CN111906554A - 五轴多角度数控转台 - Google Patents

Abstract

一种五轴多角度数控转台，包括安装架、装设于安装架上的旋转箱及装设于旋转箱上的工作台、箱体旋转装置、箱体锁紧装置、平台旋转装置、平台锁紧装置及若干组限位装置，每组限位装置包括缸体及装设于缸体上的活塞杆，所述活塞杆的上部呈T形设置，工作台的旋转圆台底部设有内宽外窄的T形槽，所述T形槽环绕整个工作台设置，所述限位装置的活塞杆上端与T形槽配合，使用限位装置进行定位时，活塞杆对工作台进行限位。生产时，下齿盘油缸在整数角度上对上齿盘油缸进行锁紧，定位精度可达6sec。所述限位装置在非整数角度对工作台进行锁紧，定位精度可达20sec，因此，可以根据实现需求进行选择。

Description

五轴多角度数控转台

技术领域

本发明涉及于机床配件技术领域，尤其涉及一种五轴多角度数控转台。

背景技术

现有的普通数控铣床，在进行加工时往往需要把待加工工件通过夹具固定到工作平台上，再通过工作平台和铣刀的配合运动对工件进行加工。然而，传统的工作平台只能进行简单的水平移动，待加工工件在一次装夹的条件下，只能加工一个面及其孔(不能任意角度加工)，或三轴铣削简单曲面。而若需加工五面体，则需多次装夹更换加工件的加工面，而更换完夹具后又需要重新对刀，容易出错，且需浪费大量的时间，影响加工效率；且在装夹过程中会存在安全隐患。

发明内容

因此，针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种的五轴多角度数控转台，以解决传统加工平台不能进行多分度转位，实用性较差的问题。

一种五轴多角度数控转台，包括安装架、装设于安装架上的旋转箱及装设于旋转箱上的工作台、箱体旋转装置、箱体锁紧装置、平台旋转装置、平台锁紧装置；所述箱体通过转轴安装于安装架上，箱体旋转装置及箱体锁紧装置均装设于转轴及安装架上；所述平台旋转装置包括传动齿轮及驱动电机，所述工作台外表面上设置有与所述传动齿轮相啮合的齿条；

所述箱体旋转装置包括第一驱动电机、第二驱动电机、第一驱动齿轮、第二驱动齿轮及从动轮，所述第一驱动齿轮装设于第一驱动电机上并与从动轮啮合，所述第二驱动齿轮装设于第二驱动电机上并与从动轮啮合，所述从动齿轮固设于一转轴外表面上，当需要带动旋转箱旋转时，第一驱动电机、第二驱动电机分别通过第一驱动齿轮、第二驱动齿轮同向带动从动轮转动，反之，当完成角度调整后，第一驱动电机、第二驱动电机分别带动第一驱动齿轮、第二驱动齿轮反向转动，所述箱体锁紧装置对旋转箱进行锁紧。

五轴多角度数控转台还包括若干组限位装置，每组所述限位装置包括缸体及装设于缸体上的活塞杆，所述活塞杆的上部呈T形设置，所述工作台的旋转圆台底部设有内宽外窄的T形槽，所述T形槽环绕整个工作台设置，所述限位装置的活塞杆上端与T形槽配合，使用限位装置进行定位时，活塞杆对工作台进行限位。

进一步地，所述安装架包括底板及设置于底板上的两竖向相对设置的安装板，所述转轴的两端分别装设于两安装板上并可相对安装板旋转。

进一步地，所述箱体锁紧装置包括第一齿盘油缸及第一锁紧齿盘，所述第一齿盘油缸及第一锁紧齿盘均套设于所述转轴上，且第一齿盘油缸与第一锁紧齿盘的相邻表面相啮合。

进一步地，所述第一锁紧齿盘安装于所述安装板的外侧面上，第一锁紧齿盘的外表面上设置有齿条，第一齿盘油缸的内侧面上设置有可与之相互啮合的齿条。

进一步地，所述平台锁紧装置包括上下相对设置的上锁紧齿盘及与之相啮合的下齿盘油缸，所述上锁紧齿盘安装于工作台底面上。

进一步地，还包括锁固装置，所述锁固装置包括驱动油缸及装设于驱动油缸内的活塞杆，所述驱动油缸设置于旋转箱内，活塞杆自下向上穿设于工作台内并于工作台顶面设有一限位盘；

进一步地，所述工作台包括旋转圆台及设置于套设于旋转圆台下方外侧的齿环，所述齿环的外表面上设置有与所述传动齿轮相啮合的齿条。

进一步地，所述旋转圆台的顶面中部还设置有一容置槽，该容置槽底部设置有上下贯穿的通孔，所述限位盘安装于所述容置槽内，限位盘下方的活塞杆穿设于通孔内。

进一步地，所述下齿盘油缸内侧面设有调位腔，驱动油缸外表面设有限位环，限位环延伸于调位腔内并将调位腔分隔成上下两个腔体，下齿盘油缸外侧面上设有分别连通两腔体的上油管、下油管。

综上所述，本发明通过设置可竖向旋转的旋转箱及可相对旋转箱水平旋转的工作台，从而可实现该加工平台的多个角度调节，使得多面体工件在加时，可仅需一次装夹工件，即可实现五面体的加工。此外，所述上锁紧齿盘及下齿盘油缸啮合定位，配合活塞杆与T形槽定位，生产时，下齿盘油缸在整数角度上对上齿盘油缸进行锁紧。所述限位装置在非整数角度对工作台进行锁紧，因此，可以根据实现需求进行选择，灵活性好，加工精度高，实用性强，具有较强的推广意义。

附图说明

图1为本发明五轴多角度数控转台的结构示意图；

图2为图1中五轴多角度数控转台的剖面图，其中底板未显示；

图3为图2中下齿盘油缸与驱动油缸的放大结构示意图；

图4为图1所示五轴多角度数控转台的分解示意图；

图5为图4所示工作台与限位装置配合安装时的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案能更清晰地表示出来，下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图5所示，本发明提供一种五轴多角度数控转台，所述五轴多角度数控转台包括安装架10、旋转箱20、工作台30、箱体调位装置及工作台调位装置；所述旋转箱20的两端架设于安装架10上，工作台30装设于旋转箱20上，箱体调位装置设置于旋转箱20内，该箱体调位装置驱动旋转箱在垂直面旋转并对其进行锁定。所述工作台调位装置设置于旋转箱20内并连接于工作台30上，该工作台调位装置对工作台在水平方向进行分度旋转并对其进行锁定。

所述安装架10包括底板11及设置于底板11上的两竖向相对设置的安装板12，所述旋转箱20的两相对外侧面上各向外延伸有一转轴21，两所述转轴21分别装设于对应的安装板12上。所述箱体调位装置包括箱体旋转装置40及箱体锁紧装置50，所述箱体旋转装置40及箱体锁紧装置50分别与两转轴21配合安装。所述箱体旋转装置40包括第一驱动电机41、第二驱动电机42、第一驱动齿轮43、第二驱动齿轮44及从动轮45，所述第一驱动齿轮43装设于第一驱动电机41上并与从动轮45啮合，所述第二驱动齿轮44装设于第二驱动电机42上并与从动轮45啮合，所述从动齿轮45固设于一转轴21外表面上，当需要带动旋转箱旋转时，第一驱动电机41、第二驱动电机42分别通过第一驱动齿轮43、第二驱动齿轮44同向带动从动轮45转动，反之，当完成角度调整后，第一驱动电机41、第二驱动电机42分别带动第一驱动齿轮43、第二驱动齿轮44反向转动，所述箱体锁紧装置50对旋转箱20进行锁紧。

所述箱体锁紧装置50包括第一齿盘油缸51及第一锁紧齿盘52，所述第一齿盘油缸51及第一锁紧齿盘52均套设同一侧的转轴21上，且均设置于安装板12的外侧。所述第一锁紧齿盘52固设于安装板12的外侧面上，第一齿盘油缸51装设于转轴21上。第一锁紧齿盘52的外表面上设置有齿条，第一齿盘油缸51与第一锁紧齿盘52的相对的表面上设置有可与之相互啮合的齿条。通过改变第一齿盘油缸51的进、出油方向，从而推动第一齿盘油缸51上的齿条前推或后退，当第一齿盘油缸51上的齿条向前抵顶时，第一齿盘油缸51上的齿条与第一锁紧齿盘52相互锁紧，从而进行限位，防止转动，反之，当第一齿盘油缸51上的齿条向后运动时，第一齿盘油缸51上的齿条与第一锁紧齿盘52分离，旋转箱在垂直方向可以进行角度调整。

所述工作台30包括旋转圆台31及设置于旋转圆台31下方外侧的齿环32，所述旋转圆台31的中部设置有一容置槽33，该容置槽33底部设置有上下贯穿的通孔。所述工作台调位装置包括平台旋转装置、平台锁紧装置及锁固装置，所述平台旋转装置包括驱动电机61及设置于驱动电机61上的传动齿轮62，所述驱动电机61装设旋转箱20内侧壁上，所述传动齿轮62啮合于所述齿环32上。所述驱动电机61驱动所述传动齿轮62旋转，传动齿轮带动齿环32旋转，齿环32带动旋转圆台31旋转，以进行分度调位。

所述锁固装置包括驱动油缸81及活塞杆82，所述驱动油缸81底端安装于旋转箱20内侧底面上，顶部延伸于工作台30内，所述活塞杆82安装于驱动油缸81内，且该活塞杆82的顶端设有一限位盘83。活塞杆82自下向上穿设于所述通孔内，且所述限位盘83安装于所述旋转圆台31的容置槽311内。

所述平台锁紧装置包括上锁紧齿盘71及下齿盘油缸72，所述上锁紧齿盘71安装于旋转圆台31的底面上，所述下齿盘油缸72装设地驱动油缸81的外侧面上，且所述上锁紧齿盘71与下齿盘油缸72呈上下相对设置。此外，所述上锁紧齿盘71与下齿盘油缸72的两相对侧面上设置有可相互啮合的齿条。

所述下齿盘油缸72包括套设于驱动油缸81外侧的底座721、下油缸722、顶座723及上油缸724，所述底座721及顶座723分别安装于下油缸722的下上两端，且底座721与顶座723的内侧面与驱动油缸81外表面紧密配合安装。底座721及顶座723、下油缸722及驱动油缸81围合形成一密闭调位腔725。所述驱动油缸81外表面上设有一限位环83，所述限位环83将调位腔725分隔成上下两个腔体。

所述上油缸724装设于顶座723外侧的下油缸722上，该上油缸内设有油缸上腔，下油缸722内设有油缸下腔，所述油缸上腔设置有上油管73，油缸下腔设有下油管74。需锁紧工作台30时，油缸下腔出油，油缸上腔进油并逐渐填入所述限位环83上方的调位腔725内，由于限位环83为固定限位不会移动，则随着油量的增加，所述下齿盘油缸72逐渐向上移动，下齿盘油缸72上的齿条与上锁紧齿盘71下表面的齿条相啮合锁紧。反之，则自油缸上腔出油，油缸下腔进油，反向推动下齿盘油缸72向下移动打开齿盘锁定结构。此外，所述箱体锁紧装置50的原理与平台锁紧装置的原理相同。

调节旋转箱20角度时，所述箱体锁紧装置50的第一齿盘油缸51向外侧移动松开，所述箱体旋转装置40驱动旋转箱20旋转至需求的角度，然后，箱体锁紧装置50的第一齿盘油缸51再向内侧移动锁紧于第一锁紧齿盘52上。

调节工作台30在水平方向的角度时，所述锁固装置的驱动油缸81驱动活塞杆82向上移动松开，所述平台锁紧装置的下齿盘油缸72向下移动松开，所述平台旋转装置驱动工作台30旋转至设定角度；下齿盘油缸72向上移动锁定于工作台30底面上的上锁紧齿盘71上，从而实现了工作台30的锁定。所述驱动油缸81驱动活塞杆82向下移动，活塞杆82带动工作台30向下移动，进一步减小上锁紧齿盘71与下齿盘油缸72间的间隙，从而可避免长期工作后，齿盘磨损松动或啮合不到位导致锁定不够稳固的问题。

可以理解地，工作台30在水平方向进行角度锁紧时，下齿盘油缸72上的齿条与上锁紧齿盘71下表面的齿条的配合虽然可以做到精确锁紧，但受齿条的限制，不能做到任意角度锁紧(相邻的齿之间存在夹角，如齿盘可以锁紧28°、29°，但受齿盘的角度限制，对于28.5°是无法锁紧的)，在本实施例中，下齿盘油缸72只在整数角度上对上齿盘油缸71进行锁紧，整体定位精度高，可达6sec。为弥补在特定角度上锁定，本发明还包括若干组限位装置90，所述限位装置90在非整数角度对工作台30进行锁紧，定位精度可达20sec，每组所述限位装置90包括缸体91及装设于缸体91上的活塞杆92，所述活塞杆92的上部呈T形设置，所述工作台30的旋转圆台31底部设有内宽外窄的T形槽34，所述T形槽34环绕整个工作台30设置，所述限位装置90的活塞杆92上端与T形槽34配合，通过改变缸体91内两端的油压变化，使活塞杆92下压在T形槽34内，以进行限位或者向上以松开工作台，由于T形槽34环绕在整体工作台30上，当活塞杆92松开T形槽34时，不影响工作台30转动，使用限位装置90进行定位时，先松开下齿盘油缸72及活塞杆92，再进行工作台30水平调位，完成调位后，活塞杆92对工作台30进行限位。

综上所述，本发明通过设置可竖向旋转的旋转箱20及可相对旋转箱20水平旋转的工作台30，从而可实现该加工平台的多个角度调节，使得多面体工件在加时，可仅需一次装夹工件，即可实现主轴五面体的加工。此外，所述上锁紧齿盘71及下齿盘油缸72啮合定位，配合活塞杆与T形槽定位，生产时，下齿盘油缸72在整数角度上对上齿盘油缸71进行锁紧。所述限位装置90在非整数角度对工作台30进行锁紧，因此，可以根据实现需求进行选择，灵活性好，加工精度高，实用性强，具有较强的推广意义。

以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本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 (9)

1.一种五轴多角度数控转台，包括安装架、装设于安装架上的旋转箱及装设于旋转箱上的工作台；其特征在于：还包括箱体旋转装置、箱体锁紧装置、平台旋转装置、平台锁紧装置；所述箱体通过转轴安装于安装架上，箱体旋转装置及箱体锁紧装置均装设于转轴及安装架上；所述平台旋转装置包括传动齿轮及驱动电机，所述工作台外表面上设置有与所述传动齿轮相啮合的齿条；

所述箱体旋转装置包括第一驱动电机、第二驱动电机、第一驱动齿轮、第二驱动齿轮及从动轮，所述第一驱动齿轮装设于第一驱动电机上并与从动轮啮合，所述第二驱动齿轮装设于第二驱动电机上并与从动轮啮合，所述从动齿轮固设于一转轴外表面上，当需要带动旋转箱旋转时，第一驱动电机、第二驱动电机分别通过第一驱动齿轮、第二驱动齿轮同向带动从动轮转动，反之，当完成角度调整后，第一驱动电机、第二驱动电机分别带动第一驱动齿轮、第二驱动齿轮反向转动，所述箱体锁紧装置对旋转箱进行锁紧；

五轴多角度数控转台还包括若干组限位装置，每组所述限位装置包括缸体及装设于缸体上的活塞杆，所述活塞杆的上部呈T形设置，所述工作台的旋转圆台底部设有内宽外窄的T形槽，所述T形槽环绕整个工作台设置，所述限位装置的活塞杆上端与T形槽配合，使用限位装置进行定位时，活塞杆对工作台进行限位。

2.如权利要求1所述的五轴多角度数控转台，其特征在于：所述安装架包括底板及设置于底板上的两竖向相对设置的安装板，所述转轴的两端分别装设于两安装板上并可相对安装板旋转。

3.如权利要求1所述的五轴多角度数控转台，其特征在于：所述箱体锁紧装置包括第一齿盘油缸及第一锁紧齿盘，所述第一齿盘油缸及第一锁紧齿盘均套设于所述转轴上，且第一齿盘油缸可以和第一锁紧齿盘的相邻表面相啮合。

4.如权利要求3所述的五轴多角度数控转台，其特征在于：所述第一锁紧齿盘安装于所述安装板的外侧面上，第一锁紧齿盘的外表面上设置有齿条，第一齿盘油缸的内侧面上设置有可与之相互啮合的齿条。

5.如权利要求1所述的五轴多角度数控转台，其特征在于：所述平台锁紧装置包括上下相对设置的上锁紧齿盘及与之相啮合的下齿盘油缸，所述上锁紧齿盘安装于工作台底面上。

6.如权利要求5所述的五轴多角度数控转台，其特征在于：还包括锁固装置，所述锁固装置包括驱动油缸及装设于驱动油缸内的活塞杆，所述驱动油缸设置于旋转箱内，锁固装置的活塞杆自下向上穿设于工作台内并于工作台顶面设有一限位盘。

7.如权利要求6所述的五轴多角度数控转台，其特征在于：所述工作台包括旋转圆台及设置于套设于旋转圆台下方外侧的齿环，所述齿环的外表面上设置有与所述传动齿轮相啮合的齿条。

8.如权利要求6所述的五轴多角度数控转台，其特征在于：所述旋转圆台的顶面中部还设置有一容置槽，该容置槽底部设置有上下贯穿的通孔，所述限位盘安装于所述容置槽内，限位盘下方的锁固装置的活塞杆穿设于通孔内。

9.如权利要求6所述的五轴多角度数控转台，其特征在于：所述下齿盘油缸内侧面设有调位腔，驱动油缸外表面设有限位环，限位环延伸于调位腔内并将调位腔分隔成上下两个腔体，下齿盘油缸外侧面上设有分别连通两腔体的上油管、下油管。

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