CN110091194A - 一种数控车床加工用三轴工件夹持座 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控车床加工用三轴工件夹持座，包括车床底座、第一丝杆、滑轨、位移座和夹持套，所述车床底座上安装有第一丝杆和滑轨，所述第一轴向板的边侧安装有第一电机，所述夹持套位于第二轴向板的上方，且夹持套的边侧设置有2个垂直分布的竖板，并且夹持套通过横轴和竖板转动连接，同时横轴的端头处安装有第一传动轮。该数控车床加工用三轴工件夹持座，通过在第一轴向板中内嵌第二轴向板的方式，在实现双轴移动的基础上减少了夹持座整体的厚度，并且配合第二轴向板的内部结构设计，实现了工件的自动化垂直翻转的目的，极大的提高了工件的加工效率，进一步的减少了人工投入。

Description

一种数控车床加工用三轴工件夹持座

技术领域

本发明涉及数控车床技术领域，具体为一种数控车床加工用三轴工件夹持座。

背景技术

数控车床是一种大型设备，通过打磨或切削的方式对工件进行加工，在工业生产过程中有着十分重要的作用，适用范围也较为广泛，其中夹持座则是安装在车床加工平台上，起到对工件进行固定以及调整位置作用的重要部件，虽然车床的刀具在滑轨的控制下本身就具备三轴或两轴移动的功能，但是为了工件加工的效率，人们会在夹持座上设计多轴移动功能，来配合刀具的移动对工件进行高效的加工，但是现有的夹持座在实际使用时存在着一下缺点：

1.夹持座的X轴和Y轴移动多是通过叠加安装多个轴向移动的板材来实现的，多个板材的叠加使用就会导致夹持座本身的厚度大幅度增加，无论是维修还是实际控制都较为麻烦；

2.现有的部分夹持座虽然具备Z轴的上下移动的功能-也就是工件的上升下降功能，但是该类功能一方面过于占用夹持座上有限的空间，另一方面只是简单的升降，不能自动的对工件进行垂直面上的反转操作，因此在工件进行加工时，需要频繁停机来对将工件的底端调整至顶端和刀具接触的位置，大幅度的降低的工件的加工效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数控车床加工用三轴工件夹持座，以解决上述背景技术中提出多个板材的叠加使用就会导致夹持座本身的厚度大幅度增加，无论是维修还是实际控制都较为麻烦；现有的部分夹持座虽然具备Z轴的上下移动的功能-也就是工件的上升下降功能，但是该类功能一方面过于占用夹持座上有限的空间，另一方面只是简单的升降，不能自动的对工件进行垂直面上的反转操作，因此在工件进行加工时，需要频繁停机来对将工件的底端调整至顶端和刀具接触的位置，大幅度的降低的工件的加工效率的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种数控车床加工用三轴工件夹持座，包括车床底座、第一丝杆、滑轨、位移座和夹持套，所述车床底座上安装有第一丝杆和滑轨，且第一丝杆和滑轨均与位移座相连接，并且位移座的顶端安装在第一轴向板，并且第一轴向板的内侧设置有第二轴向板，所述第一轴向板的边侧安装有第一电机，且第一电机与第二丝杆相连接，并且2个第二丝杆之间通过第一皮带轮机构相连接，所述夹持套位于第二轴向板的上方，且夹持套的边侧设置有2个垂直分布的竖板，并且夹持套通过横轴和竖板转动连接，同时横轴的端头处安装有第一传动轮，所述第二轴向板的上端面安装有第二电机，且第二电机和输出轴相连接，并且输出轴的外围设置有第一圆筒和第二圆筒，同时第一圆筒和第二圆筒均通过轴承座安装在第二轴向板上端面，所述第二轴向板的内部安装有水平分布的横杆，且横杆的一端滑动连接在第二轴向板内壁上，并且横杆的另一端安装在横筒中，同时横筒的内部设置有与横杆固定连接的第二弹簧。

优选的，所述第一轴向板和第二轴向板的运动方向呈90°夹角分布，两者的上端面在同一水平面上，且第二轴向板的下端面开设有与第二丝杆螺纹连接的弧形槽，第二轴向板的边侧固定有定位板，并且第二轴向板通过定位板和定位槽滑动连接在第一轴向板中，定位槽开设在第一轴向板上。

优选的，所述竖板的底端和位移杆的顶端固定连接，位移杆滑动连接在第二轴向板上，两者呈90°夹角分布，且位移杆的底端延伸至第二轴向板的内部，位移杆的底端和推块上端面相接触。

优选的，所述推块的上端面设置有安装在位移杆底端的滚轮，且推块的上端面为斜面结构，并且推块固定在横杆上。

优选的，所述第一传动轮的左下方和右下方分别设置有第二传动轮和第三传动轮，且三者之间通过传动带相连接，第二传动轮通过轮轴安装在滑板顶端，并且滑板的底端通过第一弹簧滑动连接在第二轴向板上端面，第三传动轮安装第第一圆筒上。

优选的，所述输出轴上转动连接有第一棘爪和第二棘爪，第一棘爪和第二棘爪的端头处分别与第一棘齿和第二棘齿相卡合，且第一棘齿和第二棘齿分别固定在第一圆筒和第二圆筒内壁，并且第一棘齿和第二棘齿的倾斜方向相反。

优选的，所述第二圆筒通过第二皮带轮机构和转轴相连接，水平分布的转轴转动连接在第二轴向板内部，且转轴上安装有2个扇形齿轮，扇形齿轮和驱动齿相啮合，并且驱动齿焊接在横杆下端面。

优选的，所述横杆和竖板为上下对应分布.横杆对称分布有2个，且横杆和横筒通过滑动连接的方式组成伸缩结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该数控车床加工用三轴工件夹持座，通过在第一轴向板中内嵌第二轴向板的方式，在实现双轴移动的基础上减少了夹持座整体的厚度，并且配合第二轴向板的内部结构设计，实现了工件的自动化垂直翻转的目的，极大的提高了工件的加工效率，进一步的减少了人工投入；

1.推块以及竖板的整体使用，便于在横杆的左右移动控制下对竖板以及固定工件的夹持套进行高度的调整，而三个传动轮以及第二传动轮的自适应移动设计，确保了跟随竖板升降后的第一传动轮能够在第二电动机的带动下正常运转，设计更加合理；

2.多组棘齿以及棘爪的使用，便于对第二电机的运行进行更加充分的利用，确保了第二电机的正转或反转能够分别实现工件的高度调整或工件翻转的目的。

附图说明

图1为本发明正视结构示意图；

图2为本发明第一轴向板和第二轴向板俯视结构示意图；

图3为本发明第一轴向板和第二轴向板正剖面结构示意图；

图4为本发明第一轴向板和第二轴向板侧剖面结构示意图；

图5为本发明第一圆筒侧剖面结构示意图；

图6为本发明第二圆筒侧剖面结构示意图；

图7为本发明图4中A处放大结构示意图。

图中：1、车床底座；2、第一丝杆；3、滑轨；4、位移座；5、第一轴向板；6、第二轴向板；61、定位板；62、定位槽；7、第一电机；8、第二丝杆；9、第一皮带轮机构；10、夹持套；11、竖板；111、位移杆；112、推块；12、横轴；13、第一传动轮；131、第二传动轮；132、第三传动轮；133、传动带；134、滑板；135、第一弹簧；14、第二电机；15、输出轴；151、第一棘爪；152、第一棘齿；153、第二棘爪；154、第二棘齿；16、第一圆筒；17、第二圆筒；171、第二皮带轮机构；172、转轴；173、扇形齿轮；174、驱动齿；18、横杆；19、横筒；20、第二弹簧。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种数控车床加工用三轴工件夹持座，包括车床底座1、第一丝杆2、滑轨3、位移座4、第一轴向板5、第二轴向板6、定位板61、定位槽62、第一电机7、第二丝杆8、第一皮带轮机构9、夹持套10、竖板11、位移杆111、推块112、横轴12、第一传动轮13、第二传动轮131、第三传动轮132、传动带133、滑板134、第一弹簧135、第二电机14、输出轴15、第一棘爪151、第一棘齿152、第二棘爪153、第二棘齿154、第一圆筒16、第二圆筒17、第二皮带轮机构171、转轴172、扇形齿轮173、驱动齿174、横杆18、横筒19和第二弹簧20，车床底座1上安装有第一丝杆2和滑轨3，且第一丝杆2和滑轨3均与位移座4相连接，并且位移座4的顶端安装在第一轴向板5，并且第一轴向板5的内侧设置有第二轴向板6，第一轴向板5的边侧安装有第一电机7，且第一电机7与第二丝杆8相连接，并且2个第二丝杆8之间通过第一皮带轮机构9相连接，夹持套10位于第二轴向板6的上方，且夹持套10的边侧设置有2个垂直分布的竖板11，并且夹持套10通过横轴12和竖板11转动连接，同时横轴12的端头处安装有第一传动轮13，第二轴向板6的上端面安装有第二电机14，且第二电机14和输出轴15相连接，并且输出轴15的外围设置有第一圆筒16和第二圆筒17，同时第一圆筒16和第二圆筒17均通过轴承座安装在第二轴向板6上端面，第二轴向板6的内部安装有水平分布的横杆18，且横杆18的一端滑动连接在第二轴向板6内壁上，并且横杆18的另一端安装在横筒19中，同时横筒19的内部设置有与横杆18固定连接的第二弹簧20。

第一轴向板5和第二轴向板6的运动方向呈90°夹角分布，两者的上端面在同一水平面上，且第二轴向板6的下端面开设有与第二丝杆8螺纹连接的弧形槽，第二轴向板6的边侧固定有定位板61，并且第二轴向板6通过定位板61和定位槽62滑动连接在第一轴向板5中，定位槽62开设在第一轴向板5上，当需要对工件的水平位置进行调整时，在车床中内置驱动电机的带动下第一丝杆2相应转动，便于在螺纹传动作用下通过位移座4带动第一轴向板5整体沿着X轴方向移动，第一电机7的运行会带动其中一个第二丝杆8转动，在第一皮带轮机构9的带动下，两个第二丝杆8同步转动，因此在螺纹传动的作用下，第一轴向板5中内嵌的第二轴向板6自身便会带动夹持套10以及工件沿着Y轴方向移动，而定位板61以及定位槽62的使用则是为了增加第二轴向板6位移时的稳定性。

竖板11的底端和位移杆111的顶端固定连接，位移杆111滑动连接在第二轴向板6上，两者呈90°夹角分布，且位移杆111的底端延伸至第二轴向板6的内部，位移杆111的底端和推块112上端面相接触，推块112的上端面设置有安装在位移杆111底端的滚轮，且推块112的上端面为斜面结构，并且推块112固定在横杆18上，推块112相应的跟随横杆18移动，因此推块112的表面和位移杆111底端的接触位置也在实时的改变，相应的位移杆111会带动着夹持套10作相应的升降运动，从而实现对夹持套10以及其内部工件进行高度调节的目的。

第一传动轮13的左下方和右下方分别设置有第二传动轮131和第三传动轮132，且三者之间通过传动带133相连接，第二传动轮131通过轮轴安装在滑板134顶端，并且滑板134的底端通过第一弹簧135滑动连接在第二轴向板6上端面，第三传动轮132安装第第一圆筒16上，当夹持套10与横轴12向上移动时，第一传动轮13也会相应上移，此时在传动带133的驱动作用下，第二传动轮131和滑板134整体会向内侧滑动，确保了第一传动轮13的移动不会影响三个传动轮和传动带133传动关系的目的。

输出轴15上转动连接有第一棘爪151和第二棘爪153，第一棘爪151和第二棘爪153的端头处分别与第一棘齿152和第二棘齿154相卡合，且第一棘齿152和第二棘齿154分别固定在第一圆筒16和第二圆筒17内壁，并且第一棘齿152和第二棘齿154的倾斜方向相反，多组棘齿和棘爪的使用，目的是通过控制第二电机14的转向来实现不同功能的目的，电机带动输出轴15顺时针转动，工件升降，反转则是对工件进行翻转操作。

第二圆筒17通过第二皮带轮机构171和转轴172相连接，水平分布的转轴172转动连接在第二轴向板6内部，且转轴172上安装有2个扇形齿轮173，扇形齿轮173和驱动齿174相啮合，并且驱动齿174焊接在横杆18下端面，第二圆筒17会跟随输出轴15一同转动，并且会通过第二皮带轮机构171带动转轴172相应转动，相应的扇形齿轮173便会通过驱动齿174带动横杆18在第二轴向板6中移动，推块112相应的跟随横杆18移动。

工作原理：首先如图1-2所示，使用者可将工件的中间部分固定在夹持套10中，然后再正常启动车床，使上方的车床刀具能够对工件的初始顶端进行加工，当需要对工件的水平位置进行调整时，在车床中内置驱动电机的带动下第一丝杆2相应转动，便于在螺纹传动作用下通过位移座4带动第一轴向板5整体沿着X轴方向移动，第一电机7的运行会带动其中一个第二丝杆8转动，在第一皮带轮机构9的带动下，两个第二丝杆8同步转动，因此在螺纹传动的作用下，第一轴向板5中内嵌的第二轴向板6自身便会带动夹持套10以及工件沿着Y轴方向移动，而定位板61以及定位槽62的使用则是为了增加第二轴向板6位移时的稳定性；

如图1和图3-7所示，当需要调整工件的高度时，第二电机14在车床的PLC程序控制下相应顺时针转动，此时输出轴15相应转动，在此转向时，第一棘爪151和第一棘齿152处于非卡合的状态，因此第一圆筒16会处于相对静置的状态，而在第二棘爪153和第二棘齿154的卡合作用下，第二圆筒17会跟随输出轴15一同转动，并且会通过第二皮带轮机构171带动转轴172相应转动，相应的扇形齿轮173便会通过驱动齿174带动横杆18在第二轴向板6中移动，推块112相应的跟随横杆18移动，因此推块112的表面和位移杆111底端的接触位置也在实时的改变，相应的位移杆111会带动着夹持套10作相应的升降运动，从而实现对夹持套10以及其内部工件进行高度调节的目的，当夹持套10与横轴12向上移动时，第一传动轮13也会相应上移，此时在传动带133的驱动作用下，第二传动轮131和滑板134整体会向内侧滑动，确保了第一传动轮13的移动不会影响三个传动轮和传动带133传动关系的目的；

当需要通过翻转的方式、将工件的底端调整至顶端时，如图1和图4-6所示，第二电机14在车床的PLC程序控制下相应逆时针转动，此时输出轴15相应转动，在此转向时，第一棘爪151和第一棘齿152处于卡合的状态，因此第一圆筒16在第二轴向板6上转动，第三传动轮132会相应转动，此时在传动带133的驱动作用下，第一传动轮13也会处于转动状态，因此第一传动轮13会带动横轴12在竖板11中转动，因此安装在横轴12上的夹持套10也会相应翻转，从而实现对工件进行翻转的目的。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种数控车床加工用三轴工件夹持座，包括车床底座（1）、第一丝杆（2）、滑轨（3）、位移座（4）和夹持套（10），其特征在于：所述车床底座（1）上安装有第一丝杆（2）和滑轨（3），且第一丝杆（2）和滑轨（3）均与位移座（4）相连接，并且位移座（4）的顶端安装在第一轴向板（5），并且第一轴向板（5）的内侧设置有第二轴向板（6），所述第一轴向板（5）的边侧安装有第一电机（7），且第一电机（7）与第二丝杆（8）相连接，并且2个第二丝杆（8）之间通过第一皮带轮机构（9）相连接，所述夹持套（10）位于第二轴向板（6）的上方，且夹持套（10）的边侧设置有2个垂直分布的竖板（11），并且夹持套（10）通过横轴（12）和竖板（11）转动连接，同时横轴（12）的端头处安装有第一传动轮（13），所述第二轴向板（6）的上端面安装有第二电机（14），且第二电机（14）和输出轴（15）相连接，并且输出轴（15）的外围设置有第一圆筒（16）和第二圆筒（17），同时第一圆筒（16）和第二圆筒（17）均通过轴承座安装在第二轴向板（6）上端面，所述第二轴向板（6）的内部安装有水平分布的横杆（18），且横杆（18）的一端滑动连接在第二轴向板（6）内壁上，并且横杆（18）的另一端安装在横筒（19）中，同时横筒（19）的内部设置有与横杆（18）固定连接的第二弹簧（20）。

2.根据权利要求1所述的一种数控车床加工用三轴工件夹持座，其特征在于：所述第一轴向板（5）和第二轴向板（6）的运动方向呈90°夹角分布，两者的上端面在同一水平面上，且第二轴向板（6）的下端面开设有与第二丝杆（8）螺纹连接的弧形槽，第二轴向板（6）的边侧固定有定位板（61），并且第二轴向板（6）通过定位板（61）和定位槽（62）滑动连接在第一轴向板（5）中，定位槽（62）开设在第一轴向板（5）上。

3.根据权利要求1所述的一种数控车床加工用三轴工件夹持座，其特征在于：所述竖板（11）的底端和位移杆（111）的顶端固定连接，位移杆（111）滑动连接在第二轴向板（6）上，两者呈90°夹角分布，且位移杆（111）的底端延伸至第二轴向板（6）的内部，位移杆（111）的底端和推块（112）上端面相接触。

4.根据权利要求3所述的一种数控车床加工用三轴工件夹持座，其特征在于：所述推块（112）的上端面设置有安装在位移杆（111）底端的滚轮，且推块（112）的上端面为斜面结构，并且推块（112）固定在横杆（18）上。

5.根据权利要求1所述的一种数控车床加工用三轴工件夹持座，其特征在于：所述第一传动轮（13）的左下方和右下方分别设置有第二传动轮（131）和第三传动轮（132），且三者之间通过传动带（133）相连接，第二传动轮（131）通过轮轴安装在滑板（134）顶端，并且滑板（134）的底端通过第一弹簧（135）滑动连接在第二轴向板（6）上端面，第三传动轮（132）安装第第一圆筒（16）上。

6.根据权利要求1所述的一种数控车床加工用三轴工件夹持座，其特征在于：所述输出轴（15）上转动连接有第一棘爪（151）和第二棘爪（153），第一棘爪（151）和第二棘爪（153）的端头处分别与第一棘齿（152）和第二棘齿（154）相卡合，且第一棘齿（152）和第二棘齿（154）分别固定在第一圆筒（16）和第二圆筒（17）内壁，并且第一棘齿（152）和第二棘齿（154）的倾斜方向相反。

7.根据权利要求1所述的一种数控车床加工用三轴工件夹持座，其特征在于：所述第二圆筒（17）通过第二皮带轮机构（171）和转轴（172）相连接，水平分布的转轴（172）转动连接在第二轴向板（6）内部，且转轴（172）上安装有2个扇形齿轮（173），扇形齿轮（173）和驱动齿（174）相啮合，并且驱动齿（174）焊接在横杆（18）下端面。

8.根据权利要求3所述的一种数控车床加工用三轴工件夹持座，其特征在于：所述横杆（18）和竖板（11）为上下对应分布.横杆（18）对称分布有2个，且横杆（18）和横筒（19）通过滑动连接的方式组成伸缩结构。