CN113084551B - 一种九轴联动加工机床用工件装夹转换装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种九轴联动加工机床用工件装夹转换装置，包括用于对多个工件进行装夹的两个装夹托盘，两个所述装夹托盘分别对多个工件进行装夹，两个所述装夹托盘底端均安装有角度调节件，且角度调节件连接端安装有移动套，两个所述移动套之间设有支撑转盘，此九轴联动加工机床用工件装夹转换装置，通过所述支撑转盘在转动件的驱动下分别带动两个装夹托盘进行转换位置，且在转动件驱动同时，开关门同步沿着机床向上移动，形成一定的开口大小，使加工完成后的工件转动至机床外侧，同时待加工的工件移动至机床内侧，直到两个装夹托盘分别转动180度后，装夹托盘稳定的移动至定位件处，开关门同步闭合，使工件快速转换。
Description
技术领域
本发明涉及九轴联动加工机床技术领域，具体为一种九轴联动加工机床用工件装夹转换装置。
背景技术
加工中心是从数控铣床发展而来的。与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换加工刀具的能力，通过在刀库上安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具，实现多种加工功能。
装夹是工件在开始加工前，首先必须使工件在机床上或夹具中占有某一正确的位置，这个过程称为定位。工件在开始加工前，首先必须使工件在机床上或夹具中占有某一正确的位置，这个过程称为定位。为了使定位好的工件不致于在切削力的作用下发生位移，使其在加工过程始终保持正确的位置，还需将工件压紧夹牢，这个过程称为夹紧。定位和夹紧的整个过程合起来称为装夹。
目前，现有的九轴联动机床在对工件进行加工时，首先需要将工件通过夹具固定在加工机床上，再将机床防尘罩关闭后，则机床内部的加工设备对工件进行加工，而现有的当需要进行批量加工较多的工件时，为了提高工件加工效率，因此都会使用装夹托盘，将多个工件通过装夹托盘快速安装在机床内部对应的卡盘上，当机床内部托盘上多个工件在进行加工的同时，工作人员则在外侧对另一个托盘上的工件进行装夹固定，而现有的虽然采用两个卡盘进行工件的转换，但是仍然需要工作人员手动更换两个托盘，且在人工将托盘上的工件进行更换时，机床内部的加工设备处于停止状态，而设备整体停止时，则会增加工件加工的时长，同时不便于工件进行快速加工，为此，我们提出一种九轴联动加工机床用工件装夹转换装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种九轴联动加工机床用工件装夹转换装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种九轴联动加工机床用工件装夹转换装置，包括用于对多个工件进行装夹的两个装夹托盘，两个所述装夹托盘分别对多个工件进行装夹，两个所述装夹托盘底端均安装有角度调节件，且角度调节件连接端安装有移动套，两个所述移动套之间设有支撑转盘，所述支撑转盘内部设有空腔，且腔体内部设有对两个移动套支撑高度进行调节的驱动件，所述支撑转盘底端且位于机床上设有使其相对于机床进行转动的转动件，且转动件与机床上的开关门连接，机床内部对应设有使装夹托盘稳定的定位件；
当位于机床内部装夹托盘上的工件加工完成后，同时机床外侧装夹托盘工件安装完成后，所述支撑转盘在转动件的驱动下分别带动两个装夹托盘进行转换位置，且在转动件驱动同时，开关门同步沿着机床向上移动，形成一定的开口大小，使加工完成后的工件转动至机床外侧，同时待加工的工件移动至机床内侧，直到两个装夹托盘分别转动180度后，装夹托盘稳定的移动至定位件处，开关门同步闭合，使工件快速转换。
优选的，所述驱动件包括设置在支撑转盘上的两个滑槽，两个所述滑槽与腔体连通，所述移动套滑动贯穿滑槽内部，且滑槽处设有转动丝杆，两个所述转动丝杆之间且位于空腔设有同步件，当对所述移动套高度进行调节时，所述同步件使两个转动丝杆相对于两个滑槽处同步转动，并提供移动套驱动力，使两个移动套分别沿着滑槽上下移动。
优选的，所述同步件包括两个从动齿轮和外齿轮环，所述外齿轮环内侧环绕安装有多个内齿，多个所述内齿处啮合连接有驱动齿轮，所述腔体内部通过支架安装有驱动电机，当使两个转动丝杆同步转动时，所述驱动电机通过驱动齿轮与多个内齿啮合，使外齿轮环带动两个从动齿轮转动，进一步的使两个转动丝杆同步转动。
优选的，所述角度调节件包括支撑壳和设置在支撑壳上的移动槽，所述移动槽处设有移动件，且移动件连接端连接有两个支撑套，两个所述支撑套相互之间连接有伸缩架，且两个伸缩架远离支撑套的一端连接有两个定位套，两个所述定位套外侧设有定位壳，所述定位壳外侧固定连接有固定壳，所述固定壳处设有旋转件，所述旋转件连接端安装在装夹托盘底端，当所述装夹托盘转动至机床外侧时，通过移动件调节伸缩架的伸缩长度，同时通过旋转件调节装夹托盘上的工件摆放角度，便于工作人员进行快速摆放工件。
优选的，所述移动件包括移动电机和双向螺纹杆，当使伸缩架伸缩长度进行调节时，所述移动电机通过驱动双向螺纹杆，对两个支撑套提供两个相反方向的驱动力，使两个支撑套相对移动，进一步的使伸缩架进行伸缩。
优选的，所述旋转件包括旋转电机、旋转齿轮、定位齿轮和定位轴，所述定位轴贯穿固定壳顶端，且定位轴与固定壳转动连接，所述定位轴固定安装在装夹托盘底端，当对装夹托盘进行旋转驱动时，所述旋转电机通过驱动旋转齿轮进一步的使定位齿轮带动定位轴上的装夹托盘进行转动调节。
优选的，所述定位件包括设置在机床上的定位板，且定位板上设有四个定位杆，所述装夹托盘四角处均设有定位孔，当所述装夹托盘移动至定位板上方时，其四角处对应定位孔向下移动，直到装夹托盘移动至定位板上，同时定位杆对装夹托盘进行稳定定位。
优选的，所述转动件包括固定连接在支撑转盘底端的支撑轴，所述支撑轴底端且位于机床底端设有齿轮驱动机构，所述齿轮驱动机构上连接有两个同步杆，所述同步杆顶端位于机床上且连接有切换件，两个所述切换件均与开关门连接，且开关门滑动连接在机床的开口处，当所述支撑轴在齿轮驱动机构的驱动下带动其顶部的支撑转盘进行转动时，并带动两个同步杆同步转动，两个同步杆则通过切换件使开关门在开口处上下移动。
优选的，所述切换件包括第一斜齿轮、第二斜齿轮、连接杆和半齿轮，所述半齿轮外侧啮合连接有双齿轮框，且双齿轮框固定安装在开关门内侧，当所述同步杆转动时，通过第一斜齿轮带动第二斜齿轮进行转动，进一步的与第二斜齿轮连接的连接杆驱动半齿轮相对于双齿轮框进行转动，从而使开关门沿着开口处上下移动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明在进行使用时，当对工件进行加工时，通过设有的两个装夹托盘，位于机床内部的装夹托盘上的工件在机床内部快速被加工，人工则位于机床外侧将工件快速装夹在装夹托盘上，当内部工件加工完成后，且外部工件装夹完成时，通过所述支撑转盘在转动件的驱动下分别带动两个装夹托盘进行转换位置，且在转动件驱动同时，开关门同步沿着机床向上移动，形成一定的开口大小，使加工完成后的工件转动至机床外侧，同时待加工的工件移动至机床内侧，直到两个装夹托盘分别转动180度后，装夹托盘稳定的移动至定位件处，开关门同步闭合，使工件快速转换。
2、本发明在进行工件快速装夹装换的同时，能够使开关门与其同步配合驱动，进一步的提高工作效率。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明机床内部结构示意图；
图3为本发明开关门结构示意图；
图4为本发明支撑轴结构示意图；
图5为本发明定位件结构示意图；
图6为本发明支撑转盘俯视剖视结构图；
图7为本发明定位杆结构示意图；
图8为本发明转动丝杆结构示意图；
图9为本发明装夹托盘结构示意图；
图10为本发明转动丝杆结构示意图；
图11为本发明固定壳结构示意图；
图12为本发明旋转电机结构示意图。
图中：1-装夹托盘；2-角度调节件；21-支撑壳；22-移动槽；23-支撑套；24-伸缩架；25-定位套；26-定位壳；27-固定壳；3-移动套；4-支撑转盘；41-滑槽；5-驱动件；51-转动丝杆；6-转动件；61-支撑轴；62-同步杆；7-开关门；8-定位件；81-定位板；82-定位杆；9-同步件；91-从动齿轮；92-外齿轮环；93-内齿；94-驱动齿轮；95-驱动电机；10-移动件；101-移动电机；102-双向螺纹杆；11-旋转件；111-旋转电机；112-旋转齿轮；113-定位齿轮；114-定位轴；12-齿轮驱动机构；13-切换件；131-第一斜齿轮；132-第二斜齿轮；133-连接杆；134-半齿轮。
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1-12，本发明提供一种技术方案：一种九轴联动加工机床用工件装夹转换装置，包括用于对多个工件进行装夹的两个装夹托盘1，两个所述装夹托盘1分别对多个工件进行装夹，两个所述装夹托盘1底端均安装有角度调节件2，且角度调节件2连接端安装有移动套3，两个所述移动套3之间设有支撑转盘4，所述角度调节件2包括支撑壳21和设置在支撑壳21上的移动槽22，所述移动槽22处设有移动件10，且移动件10连接端连接有两个支撑套23，两个所述支撑套23相互之间连接有伸缩架24，且两个伸缩架24远离支撑套23的一端连接有两个定位套25，两个所述定位套25外侧设有定位壳26，所述定位壳26内部设有滑杆，两个所述定位套25均滑动套接在滑杆处，从而使定位套25相对于定位壳26能够稳定滑动的作用，所述定位壳26外侧固定连接有固定壳27，所述固定壳27处设有旋转件11，所述旋转件11连接端安装在装夹托盘1底端，当所述装夹托盘1转动至机床外侧时，通过移动件10调节伸缩架24的伸缩长度，同时通过旋转件11调节装夹托盘1上的工件摆放角度，便于工作人员进行快速摆放工件。
所述移动件10包括移动电机101和双向螺纹杆102，所述双向螺纹杆102转动连接在移动槽22处，所述移动电机101安装在支撑壳21外侧，且移动电机101输出端与双向螺纹杆102固定连接，两个所述移动套3均转动套接在双向螺纹杆102外侧，且移动套3滑动贯穿移动槽22处，当使伸缩架24伸缩长度进行调节时，所述移动电机101通过驱动双向螺纹杆102，对两个支撑套23提供两个相反方向的驱动力，使两个支撑套23相对移动，进一步的使伸缩架24进行伸缩。
所述旋转件11包括旋转电机111、旋转齿轮112、定位齿轮113和定位轴114，所述旋转电机111固定安装在定位壳26内部，且旋转电机111输出端穿过定位壳26顶部与旋转齿轮112固定连接，所述旋转电机111输出端与定位壳26转动连接，且旋转齿轮112与定位齿轮113啮合连接，所述定位轴114贯穿固定壳27顶端，且定位轴114与固定壳27转动连接，所述定位轴114固定安装在装夹托盘1底端，当对装夹托盘1进行旋转驱动时，所述旋转电机111通过驱动旋转齿轮112进一步的使定位齿轮113带动定位轴114上的装夹托盘1进行转动调节；
所述支撑转盘4内部设有空腔，且腔体内部设有对两个移动套3支撑高度进行调节的驱动件5，所述驱动件5包括设置在支撑转盘4上的两个滑槽41，两个所述滑槽41与腔体连通，所述移动套3滑动贯穿滑槽41内部，且滑槽41处设有转动丝杆51，两个所述转动丝杆51之间且位于空腔设有同步件9，当对所述移动套3高度进行调节时，所述同步件9使两个转动丝杆51相对于两个滑槽41处同步转动，并提供移动套3驱动力，使两个移动套3分别沿着滑槽41上下移动。
所述同步件9包括两个从动齿轮91和外齿轮环92，两个所述从动齿轮91均固定套接在转动丝杆51外侧，所述外齿轮环92内侧环绕安装有多个内齿93，多个所述内齿93处啮合连接有驱动齿轮94，所述腔体内部通过支架安装有驱动电机95，当使两个转动丝杆51同步转动时，所述驱动电机95通过驱动齿轮94与多个内齿93啮合，使外齿轮环92带动两个从动齿轮91转动，进一步的使两个转动丝杆51同步转动，即两个装夹装盘转换后并移动至定位件8上方时，通过驱动电机95运行，从而使装夹装盘向下移动直到其与定位件8稳定定位连接；
所述支撑转盘4底端且位于机床上设有使其相对于机床进行转动的转动件6，且转动件6与机床上的开关门7连接，且本申请中的开关门7上还设有可以手动开启的闭合门，从而便于人工对机床内部进行开关检查以及使用，机床内部对应设有使装夹托盘1稳定的定位件8；
所述定位件8包括设置在机床上的定位板81，且定位板81上设有四个定位杆82，所述装夹托盘1四角处均设有定位孔，当所述装夹托盘1移动至定位板81上方时，其四角处对应定位孔向下移动，直到装夹托盘1移动至定位板81上，同时定位杆82对装夹托盘1进行稳定定位。
所述转动件6包括固定连接在支撑转盘4底端的支撑轴61，所述支撑轴61底端且位于机床底端设有齿轮驱动机构12，所述支撑轴61贯穿机床底端，且支撑轴61通过轴承与机床转动连接，所述齿轮驱动机构12包括固定安装在机床内部底端的伺服电机，所述伺服电机输出端与支撑轴61底端固定连接，所述支撑轴61上固定套接有第一传动齿轮，且第一传动齿轮外侧啮合连接有齿轮链，所述齿轮链内侧传动连接有两个第二传动齿轮，两个所述第二传动齿轮均固定套接在两个同步杆62底端的外侧，且通过伺服电机运行，进一步的使第一传动齿轮通过齿轮链带动两个同步杆62相对于机床处进行转动，所述齿轮驱动机构12上连接有两个同步杆62，所述同步杆62顶端位于机床上且连接有切换件13，两个所述切换件13均与开关门7连接，且开关门7滑动连接在机床的开口处，当所述支撑轴61在齿轮驱动机构12的驱动下带动其顶部的支撑转盘4进行转动时，并带动两个同步杆62同步转动，两个同步杆62则通过切换件13使开关门7在开口处上下移动。
所述切换件13包括第一斜齿轮131、第二斜齿轮132、连接杆133和半齿轮134，所述第一斜齿轮131固定安装在同步杆62顶端，且第二斜齿轮132与第一斜齿轮131啮合连接，所述连接杆133的一端与第二斜齿轮132固定连接，且连接杆133另一端与半齿轮134固定连接，所述连接杆133外侧转动套接有限位架，且限位紧挨固定安装在机床上，当所述同步杆62在转动的同时，其通过第一斜齿轮131以及第二齿轮，进一步的带动连接杆133进行转动，连接杆133在转动的同时，其带动半齿轮134相对于双齿轮框转动，所述半齿轮134外侧啮合连接有双齿轮框，且双齿轮框固定安装在开关门7内侧，当所述同步杆62转动时，通过第一斜齿轮131带动第二斜齿轮132进行转动，进一步的与第二斜齿轮132连接的连接杆133驱动半齿轮134相对于双齿轮框进行转动，从而使开关门7沿着开口处上下移动；
当位于机床内部装夹托盘1上的工件加工完成后，同时机床外侧装夹托盘1工件安装完成后，所述支撑转盘4在转动件6的驱动下分别带动两个装夹托盘1进行转换位置，且在转动件6驱动同时，开关门7同步沿着机床向上移动，形成一定的开口大小，使加工完成后的工件转动至机床外侧，同时待加工的工件移动至机床内侧，直到两个装夹托盘1分别转动180度后，装夹托盘1稳定的移动至定位件8处，开关门7同步闭合，使工件快速转换。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
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 (6)
1.一种九轴联动加工机床用工件装夹转换装置，包括用于对多个工件进行装夹的两个装夹托盘(1)，两个所述装夹托盘(1)分别对多个工件进行装夹，其特征在于：两个所述装夹托盘(1)底端均安装有角度调节件(2)，且角度调节件(2)连接端安装有移动套(3)，两个所述移动套(3)之间设有支撑转盘(4)，所述支撑转盘(4)内部设有空腔，且腔体内部设有对两个移动套(3)支撑高度进行调节的驱动件(5)，所述支撑转盘(4)底端且位于机床上设有使其相对于机床进行转动的转动件(6)，且转动件(6)与机床上的开关门(7)连接，机床内部对应设有使装夹托盘(1)稳定的定位件(8)；
当位于机床内部装夹托盘(1)上的工件加工完成后，同时机床外侧装夹托盘(1)工件安装完成后，所述支撑转盘(4)在转动件(6)的驱动下分别带动两个装夹托盘(1)进行转换位置，且在转动件(6)驱动同时，开关门(7)同步沿着机床向上移动，形成一定的开口大小，使加工完成后的工件转动至机床外侧，同时待加工的工件移动至机床内侧，直到两个装夹托盘(1)分别转动180度后，装夹托盘(1)稳定的移动至定位件(8)处，开关门(7)同步闭合，使工件快速转换；
所述驱动件(5)包括设置在支撑转盘(4)上的两个滑槽(41)，两个所述滑槽(41)与腔体连通，所述移动套(3)滑动贯穿滑槽(41)内部，且滑槽(41)处设有转动丝杆(51)，两个所述转动丝杆(51)之间且位于空腔设有同步件(9)，当对所述移动套(3)高度进行调节时，所述同步件(9)使两个转动丝杆(51)相对于两个滑槽(41)处同步转动，并提供移动套(3)驱动力，使两个移动套(3)分别沿着滑槽(41)上下移动；
所述同步件(9)包括两个从动齿轮(91)和外齿轮环(92)，所述外齿轮环(92)内侧环绕安装有多个内齿(93)，多个所述内齿(93)处啮合连接有驱动齿轮(94)，所述腔体内部通过支架安装有驱动电机(95)，当使两个转动丝杆(51)同步转动时，所述驱动电机(95)通过驱动齿轮(94)与多个内齿(93)啮合，使外齿轮环(92)带动两个从动齿轮(91)转动，使两个转动丝杆(51)同步转动；
所述角度调节件(2)包括支撑壳(21)和设置在支撑壳(21)上的移动槽(22)，所述移动槽(22)处设有移动件(10)，且移动件(10)连接端连接有两个支撑套(23)，两个所述支撑套(23)相互之间连接有伸缩架(24)，且两个伸缩架(24)远离支撑套(23)的一端连接有两个定位套(25)，两个所述定位套(25)外侧设有定位壳(26)，所述定位壳(26)外侧固定连接有固定壳(27)，所述固定壳(27)处设有旋转件(11)，所述旋转件(11)连接端安装在装夹托盘(1)底端，当所述装夹托盘(1)转动至机床外侧时，通过移动件(10)调节伸缩架(24)的伸缩长度，同时通过旋转件(11)调节装夹托盘(1)上的工件摆放角度，便于工作人员进行快速摆放工件。
2.根据权利要求1所述的一种九轴联动加工机床用工件装夹转换装置，其特征在于：所述移动件(10)包括移动电机(101)和双向螺纹杆(102)，当使伸缩架(24)伸缩长度进行调节时，所述移动电机(101)通过驱动双向螺纹杆(102)，对两个支撑套(23)提供两个相反方向的驱动力，使两个支撑套(23)相对移动，使伸缩架(24)进行伸缩。
3.根据权利要求1所述的一种九轴联动加工机床用工件装夹转换装置，其特征在于：所述旋转件(11)包括旋转电机(111)、旋转齿轮(112)、定位齿轮(113)和定位轴(114)，所述定位轴(114)贯穿固定壳(27)顶端，且定位轴(114)与固定壳(27)转动连接，所述定位轴(114)固定安装在装夹托盘(1)底端，当对装夹托盘(1)进行旋转驱动时，所述旋转电机(111)通过驱动旋转齿轮(112)使定位齿轮(113)带动定位轴(114)上的装夹托盘(1)进行转动调节。
4.根据权利要求1所述的一种九轴联动加工机床用工件装夹转换装置，其特征在于：所述定位件(8)包括设置在机床上的定位板(81)，且定位板(81)上设有四个定位杆(82)，所述装夹托盘(1)四角处均设有定位孔，当所述装夹托盘(1)移动至定位板(81)上方时，其四角处对应定位孔向下移动，直到装夹托盘(1)移动至定位板(81)上，同时定位杆(82)对装夹托盘(1)进行稳定定位。
5.根据权利要求1所述的一种九轴联动加工机床用工件装夹转换装置，其特征在于：所述转动件(6)包括固定连接在支撑转盘(4)底端的支撑轴(61)，所述支撑轴(61)底端且位于机床底端设有齿轮驱动机构(12)，所述齿轮驱动机构(12)上连接有两个同步杆(62)，所述同步杆(62)顶端位于机床上且连接有切换件(13)，两个所述切换件(13)均与开关门(7)连接，且开关门(7)滑动连接在机床的开口处，当所述支撑轴(61)在齿轮驱动机构(12)的驱动下带动其顶部的支撑转盘(4)进行转动时，并带动两个同步杆(62)同步转动，两个同步杆(62)则通过切换件(13)使开关门(7)在开口处上下移动。
6.根据权利要求5所述的一种九轴联动加工机床用工件装夹转换装置，其特征在于：所述切换件(13)包括第一斜齿轮(131)、第二斜齿轮(132)、连接杆(133)和半齿轮(134)，所述半齿轮(134)外侧啮合连接有双齿轮框，且双齿轮框固定安装在开关门(7)内侧，当所述同步杆(62)转动时，通过第一斜齿轮(131)带动第二斜齿轮(132)进行转动，与第二斜齿轮(132)连接的连接杆(133)驱动半齿轮(134)相对于双齿轮框进行转动，从而使开关门(7)沿着开口处上下移动。
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