CN111745464B - 一种尾架侧母线调整装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种尾架侧母线调整装置及方法，包括设于尾轴上的第一连接件、第二连接件和驱动机构，所述第一连接件与尾轴转动连接，所述第二连接件与第一连接件连接，所述驱动机构与第二连接件连接，所述驱动机构通过第二连接件带动尾轴往复移动。

Description

一种尾架侧母线调整装置及方法

技术领域

本发明涉及机床调整装置，尤其涉及一种尾架侧母线调整装置及方法。

背景技术

目前市场上的机床大部分都是数控机床，在加工使用过程中均实现了自动化或者半自动化，但是在主轴与尾轴同轴度的自动化调整方面却现有描述，由于机床在安装或者使用过程中难免会出现尾轴与主轴轴线不同轴的情况，如果尾轴与主轴同轴度超出允许误差范围，加工出来零件不符合要求，引起零件尺寸超出允许误差甚至报废。

因此，在装配机床的过程中以及在用尾轴加工零件前，都要使主轴与尾轴同轴度在允许误差范围内，而同轴度的调整主要调整尾轴与主轴的上母线和侧母线，调整主轴与尾轴上母线是调整尾轴与主轴的竖直距离，调整尾轴与主轴的侧母线是调整尾轴与主轴的水平径向距离，工人在安装尾架过程中需要对尾轴的竖直位置与水平径向位置都进行调整，增加了尾架安装难度；同时，在用机床加工零件前要检测主轴与尾轴的上母线偏差和侧母线偏差，如果超出允许误差，则需要手动调整尾轴的位置，直至主轴与尾轴的同轴度满足要求为止，手动调整速度较慢，并且需要良好的个人技能。

本发明是为了弥补上述不足而发明的，相比于原始手动调整尾轴与主轴的上母线和侧母线，工人在装配本发明的过程中只需要将尾轴的竖直位置与主轴校准并固定，降低了工人安装尾架的难度，本发明能够对尾轴的侧母线进行机械自动调整，调整速度较快，克服了手动调整速度慢的缺点，是保证单机和自动化生产线连续稳定运行的关键技术。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种尾架侧母线调整装置及方法。

根据本发明的一个方面，提供一种尾架侧母线调整装置，包括：尾架，用于安装尾轴并锁定尾轴的水平位置，使主轴和尾轴位于同一竖直平面内，控制系统，用于将主轴和尾轴的水平径向距离与预设值进行比较，测量系统，所述测量系统与控制系统信号连接，用于获取主轴和尾轴的水平径向距离并发送至控制系统，驱动机构，所述驱动机构与控制系统信号连接，当主轴和尾轴的水平径向距离大于预设值，控制系统控制驱动机构调整尾轴的水平位置，并持续接收测量系统测量的水平径向距离，锁紧机构，当水平径向距离不大于预设值，所述锁紧机构将尾轴锁定，使主轴和尾轴同轴。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

工人在尾架的安装过程中只需要锁定尾轴与主轴的竖直位置，而传统技术中，工人在安装尾轴时需要锁定竖直位置和水平位置，与传统技术相比，本发明降低了工人安装机床尾轴的难度；测量系统能够对主轴和尾轴的水平径向距离进行测量，控制系统根据测量结果对驱动机构发出指令，所述驱动机构带动尾轴移动，直至尾轴与主轴的水平径向距离在允许误差范围内，驱动机构停止，实现了自动调整尾架侧母线，传统技术里，人工测量尾轴与主轴的水平径向距离，根据测量结果手动调整尾轴的位置，调整速度相比机械调整要慢，与传统技术相比，本发明具有调整速度快的特点。

进一步的，所述尾架包括设于尾轴上的第一连接件，所述第一连接件与尾轴转动连接，第二连接件，所述第二连接件与第一连接件连接，与驱动机构连接的箱体，所述箱体与机床连接，所述第二连接件包括与第一连接件连接的支撑板，所述支撑板的底端与箱体滑动连接。

进一步的，所述驱动机构包括电机、减速器、第一带轮、第二带轮、传送带、丝杠和丝杠螺母；

电机连接减速器输入端，减速器输出端连接第一带轮输入端，所述第一带轮输出端通过传送带连接第二带轮输入端，第二带轮输出端连接丝杠，丝杠上设置有丝母。

采用上述进一步方案的有益效果在于：电机连接减速器，使输出的转速达到需要的范围，同时增加了驱动机构运行的稳定性。

进一步的，所述支撑板的底端与箱体通过导轨滑动连接，所述第二连接件与箱体沿导轨往复移动，导轨的存在使第二连接件相对箱体移动更加稳定。

进一步的，所述锁紧装置包括设于支撑板底端的镶条，所述镶条位于支撑板与导轨之间，以及用于控制镶条进给量的调整装置，所述调整装置压紧所述第二连接件。

进一步的，所述驱动机构还包括液压装置，

所述液压装置压紧镶条；

和/或

锁紧螺钉，所述锁紧螺钉压紧镶条。

进一步的，所述镶条贯穿箱体，所述镶条长度大于导轨，所述镶条任一位置横截面的形状相同，截面面积从一端向另一端逐渐增大或者减小。

采用上述进一步方案的有益效果在于：锁紧装置可以锁紧第二连接件与箱体，防止二者相对滑动，所述镶条横截面从一端到另一端逐渐增加或减小，通过调整所述镶条的进给量控制上导轨与下导轨的间隙，液压装置可以顶紧镶条与导轨，防止镶条与导轨相对滑动，锁紧螺钉可以替代液压装置顶紧镶条与导轨，防止镶条与导轨相对滑动。

进一步的，锁紧块，所述锁紧块一端连接所述第二连接件，另一端连接所述箱体，锁紧所述第二连接件与箱体，防止第二连接件与箱体相对滑动。

进一步的，所述控制系统为PLC控制系统，所述PLC控制系统与驱动机构、测量系统和锁紧机构信号连接。

根据本发明的另一个方面，还提供一种尾架侧母线调整方法，包括以下步骤：锁定尾轴的竖直位置，使主轴和尾轴位于同一水平平面内，获取主轴和尾轴的水平径向距离，若主轴和尾轴的水平径向距离大于预设值，则调整尾轴的水平位置，尾轴移动时，持续获取主轴和尾轴的水平径向距离，若水平径向距离不大于预设值，则将尾轴锁定，使主轴和尾轴同轴。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

为调整机床主轴与尾轴的同轴提供了一种操作方法，使工人在调整主轴与尾轴的同轴度时，只需要给控制系统一个调整尾轴与主轴同轴度的指令，所述控制系统接收测量系统发送的测量结果，根据测量结果控制驱动机构运动，所述驱动机构带动所述尾轴移动，直至所述尾轴与主轴的同轴度在允许误差范围内，而传统技术中则是工人手动测量尾轴与主轴的水平径向距离，手动调整尾轴的水平位置，整个调整过程用时相比机械调整用时长，与传统技术相比，本发明可以更加迅速的使主轴与尾轴同轴。

附图说明

图1为本发明的主视结构图。

图2为本发明的轴测结构图。

图3为本发明的右视结构图。

图4为本发明的A-A剖视图。

图5为本发明的B-B剖视图。

附图中所示标记：1、箱体；2、第二连接件；3、镶条；4、螺杆装置；5、锁紧块；6、电机支架；7、涨紧板；8、调整螺钉；9、减速器；10、电机；11、油口；12、缸盖；13、锁紧螺钉；14、活塞；15、密封圈；16、液压装置；17、第二带轮；18、第二带轮压盖；19、丝杠；20、传送带；21、精密锁紧螺母；22、第一轴承；23、第一带轮；24、涨套；25、第一带轮压盖；26、第二轴承；27、端盖；28、第二轴承压盖；29、丝母；30、碟形弹簧；31、走线孔；32、液压卡盘；33、第一连接件；34、尾轴；35、导轨；36、支撑板；37、连接盖板。

具体实施方式

为了更好的了解本发明的技术方案，下面结合具体实施例、说明书附图对本发明作进一步说明。

实施例1：

本实施例提供一种尾架侧母线调整装置，包括：尾架，用于安装尾轴34并锁定尾轴34的水平位置，使主轴和尾轴34位于同一竖直平面内，控制系统，用于将主轴和尾轴34的水平径向距离与预设值进行比较，测量系统，所述测量系统与控制系统信号连接，用于获取主轴和尾轴34的水平径向距离并发送至控制系统，驱动机构，所述驱动机构与控制系统信号连接，当主轴和尾轴34的水平径向距离大于预设值，驱动机构调整尾轴34的高度，并持续接收测量系统测量的水平径向距离，锁紧机构，当水平径向距离不大于预设值，所述锁紧机构将尾轴34锁定，使主轴和尾轴34同轴，所述尾架包括设于尾轴34上第一连接件33，所述第一连接件33与尾轴34转动连接，所述第一连接件33为轴承，所述轴承分布于尾轴34两端，第二连接件2，所述第二连接件2包括两个与所述第一连接件33连接的支撑板36，所述支撑板36与第一连接件33连接，所述尾轴34两端各设置有一个支撑板36，优选的，所述两个支撑板36顶端连接有连接盖板37，作为一种可选方案，所述两个支撑板36和连接盖板37为一体成型，所述连接盖板37可以维持支撑板36的稳定，保护内部结构，防止灰尘或者碎屑等进入内部，所述尾轴34在所述第二连接件2上自由转动，所述驱动机构与第二连接件2通过螺钉连接，所述驱动机构通过第二连接件2带动尾轴34往复移动；与驱动机构连接的箱体1，所述箱体1与机床连接，所述支撑板36的底端与箱体1滑动连接，优选的，所述支撑板36上设置有走线孔31，安装过程中可以将需要的线路通过所述走线孔31设置在所述第二连接件2内部，实现了对线路的保护，所述驱动机构包括电机10、减速器9、第一带轮23、第二带轮17、传送带20、丝杠19和丝母29，电机10连接减速器9输入端，经过所述减速器9变速后得到需要的转速，减速器9输出端连接第一带轮23输入端，所述第一带轮23输出端通过传送带20连接第二带轮17输入端，第二带轮17输出端连接丝杠19，所述电机10通过减速器9、第一带轮23和第二带轮17带动丝杠19转动，丝杠19上设置有丝母29，所述丝母29通过螺钉连接所述支撑板36的底端，所述丝母29随着丝杠19的转动会轴向移动，进而带动所述第二连接件2移动，最终实现尾轴34的移动；优选的，所述电机10周围设置有电机支架6，所述电机支架6将所述电机10固定在所述箱体1外侧，所述电机支架6与箱体1通过螺钉连接，所述电机10与涨紧板7连接，所述涨紧板7上设置有调整螺钉8，通过调节所述调整螺钉8控制涨紧板7挤压电机10，所述电机10受到挤压后靠近所述第二带轮17，所述第一带轮23与所述第二带轮17的中心距变小，所述传送带20变松，通过所述涨紧板7可以调节所述传送带20的松紧，优选的，所述减速器9输出轴与同步带轮通过涨套24联接，提高了所述驱动机构的精密度，优选的，所述第一带轮23端部设置有第一带轮压盖25，所述第二带轮17端部设置有第二带轮压盖18，防止所述传送带20在传动过程中脱落，优选的，所述丝杠19两端分别设置第一轴承22和第二轴承26，提高了所述丝杠19的稳定性，优选的，所述第二带轮17与所述第一轴承22之间设置有精密锁紧螺母21，所述精密锁紧螺母21用于固定所述第一轴承22，防止所述第一轴承22发生轴向移动，优选的，安装有所述第二轴承26的丝杠19端部设置有第二轴承压盖28，所述第二轴承压盖28可以阻挡第二轴承26轴向移动，优选的，安装所述第二轴承压盖28的箱体1圆孔处设置有端盖27，防止灰尘等杂质通过所述箱体1圆孔进入箱体1内部，优选的，所述传送带20为圆弧齿形同步带，所述第一带轮23和第二带轮17为圆弧齿形同步带轮。

所述第二连接件2与箱体1之间设置有导轨35，所述第二连接件2与箱体1沿导轨35往复移动，优选的，所述导轨35为燕尾导轨，防止第二连接件2在移动过程中相对箱体1上下移动，所述锁紧装置包括：镶条3，所述镶条3设置在尾架与导轨35之间，所述镶条3贯穿尾架，所述镶条3长于导轨35，所述镶条3任一位置横截面的形状相同，截面面积从一端向另一端逐渐增大或者减小，镶条3两端各设置有一个螺杆装置4，所述螺杆装置4控制镶条3在尾架与导轨35之间的进给量，所述螺杆装置4包括螺杆和齿条，所述齿条安装在镶条3上，通过旋动两个螺杆，控制所述镶条3进入所述尾架内的长度，设所述镶条3大端至镶条3小端为第一方向，反方向为第二方向，所述导轨35包括上导轨和下导轨，所述镶条3沿所述第一方向进入所述尾架的长度越长，所述导轨35之间的间隙越小，所述第二连接件2与所述导轨35越不容易松动，同时所述第二连接件2与所述箱体1越不容易相对滑动，根据镶条3沿所述第一方向进入尾架的长度不同，所述镶条3存在适中位置和锁紧位置，所述镶条3在适中位置，所述第二连接件2可以沿导轨35滑动，所述导轨35的间隙较小，所述第二连接件2与导轨35不会松动，所述镶条3在锁紧位置，所述第二连接件2被锁紧，不能沿导轨35滑动，所述螺杆将所述镶条3调整到适中位置，所述第二连接件2带动尾轴34移动，当尾轴34与主轴侧母线同轴度达到允许要求后，所述镶条3调整至锁紧位置，同时，所述螺杆端部与所述第二连接件2接触，所述螺杆装置4在拧紧过程中螺杆端部对所述第二连接件2挤压，使所述第二连接件2与镶条3保持相对固定；液压装置16，所述液压装置16包括液压缸，所述支撑板36上设置有四个液压缸，所述液压缸内设置有蝶形弹簧30，液压缸顶端设置有活塞14，所述蝶形弹簧30顶紧活塞14，所述活塞14压紧所述镶条3，所述液压缸通油压缩蝶形弹簧30，所述活塞14停止压紧所述镶条3，液压缸排油，蝶形弹簧30继续顶紧活塞14，所述活塞14压紧镶条3，所述支撑板36上设置有油口11，液压油通过所述油口11进出液压装置16，优选的，与所述液压缸底部接触的支撑板36外侧设置有缸盖12，通过旋动所述缸盖12可以调整所述蝶形弹簧30的弹性大小，优选的，所述活塞14与蝶形弹簧之间设置有密封圈15，提高液压缸的密封程度，锁紧螺钉13，手动调整所述锁紧螺钉13压紧镶条3，优选的，所述液压装置16与所述锁紧螺钉13可以同时作用于所述镶条3，调整所述螺杆装置4使所述镶条3处于适中位置，所述第二连接件2带动尾轴34移动，所述尾轴34与主轴侧母线同轴度达到允许要求后，调整所述螺杆装置4使镶条3到达锁紧位置，所述镶条3锁紧所述第二连接件2，使所述第二连接件2与箱体1不会相对移动，所述液压装置16与所述锁紧螺钉13压紧镶条3，所述镶条3不会相对导轨35移动，具体的，所述控制系统为PLC控制系统，所述PLC控制系统与所述驱动机构、测量系统和锁紧机构信号连接，优选的，所述PLC的芯片型号为FANUC 0i TF，所述测量系统由液压卡盘32组成，优选的，所述主轴与尾轴34上分别设置有一个液压卡盘32，用于测量尾轴34与主轴的水平径向距离，所述PLC控制系统与所述测量系统信号连接，所述PLC控制系统接收所述测量系统测量的数值。

本实施例还提供一种尾架侧母线调整方法，包括：工人在装配机床过程中已经将主轴与尾轴34的竖直距离调整至允许误差范围内，锁定尾轴34的竖直位置，使主轴和尾轴34位于同一水平面内，将所述镶条3调至适中位置，然后给所述液压装置通油，旋出所述锁紧螺钉13，所述测量系统测量主轴和尾轴34的水平径向距离，测量块将测得的数据传递给所述PLC控制系统，若主轴和尾轴34的水平径向距离大于预设值，则所述驱动机构调整尾轴34的水平位置，尾轴34移动时，所述测量系统持续获取主轴和尾轴34的水平径向距离，若水平径向距离不大于预设值，则所述锁紧机构将尾轴34锁定，使主轴和尾轴34同轴。

实施例2：

本实施例提供一种尾架侧母线调整装置，本实施例与实施例1相同的部分不再赘述，不同之处在于：锁紧块5，所述锁紧块为矩形块，所述锁紧块5一端连接第二连接件2，另一端连接箱体1，所述锁紧块5与尾架通过螺栓连接，所述锁紧块5与箱体1连接处设置有三个水平排列的螺栓，所述锁紧块5与第二连接件2连接处设置有两个水平排列的螺栓，且两个螺栓一正一反相对设置于所述锁紧块5与第二连接件2连接处，所述锁紧块5代替了所述镶条3的锁紧过程，具体的，所述尾轴34调整结束后，不必再将所述镶条3调整至锁紧位置，通过旋动锁紧块5与箱体1连接处的两个螺栓，将所述第二连接件2与所述箱体1锁紧，防止二者发生相对滑动，相比于实施例1，本实施例在安装所述尾架侧母线调整装置时，只需将所述镶条3调整至适中位置并固定，除去了所述镶条3的锁紧位置，所述锁紧块5替代了所述镶条3在锁紧位置时的锁紧功能，优选的，设置两个所述锁紧块5水平排列，且关于所述导轨35对称放置。

本发明结构精巧，可以应用于各种机床，工人在安装本发明的过程中只需要锁定所述尾轴34与主轴的竖直位置，而传统技术中，工人在安装所述尾轴34时需要锁定竖直位置和水平位置，与传统技术相比，本发明降低了工人安装机床尾轴的难度；测量系统能够对主轴和所述尾轴34的水平径向距离进行测量，控制系统根据测量结果对驱动机构发出指令，所述驱动机构带动所述尾轴34移动，直至所述尾轴34与主轴的水平径向距离在允许误差范围内，驱动机构停止，实现了自动调整尾架侧母线，传统技术里，人工测量尾轴与主轴的水平径向距离，根据测量结果手动调整尾轴的位置，调整速度相比机械调整要慢，与传统技术相比，本发明具有调整速度快的特点。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能。

Claims (5)

1.一种尾架侧母线调整装置，其特征在于，包括：

尾架，用于安装尾轴并锁定尾轴的竖直位置，使主轴和尾轴位于同一水平面内；

控制系统，用于将主轴和尾轴的水平径向距离与预设值进行比较；

测量系统，所述测量系统与控制系统信号连接，用于获取主轴和尾轴的水平径向距离并发送至控制系统；

驱动机构，所述驱动机构与控制系统信号连接，当主轴和尾轴的水平径向距离大于预设值，控制系统控制驱动机构调整尾轴的水平位置，并持续接收测量系统测量的水平径向距离；

锁紧机构，当所述水平径向距离不大于预设值，所述锁紧机构将尾轴锁定，使主轴和尾轴同轴；

其中，所述尾架包括：

设于尾轴上的第一连接件，所述第一连接件与尾轴转动连接；

第二连接件，所述第二连接件与第一连接件连接；

与驱动机构连接的箱体，所述箱体与机床连接；

所述第二连接件包括与第一连接件连接的支撑板，所述支撑板的底端与箱体滑动连接；

所述锁紧机构包括：

设于支撑板底端的镶条，所述镶条位于支撑板与导轨之间；

以及用于控制镶条进给量的调整装置，所述调整装置压紧所述第二连接件；

所述锁紧机构还包括：

液压装置，所述液压装置压紧镶条；

和/或

锁紧螺钉，所述锁紧螺钉压紧镶条；

所述镶条贯穿箱体，所述镶条长度大于导轨，所述镶条任一位置横截面的形状相同，截面面积从一端向另一端逐渐增大或者减小；

所述锁紧机构还包括：

锁紧块，所述锁紧块一端连接第二连接件，另一端连接所述箱体。

2.根据权利要求1所述的一种尾架侧母线调整装置，其特征在于，所述驱动机构包括电机、减速器、第一带轮、第二带轮、传送带、丝杠和丝母；

其中，所述电机连接减速器输入端，减速器输出端连接第一带轮输入端，所述第一带轮输出端通过传送带连接第二带轮输入端，所述第二带轮输出端连接丝杠，所述丝杠与丝母连接，所述丝母与支撑板底端连接。

3.根据权利要求1所述的一种尾架侧母线调整装置，其特征在于，所述支撑板的底端与箱体通过导轨滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种尾架侧母线调整装置，其特征在于，所述控制系统为PLC控制系统，所述PLC控制系统与驱动机构、测量系统和锁紧机构信号连接。

5.一种权利要求1所述的尾架侧母线调整装置的调整方法，其特征在于，包括以下步骤：

锁定尾轴的竖直位置，使主轴和尾轴位于同一水平面内；

获取主轴和尾轴的水平径向距离；

若主轴和尾轴的水平径向距离大于预设值，则调整尾轴的水平位置；

尾轴移动时，持续获取主轴和尾轴的水平径向距离；

若水平径向距离不大于预设值，则将尾轴锁定，使主轴和尾轴同轴。

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