8上。

本实施例中，第一锁紧机构包括第一导向套31和第一锁紧螺钉32，第一导向套31固定在第一滑道支座3的左端，第一导向套31套设在第一导向杆2上，第一锁紧螺钉32穿设在第一导向套31的侧壁上，第一导向杆2的表面开设有轴向凹槽21，第一锁紧螺钉32与轴向凹槽21位置相对；第二锁紧机构包括第一压块33、第一挡板34和第一上下调节螺钉35，第一压块33设置在第一V型块1的右侧，第一压块33与第一V型块1通过第一连接螺钉36连接，第一V型块1上开设有第一腰型孔12，第一V型块1套设在第一导向杆2上，第一挡板34固定在第一滑道支座3的底部，第一上下调节螺钉35穿过第一挡板34与第一V型块1螺纹连接，第一锁紧螺钉32上安装有第一防松螺母37，第一防松螺母37抵靠在第一挡板34的底部；第三锁紧机构包括第二导向套71和第二锁紧螺钉72，第二导向套71套设在导向轴7上，第二锁紧螺钉72穿设在第二导向套71的侧壁上，第二滑道支座6固定在第二导向套71上；第四锁紧机构包括第二压块73、第二挡板74和第二上下调节螺钉75，第二压块73设置在第二V型块4的左侧，第二压块73与第二V型块4通过第二连接螺钉76连接，第二V型块4上开设有第二腰型孔42，第二V型块4套设在第二导向杆5上，第二挡板74固定在第二滑道支座6的底部，第二上下调节螺钉75穿过第二挡板74与第二V型块4螺纹连接，第二锁紧螺钉72上安装有第二防松螺母77，第二防松螺母77抵靠在第二挡板74的底部。

本实施例中，第一导向杆2的左端固定在第一支座22上，导向轴7的左端固定在固定座78上，固定座78固定在主轴箱8上，第一支座22固定在固定座78上，第二导向杆5的右端固定在第二支座51上，第二支座51固定在伺服尾座9上。伺服尾座9上固定有过渡座91，过渡座91套设在导向轴7上，过渡座91的两端分别安装有尼龙块92。

由于第一导向杆2和第二导向杆5分别处于一端固定、一端悬空的状态，若托料架支撑较重的工件，悬空端会严重变形，不利于长期使用，因此，第二滑道支座6设计为手臂状，其一端安装在第二导向杆5上，另一端安装在导向轴7上，起导向作用的同时，可承担一部分的工件重量。

上述数控车床托料架的调整过程为：

首先将需要更换的工件与现有工件进行尺寸对比，确定托料架的支撑位置和该位置处的工件尺寸；

主轴端的调整，即第一托料单元的调整：松开第一锁紧螺钉32，人工将第一导向套31移动到目标位置，再紧固第一锁紧螺钉32。松开第一连接螺钉36和第一压块33及第一防松螺母37，通过调节第一上下调节螺钉35将第一V型块1移动至适当高度。

伺服尾座端的调整，即第二托料单元的调整：松开第二锁紧螺钉72，移动伺服尾座9，带动过渡座91、第二导向杆5移动到目标位置，当移动距离较远时，第二导向套71、第二滑道支座6和第二V型块4也需要移动；然后人工移动第二导向套71至目标位置，锁紧第二锁紧螺钉72，松开第二连接螺钉76和第二压块73及第二防松螺母77，通过调节第二上下调节螺钉75将第二V型块4移动至适当高度；将工件放置在第一V型块1和第二V型块4上，微调第一上下调节螺钉35和第二上下调节螺钉75，使工件中心比主轴中心低1～2mm，让伺服尾座9模拟加工程序往返运动数次，确认没有问题后锁紧第一防松螺母37、第二防松螺母77、第一连接螺钉36和第二连接螺钉76，固定第一V型块1和第二V型块4，托料架即调整完毕。

经过长期实践验证，上述托料架不会出现前端下垂、扭曲等问题，可提高车床生产效率和提升加工节拍，降低工人劳动强度，大幅降低对操作者自身技能水平和熟练程度的要求。经过试验对比发现，上述托料架的调整效率比传统普通托料架提高15%以上，长期使用的故障率降低30%以上，并且对工件的适应能力更强。

Claims (5)

1.一种数控车床托料架，其特征在于包括安装在主轴箱上的第一托料单元和安装在伺服尾座上的第二托料单元，所述的第一托料单元包括第一V型块、第一导向杆和第一滑道支座，所述的第一导向杆平行于车床主轴，所述的第一导向杆的左端固定连接在所述的主轴箱上，所述的第一滑道支座安装在所述的第一导向杆上，所述的第一滑道支座可沿所述的第一导向杆的轴向左右滑动，所述的第一滑道支座在所述的第一导向杆上的位置由第一锁紧机构锁定，所述的第一V型块的顶端设有第一V型槽，所述的第一V型块可上下滑动地安装在所述的第一滑道支座上，所述的第一V型块的上下位置由第二锁紧机构锁定；所述的第二托料单元包括第二V型块、第二导向杆、第二滑道支座和导向轴，所述的第二导向杆平行于车床主轴，所述的第二导向杆的右端固定连接在所述的伺服尾座上，所述的第二滑道支座为手臂状，所述的第二滑道支座的一端安装在所述的第二导向杆上，所述的第二滑道支座的另一端安装在所述的导向轴上，所述的第二滑道支座可沿所述的第二导向杆和所述的导向轴的轴向左右滑动，所述的第二滑道支座在所述的第二导向杆上的位置由第三锁紧机构锁定，所述的第二V型块的顶端设有第二V型槽，所述的第二V型块可上下滑动地安装在所述的第二滑道支座上，所述的第二V型块的上下位置由第四锁紧机构锁定，所述的导向轴与所述的第二导向杆平行设置，所述的导向轴的右端可滑动地安装在所述的伺服尾座上，所述的导向轴的左端固定连接在所述的主轴箱上。

2.根据权利要求1所述的一种数控车床托料架，其特征在于所述的第一锁紧机构包括第一导向套和第一锁紧螺钉，所述的第一导向套固定在所述的第一滑道支座的左端，所述的第一导向套套设在所述的第一导向杆上，所述的第一锁紧螺钉穿设在所述的第一导向套的侧壁上，所述的第一导向杆的表面开设有轴向凹槽，所述的第一锁紧螺钉与所述的轴向凹槽位置相对；所述的第二锁紧机构包括第一压块、第一挡板和第一上下调节螺钉，所述的第一压块设置在所述的第一V型块的右侧，所述的第一压块与所述的第一V型块通过第一连接螺钉连接，所述的第一V型块上开设有第一腰型孔，所述的第一V型块套设在所述的第一导向杆上，所述的第一挡板固定在所述的第一滑道支座的底部，所述的第一上下调节螺钉穿过所述的第一挡板与所述的第一V型块螺纹连接，所述的第一锁紧螺钉上安装有第一防松螺母，所述的第一防松螺母抵靠在所述的第一挡板的底部。

3.根据权利要求1所述的一种数控车床托料架，其特征在于所述的第三锁紧机构包括第二导向套和第二锁紧螺钉，所述的第二导向套套设在所述的导向轴上，所述的第二锁紧螺钉穿设在所述的第二导向套的侧壁上，所述的第二滑道支座固定在所述的第二导向套上；所述的第四锁紧机构包括第二压块、第二挡板和第二上下调节螺钉，所述的第二压块设置在所述的第二V型块的左侧，所述的第二压块与所述的第二V型块通过第二连接螺钉连接，所述的第二V型块上开设有第二腰型孔，所述的第二V型块套设在所述的第二导向杆上，所述的第二挡板固定在所述的第二滑道支座的底部，所述的第二上下调节螺钉穿过所述的第二挡板与所述的第二V型块螺纹连接，所述的第二锁紧螺钉上安装有第二防松螺母，所述的第二防松螺母抵靠在所述的第二挡板的底部。

4.根据权利要求1所述的一种数控车床托料架，其特征在于所述的伺服尾座上固定有过渡座，所述的过渡座套设在所述的导向轴上，所述的过渡座的两端分别安装有尼龙块。

5.根据权利要求1所述的一种数控车床托料架，其特征在于所述的第一导向杆的左端固定在第一支座上，所述的导向轴的左端固定在固定座上，所述的固定座固定在所述的主轴箱上，所述的第一支座固定在所述的固定座上，所述的第二导向杆的右端固定在第二支座上，所述的第二支座固定在所述的伺服尾座上。