CN109794802A - 一种大型数控车床天窗结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开的大型数控车床天窗结构包括水平安装在车床顶部防护机构上的多扇天窗，车床顶部防护机构包括左侧防护机构、右侧防护机构、前侧防护机构和后侧防护机构，多扇天窗位于左侧防护机构、右侧防护机构、前侧防护机构和后侧防护机构的内侧，多扇天窗沿车床Z轴方向依次设置，每扇天窗配有一个气缸，该气缸用于驱动该天窗沿车床X轴方向开合。该天窗结构采用多片式结构和分段式控制，天窗的大小不受加工工件长度的限制，结构简单，可实现天窗的轻量化，减轻天窗故障率，提高车床的可靠性，与传统的一体式天窗结构相比，至少降低50%的故障率，同时有利于查找天窗故障，及时解决问题，节省维修时间，与传统的一体式天窗结构相比，至少提效30%。

Description

一种大型数控车床天窗结构

技术领域

本发明涉及一种车床天窗结构，具体是一种大型数控车床天窗结构。

背景技术

随着制造业的发展，数控车床以加工自动化程度高、效率高、加工质量好的特点在加工行业得到广泛的使用。随着自动化的发展以及工业4.0的到来，自动化连线在车床的应用越来越广泛，近几年来，市场上对桁架自动线需求量越来越大。目前市场上常见的数控车床自动化连线方式主要有：

一、对于加工工件长度1.5m的数控车床，常用的结构如下：

1、沿主轴方向(即Z轴)开关的自动门结构。目前市场上常见的自动门大都是利用气缸的伸缩控制自动门的开关。该沿主轴方向开关的自动门结构具有局限性，当加工件的长度较大时，气缸的行程较大，一方面气缸自身的可靠性低，另一方面由于自动门质量较大，且通过气缸控制自动门开关，可靠性同样较低，而且较大行程的气缸的成本较高。

2、沿主轴方向(即Z轴)开关的小型天窗结构。该沿主轴方向开关的小型天窗结构同样具有局限性。由于天窗的开关沿着主轴方向，受左右防护限制，不适用于大型数控车床。

二、对于加工工件长度大于1.5m的数控车床，常用的结构如下：

1、利用链轮控制开关的自动门。该结构虽然可以满足较长零件自动化连线，具有可靠性，但是其控制结构复杂，成本高；而且电机、减速器、链轮等结构笨重，占用空间较大。此外由于自动门结构复杂、质量大，自动门开关速度慢、效率低，国内车床很少使用该结构。

2、露天结构。该结构简单，虽然可满足零件的自动上下料，且不受行程控制，但是当零件在加工时，极易造成铁屑、切削液漫天飞舞现象，而且还会造成环境污染，危害大。

综上所述，目前市场上常用的自动化连线方式不适用于大型车床，急需一种结构简单、成本较低、控制方式简单的大型数控车床天窗结构，以满足日益增长的市场需求。

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，提供一种大型数控车床天窗结构，该天窗结构采用多片式结构和分段式控制，天窗的大小不受加工工件长度的限制，结构简单，可实现天窗的轻量化，减轻天窗故障率，提高车床的可靠性，与传统的一体式天窗结构相比，至少降低50％的故障率，同时有利于查找天窗故障，及时解决问题，节省维修时间，与传统的一体式天窗结构相比，至少提效30％。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种大型数控车床天窗结构，包括水平安装在车床顶部防护机构上的多扇天窗，所述的车床顶部防护机构包括左侧防护机构、右侧防护机构、前侧防护机构和后侧防护机构，所述的多扇天窗位于所述的左侧防护机构、右侧防护机构、前侧防护机构和后侧防护机构的内侧，所述的多扇天窗沿车床Z轴方向依次设置，每扇所述的天窗配有一个气缸，该气缸用于驱动该天窗沿车床X轴方向开合。

本发明公开的大型数控车床天窗结构，有效利用了车床的宽度，其天窗沿车床X轴方向开合，不占用车床Z轴空间，天窗的大小不受加工工件长度的限制，同一车床适用于不同规格的加工工件，可根据加工工件的长度确定所需天窗的数量。该天窗结构的多扇天窗沿车床Z轴方向依次设置，即该天窗结构采用多片式结构设计，有利于车床的模块化。此外，该天窗结构的每扇天窗单独配有一个气缸，可实现分段式控制，既可以实现单扇天窗的开关，或者指定多扇天窗的开关，又可以实现多扇天窗的同时开关。本发明结构简单，可实现天窗的轻量化，减轻天窗故障率，提高车床的可靠性，与传统的一体式天窗结构相比，至少降低50％的故障率；同时，多片式结构和分段式控制的设计，有利于查找天窗故障，及时解决问题，节省维修时间，与传统的一体式天窗结构相比，至少提效30％。本发明解决了大型数控车床天窗结构无法开天窗的难题，填补了国内市场的空白。

作为优选，每扇所述的天窗固定在线轨上，所述的线轨上安装有滑块，所述的滑块固定在所述的后侧防护机构上，每个所述的气缸的缸体固定在一扇所述的天窗的上侧，每个所述的气缸的活塞杆的端部连接有浮动接头，所述的浮动接头固定在固定支架上，所述的固定支架固定在所述的后侧防护机构上，每个所述的气缸两端的进气口各接有一路子气路，当某扇天窗关闭时，固定在该天窗上的气缸的活塞杆处于伸出状态，当某扇天窗开启时，固定在该天窗上的气缸的活塞杆处于回缩状态。

作为优选，每个所述的气缸两端的进气口分别经一个调速阀接有一路所述的子气路，两路所述的子气路经一个电磁阀与一支路气相连，每个所述的电磁阀包括两处电磁铁，所述的两处电磁铁分别控制相应的气缸的进气方向，所述的支路气经一汇流板连接一总气源。总气源经过汇流板后分出多支支路气，每一支支路气经过电磁阀后，分出两路子气路，子气路经调速阀后，分别接在一个气缸的进气口。每个电磁阀包括两处电磁铁，每处电磁铁分别控制气缸的进气方向，从而控制气缸的活塞杆的伸出和回缩。

作为优选，每扇所述的天窗固定在两条线轨上，每条所述的线轨上安装有两块滑块，所述的两块滑块分别固定在所述的后侧防护机构上。上述线轨与滑块的设计，可使天窗的开关更平稳、顺畅。

作为优选，包括水平安装在车床顶部防护机构上的四扇天窗。四扇天窗即可满足一般的大型数控车床天窗结构的安装需要。在实际应用中，也可以根据实际情况合理确定天窗的数量。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明解决了大型数控车床天窗结构无法开天窗的难题，填补了国内市场的空白；

2、本发明公开的大型数控车床天窗结构，有效利用了车床的宽度，其天窗沿车床X轴方向开合，不占用车床Z轴空间，天窗的大小不受加工工件长度的限制，同一车床适用于不同规格的加工工件，可根据加工工件的长度确定所需天窗的数量；

3、本发明天窗结构采用多片式结构设计，有利于车床的模块化；

4、本发明天窗结构采用多片式结构和分段式控制，结构简单，可实现天窗的轻量化，减轻天窗故障率，提高车床的可靠性，与传统的一体式天窗结构相比，至少降低50％的故障率；

5、本发明天窗结构采用多片式结构和分段式控制，有利于查找天窗故障，及时解决问题，节省维修时间，与传统的一体式天窗结构相比，至少提效30％。

附图说明

图1为安装本发明天窗结构后的实施例中车床的主视图；

图2为安装本发明天窗结构后的实施例中车床的俯视图；

图3为实施例中单扇天窗的主视图；

图4为实施例中单扇天窗的俯视图；

图5为实施例中四扇天窗关闭状态示意图；

图6为实施例中四扇天窗打开状态示意图；

图7为实施例中气动原理图。

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1的大型数控车床天窗结构，如图所示，包括水平安装在车床顶部防护机构上的四扇天窗，即天窗1、天窗2、天窗3和天窗4，车床顶部防护机构包括左侧防护机构51、右侧防护机构52、前侧防护机构53和后侧防护机构54，四扇天窗位于左侧防护机构51、右侧防护机构52、前侧防护机构53和后侧防护机构54的内侧，四扇天窗沿车床Z轴方向(即车床主轴方向，图1和2中，5为车床主轴，55为车床移门)依次设置，每扇天窗配有一个气缸6，该气缸6用于驱动该天窗沿车床X轴方向开合。

实施例1中，以天窗1为例，如图3和图4所示，每扇天窗固定在两条线轨61上，每条线轨61上安装有两块滑块62，两块滑块62分别固定在后侧防护机构54上，每个气缸6的缸体固定在一扇天窗的上侧，每个气缸6的活塞杆的端部连接有浮动接头63，浮动接头63固定在固定支架64上，固定支架64固定在后侧防护机构54上，每个气缸6两端的进气口各接有一路子气路71，当某扇天窗关闭时，固定在该天窗上的气缸6的活塞杆处于伸出状态，当某扇天窗开启时，固定在该天窗上的气缸6的活塞杆处于回缩状态。

实施例2的大型数控车床天窗结构，与实施例1的区别在于，实施例2中，如图所示，每个气缸6两端的进气口分别经一个调速阀72接有一路子气路71，两路子气路71经一个电磁阀73与一支路气74相连，每个电磁阀73包括两处电磁铁75，两处电磁铁75分别控制相应的气缸6的进气方向，从而控制气缸6的活塞杆的伸出和回缩，支路气74经一汇流板76连接一总气源77。

以实施例2的大型数控车床天窗结构为例，其原理为：如图7所示，总气源77经过汇流板76后分出四支支路气74，每一支支路气74经过电磁阀73后，分出两路子气路71，子气路71经调速阀72后，分别接在一个气缸6的进气口。实施例2中，天窗1、天窗2、天窗3、天窗4对应的电磁铁分别为YV01和YV02、YV03和YV04、YV05和YV06、YV07和YV08。实施例2中8个电磁铁的动作时序表如表1所示。

表1：实施例2中8个电磁铁的动作时序表

电磁铁YV01、YV02控制天窗1的开关，电磁铁YV03、YV04控制天窗2的开关，电磁铁YV05、YV06控制天窗3的开关，电磁铁YV07、YV08控制天窗4的开关。

以天窗1为例，当电磁铁YV01得电，气缸6回缩，天窗1打开；当电磁铁YV02得电，气缸6伸出，天窗1关闭；当YV01、YV03、YV05、YV07同时得电，4个天窗同时打开，反之，当YV02、YV04、YV06、YV08同时得电，四个天窗同时关闭。

在实际操作中，既可以实现单扇天窗的开关，或者指定多扇天窗的开关，又可以实现多扇天窗的同时开关。

Claims (5)

1.一种大型数控车床天窗结构，其特征在于，包括水平安装在车床顶部防护机构上的多扇天窗，所述的车床顶部防护机构包括左侧防护机构、右侧防护机构、前侧防护机构和后侧防护机构，所述的多扇天窗位于所述的左侧防护机构、右侧防护机构、前侧防护机构和后侧防护机构的内侧，所述的多扇天窗沿车床Z轴方向依次设置，每扇所述的天窗配有一个气缸，该气缸用于驱动该天窗沿车床X轴方向开合。

2.根据权利要求1所述的一种大型数控车床天窗结构，其特征在于，每扇所述的天窗固定在线轨上，所述的线轨上安装有滑块，所述的滑块固定在所述的后侧防护机构上，每个所述的气缸的缸体固定在一扇所述的天窗的上侧，每个所述的气缸的活塞杆的端部连接有浮动接头，所述的浮动接头固定在固定支架上，所述的固定支架固定在所述的后侧防护机构上，每个所述的气缸两端的进气口各接有一路子气路，当某扇天窗关闭时，固定在该天窗上的气缸的活塞杆处于伸出状态，当某扇天窗开启时，固定在该天窗上的气缸的活塞杆处于回缩状态。

3.根据权利要求2所述的一种大型数控车床天窗结构，其特征在于，每个所述的气缸两端的进气口分别经一个调速阀接有一路所述的子气路，两路所述的子气路经一个电磁阀与一支路气相连，每个所述的电磁阀包括两处电磁铁，所述的两处电磁铁分别控制相应的气缸的进气方向，所述的支路气经一汇流板连接一总气源。

4.根据权利要求2所述的一种大型数控车床天窗结构，其特征在于，每扇所述的天窗固定在两条线轨上，每条所述的线轨上安装有两块滑块，所述的两块滑块分别固定在所述的后侧防护机构上。

5.根据权利要求2所述的一种大型数控车床天窗结构，其特征在于，包括水平安装在车床顶部防护机构上的四扇天窗。