CN108389498A - 一种便于操作的机电一体化六自由度教学机床 - Google Patents

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尹家骏
李蕾
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Abstract

本发明公开了一种便于操作的机电一体化六自由度教学机床，包括机床本体，所述机床本体的底侧四角位置均开设有滑动凹槽，所述滑动凹槽内滑动安装有支撑杆，支撑杆的底端延伸至滑动凹槽外，且活动安装有万向轮，所述支撑杆的一侧开设有放置槽，所述放置槽内沿竖直方向固定安装有齿条，且齿条上啮合有位于滑动凹槽内的齿轮，所述齿轮远离机床本体底侧中心位置的一端固定安装有转动杆，滑动凹槽远离机床本体底侧中心位置的一侧内壁上开设有转动孔，所述转动杆远离齿轮的一端转动安装在转动孔内。本发明能够便于稳固调节支撑杆的高度位置，便于调节机床本体的高度，同时，便于机床本体在移动过程中具有有效的缓冲效果。

Description

一种便于操作的机电一体化六自由度教学机床
技术领域
本发明涉及机电技术领域，尤其涉及一种便于操作的机电一体化六自由度教学机床。
背景技术
目前，学生实训所使用的机床，一则是普通的立铣床、卧铣床，所加工的范围有限；二则是数控机床的立铣床、卧铣床，所加工的范围也有限。三则是如果使用多轴的数控加工中心机床，虽能所加工的范围增加了，但该机床价格昂贵，所用的的电路、电气的方法，都是用机床的模型摆放在机床的电路、电气柜旁边作样子，实训效果不理想、也不安全，实训的功能不够完善。
申请号为CN201110146878.2的专利公开了一种便于操作的机电一体化六自由度教学机床，包括：机床底座、立轴、卧轴，PLC电路控制器，是多功能教学机床，电路、电气针对机床实训安全进行专门设计，并可进行全面PLC机床电气技能实训，PLC维修电工技能实训、PLC电器电路的实训。本发明实训效果理想、功能完善是一种安全实用特别适合学生实训的教学机床。然而，现有的机床在使用中不便于调节其高度位置，不满足各种操作者的使用需求，同时，机床在移动过程中不具有缓冲效果。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种便于操作的机电一体化六自由度教学机床。
本发明提出的一种便于操作的机电一体化六自由度教学机床，包括机床本体，所述机床本体的底侧四角位置均开设有滑动凹槽，所述滑动凹槽内滑动安装有支撑杆，支撑杆的底端延伸至滑动凹槽外，且活动安装有万向轮，所述支撑杆的一侧开设有放置槽，所述放置槽内沿竖直方向固定安装有齿条，且齿条上啮合有位于滑动凹槽内的齿轮，所述齿轮远离机床本体底侧中心位置的一端固定安装有转动杆，滑动凹槽远离机床本体底侧中心位置的一侧内壁上开设有转动孔，所述转动杆远离齿轮的一端转动安装在转动孔内，所述转动杆远离齿轮的一端开设有活动槽，所述活动槽内滑动安装有活动杆，活动杆的一端延伸至活动槽外并延伸至机床本体外，所述活动杆位于机床本体外的一端固定安装有转动块，所述转动块靠近机床本体的一侧固定安装有两个卡块，且两个卡块基于活动杆对称设置，机床本体靠近转动块的一侧基于活动杆为中心环形均匀开设有多个卡槽，所述卡块与卡槽相适配，所述支撑杆与万向轮之间设有缓冲机构，所述缓冲机构包括开设在支撑杆上的空腔，所述空腔的底侧内壁上开设有滑孔，滑孔内滑动安装有缓冲杆，缓冲杆的两端均延伸至滑孔外，缓冲杆的底端延伸至支撑杆的下方，且固定安装在万向轮的顶侧上，所述缓冲杆的顶端延伸至空腔内。
优选地，所述缓冲杆的顶端开设有第一凹槽，第一凹槽内滑动安装有固定杆，固定杆的顶端延伸至第一凹槽外，且固定安装在空腔的顶侧内壁上。
优选地，所述第一凹槽的两侧内壁上均开设有第一滑槽，所述第一滑槽内滑动安装有第一滑块，第一滑块的一侧延伸至第一滑槽外，且固定安装在固定杆上。
优选地，所述第一凹槽的底侧内壁上固定安装有第一弹簧，第一弹簧的顶端固定安装在固定杆的底端上，缓冲杆的顶端固定安装有套接在固定杆上的第二弹簧，且第二弹簧的顶端固定安装在空腔的顶侧内壁上。
优选地，所述空腔的两侧内壁上均开设有第二凹槽，第二凹槽内滑动安装滑动杆，滑动杆的一端延伸至第二凹槽外，且通过铰链转动安装有连接杆，两个连接杆分别远离两个滑动杆的一端分别转动安装在缓冲杆位于空腔内一端的两侧上。
优选地，所述第二凹槽的两侧内壁上均开设有第二滑槽，第二滑槽内滑动安装有第二滑块，第二滑块的一侧延伸至第二滑槽外，且固定安装在滑动杆上，两个第二凹槽相互远离的一侧内壁上均固定安装有第三弹簧，第三弹簧与滑动杆位于第二凹槽内的一端固定连接。
优选的，所述滑动凹槽的两侧内壁上均开设有第三滑槽，第三滑槽内滑动安装有第三滑块，第三滑块的一侧延伸至第三滑槽外，且固定安装在支撑杆上，滑动凹槽的顶侧内壁上固定安装有第四弹簧，第四弹簧的底端固定安装在支撑杆的顶端上。
优选的，所述活动槽的两侧内壁上均开设有第四滑槽，第四滑槽内滑动安装有第四滑块，第四滑块的一侧延伸至第四滑槽外，且固定安装在活动杆上，活动槽靠近齿轮的一侧内壁上固定安装有第五弹簧，第五弹簧与活动杆位于活动槽内的一端固定连接。
本发明中，所述一种便于操作的机电一体化六自由度教学机床，通过滑动凹槽、支撑杆、万向轮、第四弹簧、第三滑槽、第三滑块、放置槽、齿条、齿轮、转动杆、转动孔、活动槽、活动杆、转动块、卡块、卡槽、第五弹簧、第四滑槽、第四滑块配合使用，转动转动块，转动块带动活动杆转动，活动杆带动转动杆在转动孔内滑动，转动杆带动齿轮转动，齿轮带动齿条上下移动，齿条带动支撑杆在滑动凹槽内滑动，支撑杆带动第三滑块在第三滑槽内滑动，支撑杆移动到所需高度位置后，移动转动块，转动块带动活动杆在活动槽内滑动，活动杆带动第四滑块在第四滑槽内滑动，第五弹簧作用力下使得转动块带动卡块移动到卡槽内，能够便于稳固调节支撑杆的高度位置，便于调节机床本体的高度；通过空腔、滑孔、缓冲杆、第一凹槽、固定杆、第一弹簧、第二弹簧、第二凹槽、滑动杆、连接杆、第三弹簧配合使用，机床本体移动过程中使得万向轮挤压缓冲杆，缓冲杆带动固定杆在第一凹槽内滑动，固定杆带动第一滑块在第一滑槽内滑动，固定杆和缓冲杆挤压第一弹簧和第二弹簧，同时，缓冲杆带动连接杆转动，连接杆带动滑动杆在第二凹槽内滑动，滑动杆带动第二滑块在第二滑槽内滑动，滑动杆挤压第三弹簧，能够便于机床本体在移动过程中具有有效的缓冲效果；本发明能够便于稳固调节支撑杆的高度位置，便于调节机床本体的高度，同时，便于机床本体在移动过程中具有有效的缓冲效果。
附图说明
图1为本发明提出的一种便于操作的机电一体化六自由度教学机床的结构示意图；
图2为本发明提出的一种便于操作的机电一体化六自由度教学机床的图1中A部分结构示意图；
图3为本发明提出的一种便于操作的机电一体化六自由度教学机床的图2中A1部分结构示意图；
图4为本发明提出的一种便于操作的机电一体化六自由度教学机床的图1中B部分结构示意图；
图5为本发明提出的一种便于操作的机电一体化六自由度教学机床的图4中B1部分结构示意图。
图中：1机床本体、2滑动凹槽、3支撑杆、4万向轮、5第四弹簧、6第三滑槽、7第三滑块、8放置槽、9齿条、10齿轮、11转动杆、12转动孔、13活动槽、14活动杆、15转动块、16卡块、17卡槽、18第五弹簧、19第四滑槽、20第四滑块、21空腔、22滑孔、23缓冲杆、24第一凹槽、25固定杆、26第一弹簧、27第二弹簧、28第二凹槽、29滑动杆、30连接杆、31第三弹簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例
参照图1-5，一种便于操作的机电一体化六自由度教学机床，包括机床本体1，机床本体1的底侧四角位置均开设有滑动凹槽2，滑动凹槽2内滑动安装有支撑杆3，支撑杆3的底端延伸至滑动凹槽2外，且活动安装有万向轮4，支撑杆3的一侧开设有放置槽8，放置槽8内沿竖直方向固定安装有齿条9，且齿条9上啮合有位于滑动凹槽2内的齿轮10，齿轮10远离机床本体1底侧中心位置的一端固定安装有转动杆11，滑动凹槽2远离机床本体1底侧中心位置的一侧内壁上开设有转动孔12，转动杆11远离齿轮10的一端转动安装在转动孔12内，转动杆11远离齿轮10的一端开设有活动槽13，活动槽13内滑动安装有活动杆14，活动杆14的一端延伸至活动槽13外并延伸至机床本体1外，活动杆14位于机床本体1外的一端固定安装有转动块15，转动块15靠近机床本体1的一侧固定安装有两个卡块16，且两个卡块16基于活动杆14对称设置，机床本体1靠近转动块15的一侧基于活动杆14为中心环形均匀开设有多个卡槽17，卡块16与卡槽17相适配，支撑杆3与万向轮4之间设有缓冲机构，缓冲机构包括开设在支撑杆3上的空腔21，空腔21的底侧内壁上开设有滑孔22，滑孔22内滑动安装有缓冲杆23，缓冲杆23的两端均延伸至滑孔22外，缓冲杆23的底端延伸至支撑杆3的下方，且固定安装在万向轮4的顶侧上，缓冲杆23的顶端延伸至空腔21内，通过滑动凹槽2、支撑杆3、万向轮4、第四弹簧5、第三滑槽6、第三滑块7、放置槽8、齿条9、齿轮10、转动杆11、转动孔12、活动槽13、活动杆14、转动块15、卡块16、卡槽17、第五弹簧18、第四滑槽19、第四滑块20配合使用，转动转动块15，转动块15带动活动杆14转动，活动杆14带动转动杆11在转动孔12内滑动，转动杆11带动齿轮10转动，齿轮10带动齿条9上下移动，齿条9带动支撑杆3在滑动凹槽2内滑动，支撑杆3带动第三滑块7在第三滑槽6内滑动，支撑杆3移动到所需高度位置后，移动转动块15，转动块15带动活动杆14在活动槽13内滑动，活动杆14带动第四滑块20在第四滑槽19内滑动，第五弹簧18作用力下使得转动块15带动卡块16移动到卡槽17内，能够便于稳固调节支撑杆3的高度位置，便于调节机床本体1的高度；通过空腔21、滑孔22、缓冲杆23、第一凹槽24、固定杆25、第一弹簧26、第二弹簧27、第二凹槽28、滑动杆29、连接杆30、第三弹簧31配合使用，机床本体1移动过程中使得万向轮4挤压缓冲杆23，缓冲杆23带动固定杆25在第一凹槽24内滑动，固定杆25带动第一滑块在第一滑槽内滑动，固定杆25和缓冲杆23挤压第一弹簧26和第二弹簧27，同时，缓冲杆23带动连接杆30转动，连接杆30带动滑动杆29在第二凹槽28内滑动，滑动杆29带动第二滑块在第二滑槽内滑动，滑动杆29挤压第三弹簧31，能够便于机床本体1在移动过程中具有有效的缓冲效果；本发明能够便于稳固调节支撑杆3的高度位置，便于调节机床本体1的高度，同时，便于机床本体1在移动过程中具有有效的缓冲效果。
缓冲杆23的顶端开设有第一凹槽24，第一凹槽24内滑动安装有固定杆25，固定杆25的顶端延伸至第一凹槽24外，且固定安装在空腔21的顶侧内壁上，第一凹槽24的两侧内壁上均开设有第一滑槽，第一滑槽内滑动安装有第一滑块，第一滑块的一侧延伸至第一滑槽外，且固定安装在固定杆25上，第一凹槽24的底侧内壁上固定安装有第一弹簧26，第一弹簧26的顶端固定安装在固定杆25的底端上，缓冲杆23的顶端固定安装有套接在固定杆25上的第二弹簧27，且第二弹簧27的顶端固定安装在空腔21的顶侧内壁上，空腔21的两侧内壁上均开设有第二凹槽28，第二凹槽28内滑动安装滑动杆29，滑动杆29的一端延伸至第二凹槽28外，且通过铰链转动安装有连接杆30，两个连接杆30分别远离两个滑动杆29的一端分别转动安装在缓冲杆23位于空腔21内一端的两侧上，第二凹槽28的两侧内壁上均开设有第二滑槽，第二滑槽内滑动安装有第二滑块，第二滑块的一侧延伸至第二滑槽外，且固定安装在滑动杆29上，两个第二凹槽28相互远离的一侧内壁上均固定安装有第三弹簧31，第三弹簧31与滑动杆29位于第二凹槽28内的一端固定连接，滑动凹槽2的两侧内壁上均开设有第三滑槽6，第三滑槽6内滑动安装有第三滑块7，第三滑块7的一侧延伸至第三滑槽6外，且固定安装在支撑杆3上，滑动凹槽2的顶侧内壁上固定安装有第四弹簧5，第四弹簧5的底端固定安装在支撑杆3的顶端上，活动槽13的两侧内壁上均开设有第四滑槽19，第四滑槽19内滑动安装有第四滑块20，第四滑块20的一侧延伸至第四滑槽19外，且固定安装在活动杆14上，活动槽13靠近齿轮10的一侧内壁上固定安装有第五弹簧18，第五弹簧18与活动杆14位于活动槽13内的一端固定连接，通过滑动凹槽2、支撑杆3、万向轮4、第四弹簧5、第三滑槽6、第三滑块7、放置槽8、齿条9、齿轮10、转动杆11、转动孔12、活动槽13、活动杆14、转动块15、卡块16、卡槽17、第五弹簧18、第四滑槽19、第四滑块20配合使用，转动转动块15，转动块15带动活动杆14转动，活动杆14带动转动杆11在转动孔12内滑动，转动杆11带动齿轮10转动，齿轮10带动齿条9上下移动，齿条9带动支撑杆3在滑动凹槽2内滑动，支撑杆3带动第三滑块7在第三滑槽6内滑动，支撑杆3移动到所需高度位置后，移动转动块15，转动块15带动活动杆14在活动槽13内滑动，活动杆14带动第四滑块20在第四滑槽19内滑动，第五弹簧18作用力下使得转动块15带动卡块16移动到卡槽17内，能够便于稳固调节支撑杆3的高度位置，便于调节机床本体1的高度；通过空腔21、滑孔22、缓冲杆23、第一凹槽24、固定杆25、第一弹簧26、第二弹簧27、第二凹槽28、滑动杆29、连接杆30、第三弹簧31配合使用，机床本体1移动过程中使得万向轮4挤压缓冲杆23，缓冲杆23带动固定杆25在第一凹槽24内滑动，固定杆25带动第一滑块在第一滑槽内滑动，固定杆25和缓冲杆23挤压第一弹簧26和第二弹簧27，同时，缓冲杆23带动连接杆30转动，连接杆30带动滑动杆29在第二凹槽28内滑动，滑动杆29带动第二滑块在第二滑槽内滑动，滑动杆29挤压第三弹簧31，能够便于机床本体1在移动过程中具有有效的缓冲效果；本发明能够便于稳固调节支撑杆3的高度位置，便于调节机床本体1的高度，同时，便于机床本体1在移动过程中具有有效的缓冲效果。
本发明：转动转动块15，转动块15带动活动杆14转动，活动杆14带动转动杆11在转动孔12内滑动，转动杆11带动齿轮10转动，齿轮10带动齿条9上下移动，齿条9带动支撑杆3在滑动凹槽2内滑动，支撑杆3带动第三滑块7在第三滑槽6内滑动，支撑杆3移动到所需高度位置后，移动转动块15，转动块15带动活动杆14在活动槽13内滑动，活动杆14带动第四滑块20在第四滑槽19内滑动，第五弹簧18作用力下使得转动块15带动卡块16移动到卡槽17内，达到便于稳固调节支撑杆3的高度位置，便于调节机床本体1高度的目的；机床本体1移动过程中使得万向轮4挤压缓冲杆23，缓冲杆23带动固定杆25在第一凹槽24内滑动，固定杆25带动第一滑块在第一滑槽内滑动，固定杆25和缓冲杆23挤压第一弹簧26和第二弹簧27，同时，缓冲杆23带动连接杆30转动，连接杆30带动滑动杆29在第二凹槽28内滑动，滑动杆29带动第二滑块在第二滑槽内滑动，滑动杆29挤压第三弹簧31，达到便于机床本体1在移动过程中具有有效缓冲效果的目的。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种便于操作的机电一体化六自由度教学机床，包括机床本体(1)，其特征在于，所述机床本体(1)的底侧四角位置均开设有滑动凹槽(2)，所述滑动凹槽(2)内滑动安装有支撑杆(3)，支撑杆(3)的底端延伸至滑动凹槽(2)外，且活动安装有万向轮(4)，所述支撑杆(3)的一侧开设有放置槽(8)，所述放置槽(8)内沿竖直方向固定安装有齿条(9)，且齿条(9)上啮合有位于滑动凹槽(2)内的齿轮(10)，所述齿轮(10)远离机床本体(1)底侧中心位置的一端固定安装有转动杆(11)，滑动凹槽(2)远离机床本体(1)底侧中心位置的一侧内壁上开设有转动孔(12)，所述转动杆(11)远离齿轮(10)的一端转动安装在转动孔(12)内，所述转动杆(11)远离齿轮(10)的一端开设有活动槽(13)，所述活动槽(13)内滑动安装有活动杆(14)，活动杆(14)的一端延伸至活动槽(13)外并延伸至机床本体(1)外，所述活动杆(14)位于机床本体(1)外的一端固定安装有转动块(15)，所述转动块(15)靠近机床本体(1)的一侧固定安装有两个卡块(16)，且两个卡块(16)基于活动杆(14)对称设置，机床本体(1)靠近转动块(15)的一侧基于活动杆(14)为中心环形均匀开设有多个卡槽(17)，所述卡块(16)与卡槽(17)相适配，所述支撑杆(3)与万向轮(4)之间设有缓冲机构，所述缓冲机构包括开设在支撑杆(3)上的空腔(21)，所述空腔(21)的底侧内壁上开设有滑孔(22)，滑孔(22)内滑动安装有缓冲杆(23)，缓冲杆(23)的两端均延伸至滑孔(22)外，缓冲杆(23)的底端延伸至支撑杆(3)的下方，且固定安装在万向轮(4)的顶侧上，所述缓冲杆(23)的顶端延伸至空腔(21)内。
2.根据权利要求1所述的一种便于操作的机电一体化六自由度教学机床，其特征在于，所述缓冲杆(23)的顶端开设有第一凹槽(24)，第一凹槽(24)内滑动安装有固定杆(25)，固定杆(25)的顶端延伸至第一凹槽(24)外，且固定安装在空腔(21)的顶侧内壁上。
3.根据权利要求2所述的一种便于操作的机电一体化六自由度教学机床，其特征在于，所述第一凹槽(24)的两侧内壁上均开设有第一滑槽，所述第一滑槽内滑动安装有第一滑块，第一滑块的一侧延伸至第一滑槽外，且固定安装在固定杆(25)上。
4.根据权利要求2所述的一种便于操作的机电一体化六自由度教学机床，其特征在于，所述第一凹槽(24)的底侧内壁上固定安装有第一弹簧(26)，第一弹簧(26)的顶端固定安装在固定杆(25)的底端上，缓冲杆(23)的顶端固定安装有套接在固定杆(25)上的第二弹簧(27)，且第二弹簧(27)的顶端固定安装在空腔(21)的顶侧内壁上。
5.根据权利要求1所述的一种便于操作的机电一体化六自由度教学机床，其特征在于，所述空腔(21)的两侧内壁上均开设有第二凹槽(28)，第二凹槽(28)内滑动安装滑动杆(29)，滑动杆(29)的一端延伸至第二凹槽(28)外，且通过铰链转动安装有连接杆(30)，两个连接杆(30)分别远离两个滑动杆(29)的一端分别转动安装在缓冲杆(23)位于空腔(21)内一端的两侧上。
6.根据权利要求5所述的一种便于操作的机电一体化六自由度教学机床，其特征在于，所述第二凹槽(28)的两侧内壁上均开设有第二滑槽，第二滑槽内滑动安装有第二滑块，第二滑块的一侧延伸至第二滑槽外，且固定安装在滑动杆(29)上，两个第二凹槽(28)相互远离的一侧内壁上均固定安装有第三弹簧(31)，第三弹簧(31)与滑动杆(29)位于第二凹槽(28)内的一端固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种便于操作的机电一体化六自由度教学机床，其特征在于，所述滑动凹槽(2)的两侧内壁上均开设有第三滑槽(6)，第三滑槽(6)内滑动安装有第三滑块(7)，第三滑块(7)的一侧延伸至第三滑槽(6)外，且固定安装在支撑杆(3)上，滑动凹槽(2)的顶侧内壁上固定安装有第四弹簧(5)，第四弹簧(5)的底端固定安装在支撑杆(3)的顶端上。
8.根据权利要求1所述的一种便于操作的机电一体化六自由度教学机床，其特征在于，所述活动槽(13)的两侧内壁上均开设有第四滑槽(19)，第四滑槽(19)内滑动安装有第四滑块(20)，第四滑块(20)的一侧延伸至第四滑槽(19)外，且固定安装在活动杆(14)上，活动槽(13)靠近齿轮(10)的一侧内壁上固定安装有第五弹簧(18)，第五弹簧(18)与活动杆(14)位于活动槽(13)内的一端固定连接。
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