CN110842593A - 一种可稳定调节转盘高度的数控机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可稳定调节转盘高度的数控机床，包括：加工机械手、承载装置。所述承载装置包括：旋转机构、高度调节机构；所述旋转机构安装于所述高度调节机构上，所述高度调节机构用于对所述旋转机构的高度进行调节；所述旋转机构包括：转盘、旋转驱动部；所述旋转驱动部与所述转盘驱动连接，所述旋转驱动部用于驱动所述转盘往复式旋转。本发明的一种可稳定调节转盘高度的数控机床，一方面根据实际的需要对转盘的高度进行适应性调节，另一方面可以提高在高度调节过程中的结构稳定性。

Description

一种可稳定调节转盘高度的数控机床

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，特别是涉及一种可稳定调节转盘高度的数控机床。

背景技术

在数控机床加工车间，对于加工不同种类的零件，需要适时调节相关参数，从而可以准确无误的加工出所需要的零件。对数控机床的转盘高度进行调节，是其中一个调节工序。

对于数控机床来说，通常其加工的零件的重量都比较重，例如是大型的金属类半成品。因此，对于承载此类金属零件的转盘及其相关承载装置来说，其结构的稳定性是需要重点考虑的问题。

因此，如何设计开发一种可稳定调节转盘高度的数控机床，一方面根据实际的需要对转盘的高度进行适应性调节，另一方面可以提高在高度调节过程中的结构稳定性，这是设计开发人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种可稳定调节转盘高度的数控机床，一方面根据实际的需要对转盘的高度进行适应性调节，另一方面可以提高在高度调节过程中的结构稳定性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种可稳定调节转盘高度的数控机床，包括：加工机械手、承载装置；

所述承载装置包括：旋转机构、高度调节机构；所述旋转机构安装于所述高度调节机构上，所述高度调节机构用于对所述旋转机构的高度进行调节；

所述旋转机构包括：转盘、旋转驱动部；所述旋转驱动部与所述转盘驱动连接，所述旋转驱动部用于驱动所述转盘往复式旋转。

在其中一个实施例中，所述高度调节机构包括：高度调节支撑座、高度调节丝杆、升降套筒、高度调节升降筒、防逆转组件、手摇把手；

所述高度调节丝杆转动设于所述高度调节支撑座上，所述升降套筒螺合于所述高度调节丝杆的杆体上，所述高度调节升降筒沿竖直方向滑动设于所述高度调节支撑座上并与所述升降套筒连接；

所述防逆转组件包括：转动辊、往复式摇摆结构、齿轮盘；

所述往复式摇摆结构包括往复式摇摆驱动块以及往复式摇摆套筒；

所述转动辊的侧壁环绕设有凸轮引导环，所述往复式摇摆驱动块的一端通过滚轮结构夹持于所述凸轮引导环上，所述往复式摇摆驱动块的另一端与所述往复式摇摆套筒固定连接；

所述往复式摇摆套筒转动套接于所述齿轮盘的外围，所述往复式摇摆套筒上设有转动式逆止块，所述转动式逆止块通过弹性件压持于所述齿轮盘的齿槽中；

所述手摇把手通过第一齿轮副带动所述转动辊转动，所述齿轮盘通过第二齿轮副带动所述高度调节丝杆转动。

在其中一个实施例中，所述滚轮结构包括第一橡胶滚轮及第二橡胶滚轮，所述第一橡胶滚轮的轮面及所述第二橡胶滚轮的轮面压持于所述凸轮引导环上。

在其中一个实施例中，所述弹性件为弹簧结构。

在其中一个实施例中，所述第一齿轮副包括相互啮合的第一主动齿轮及第一从动齿轮，所述第一主动齿轮与所述手摇把手连接，所述第一从动齿轮与所述转动辊连接。

在其中一个实施例中，所述第二齿轮副包括相互啮合的第二主动齿轮及第二从动齿轮，所述第二主动齿轮与所述齿轮盘连接，所述第二从动齿轮与所述高度调节丝杆连接。

在其中一个实施例中，所述旋转驱动部包括：驱动气缸、移动齿条、转动齿轮、转动轴；所述移动齿条设于所述驱动气缸的输出端，所述转动齿轮与所述移动齿条相互啮合，所述转动轴的一端设于所述转动齿轮的中心轴位置，所述转动轴的另一端设于所述转盘的中心轴位置。

在其中一个实施例中，所述旋转机构还包括刹车组件，所述刹车组件包括刹车气缸及设于所述刹车气缸伸缩端的刹车块，所述刹车块压持或脱离所述转盘的盘面。

本发明的一种可稳定调节转盘高度的数控机床，一方面根据实际的需要对转盘的高度进行适应性调节，另一方面可以提高在高度调节过程中的结构稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施例的可稳定调节转盘高度的数控机床的结构图；

图2为图1所示的承载装置的旋转机构的结构图；

图3为图1所示的承载装置的高度调节机构的结构图；

图4为图3所示的高度调节机构的内部结构图；

图5为图4所示的高度调节机构的局部图；

图6为图5所示的转动辊与往复式摇摆驱动块配合的状态图(一)；

图7为图5所示的转动辊与往复式摇摆驱动块配合的状态图(二)；

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，一种可稳定调节转盘高度的数控机床10，包括：加工机械手20、承载装置30。

承载装置30用于承载待加工的零件半成品，而加工机械手20则用于对待加工的零件半成品进行数控加工处理，例如对金属零件半成品进行铣加工处理。

下面，重点对承载装置30的结构及各部件的连接关系进行说明：

如图1所示，承载装置30包括：旋转机构100、高度调节机构200。旋转机构100安装于高度调节机构200上，高度调节机构200用于对旋转机构100的高度进行调节。

如图2所示，具体的，旋转机构100包括：转盘110、旋转驱动部120。旋转驱动部120与转盘110驱动连接，旋转驱动部120用于驱动转盘110往复式旋转，而转盘110的转动轴与水平面垂直。将待加工的零件半成品放置于转盘110上，通过相关的治具对转盘110上的零件半成品进行固定，而旋转驱动部120则用于对驱动转盘110进行驱动，使得转盘110及其上的零件半成品可以往复式转动，用于配合加工机械手20，实现零件的数控加工。

至于旋转驱动部120是如何驱动转盘110往复式旋转的，下面，对旋转驱动部120的具体结构作进一步说明：

如图2所示，旋转驱动部120包括：驱动气缸121、移动齿条122、转动齿轮123、转动轴124。移动齿条122设于驱动气缸121的输出端，转动齿轮123与移动齿条122相互啮合，转动轴124的一端设于转动齿轮123的中心轴位置，转动轴124的另一端设于转盘110的中心轴位置。这样，驱动气缸121通过伸缩而带动移动齿条122往复式移动，移动齿条122进而带动与之啮合的转动齿轮123往复式转动，转动齿轮123进而通过转动轴124带动转盘110往复式转动，这样，转盘110上的零件半成品便可以实现往复式转动。

由上述可知，旋转驱动部120主要采用齿轮齿条的方式对转盘110进行驱动，而相互啮合的齿轮齿条已经可以实现转盘110的定位。然而，本发明的数控机床主要应用于重量和体积较大的金属件，转盘110带动金属件转动并在即将停止的那一刻，由于“惯性力”的存在，使得转盘110及其上的金属件还会通过转动轴124而施加一个较大的惯性力给转动齿轮123，这样一来，不但会使得转盘110及其上的金属件不能准确停留在当前位置，而且还会发生“打齿”现象，造成齿轮齿条的损坏。

为了解决这一技术问题，旋转机构100还包括刹车组件130(如图2所示)，具体的，刹车组件130包括刹车气缸131及设于刹车气缸131伸缩端的刹车块132，刹车块132压持或脱离转盘110的盘面。这样，在转盘110即将停止的那一刻，刹车气缸131驱动刹车块132压持于转盘110的盘面上，转盘110受到刹车块132的阻挡力发生停止，从而有效的解决上述所提到的技术问题。当然，在转盘110转动的过程中，刹车块132会离开转盘110的盘面，使得转盘110可以自由、快速、有效的转动。

下面，对高度调节机构200的结构及各部件的连接关系进行说明：

如图3及图4所示，高度调节机构200包括：高度调节支撑座210、高度调节丝杆220、升降套筒230、高度调节升降筒240、防逆转组件250、手摇把手260。

高度调节丝杆220转动设于高度调节支撑座210上，升降套筒230螺合于高度调节丝杆220的杆体上，高度调节升降筒240沿竖直方向滑动设于高度调节支撑座210上并与升降套筒230连接。

请一并参阅图4及图5，防逆转组件250包括：转动辊251、往复式摇摆结构252、齿轮盘253。

如图5所示，往复式摇摆结构252包括往复式摇摆驱动块2521以及往复式摇摆套筒2522。

如图4及图5所示，转动辊251的侧壁环绕设有凸轮引导环2511，往复式摇摆驱动块2521的一端通过滚轮结构270夹持于凸轮引导环2511上，往复式摇摆驱动块2521的另一端与往复式摇摆套筒2522固定连接。具体的，如图5所示，滚轮结构270包括第一橡胶滚轮271及第二橡胶滚轮272，第一橡胶滚轮271的轮面及第二橡胶滚轮272的轮面压持于凸轮引导环2511上。

往复式摇摆套筒2522转动套接于齿轮盘253的外围(如图4所示)，往复式摇摆套筒2522上设有转动式逆止块280(如图4及图5所示)，转动式逆止块280通过弹性件(图未示)压持于齿轮盘253的齿槽中。在本实施例中，弹性件280为弹簧结构。

如图4所示，手摇把手260通过第一齿轮副291带动转动辊251转动，齿轮盘253通过第二齿轮副292带动高度调节丝杆220转动。在本实施例中，第一齿轮副291包括相互啮合的第一主动齿轮2911及第一从动齿轮2912，第一主动齿轮2911与手摇把手260连接，第一从动齿轮2912与转动辊251连接；第二齿轮副292包括相互啮合的第二主动齿轮2921及第二从动齿轮2922，第二主动齿轮2921与齿轮盘253连接，第二从动齿轮2922与高度调节丝杆220连接。

下面，对上述的高度调节机构200的工作原理进行说明：

沿着一个方向转动手摇把手260，手摇把手260进而通过第一齿轮副291带动转动辊251转动；

如图6及图7所示，由于往复式摇摆驱动块2521的一端通过滚轮结构270夹持于凸轮引导环2511上，往复式摇摆驱动块2521的另一端与往复式摇摆套筒2522固定连接，这样，在转动辊251转动的过程中，转动辊251侧壁的凸轮引导环2511会带动往复式摇摆驱动块2521作往复式的摇摆运动，即往复式摇摆驱动块2521一会儿正转一个角度，一会儿反转一个角度，正转与反转交替进行；

由于往复式摇摆驱动块2521作往复式的摇摆运动，于是，往复式摇摆套筒2522也会随之作往复式的摇摆运动；

又由于往复式摇摆套筒2522上设有转动式逆止块280，转动式逆止块280通过弹性件(图未示)压持于齿轮盘253的齿槽中，这样，转动式逆止块280与齿轮盘253形成了棘轮机构，转动式逆止块280会带动齿轮盘253作间歇性的单一方向转动；

在齿轮盘253作间歇性的单一方向转动的过程中，齿轮盘253通过第二齿轮副292带动高度调节丝杆220转动；

在高度调节丝杆220转动的过程中，由于升降套筒230的径向活动受到了限制，于是，升降套筒230会沿着其轴向方向作升降运动，这样，高度调节升降筒240也随之作升降运动；

由于旋转机构100安装于高度调节机构200上，于是，高度调节升降筒240的升降也就带动了旋转机构100的升降，从而实现了旋转机构100的高度调节。

在此，要特别说明的是，为了最终实现升降套筒230的上升或下降运动，本发明特别设置了转动式逆止块280，当需要改变升降套筒230的运动方向时，只需要相应对转动式逆止块280进行转动式调节即可。可以理解，往复式摇摆驱动块2521还是同样的做着往复式摇摆运动，而转动式逆止块280则调整了对齿轮盘253的逆止方向，于是，齿轮盘253也就相应的改变了转动的方向，最终的，也就改变了高度调节丝杆220的转动方向，这样，也就相应的实现了升降套筒230的升降调节。

由于旋转机构100所承载的是重量较重的金属零件半成品，因此，需要对高度调节机构200的结构进行特别的设计。在本发明的高度调节机构200中特别加入了防逆转组件250，这样可以有效的防止其他相关的转动机构发生反转现象，保证了整个高度调节机构200在升降调节过程中的平稳性。

然而，结合生产的实际情况，并不是经常需要进行高度的调节，当完成一次调节的调节，就可以对当前批次的零件半成品进行加工，只有针对不同批次的零件半成品，才需要进行相应的高度调节。为此，本发明主要是通过摇动手摇把手260来进行高度调节，也就无需设置相关的自动化驱动装置进行自动调节，从而有效节省成本。前面也介绍过，高度调节机构200主要是通过棘轮机构来完成高度调节，而为了配合转动式逆止块280对齿轮盘253的驱动，就需要设置往复式摇摆结构252，往复式摇摆结构252起到了一个中间连接件的作用。可以理解，操作人员只要沿着一个方向摇动手摇把手260，便可以实现往复式摇摆结构252的往复式摆动，使得操作人员操作起来更加顺畅且舒服。

在此，还要进一步说明的是，在防逆转组件250的结构设计中，转动辊251的侧壁环绕设有凸轮引导环2511，这样，在转动辊251的转动过程中，其凸轮引导环2511会间歇性的带动往复式摇摆驱动块2521作往复式运动。特别对，往复式摇摆驱动块2521的一端通过滚轮结构270夹持于凸轮引导环2511上，滚轮结构270紧紧的夹持在凸轮引导环2511上，伴随着凸轮引导环2511而促使往复式摇摆驱动块2521作往复式运动，可以很好的提高机构运动的稳定性。

本发明的一种可稳定调节转盘高度的数控机床，一方面根据实际的需要对转盘的高度进行适应性调节，另一方面可以提高在高度调节过程中的结构稳定性。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种可稳定调节转盘高度的数控机床，其特征在于，包括：加工机械手、承载装置；

所述承载装置包括：旋转机构、高度调节机构；所述旋转机构安装于所述高度调节机构上，所述高度调节机构用于对所述旋转机构的高度进行调节；

所述旋转机构包括：转盘、旋转驱动部；所述旋转驱动部与所述转盘驱动连接，所述旋转驱动部用于驱动所述转盘往复式旋转。

2.根据权利要求1所述的可稳定调节转盘高度的数控机床，其特征在于，所述高度调节机构包括：高度调节支撑座、高度调节丝杆、升降套筒、高度调节升降筒、防逆转组件、手摇把手；

所述高度调节丝杆转动设于所述高度调节支撑座上，所述升降套筒螺合于所述高度调节丝杆的杆体上，所述高度调节升降筒沿竖直方向滑动设于所述高度调节支撑座上并与所述升降套筒连接；

所述防逆转组件包括：转动辊、往复式摇摆结构、齿轮盘；

所述往复式摇摆结构包括往复式摇摆驱动块以及往复式摇摆套筒；

所述转动辊的侧壁环绕设有凸轮引导环，所述往复式摇摆驱动块的一端通过滚轮结构夹持于所述凸轮引导环上，所述往复式摇摆驱动块的另一端与所述往复式摇摆套筒固定连接；

所述往复式摇摆套筒转动套接于所述齿轮盘的外围，所述往复式摇摆套筒上设有转动式逆止块，所述转动式逆止块通过弹性件压持于所述齿轮盘的齿槽中；

所述手摇把手通过第一齿轮副带动所述转动辊转动，所述齿轮盘通过第二齿轮副带动所述高度调节丝杆转动。

3.根据权利要求2所述的可稳定调节转盘高度的数控机床，其特征在于，所述滚轮结构包括第一橡胶滚轮及第二橡胶滚轮，所述第一橡胶滚轮的轮面及所述第二橡胶滚轮的轮面压持于所述凸轮引导环上。

4.根据权利要求2所述的可稳定调节转盘高度的数控机床，其特征在于，所述弹性件为弹簧结构。

5.根据权利要求2所述的可稳定调节转盘高度的数控机床，其特征在于，所述第一齿轮副包括相互啮合的第一主动齿轮及第一从动齿轮，所述第一主动齿轮与所述手摇把手连接，所述第一从动齿轮与所述转动辊连接。

6.根据权利要求5所述的可稳定调节转盘高度的数控机床，其特征在于，所述第二齿轮副包括相互啮合的第二主动齿轮及第二从动齿轮，所述第二主动齿轮与所述齿轮盘连接，所述第二从动齿轮与所述高度调节丝杆连接。

7.根据权利要求1所述的可稳定调节转盘高度的数控机床，其特征在于，所述旋转驱动部包括：驱动气缸、移动齿条、转动齿轮、转动轴；所述移动齿条设于所述驱动气缸的输出端，所述转动齿轮与所述移动齿条相互啮合，所述转动轴的一端设于所述转动齿轮的中心轴位置，所述转动轴的另一端设于所述转盘的中心轴位置。

8.根据权利要求7所述的可稳定调节转盘高度的数控机床，其特征在于，所述旋转机构还包括刹车组件，所述刹车组件包括刹车气缸及设于所述刹车气缸伸缩端的刹车块，所述刹车块压持或脱离所述转盘的盘面。

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