CN108687536A - 用于车削工件的立式车床及其旋转工作台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车削工件的立式车床及其旋转工作台，包括支承平台，用于支承工件；旋转驱动机构，包括一端与支承平台的底端相连的旋转主轴、与旋转主轴的另一端相连的从动齿轮、与从动齿轮啮合相连的主动齿轮，以及与主动齿轮相连以驱动主动齿轮转动的旋转驱动组件；旋转主轴适于带动支承平台沿着该旋转主轴的径向旋转。

Description

用于车削工件的立式车床及其旋转工作台

技术领域

本发明涉及工件加工技术领域，尤其涉及一种用于车削工件的立式车床及其旋转工作台。

背景技术

罐车的罐体是由筒体和封头拼装焊接而成，封头一般都是购买成品毛坯，在与筒体拼装前，需要对封头安装面进行简单加工，例如对于封头安装面的切削或者挤压成型，对于小批量或者短期产品来说，购买标准立车设备投入成本太高，且对于单一需要对于封头安装面进行加工的情况而言，标准立车设备具有的钻孔和镗孔等功能都是多余的，因此针对上述情况，设计能对封头安装面进行加工的同时又取消钻孔和镗孔等多余功能的车床，不仅可以降低对于标准立车设备的投入成本，又能简化设备，使得设备操作简单，而且维护方便。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种旋转工作台，以解决对于工件的支承和旋转的技术问题。

本发明的第二目的是提供一种用于车削工件的立式车床，以解决在工件的旋转状态下对于工件的安装面进行加工的技术问题。

本发明的旋转工作台是这样实现的：

一种旋转工作台，包括：

支承平台，用于支承工件；

旋转驱动机构，包括一端与所述支承平台的底端相连的旋转主轴、与所述旋转主轴的另一端相连的从动齿轮、与所述从动齿轮啮合相连的主动齿轮，以及与所述主动齿轮相连以驱动所述主动齿轮转动的旋转驱动组件；所述旋转主轴适于带动支承平台沿着该旋转主轴的径向旋转。

在本发明较佳的实施例中，所述旋转驱动组件包括输出轴与所述主动齿轮相连以带动该主动齿轮转动的第一减速器、与所述第一减速器的输入轴相连的带轮单元，以及适于驱动所述带轮单元循环转动的驱动器；其中

所述带轮单元包括与所述驱动器相连的主动轮，以及通过一三角传动带适于与所述主动轮转动的从动轮；

所述从动轮套装于所述第一减速器的输入轴上。

在本发明较佳的实施例中，所述旋转主轴的近支承平台的端部和近从动齿轮的端部分别穿套有第一轴承。

本发明的用于车削工件的立式车床是这样实现的：

一种用于车削工件的立式车床，包括：所述的旋转工作台，以及位于所述支承平台的上方适于加工工件的刀具、与所述刀具相连的刀架，以及与所述刀架相连的以适于带动刀架横向移动的横向驱动机构。

在本发明较佳的实施例中，所述横向驱动机构包括与所述刀架固连的刀架座、与该刀架座螺纹连接的传动丝杆，以及通过联轴器与所述传动丝杆相连的第二减速器；

所述第二减速器的输入轴通过第三联轴器与一调速电机的输出轴相连。

在本发明较佳的实施例中，所述刀架座还与一对导向杆滑动连接；一对所述导向杆对称地分设在所述传动丝杆轴向的两侧；以及

所述刀架座通过铜套与所述导向杆相连。

在本发明较佳的实施例中，所述刀架与所述刀具相接的端面垂直于所述传动丝杆的方向设有一转动丝杆；以及

所述刀具通过一连接架与所述转动丝杆螺纹连接。

在本发明较佳的实施例中，所述转动丝杆通过一对轴承座与所述刀架相连；以及

所述转动丝杆与一对所述轴承座之间设置有第二轴承。

在本发明可选的实施例中，还包括设于所述支承平台上端面的用于卡箍工件的卡盘。

在本发明可选的实施例中，所述支承平台朝向工件的端面嵌设有适于部分收容工件的嵌槽。

采用了上述技术方案，本发明具有一下的有益效果：本发明的用于车削工件的立式车床及其旋转工作台，结合了工件的形状特性，通过旋转驱动机构带动工件的径向旋转，从而在工件的旋转过程中实现对于工件的整个端面的加工。

进一步的，通过横向驱动机构使得刀架可相对于支承平台横向移动，可以根据支承平台上的工件的尺寸的变化调整刀架上的刀具与工件的端面边沿的适配性，使得刀具可以对工件的端面的边沿进行加工。

再进一步的，通过设置的刀具可相对于刀架调整该刀具的高度，这样的设计使得刀具在完成加工之后可以上升，以在刀具与支承平台之间留出空隙使得工件便于转移输出。

附图说明

图1为本发明的用于车削工件的立式车床的第一视角结构示意图；

图2为本发明的用于车削工件的立式车床的第二视角结构示意图；

图3为本发明的用于车削工件的立式车床的刀架与刀具的第一视角结构示意图；

图4为本发明的用于车削工件的立式车床的刀架与刀具的第二视角结构示意图；

图5为本发明的用于车削工件的立式车床的支承平台的一种可选实施方式的结构示意图；

图6为本发明的用于车削工件的立式车床的支承平台的另一种可选实施方式的结构示意图。

图中：封头1、支承平台100、法兰101、通槽102、嵌槽105、旋转主轴201、从动齿轮202、主动齿轮203、第一减速器204、驱动器205、主动轮206、三角传动带207、从动轮208、第一轴承210、轴承座212、固定架 213、支撑架215、刀具301、刀架302、横梁303、纵向支撑柱体305、刀架座306、传动丝杆307、联轴器308、第二减速器310、调速电机311、导向杆312、铜套313、螺母315、转动丝杆401、连接架402、转动钮403、轴承座405、第二轴承406、滑轨407、滑槽408、卡盘500。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

请参阅图1和图2所示，本实施例提供了一种旋转工作台，适用于罐体的封头1的加工，并且本实施例设计的旋转工作台特别适用于直径不大于 1000mm的封头1的端面加工。具体的，本实施例的旋转工作台包括用于支承工件的支承平台100，以及用于驱动该支承平台100径向旋转的旋转驱动机构。

具体的，旋转驱动机构，包括一端与支承平台100的底端相连的旋转主轴201、与旋转主轴201的另一端相连的从动齿轮202、与从动齿轮202啮合相连的主动齿轮203，以及与主动齿轮203相连以驱动主动齿轮203转动的旋转驱动组件；旋转主轴201适于带动支承平台100沿着该旋转主轴201 的径向旋转。

需要说明的，为了使得旋转主轴201带动支承平台100旋转的过程中旋转稳定，旋转主轴201与支承平台100底端面的中心处相连，关于中心处可以理解例如为当支承平台100为正方体结构时，中心处则是以该正方体底端面的对角线的交点为中心的区域，又例如当支承平台100为圆柱体结构时，中心处则以该圆柱体结构的圆心为中心的区域。

可选的，支承平台100采用例如但不限于法兰101与旋转主轴201相连固定，以使得旋转主轴201的旋转带动支承平台100的同步旋转。具体的，在支承平台100的中心处开设有通槽102，该通槽102适于旋转主轴201的顶端部插入其中，以便于对插入通槽102中的旋转主轴201的顶端部进行固定，例如采用螺母和法兰101结合实现对于旋转主动顶端处的固定。

还需要说明的是，正是由于本实施例设计的支承平台100由单独一个旋转主轴201实现其旋转，因此，为了减少支承平台100对于旋转主轴201 造成的压力，并且提高旋转主轴201带动支承平台100旋转的顺畅性和稳定性，此处的支承平台100特别适用于支承直径不大于1000mm的封头1，即对于直径大于1000mm的封头1则可能出现旋转主轴201带动其旋转过程中旋转不稳定或者不顺畅的问题。

可选的，旋转驱动组件包括输出轴与主动齿轮203相连以带动该主动齿轮203转动的第一减速器204、与第一减速器204的输入轴相连的带轮单元，以及适于驱动带轮单元循环转动的驱动器205；其中带轮单元包括与驱动器205相连的主动轮206，以及通过一三角传动带207适于与主动轮206 转动的从动轮208；从动轮208套装于第一减速器204的输入轴上。此处的驱动器205采用例如但不限于调速电机311，即通过调速电机311来实现第一减速器204驱动主动齿轮203的旋转。

其中，为了对旋转主轴201进行固定，使得旋转主轴201在从动齿轮 202的作用下稳定旋转，旋转主轴201的近支承平台100的端部和近从动齿轮202的端部分别穿套有第一轴承210。具体的，此处的第一轴承210固连与轴承座212内，而轴承座212则通过固定架213与外部的支撑架215固连，此处的支撑架215设置为罩设在旋转主轴201外部的架体，使得第一减速器204和旋转主轴201位于支撑架内，当工作人员对支承平台100上的工件进行放置和移取的过程中，不会触碰到第一减速器204和旋转主轴 201。而为了使得旋转主轴201与支承平台100相连，在支撑架的顶端设置有适于旋转主轴201伸出的穿孔，且此处的穿孔设置为孔径大于旋转轴的外径，即穿孔不影响旋转轴的径向旋转。

本实施例的旋转工作台具体的实施方式如下：

驱动器205工作，使得第一减速器204的输出轴旋转，从而使得主动齿轮203旋转，由于旋转主轴201上连接的从动齿轮202与主动齿轮203 的啮合作用，使得从动齿轮202在主动齿轮203的作用下同步旋转，这样，从动齿轮202即实现了旋转主轴201的旋转，进而使得旋转主轴201带动支承平台100的旋转，最终，实现支承平台100带动其支承的工件的旋转。

实施例2：

请参阅图1和图2所示，在实施例1的旋转工作台的基础上，本实施例提供了一种用于车削工件的立式车床，包括：实施例1的旋转工作台，以及位于支承平台100的上方适于加工工件的刀具301、与刀具301相连的刀架302，以及与刀架302相连的以适于带动刀架302横向移动的横向驱动机构。可选的，本实施例采用的刀具301主要用于对于工件(本实施例为封头1)的外侧端面的边沿进行加工，例如但不限于切削或者挤压成型或者抛光。

需要说明的是，本实施例设计的横向驱动机构作用在于，由于工件需要放于支承平台100以及在加工完成后需要从支承平台100转移输出，因此刀具301在对工件加工时，刀架302要带动刀具301运动至适于对准工件的外侧端面的边沿处，而刀具301以及刀架302的存在可能存在影响封头1放置和转移输出的障碍，故此，通过横向驱动机构，可以调节刀架302 以及刀具301的位置，即可在需要对封头1加工时移动到合适的位置，当需要转移和放置封头1时，则使得刀架302和刀具301位于支承平台100 的旁侧上方区域，以不妨碍封头1的放置和输出为主。另外地，对于不同规格尺寸的封头1而言，封头1外侧端面的边沿相对于支承平台100的位置也不同，故此，需要通过横向驱动机构以调整刀具301的位置。

为了使得刀架302和与刀架302相连的刀具301位于支承平台100的上方，本实施例的刀架302以及横向驱动机构均装配于一横梁303上，而该横梁303则与一对与旋转主轴201平行的纵向支撑柱体305垂直相连。

具体的，横向驱动机构包括与刀架302固连的刀架座306、与该刀架座 306螺纹连接的传动丝杆307，以及通过联轴器308与传动丝杆307相连的第二减速器310；第二减速器310的输入轴通过第三联轴器与一调速电机 311的输出轴相连。具体的，通过控制此处的调速电机311的正向运作和反向运作，使得传动丝杆307对应地正向旋转或者反向旋转，而在传动丝杆 307的正向旋转或者反向旋转的过程中，实现刀架座306沿着丝杆的直线方向来回移动，最终，在移动的过程中，调整刀架座306相对于支承平台100 的位置。

为了提高传动丝杆307旋转带动刀架座306直线移动过程的顺畅性和稳定，此处的刀架座306还与一对导向杆312滑动连接；一对导向杆312 对称地分设在传动丝杆307轴向的两侧；以及刀架座306通过铜套313与导向杆312相连。具体的导向杆312的表面呈光滑的接触面，以便于与铜套313的内壁滑动连接，使得铜套313可以带动刀架座306相对于导向杆312滑动。此处的导向杆312可采用螺母315固定的连接方式固连于横梁上。

请参阅图3和图4所示，由于工件需要放于支承平台100以及在加工完成后需要从支承平台100转移输出，因此刀具301在对工件加工时，刀具301需要与工件的外端面边沿进行接触，而在刀具301与工件的接触状态下是无法操作对于工件相对于支承平台100的放置和转移的，故此，需要设计使得刀具301能够调整相对于支承平台100高度的结构，对此，本实施例在刀具301与刀架302之间设置一适于使得刀具301调整相对于刀架302的结构以此来实现调整刀具301相对于支承平台100的高度，在此基础上，需要说明的，刀架302朝向支承平台100的端面的底部与支承平台100之间留有足够的适于工件转移出支承平台100或者放置于支承平台 100上的空间，此空间的设计可以便于刀架302随着刀架座306沿着传动丝杆307所在方向直线移动，使得刀架302对支承平台100上的工作错位，从而方便工件的放置于转移，而在刀具301对工件进行加工的过程中，刀具301移动至使其朝向工件的端面伸出在刀架302朝向工件的底端面。具体的，在刀架302与刀具301相接的端面垂直于传动丝杆307的方向设有一转动丝杆401；以及刀具301通过一连接架402与转动丝杆401螺纹连接。此种结构下，在转动丝杆401背离支承平台100的端部设置有适于旋转该转动丝杆401的转动钮403，通过人工手动旋转该转动钮403以带动转动丝杆401的旋转。此处的刀具301可选采用例如但不限于螺钉与连接架固定。

为了使得转动丝杆401在上述转动钮的波动下顺畅地旋转，转动丝杆 401通过一对轴承座405与刀架302相连；以及转动丝杆401与一对轴承座 405之间设置有第二轴承406。

可选的，为了提高连接架402随着转动丝杆401的旋转而实现的沿着转动丝杆401的直线方向移动过程的稳定性，同样也提高连接架402上设置的刀具301在对工件进行加工中的稳定性，在刀架302上还设有一对与转动丝杆401平行的且分别位于转动丝杆401轴向两侧的滑轨407，而在连接架402与滑轨407相连的端面开设有适于沿着滑轨407滑动的滑槽408。

请参阅图6所示，为了使得工件放置在支承平台100上可以实现对于工件的稳固，可选的，本实施例的用于车削工件的立式车床还包括设于支承平台100上端面的用于卡箍工件的卡盘500。卡盘500可采用现有的卡盘结构，例如公开号CN204818601U公开的罐式容器装配台中公开的卡盘结构，包括卡盘主体、设置在卡盘主体上的用于抱爪工件(本实施例中为封头1) 的卡爪、用以控制卡爪张紧与松开的气囊，以及用以对封头1进行处定位的定位杆。此处的卡爪可以具有多种规格，以便于更换来适应不同尺寸的封头1。而此处的卡盘主体采用例如但不限于焊接的方式与支承平台100固连。

请参阅图5所示，为了使得工件放置在支承平台100上可以实现对于工件的稳固，还可选的，支承平台100朝向工件的端面嵌设有适于部分收容工件的嵌槽105，此处的嵌槽105开设在通槽102的外周，不影响通槽102的结构。本实施例中工件具体为封头1，封头1的底端部位圆弧结构，在旋转工作台预制有适于部分收容封头1底端弧形的嵌槽105，使得封头1 与旋转工作台过盈卡接，再结合封头1本身的自重，使得封头1随着旋转工作台旋转的过程中，可以保持与旋转工作台之间相对的稳固。由于刀具 301需要对封头1的外端面的边沿进行加工，例如切削或者挤压成型抛光，因此，本实施例中旋转工作台的旋转速度控制较为缓慢，在缓慢的转速下结合封头1的自重，不易使封头1产生离心力而产生相对于旋转工作台的转动。此种结构下，为了使得本实施例的立式车床适用于不同规格尺寸的封头1，支承平台100设置为多种，且分别对应预制有与不同规格尺寸的封头1适配卡接的嵌槽105。由于本实施例的旋转工作台特别适用于直径不大于1000mm的封头1的端面加工，因此对于直径不大于1000mm的封头1的规格尺寸的种类有限，故此，支承平台100的设置种类也是有限的，所以这样的结构不会造成太高的投入成本。

当然在上述支承平台100朝向工件的端面嵌设有适于部分收容工件的嵌槽105的机构基础上，还可在嵌槽105的槽壁上间隔分布若干个磁铁块用于对封头1进行磁吸，以进一步稳固封头1与支承平台100之间的连接。

对于实现支承平台100与工件之间的稳固的结构还可采用现有技术中的任一种便于对封头1进行夹紧的夹具，本实施例不做绝对限定，只要能便于稳固封头1即可满足本实施例的使用需求。

本实施例的用于车削工件的立式车床具体的实施方式如下：

初始状态下，刀架302和刀具301在横向驱动机构的作用下位于支承平台100旁侧的上方区间，通过人工将封头1放置在支承平台100上，在封头1稳固在支承平台100后，再控制横向驱动机构的调速电机311运作，使得刀架302带动刀具301运动至封头1外侧端面的上方区间，此处的调速电机311可以人工控制其启动与关闭，还可通过外部的控制器来控制，对此本实施例不做绝对限定；然后通过人工旋转转动钮，使得刀具301沿着转动丝杆朝向封头1处移动，最终使得工具对准封头1外侧端面的边沿处，以便于对封头1进行加工，关闭调速电机311使其停止运作。再者，通过旋转驱动组件的控制器驱动旋转主轴201的转动，从而带动支承平台 100的旋转，使得支承平台100上的封头1随之同步旋转，在旋转过程中实现刀具301对其的相应加工，此处的驱动器205可以人工控制其启动与关闭，还可通过外部的控制器来控制，对此本实施例不做绝对限定。待完成封头1的加工后，首先使得刀具301执行与上述相反的动作复位，其实使得刀架302执行与上述相反的动作复位，以此便于加工完成的封头1转移输出。

以上的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (10)

1.一种旋转工作台，其特征在于，包括：

支承平台，用于支承工件；

旋转驱动机构，包括一端与所述支承平台的底端相连的旋转主轴、与所述旋转主轴的另一端相连的从动齿轮、与所述从动齿轮啮合相连的主动齿轮，以及与所述主动齿轮相连以驱动所述主动齿轮转动的旋转驱动组件；所述旋转主轴适于带动支承平台沿着该旋转主轴的径向旋转。

2.根据权利要求1所述的旋转工作台，其特征在于，所述旋转驱动组件包括输出轴与所述主动齿轮相连以带动该主动齿轮转动的第一减速器、与所述第一减速器的输入轴相连的带轮单元，以及适于驱动所述带轮单元循环转动的驱动器；其中

所述带轮单元包括与所述驱动器相连的主动轮，以及通过一三角传动带适于与所述主动轮转动的从动轮；

所述从动轮套装于所述第一减速器的输入轴上。

3.根据权利要求1或2任一项所述的旋转工作台，其特征在于，所述旋转主轴的近支承平台的端部和近从动齿轮的端部分别穿套有第一轴承。

4.一种用于车削工件的立式车床，其特征在于，包括：如权利要求1～3任一项所述的旋转工作台，以及位于所述支承平台的上方适于加工工件的刀具、与所述刀具相连的刀架，以及与所述刀架相连的以适于带动刀架横向移动的横向驱动机构。

5.根据权利要求4所述的用于车削工件的立式车床，其特征在于，所述横向驱动机构包括与所述刀架固连的刀架座、与该刀架座螺纹连接的传动丝杆，以及通过联轴器与所述传动丝杆相连的第二减速器；

所述第二减速器的输入轴通过第三联轴器与一调速电机的输出轴相连。

6.根据权利要求5所述的用于车削工件的立式车床，其特征在于，所述刀架座还与一对导向杆滑动连接；一对所述导向杆对称地分设在所述传动丝杆轴向的两侧；以及

所述刀架座通过铜套与所述导向杆相连。

7.根据权利要求5所述的用于车削工件的立式车床，其特征在于，所述刀架与所述刀具相接的端面垂直于所述传动丝杆的方向设有一转动丝杆；以及

所述刀具通过一连接架与所述转动丝杆螺纹连接。

8.根据权利要求7所述的用于车削工件的立式车床，其特征在于，所述转动丝杆通过一对轴承座与所述刀架相连；以及

所述转动丝杆与一对所述轴承座之间设置有第二轴承。

9.根据权利要求4所述的用于车削工件的立式车床，其特征在于，还包括设于所述支承平台上端面的用于卡箍工件的卡盘。

10.根据权利要求4所述的用于车削工件的立式车床，其特征在于，所述支承平台朝向工件的端面嵌设有适于部分收容工件的嵌槽。