CN111604696A - 一种电池箱箱体托盘框架总成加工用三轴联动机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池箱箱体托盘框架总成加工用三轴联动机构，涉及电池箱体箱体托盘加工技术领域。本发明包括X轴向平移结构、Y轴向平移结构、Z轴向平移结构以及C型安装架，C型安装架采用上下两端对称设置，上端侧部安装有第一铣刀机构以及可升降运动的第一去毛刺机构，下端部安装有第二铣刀机构以及可升降运动的第二去毛刺机构，第一铣刀机构与第二铣刀机构对称且相对设置，第一去毛刺机构与第二去毛刺机构对称且相对设置。本发明能够全自动化的实现对汽车电池箱箱体托盘框架总成工件上下表面进行高效的铣削和去毛刺动作，加工节奏高效精准，控制效率高，所占据的空间小，结构紧凑高效，自身的重量轻，机构本身的用材成本少。

Description

一种电池箱箱体托盘框架总成加工用三轴联动机构
技术领域
本发明属于电池箱体箱体托盘加工技术领域，特别是涉及一种电池箱箱体托盘框架总成加工用三轴联动机构。
背景技术
新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、水能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面与深层之间的热循环等；此外，还有氢能、沼气、酒精、甲醇等，而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能、等能源，称为常规能源；随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出，以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视；日前在中国，可以形成产业的新能源主要包括水能、风能、生物质能、太阳能、地热能等，是可循环利用的清洁能源；新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段，也是环境治理和生态保护的重要措施，是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。
由于新能源动力节能环保，被广泛使用在汽车上，如何对新能源汽车上的零部件进行加工制造，降低成本，是行业中一直关注的问题，其中针对新能源汽车电池箱箱体托盘框架总成进行加工需要进行检测、铣削、去毛刺等，目的是为了进一步提高汽车电池箱箱体托盘框架总成的工件统一性和精度要求，提高加工节拍以及降低生产周期从而降低生产成本。基于汽车电池箱箱体托盘框架总成的工件精准、高效、高节拍、高自动化加工的基础上，提供一种电池箱箱体托盘框架总成加工用三轴联动机构具有重要意义。
发明内容
本发明提供了一种电池箱箱体托盘框架总成加工用三轴联动机构，解决了以上问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明的一种电池箱箱体托盘框架总成加工用三轴联动机构，该三轴联动机构安装于用于加工电池箱体托盘框架总成的床身两侧，由夹具夹持需要加工的工件于床身上在光电传感器位移控制下横向传输至三轴联动机构位置C处进行铣削和去毛刺动作，本三轴联动机构包括：
X轴向平移结构：包括固定安装于床身外侧壁的底座上端的支撑台、沿X轴向对称安装于支撑台表面的两第一滑轨、安装于支撑台表面一侧且位于两第一滑轨之间的第一驱动电机、通过联轴器连接于第一驱动电机动力输出轴端的且由支座连接的第一丝杠、安装于第一丝杠上的第一丝杠螺母、由第一丝杠驱动与第一滑轨滑动配合的滑台，所述滑台的底部设置有与第一滑轨滑动配合的第一滑块，所述第一丝杠螺母固定连接于滑台底部；
Y轴向平移结构：包括滑台、沿Y轴向对称安装于滑台表面的两第二滑轨、安装于滑台表面且位于两第二滑轨之间的由支座连接的第二丝杠、设置于第二丝杠一端的第一传动轮、固定安装于第一传动轮端安装座上的第二驱动电机、传动连接于第一传动轮与第二驱动电机动力输出轴端相连的第二传动轮之间的传动皮带、安装于第二丝杠上的第二丝杠螺母、由第二丝杠驱动与第二滑轨滑动配合的承载框架，所述承载框架的两立板底部设置有与第二滑轨滑动配合的第二滑块，所述第二丝杠螺母固定连接承载框架底部；
Z轴向平移结构：包括安装于承载框架侧部竖直对称设置的两第三滑轨、安装于承载框架侧部顶端的第三驱动电机、安装于承载框架侧部且位于两第三滑轨之间的由支座连接的第三丝杠、安装于第三丝杠上的第三丝杠螺母、由第三丝杠驱动与第三滑轨滑动配合的C型安装架，所述C型安装架的底部设置有与第三滑轨滑动配合的第三滑块，所述第三丝杠螺母固定连接于C型安装架背面中间位置；
C型安装架：采用上下两端对称设置，上端侧部安装有第一铣刀机构以及可升降运动的第一去毛刺机构，下端部安装有第二铣刀机构以及可升降运动的第二去毛刺机构，所述第一铣刀机构与第二铣刀机构对称且相对设置，所述第一去毛刺机构与第二去毛刺机构对称且相对设置。
进一步地，所述第一铣刀机构包括设置于C型安装架上端部竖直设置作为铣刀动力头的第四电机、与第四电机传动相连的第一减速器机箱、通过内置与第一铣刀相连的齿轮与第一减速器机箱传动相连的第一铣刀安装座；
所述第二铣刀机构与一铣刀机构结构相同，包括设置于C型安装架下端部竖直设置作为铣刀动力头的第五电机、与第五电机传动相连的第二减速器机箱、通过内置与第二铣刀相连的齿轮与第一减速器机箱传动相连的第二铣刀安装座；
所述第一铣刀与第二铣刀对称且相对设置。
进一步地，所述第一去毛刺机构包括设置于C型安装架上端外侧部竖直设置的第一伸缩气缸以及竖直方向运动的第一承载滑台，所述第一承载滑台上竖直安装有其上安装有第一去毛刺轴的安装座以及与第一去毛刺轴驱动相连的作为去毛刺动力头的第六电机，所述第一去毛刺轴的安装座侧部设置有第一L型连接块，所述第一伸缩气缸的顶举头端部与第一L型连接块固定相连；
所述第二去毛刺机构与第一去毛刺机构结构相同，包括设置于C型安装架下端外侧部竖直设置的第二伸缩气缸以及竖直方向运动的第二承载滑台，所述第二承载滑台上竖直安装有其上安装有第二去毛刺轴的安装座以及与第二去毛刺轴驱动相连的作为去毛刺动力头的第七电机，所述第二去毛刺轴的安装座侧部设置有第二L型连接块，所述第二伸缩气缸的顶举头端部与第二L型连接块固定相连。
进一步地，所述承载框架包括两梯形结构的立板、设置于上部连接两立板的连接梁以及设置于两立板侧部用于固定安装第三滑轨的侧立板，所述立板表面开设有镂空孔。
进一步地，所述C型安装架表面开设有镂空孔。
本发明相对于现有技术包括有以下有益效果：
1、本发明的三轴联动机构基于汽车电池箱箱体托盘框架总成加工生产线加工节奏，全自动化的实现对汽车电池箱箱体托盘框架总成工件上下表面进行高效的铣削和去毛刺动作，加工节奏高效精准，控制效率高。
2、本发明的三轴联动机构采用堆叠化的X轴、Y轴、Z轴驱动结构，三轴向的设计精巧高效，集成化程度高，在高精度实现三维调节的基础上，自身机构所占据的空间小，结构紧凑高效。
3、本发明的三轴联动机构采用的C型安装架以及安装驱动的铣刀机构和去毛刺机构呈上下对称设置，能够对移动至C型安装架上下结构之间的待加工件进行高效精准的铣削和去毛刺动作。
4、本发明的三轴联动机构的C型安装架以及支撑结构采用镂孔的结构能够减轻自身的重量，使控制更便捷，同时减少了机构本身的用材成本。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明的一种电池箱箱体托盘框架总成加工用三轴联动机构的结构示意图；
图2为图1中A视角的结构示意图；
图3为图2中B视角的结构示意图；
图4为图2的结构右视图；
图5为图3的结构主视图；
图6为图3的结构仰视图；
图7为本发明的三轴联动机构安装于电池箱箱体托盘框架总成加工生产线上的位置和布局图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-支撑台，101-第一滑轨，102-第一驱动电机，1021-联轴器，103-第一丝杠，2-滑台，201-第一滑块，202-安装座，2021-第一传动轮，2022-传动皮带，203-第二滑轨，204-第二驱动电机，2041-第二传动轮，3-承载框架，301-立板，302-连接梁，303-第二滑块，304-第三驱动电机，305-第三丝杠，306-第三滑轨，4-C型安装架，401-第三滑块，5-第一铣刀，501-第一减速器机箱，502-第四电机，6-第一去毛刺轴，601-第一伸缩气缸，602-第一L型连接块，7-第二铣刀，701-第二减速器机箱，702-第五电机，8-第二去毛刺轴，801-第二伸缩气缸，802-第二L型连接块，803-第二承载滑台，9-底座，10-工件，11-床身，12-夹具，13-光电传感器，C-三轴联动机构位置。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“两侧”、“表面”、“X轴向”、“Y轴向”、“一端”、“底部”、“竖直”等指示方位或位置关系，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组件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。
请参阅图1-7所示，本发明的一种电池箱箱体托盘框架总成加工用三轴联动机构，包括该三轴联动机构安装于用于加工电池箱体托盘框架总成的床身11两侧，由夹具12夹持需要加工的工件10于床身11上在光电传感器13位移控制下横向传输至三轴联动机构位置C处进行铣削和去毛刺动作，本三轴联动机构包括：
X轴向平移结构：包括固定安装于床身11外侧壁的底座9上端的支撑台1、沿X轴向对称安装于支撑台1表面的两第一滑轨101、安装于支撑台1表面一侧且位于两第一滑轨101之间的第一驱动电机102、通过联轴器1021连接于第一驱动电机102动力输出轴端的且由支座连接的第一丝杠103、安装于第一丝杠103上的第一丝杠螺母、由第一丝杠103驱动与第一滑轨101滑动配合的滑台2，滑台2的底部设置有与第一滑轨101滑动配合的第一滑块201，第一丝杠螺母固定连接于滑台2底部；
Y轴向平移结构：包括滑台2、沿Y轴向对称安装于滑台2表面的两第二滑轨203、安装于滑台2表面且位于两第二滑轨203之间的由支座连接的第二丝杠、设置于第二丝杠一端的第一传动轮2021、固定安装于第一传动轮2021端安装座202上的第二驱动电机204、传动连接于第一传动轮2021与第二驱动电机204动力输出轴端相连的第二传动轮2041之间的传动皮带2022、安装于第二丝杠上的第二丝杠螺母、由第二丝杠驱动与第二滑轨203滑动配合的承载框架3，承载框架3的两立板301底部设置有与第二滑轨滑动配合的第二滑块303，第二丝杠螺母固定连接承载框架3底部；
Z轴向平移结构：包括安装于承载框架3侧部竖直对称设置的两第三滑轨306、安装于承载框架3侧部顶端的第三驱动电机304、安装于承载框架3侧部且位于两第三滑轨306之间的由支座连接的第三丝杠305、安装于第三丝杠305上的第三丝杠螺母、由第三丝杠305驱动与第三滑轨306滑动配合的C型安装架4，C型安装架4的底部设置有与第三滑轨306滑动配合的第三滑块401，第三丝杠螺母固定连接于C型安装架4背面中间位置；
C型安装架4：采用上下两端对称设置，上端侧部安装有第一铣刀机构以及可升降运动的第一去毛刺机构，下端部安装有第二铣刀机构以及可升降运动的第二去毛刺机构，第一铣刀机构与第二铣刀机构对称且相对设置，所述第一去毛刺机构与第二去毛刺机构对称且相对设置。
其中，第一铣刀机构包括设置于C型安装架4上端部竖直设置作为铣刀动力头的第四电机502、与第四电机502传动相连的第一减速器机箱501、通过内置与第一铣刀5相连的齿轮与第一减速器机箱501传动相连的第一铣刀安装座；
第二铣刀机构与一铣刀机构结构相同，包括设置于C型安装架4下端部竖直设置作为铣刀动力头的第五电机702、与第五电机702传动相连的第二减速器机箱701、通过内置与第二铣刀7相连的齿轮与第一减速器机箱501传动相连的第二铣刀安装座；
第一铣刀5与第二铣刀7对称且相对设置。
其中，第一去毛刺机构包括设置于C型安装架4上端外侧部竖直设置的第一伸缩气缸601以及竖直方向运动的第一承载滑台603，第一承载滑台603上竖直安装有其上安装有第一去毛刺轴6的安装座以及与第一去毛刺轴6驱动相连的作为去毛刺动力头的第六电机，第一去毛刺轴6的安装座侧部设置有第一L型连接块602，第一伸缩气缸601的顶举头端部与第一L型连接块602固定相连；
第二去毛刺机构与第一去毛刺机构结构相同，包括设置于C型安装架4下端外侧部竖直设置的第二伸缩气缸801以及竖直方向运动的第二承载滑台803，第二承载滑台803上竖直安装有其上安装有第二去毛刺轴8的安装座以及与第二去毛刺轴8驱动相连的作为去毛刺动力头的第七电机，第二去毛刺轴8的安装座侧部设置有第二L型连接块802，第二伸缩气缸801的顶举头端部与第二L型连接块802固定相连。
其中，承载框架3包括两梯形结构的立板301、设置于上部连接两立板301的连接梁302以及设置于两立板301侧部用于固定安装第三滑轨306的侧立板，立板301表面开设有用于减重和散热用的镂空孔。
其中，C型安装架4表面开设有用于减重的镂空孔。
本发明的工作原理是：
待加工的汽车电池箱箱体托盘框架总成的工件10于床身11上进行上件，有床身11上的夹具夹紧工件10后于横向移动机构向前移动至三轴联动机构位置C，这一过程中光电传感器13对工件10的移动位置进行实时检测，当位移至三轴联动机构位置C后，分别由左右两侧的三轴联动机构对工件10的上表面利用安装于C型安装架4上的第一铣刀机构和第一去毛刺机构对工件10上部进行铣削和去毛刺动作，利用安装于C型安装架4上的第二铣刀机构和第二去毛刺机构对工件10下部进行铣削和去毛刺动作，此时工件10刚好设置于C型安装架4的上下端之间；这一过程中，由X轴向平移结构、Y轴向平移结构、Z轴向平移结构对承载铣刀机构和去毛刺机构的C型安装架进行三维方向上的高精准度和高效的自动化的移动和位置调节，三轴联动机构上的各伸缩气缸和电机采用PLC控制器进行编程控制，在整个汽车电池箱箱体托盘框架总成工件加工过程中，完全实现自动化控制，位置调节精准高效，三轴联动机构整体占地空间紧凑，减小占用的空间面积，整个过程中控制效率高，性能稳定，保证了产品加工的质量和效果。
相对现有技术本发明具有以下有益效果：
1、本发明的三轴联动机构基于汽车电池箱箱体托盘框架总成加工生产线加工节奏，全自动化的实现对汽车电池箱箱体托盘框架总成工件上下表面进行高效的铣削和去毛刺动作，加工节奏高效精准，控制效率高。
2、本发明的三轴联动机构采用堆叠化的X轴、Y轴、Z轴驱动结构，三轴向的设计精巧高效，集成化程度高，在高精度实现三维调节的基础上，自身机构所占据的空间小，结构紧凑高效。
3、本发明的三轴联动机构采用的C型安装架以及安装驱动的铣刀机构和去毛刺机构呈上下对称设置，能够对移动至C型安装架上下结构之间的待加工件进行高效精准的铣削和去毛刺动作。
4、本发明的三轴联动机构的C型安装架以及支撑结构采用镂孔的结构能够减轻自身的重量，使控制更便捷，同时减少了机构本身的用材成本。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种电池箱箱体托盘框架总成加工用三轴联动机构，该三轴联动机构安装于用于加工电池箱体托盘框架总成的床身(11)两侧，由夹具(12)夹持需要加工的工件(10)于床身(11)上在光电传感器(13)位移控制下横向传输至三轴联动机构位置C处进行铣削和去毛刺动作，其特征在于，本三轴联动机构包括：
X轴向平移结构：包括固定安装于床身(11)外侧壁的底座(9)上端的支撑台(1)、沿X轴向对称安装于支撑台(1)表面的两第一滑轨(101)、安装于支撑台(1)表面一侧且位于两第一滑轨(101)之间的第一驱动电机(102)、通过联轴器(1021)连接于第一驱动电机(102)动力输出轴端的且由支座连接的第一丝杠(103)、安装于第一丝杠(103)上的第一丝杠螺母、由第一丝杠(103)驱动与第一滑轨(101)滑动配合的滑台(2)，所述滑台(2)的底部设置有与第一滑轨(101)滑动配合的第一滑块(201)，所述第一丝杠螺母固定连接于滑台(2)底部；
Y轴向平移结构：包括滑台(2)、沿Y轴向对称安装于滑台(2)表面的两第二滑轨(203)、安装于滑台(2)表面且位于两第二滑轨(203)之间的由支座连接的第二丝杠、设置于第二丝杠一端的第一传动轮(2021)、固定安装于第一传动轮(2021)端安装座(202)上的第二驱动电机(204)、传动连接于第一传动轮(2021)与第二驱动电机(204)动力输出轴端相连的第二传动轮(2041)之间的传动皮带(2022)、安装于第二丝杠上的第二丝杠螺母、由第二丝杠驱动与第二滑轨(203)滑动配合的承载框架(3)，所述承载框架(3)的两立板(301)底部设置有与第二滑轨滑动配合的第二滑块(303)，所述第二丝杠螺母固定连接承载框架(3)底部；
Z轴向平移结构：包括安装于承载框架(3)侧部竖直对称设置的两第三滑轨(306)、安装于承载框架(3)侧部顶端的第三驱动电机(304)、安装于承载框架(3)侧部且位于两第三滑轨(306)之间的由支座连接的第三丝杠(305)、安装于第三丝杠(305)上的第三丝杠螺母、由第三丝杠(305)驱动与第三滑轨(306)滑动配合的C型安装架(4)，所述C型安装架(4)的底部设置有与第三滑轨(306)滑动配合的第三滑块(401)，所述第三丝杠螺母固定连接于C型安装架(4)背面中间位置；
C型安装架(4)：采用上下两端对称设置，上端侧部安装有第一铣刀机构以及可升降运动的第一去毛刺机构，下端部安装有第二铣刀机构以及可升降运动的第二去毛刺机构，所述第一铣刀机构与第二铣刀机构对称且相对设置，所述第一去毛刺机构与第二去毛刺机构对称且相对设置。
2.根据权利要求1所述的一种电池箱箱体托盘框架总成加工用三轴联动机构，其特征在于，所述第一铣刀机构包括设置于C型安装架(4)上端部竖直设置作为铣刀动力头的第四电机(502)、与第四电机(502)传动相连的第一减速器机箱(501)、通过内置与第一铣刀(5)相连的齿轮与第一减速器机箱(501)传动相连的第一铣刀安装座；
所述第二铣刀机构与一铣刀机构结构相同，包括设置于C型安装架(4)下端部竖直设置作为铣刀动力头的第五电机(702)、与第五电机(702)传动相连的第二减速器机箱(701)、通过内置与第二铣刀(7)相连的齿轮与第一减速器机箱(501)传动相连的第二铣刀安装座；
所述第一铣刀(5)与第二铣刀(7)对称且相对设置。
3.根据权利要求1所述的一种电池箱箱体托盘框架总成加工用三轴联动机构，其特征在于，所述第一去毛刺机构包括设置于C型安装架(4)上端外侧部竖直设置的第一伸缩气缸(601)以及竖直方向运动的第一承载滑台(603)，所述第一承载滑台(603)上竖直安装有其上安装有第一去毛刺轴(6)的安装座以及与第一去毛刺轴(6)驱动相连的作为去毛刺动力头的第六电机，所述第一去毛刺轴(6)的安装座侧部设置有第一L型连接块(602)，所述第一伸缩气缸(601)的顶举头端部与第一L型连接块(602)固定相连；
所述第二去毛刺机构与第一去毛刺机构结构相同，包括设置于C型安装架(4)下端外侧部竖直设置的第二伸缩气缸(801)以及竖直方向运动的第二承载滑台(803)，所述第二承载滑台(803)上竖直安装有其上安装有第二去毛刺轴(8)的安装座以及与第二去毛刺轴(8)驱动相连的作为去毛刺动力头的第七电机，所述第二去毛刺轴(8)的安装座侧部设置有第二L型连接块(802)，所述第二伸缩气缸(801)的顶举头端部与第二L型连接块(802)固定相连。
4.根据权利要求1所述的一种电池箱箱体托盘框架总成加工用三轴联动机构，其特征在于，所述承载框架(3)包括两梯形结构的立板(301)、设置于上部连接两立板(301)的连接梁(302)以及设置于两立板(301)侧部用于固定安装第三滑轨(306)的侧立板，所述立板(301)表面开设有镂空孔。
5.根据权利要求1所述的一种电池箱箱体托盘框架总成加工用三轴联动机构，其特征在于，所述C型安装架(4)表面开设有镂空孔。
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CN112338542A (zh) * 2020-09-15 2021-02-09 东风时代(武汉)电池系统有限公司 电池箱体制造系统及方法

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CN112338542A (zh) * 2020-09-15 2021-02-09 东风时代(武汉)电池系统有限公司 电池箱体制造系统及方法

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