CN113829122A - 一种可升降式数控机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种可升降式数控机床，包括机床，机床一侧设有机床驱动组件，机床驱动组件传动连接有承载平台和数控机轴，数控机轴上传动连接有数控机头，数控机头底部传动连接有刀具卡头，机床底部固定连接有双向减振机构，双向减振机构底部固定连接有液压缸的活塞端，液压缸固定连接在机架内部，承载平台底部固定连接有调平组件，调平组件与机床驱动组件传动连接，调平组件位于机床内侧底部，刀具卡头内设有刀具卡接部，机床上固定连接有三向振动检测装置，三向振动检测装置、液压缸、双向减振机构、刀具卡接部、调平组件电性连接有控制器。本发明可以实现数控机床操作部分的可升降，方便操作工人对机床进行操作。

Description

一种可升降式数控机床

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种可升降式数控机床。

背景技术

数控机床是数字控制机床(Computernumericalcontrolmachinetools)的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。

数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。

在工厂中数控机床是重要的生产设备，数控机床的固定座大多是固定机床底部，不便于数控机床移动，且数控机床无法根据操作工人身高调节高度，使操作工人操作数控机床时带来不便，影响生产效率，容易导致操作工人看不清机床内部情况，出现失误操作，带来安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种可升降式数控机床，以解决上述问题，实现数控机床操作部分的可升降，方便操作工人对机床进行操作。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种可升降式数控机床，包括机床，所述机床一侧设有机床驱动组件，所述机床驱动组件传动连接有承载平台和数控机轴，所述数控机轴上传动连接有数控机头，所述数控机头底部传动连接有刀具卡头，所述机床底部固定连接有双向减振机构，所述双向减振机构底部固定连接有液压缸的活塞端，所述液压缸固定连接在机架内部，所述承载平台底部固定连接有调平组件，所述调平组件与所述机床驱动组件传动连接，调平组件位于所述机床内侧底部，所述刀具卡头内设有刀具卡接部，所述机床上固定连接有三向振动检测装置，所述三向振动检测装置、液压缸、双向减振机构、刀具卡接部、调平组件电性连接有控制器。

优选的，所述双向减振机构包括固定连接在所述液压缸的活塞端顶部的第一支撑板，所述第一支撑板顶面固定连接有第一滑轨组件，所述第一滑轨组件顶部固定连接有第二支撑板，所述第二支撑板顶部固定连接有第二滑轨组件，所述第二滑轨组件顶部固定连接有第三支撑板，所述第三支撑板顶部与所述机床固定连接，所述第一滑轨组件、第二滑轨组件滑动方向相垂直，所述第二支撑板两侧设有第一减振部，所述第三支撑板两侧设有第二减振部，所述第一减振部、第二减振部与所述控制器电性连接。

优选的，所述第一减振部包括一端固定连接在所述第二支撑板左的第二弹簧，第一支撑板左右两侧固定连接有第一竖板，所述第二弹簧另一端与其位于左侧的第一竖板固定连接，所述第二支撑板右侧固定连接有第一高频气缸的活塞端，第一高频气缸与位于右侧的所述第一竖板固定连接；

所述第二减振部包括一端固定连接在所述第三支撑板后侧的第三弹簧，所述第二支撑板前后两侧分别固定连接有第二竖板，所述第三弹簧另一端与位于后侧的所述第二竖板固定连接，所述第三支撑板后侧固定连接有第二高频气缸的活塞端，所述第二高频气缸与位于前侧的所述第二竖板固定连接，所述第一高频气缸、第二高频气缸与所述控制器电性连接。

优选的，所述调平组件包括与所述机床驱动组件传动连接移动块，所述移动块顶部四角固定连接有第三高频气缸，所述第三高频气缸顶部固定连接有第一万向球，所述第一万向球与所述承载平台底部四角滑动配合，所述移动块顶部中心固定连接有支撑杆，所述支撑杆顶部固定连接有第二万向球，所述第二万向球与所述承载平台底部中心滑动配合，所述第三高频气缸与所述第一万向球之间设有压力传感器，所述压力传感器、第三高频气缸与所述控制器电性连接。

优选的，刀具卡头包括传动连接在所述数控机头底部的外壳，所述外壳底部开设有刀具安装槽，所述外壳内部开设有让位空腔，所述刀具安装槽顶部内壁固定连接有限位环，所述刀具卡接部位于所述让位空腔内。

优选的，所述刀具卡接部包括对称设置的两个卡接块，两个所述卡接块相对侧底部固定连接有凸起，所述卡接块中部开设有导向槽，所述让位空腔内壁固定连接有导向轴，所述导向轴与所述导向槽滑动配合，两个所述卡接块顶部转动连接有卡接驱动部，所述卡接驱动部与所述控制器电性连接。

优选的，所述卡接驱动部包括竖直滑动连接在所述让位空腔内的连接块，所述连接块两端与所述卡接块的顶端转动连接，所述连接块底部固定连接有电磁铁，所述卡接块中心开设有让位孔，所述电磁铁顶部固定连接有第四弹簧的一端，所述第四弹簧另一端穿过所述让位孔设置，所述第四弹簧另一端与所述让位空腔内侧顶部固定连接，所述电磁铁与所述控制器电性连接。

优选的，所述第一支撑板底部两侧固定连接有竖直导向杆，所述竖直导向杆与所述机架两侧滑动连接。

优选的，所述第一支撑板底部接触设置有若干第一弹簧的一端，所述第一弹簧另一端固定连接有电动伸缩杆的一端，所述电动伸缩杆另一端与所述机架顶部固定连接，所述电动伸缩杆与所述控制器电性连接。

本发明具有如下技术效果：

本发明在使用过程中需要升高机床时，通过控制器控制液压缸伸长或缩短，液压缸带动双向减振机构实现上下运动，当高度合适后通过控制器控制液压缸停止伸长或缩短，以适应工人的作业高度，在机床升降过程中会产生振动，本发明通过三向振动检测装置检测机床的升降过程的振动情况，并将信号传递至控制器，控制器控制双向减振机构对机床进行振动消减，以减少机床的振动实现保护机床，以延长机床的使用寿命；

在加工过程中由于刀具对工件的切削量不同，导致工件下压至承载平台上的力出现变化，从而影响加工精度，本发明通过控制器控制调平组件运行，带动使调平组件对承载平台进行调平，保证了数控机床的加工精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明机架内部结构示意图；

图3为本发明第一支撑板、第二支撑板俯视结构示意图；

图4为本发发明第二支撑板、第三支撑板俯视结构示意图；

图5为本发明调平组件结构示意图；

图6为本发明刀具卡头结构示意图；

图7为本发明实施例二承载平台俯视结构示意图；

图8为本发明实施例二承载平台内部结构示意图。

其中，1、机架；101、竖直导向杆；102、液压缸；103、第一弹簧；2、第一支撑板；201、第一滑轨组件；202、第一竖板；203、第一高频气缸；204、第二弹簧；3、第二支撑板；301、第二滑轨组件；302、第二竖板；303、第二高频气缸；304、第三弹簧；4、机床；401、机床驱动组件；402、移动块；4021、承载平台；403、数控机头；404、数控机轴；405、凹槽；406、电磁线圈；407、密封圈；5、第三高频气缸；501、第一万向球；502、支撑杆；503、第二万向球；6、刀具卡头；601、外壳；602、刀具安装槽；603、卡接块；604、导向槽；605、导向轴；606、限位环；607、让位空腔；608、连接块；609、让位孔；610、第四弹簧；611、电磁铁；7、第三支撑板；8、刀具。

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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一：

参照图1-7所示，本实施例提供一种可升降式数控机床，包括机床4，机床4一侧设有机床驱动组件401，机床驱动组件401传动连接有承载平台4021和数控机轴404，数控机轴404上传动连接有数控机头403，数控机头403底部传动连接有刀具卡头6，机床4底部固定连接有双向减振机构，双向减振机构底部固定连接有液压缸102的活塞端，液压缸102固定连接在机架1内部，承载平台4021底部固定连接有调平组件，调平组件与机床驱动组件401传动连接，调平组件位于机床4内侧底部，刀具卡头6内设有刀具卡接部，机床4上固定连接有三向振动检测装置，三向振动检测装置、液压缸102、双向减振机构、刀具卡接部、调平组件电性连接有控制器。

本发明在使用过程中需要升高机床4时，通过控制器控制液压缸102伸长或缩短，液压缸102带动双向减振机构实现上下运动，当高度合适后通过控制器控制液压缸102停止伸长或缩短，以适应工人的作业高度，在机床4升降过程中会产生振动，本发明通过三向振动检测装置检测机床4的升降过程的振动情况，并将信号传递至控制器，控制器控制双向减振机构对机床4进行振动消减，以减少机床4的振动实现保护机床4，以延长机床4的使用寿命；

在加工过程中由于刀具对工件的切削量不同，导致工件下压至承载平台4021上的力出现变化，从而影响加工精度，本发明通过控制器控制调平组件运行，带动使调平组件对承载平台4021进行调平，保证了数控机床的加工精度。

进一步优化方案，双向减振机构包括固定连接在液压缸102的活塞端顶部的第一支撑板2，第一支撑板2顶面固定连接有第一滑轨组件201，第一滑轨组件201顶部固定连接有第二支撑板3，第二支撑板3顶部固定连接有第二滑轨组件301，第二滑轨组件301顶部固定连接有第三支撑板7，第三支撑板7顶部与机床4固定连接，第一滑轨组件201、第二滑轨组件301滑动方向相垂直，第二支撑板3两侧设有第一减振部，第三支撑板7两侧设有第二减振部，第一减振部、第二减振部与控制器电性连接。

通过控制器控制第一减振部、第二减振部运行，第一减振部、第二减振部分别对第二支撑板3和第三支撑板7进行两个方向上的减振，从而减小机床4升降过程中产生的振动，从而保护实现保护机床4。

进一步优化方案，第一减振部包括一端固定连接在第二支撑板3左的第二弹簧204，第一支撑板2左右两侧固定连接有第一竖板202，第二弹簧204另一端与其位于左侧的第一竖板202固定连接，第二支撑板3右侧固定连接有第一高频气缸203的活塞端，第一高频气缸203与位于右侧的第一竖板202固定连接；

第二减振部包括一端固定连接在第三支撑板7后侧的第三弹簧304，第二支撑板3前后两侧分别固定连接有第二竖板302，第三弹簧304另一端与位于后侧的第二竖板302固定连接，第三支撑板7后侧固定连接有第二高频气缸303的活塞端，第二高频气缸303与位于前侧的第二竖板302固定连接，第一高频气缸203、第二高频气缸303与控制器电性连接。

三向振动检测装置将检测到的振动信号传递至控制器，控制器控制第一高频气缸203、第二高频气缸303产生与振动信号振动方向相反的振动频率，从而抵消机床4升降过程中产生的振动。

进一步优化方案，调平组件包括与机床驱动组件401传动连接移动块402，移动块402顶部四角固定连接有第三高频气缸5，第三高频气缸5顶部固定连接有第一万向球501，第一万向球501与承载平台4021底部四角滑动配合，移动块402顶部中心固定连接有支撑杆502，支撑杆502顶部固定连接有第二万向球503，第二万向球503与承载平台4021底部中心滑动配合，第三高频气缸5与第一万向球501之间设有压力传感器，压力传感器、第三高频气缸5与控制器电性连接。

每个压力传感器检测到的压力值传递至控制器，控制器判定四个传感器中的最大压力值与最小压力值的差值，是否≤±1N，若大于1N，则控制器控制压力值最大的第三高频气缸5进行微量收缩，保证四个第三高频气缸5的顶出压力的差值≤±1N，从而实现控制承载平台4021平衡的目的，使承载平台4021承载工件加工时，刀具与工件之间的受力保持稳定，从而提升数控机床的加工精度。

进一步优化方案，刀具卡头6包括传动连接在数控机头403底部的外壳601，外壳601底部开设有刀具安装槽602，外壳601内部开设有让位空腔607，刀具安装槽602顶部内壁固定连接有限位环606，刀具卡接部位于让位空腔607内。

进一步优化方案，刀具卡接部包括对称设置的两个卡接块603，两个卡接块603相对侧底部固定连接有凸起，卡接块603中部开设有导向槽604，让位空腔607内壁固定连接有导向轴605，导向轴605与导向槽604滑动配合，两个卡接块603顶部转动连接有卡接驱动部，卡接驱动部与控制器电性连接。

进一步优化方案，卡接驱动部包括竖直滑动连接在让位空腔607内的连接块608，连接块608两端与卡接块603的顶端转动连接，连接块608底部固定连接有电磁铁611，卡接块603中心开设有让位孔609，电磁铁611顶部固定连接有第四弹簧610的一端，第四弹簧610另一端穿过让位孔609设置，第四弹簧610另一端与让位空腔607内侧顶部固定连接，电磁铁611与控制器电性连接。

与刀具安装槽602配合的刀具8顶部外侧开设有环形卡槽，刀具8与刀具安装槽602可选用键连接配合，当刀具8插入至刀具安装槽602内之后，刀具8顶部与限位环606接触实现限位，控制器控制电磁铁611通电，电磁铁611向下移动吸住刀具8的顶面，此时电磁铁611带动连接块608向下移动，连接块608带动卡接块603移动，卡接块603在导向轴605和导向槽604的作用下底部向内侧靠拢，两个卡接块603上的凸起将刀具8卡住，实现刀具8的卡紧功能，通过电磁铁611和卡接块603的共同配合实现两次锁紧所得刀具8在刀具安装槽602内安装的更加稳固，当需要取出刀具8时，将电磁铁611断电，在第四弹簧610的作用下，电磁铁611和卡接块603复位。

进一步优化方案，第一支撑板2底部两侧固定连接有竖直导向杆101，竖直导向杆101与机架1两侧滑动连接。

进一步优化方案，第一支撑板2底部接触设置有若干第一弹簧103的一端，第一弹簧103另一端固定连接有电动伸缩杆的一端，电动伸缩杆另一端与机架1顶部固定连接，电动伸缩杆与控制器电性连接。

当机床4需要升起或下降时，控制器控制电动伸缩杆与液压缸102同步进行升高或降低，由于设置有第一弹簧103，第一弹簧103将机床4升高或降低过程中的竖向振动进行消减，从而实现保护机床4的目的。

本发明中的机床驱动组件401、数控机头403、刀具卡头6、数控机轴404、移动块402均为现有数控机床的常规技术，各部件之间的传动方式为数控机床常规传动方式，并非本发明的发明要点，在此不再赘述。

实施例二：

参照图7-8所示，本实施例的可升降式数控机床与实施例一的区别仅在于，承载平台4021顶面开设有若干凹槽405，凹槽405内设有立柱，若干凹槽405等间隔排列，每个立柱上缠绕有电磁线圈406，凹槽405顶部嵌设有密封圈407，电磁线圈406与控制器电性连接。

通过控制器控制电磁线圈406通电，可以使立柱带有磁性，从而使立柱可以将工件吸在承载平台4021上，当需要取下工件时，控制器控制电磁线圈406断电即可，每个电磁线圈406可单独控制，以适应不同工件的形状尺寸，通过设置电磁线圈406，方便工件的安装和拆卸。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置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。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种可升降式数控机床，包括机床(4)，所述机床(4)一侧设有机床驱动组件(401)，所述机床驱动组件(401)传动连接有承载平台(4021)和数控机轴(404)，所述数控机轴(404)上传动连接有数控机头(403)，所述数控机头(403)底部传动连接有刀具卡头(6)，其特征在于：所述机床(4)底部固定连接有双向减振机构，所述双向减振机构底部固定连接有液压缸(102)的活塞端，所述液压缸(102)固定连接在机架(1)内部，所述承载平台(4021)底部固定连接有调平组件，所述调平组件与所述机床驱动组件(401)传动连接，调平组件位于所述机床(4)内侧底部，所述刀具卡头(6)内设有刀具卡接部，所述机床(4)上固定连接有三向振动检测装置，所述三向振动检测装置、液压缸(102)、双向减振机构、刀具卡接部、调平组件电性连接有控制器。

2.根据权利要求1所述的一种可升降式数控机床，其特征在于：所述双向减振机构包括固定连接在所述液压缸(102)的活塞端顶部的第一支撑板(2)，所述第一支撑板(2)顶面固定连接有第一滑轨组件(201)，所述第一滑轨组件(201)顶部固定连接有第二支撑板(3)，所述第二支撑板(3)顶部固定连接有第二滑轨组件(301)，所述第二滑轨组件(301)顶部固定连接有第三支撑板(7)，所述第三支撑板(7)顶部与所述机床(4)固定连接，所述第一滑轨组件(201)、第二滑轨组件(301)滑动方向相垂直，所述第二支撑板(3)两侧设有第一减振部，所述第三支撑板(7)两侧设有第二减振部，所述第一减振部、第二减振部与所述控制器电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种可升降式数控机床，其特征在于：所述第一减振部包括一端固定连接在所述第二支撑板(3)左的第二弹簧(204)，第一支撑板(2)左右两侧固定连接有第一竖板(202)，所述第二弹簧(204)另一端与其位于左侧的第一竖板(202)固定连接，所述第二支撑板(3)右侧固定连接有第一高频气缸(203)的活塞端，第一高频气缸(203)与位于右侧的所述第一竖板(202)固定连接；

所述第二减振部包括一端固定连接在所述第三支撑板(7)后侧的第三弹簧(304)，所述第二支撑板(3)前后两侧分别固定连接有第二竖板(302)，所述第三弹簧(304)另一端与位于后侧的所述第二竖板(302)固定连接，所述第三支撑板(7)后侧固定连接有第二高频气缸(303)的活塞端，所述第二高频气缸(303)与位于前侧的所述第二竖板(302)固定连接，所述第一高频气缸(203)、第二高频气缸(303)与所述控制器电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种可升降式数控机床，其特征在于：所述调平组件包括与所述机床驱动组件(401)传动连接移动块(402)，所述移动块(402)顶部四角固定连接有第三高频气缸(5)，所述第三高频气缸(5)顶部固定连接有第一万向球(501)，所述第一万向球(501)与所述承载平台(4021)底部四角滑动配合，所述移动块(402)顶部中心固定连接有支撑杆(502)，所述支撑杆(502)顶部固定连接有第二万向球(503)，所述第二万向球(503)与所述承载平台(4021)底部中心滑动配合，所述第三高频气缸(5)与所述第一万向球(501)之间设有压力传感器，所述压力传感器、第三高频气缸(5)与所述控制器电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种可升降式数控机床，其特征在于：刀具卡头(6)包括传动连接在所述数控机头(403)底部的外壳(601)，所述外壳(601)底部开设有刀具安装槽(602)，所述外壳(601)内部开设有让位空腔(607)，所述刀具安装槽(602)顶部内壁固定连接有限位环(606)，所述刀具卡接部位于所述让位空腔(607)内。

6.根据权利要求5所述的一种可升降式数控机床，其特征在于：所述刀具卡接部包括对称设置的两个卡接块(603)，两个所述卡接块(603)相对侧底部固定连接有凸起，所述卡接块(603)中部开设有导向槽(604)，所述让位空腔(607)内壁固定连接有导向轴(605)，所述导向轴(605)与所述导向槽(604)滑动配合，两个所述卡接块(603)顶部转动连接有卡接驱动部，所述卡接驱动部与所述控制器电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种可升降式数控机床，其特征在于：所述卡接驱动部包括竖直滑动连接在所述让位空腔(607)内的连接块(608)，所述连接块(608)两端与所述卡接块(603)的顶端转动连接，所述连接块(608)底部固定连接有电磁铁(611)，所述卡接块(603)中心开设有让位孔(609)，所述电磁铁(611)顶部固定连接有第四弹簧(610)的一端，所述第四弹簧(610)另一端穿过所述让位孔(609)设置，所述第四弹簧(610)另一端与所述让位空腔(607)内侧顶部固定连接，所述电磁铁(611)与所述控制器电性连接。

8.根据权利要求2所述的一种可升降式数控机床，其特征在于：所述第一支撑板(2)底部两侧固定连接有竖直导向杆(101)，所述竖直导向杆(101)与所述机架(1)两侧滑动连接。

9.根据权利要求2所述的一种可升降式数控机床，其特征在于：所述第一支撑板(2)底部接触设置有若干第一弹簧(103)的一端，所述第一弹簧(103)另一端固定连接有电动伸缩杆的一端，所述电动伸缩杆另一端与所述机架(1)顶部固定连接，所述电动伸缩杆与所述控制器电性连接。

Images