CN115139139B - 应用于智能制造装备产业的数控机床 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用于智能制造装备产业的数控机床，其包括：床身、工作台以及机箱；所述工作台可滑动地设于所述床身上，所述床身上设有主轴部件以及尾架部件，所述机箱套设于所述床身外侧，所述机箱上设有可滑动的箱门。所述床身上开设有倾斜凹槽，所述倾斜凹槽朝着所述箱门方向倾斜，所述工作台、所述主轴部件与所述尾架部件均设于所述倾斜凹槽上方，所述工作台上设有治具。该数控机床在加工后能够方便清洁，从而提高工作效率，减小工作人员的工作负担。

Description

应用于智能制造装备产业的数控机床

技术领域

本发明涉及机加工设备技术领域，特别是涉及一种应用于智能制造装备产业的数控机床。

背景技术

数控机床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。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。

伴随着技术的发展，对于机床功能的拓展也逐渐增多，人们开始对机箱提出了更多的要求，比如，传统的使用后，会在治具上留下碎屑以及油渍等，并不方便清洁。

为此，如何设计一种应用于智能制造装备产业的数控机床，使其在加工后能够方便清洁，从而提高工作效率，减小工作人员的工作负担，这是该领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种应用于智能制造装备产业的数控机床，使其在加工后能够方便清洁，从而提高工作效率，减小工作人员的工作负担。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种应用于智能制造装备产业的数控机床，其包括：床身、工作台以及机箱；所述工作台可滑动地设于所述床身上，所述床身上设有主轴部件以及尾架部件，所述机箱套设于所述床身外侧，所述机箱上设有可滑动的箱门；

所述床身上开设有倾斜凹槽，所述倾斜凹槽朝着所述箱门方向倾斜，所述工作台、所述主轴部件与所述尾架部件均设于所述倾斜凹槽上方，所述工作台上设有治具。

在其中一个实施例中，所述主轴部件包括固定架，所述固定架的脚架通过螺栓固设于所述倾斜凹槽的槽壁上，且所述固定架与所述倾斜凹槽之间形成桥洞。

在其中一个实施例中，所述箱门上开设有观察窗以及推拉把手，所述箱门通过滑轨设于所述机箱上；所述机箱上开设有操作窗，所述操作窗位置与所述主轴部件相对应。

在其中一个实施例中，所述倾斜凹槽的一侧设有收集斗，所述收集斗可拆卸地设于所述床身上。

在其中一个实施例中，所述工作台包括台座以及限位卡持部件，所述治具可拆卸地安装于所述台座上，所述限位卡持部件设于所述台座上，所述限位卡持部件用于锁止所述治具；

所述限位卡持部件包括：基底、偏摆杆、滑杆以及解锁杆，所述偏摆杆与所述解锁杆转动设于所述基底上，所述滑杆滑动设于所述基底上，且所述滑杆与所述基底之间设有复位弹性件；

所述偏摆杆包括锁止端以及推力端，所述锁止端上设有单向锁舌以及卡持块，所述治具上开设有与所述单向锁舌配合的锁槽，所述推力端上设有弹性推力组件；

所述滑杆上设有多功能凸块以及顶持板，所述多功能凸块与所述卡持块配合实现锁止或解锁；

所述解锁杆上设有解锁凸轮，所述解锁凸轮抵持或脱离于所述顶持板。

在其中一个实施例中，所述多功能凸块包括：锁合平面、引导斜面以及卡滞平面，所述引导斜面处于所述锁合平面与所述卡滞平面之间，所述卡持块与所述多功能凸块配合，从而改变或限制所述偏摆杆的偏摆角度。

在其中一个实施例中，所述弹性推力组件包括顶推钉以及伸缩弹性件，所述推力端上设有收容套筒，所述顶推钉通过所述伸缩弹性件收容于所述收容套筒内；所述顶推钉的末端滑动抵持于所述滑杆上。

在其中一个实施例中，所述基底上设有绕转轴以及限位环，所述偏摆杆设于所述绕转轴上，且所述锁止端及所述推力端分别处于所述绕转轴的两侧；所述滑杆可滑动地穿设于所述限位环。

在其中一个实施例中，所述解锁杆上开设有钥匙孔，所述限位卡持部件包括与所述钥匙孔配合的解锁钥匙工具。

在其中一个实施例中，所述台座上设有限位引导轨，所述治具上设有引导凸棱，所述引导凸棱滑动卡持于所述限位引导轨内，所述治具上设有推拉握把。

综上，本发明的应用于智能制造装备产业的数控机床在加工后能够方便清洁，从而提高工作效率，减小工作人员的工作负担。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明的应用于智能制造装备产业的数控机床的结构示意图(一)；

图2为本发明的应用于智能制造装备产业的数控机床的结构示意图(二)；

图3为图1所示的床身与收集斗的配合关系示意图；

图4为工作台与治具的配合关系示意图；

图5为图4所示的工作台的局部剖视图；

图6为图4所示的限位卡持部件的结构分解示意图；

图7为限位卡持部件处在锁止状态的结构示意图；

图8为限位卡持部件处在解锁状态的结构示意图；

图9为限位卡持部件处在预备状态的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明提供一种应用于智能制造装备产业的数控机床10，如图1及图2所示，其包括：床身100、工作台200以及机箱300。工作台200可滑动地设于床身100上，床身100上设有主轴部件110以及尾架部件120，机箱300套设于床身100外侧，机箱300上设有可滑动的箱门310。

床身100上开设有倾斜凹槽130，倾斜凹槽130朝着箱门310方向倾斜，工作台200、主轴部件110与尾架部件120均设于倾斜凹槽130上方，工作台200上设有治具210，治具210主要用于夹持被加工的零件。

在本实施例中，如图1所示，主轴部件110包括固定架111，固定架111的脚架通过螺栓固设于倾斜凹槽130的槽壁上，且固定架111与倾斜凹槽130之间形成桥洞112。尾架部件120的架设方式与主轴部件110相似，本文便不再进行赘述。之所以设置桥洞112，是为了使得主轴部件110与尾架部件120不会封堵倾斜凹槽130的两端，进而方便后续清洁操作。

使用时，加工所产生的碎屑，将随着冷却液、润滑液等滴落到倾斜凹槽130内，而且由于倾斜凹槽130朝着箱门310方向倾斜，则混合有碎屑的废液将沿着倾斜凹槽130的倾斜方向流动；碎屑将集中堆叠在倾斜凹槽130的一侧。然后，在倾斜凹槽130靠近主轴部件110的一端设置吹气装置(图未示)，比如鼓风机等，吹气装置透过桥洞112向着倾斜凹槽130吹气，高压气体会吹动碎屑及废液流向倾斜凹槽130的另一侧，从而实现对倾斜凹槽130的清洁。同理，除了使用吹气装置外，工作人员还可以使用清洁工具(图未示)，比如毛刷等，直接对倾斜凹槽130进行清洁；同样的，工作人员仅需要从倾斜凹槽130的一端扫至另一端，倾斜凹槽130内流动的废液便会将碎屑一并带走，从而实现清洁方便。

优选的，如图3所示，倾斜凹槽130的一端设有收集斗140，收集斗140可拆卸地设于床身100上。清洁时，吹气装置或者清洁工具会促使倾斜凹槽130内的废液流动，流动的废液会将残留的碎屑一并带走，最后废液从倾斜凹槽130的一端流出，并落入收集斗140中。随后，工作人员将收集斗140从床身100上取下，并对其内废液进行处理。

作为优选的实施方式，如图2所示，箱门310上开设有观察窗311以及推拉把手312，箱门310通过滑轨(图未示)设于机箱300上。并且，机箱300上开设有操作窗320，操作窗320位置与主轴部件110相对应。使用时，工作人员可以透过观察窗311观察到倾斜凹槽130内碎屑堆积的情况，若碎屑堆积过多，工作人员便可以及时停机处理。而且，工作人员可以透过操作窗320对主轴部件110以及设于该处的吹气装置进行便捷操作，这样在进行细微调节和维修时会更加方便。

进一步地，工作台200通过治具210夹持零件，一般来说，为了确保治具210在加工过程中不会晃动，通常使用螺栓等方式对治具210进行固定，使得治具210在水平面上的x轴方向和y轴方向都可以得到限制。但是，传统的螺栓连接等方式使得治具210安装到工作台200上时操作繁琐，尤其是需要更换不同治具210时，常常需要花费较多时间。为此，本发明对工作台200做了特别设计，旨在方便治具210进行更换，减少更换所需时间，提高工作效率。

具体地，如图4及图5所示，工作台200包括台座220以及限位卡持部件400，治具210可拆卸地安装于台座220上，限位卡持部件400设于台座220上，限位卡持部件400用于锁止治具210。

其中，如图6所示，限位卡持部件400包括：基底410、偏摆杆420、滑杆430以及解锁杆440，偏摆杆420与解锁杆440转动设于基底410上，滑杆430滑动设于基底410上，且滑杆430与基底410之间设有复位弹性件450(如图7所示)。

如图6所示，偏摆杆420包括锁止端421以及推力端422，锁止端421上设有单向锁舌423以及卡持块424，治具210上开设有与单向锁舌423配合的锁槽211(如图9所示)，推力端422上设有弹性推力组件460；

滑杆430上设有多功能凸块431以及顶持板432，多功能凸块431与卡持块424配合实现锁止或解锁；

解锁杆440上设有解锁凸轮441，解锁凸轮441抵持或脱离于顶持板432。优选的，台座220上开设有避让槽201(如图5所示)，偏摆杆420发生偏转时，其推力端422或者单向锁舌423可以穿设避让槽201，从而与治具210的接触。

在本实施例中，如图6所示，多功能凸块431包括：锁合平面431a、引导斜面431b以及卡滞平面431c，引导斜面431处于锁合平面431a与卡滞平面431c之间，卡持块424与多功能凸块431配合，从而改变或限制偏摆杆420的偏摆角度。

优选的，如图6所示，弹性推力组件460包括顶推钉461以及伸缩弹性件462，推力端422上设有收容套筒425，顶推钉461通过伸缩弹性件462收容于收容套筒425内，且顶推钉461的末端滑动抵持于滑杆430上。

在本实施例中，如图6所示，基底410上设有绕转轴411以及限位环412，偏摆杆420设于绕转轴411上，且锁止端421及推力端422分别处于绕转轴411的两侧，偏摆杆420类似于跷跷板；并且，滑杆430可滑动地穿设于限位环412，限位环412起到限位引导的作用。

下面结合上述结构，对本发明的限位卡持部件400的工作原理进行阐述说明：

为了方便后续进行说明，将限位卡持部件400的变化过程分为三个状态，分别为：锁止状态、解锁状态以及预备状态，锁止状态表明治具210被锁止，解锁状态表明治具210可以被顺畅取出，预备状态表示限位卡持部件400处在准备上锁的阶段；

当限位卡持部件400处于锁止状态时，如图7所示，治具210被锁止在台座220内，此时，偏摆杆420的锁止端421与推力端422保持齐平。此刻，推力端422的单向锁舌423卡持于治具210的锁槽211内，卡持块424抵持在多功能凸块431的锁合平面431a上；且处在锁止端421的顶推钉461，在伸缩弹性件462的作用下抵持与滑杆430上，伸缩弹性件462处于压缩状态。在伸缩弹性件462的作用下，推力端422具有上升的趋势，即偏摆杆420具有顺时针偏摆的趋势(如图7所示)。但是由于卡持块424受到多功能凸块431的锁合平面431a的阻挡，则偏摆杆420无法偏转，限位卡持部件400处于锁止状态，治具210将被稳定锁止在台座220内；

解锁时，如图8所示，工作人员驱动解锁杆440顺时针转动，解锁凸轮441随着解锁杆440转动并抵持顶持板432，则在解锁凸轮441的推动下，滑杆430向左滑动，复位弹性件450被拉伸，直至卡持块424不再与锁合平面431a对齐抵持。此时，偏摆杆420便可以在伸缩弹性件462的作用下发生偏转，推力端422上升，锁止端421下降。则，处在锁止端421上的单向锁舌423便会脱离锁槽211，使得治具210被解锁，治具210可以被顺畅取出。此刻，由于治具210仍处在锁槽211内，则推力端422上升后会受到治具210的阻挡，使得推力端422上升的距离有限，即偏摆杆420偏转的角度有限。此刻，锁止端421的卡持块424与多功能凸块431的引导斜面431b对齐，卡持部件400处于解锁状态；

当取出治具210时，如图9所示，工作人员将治具210从台座220内抽出，则推力端422不再受到治具210的阻挡，推力端422可以继续上升一段距离，从而使得推力端422穿设避让槽201，探入到台座220内。与此同时，锁止端421再次下降，卡持块424与多功能凸块431的卡滞平面431c对齐。此时，如果工作人员撤去对解锁杆440的外力，则解锁杆440便不再抵持顶持板432，在复位弹性件450的作用力下，滑杆430具有向右滑动的趋势。但是，多功能凸块431的卡滞平面431c将与卡持块424相互抵持，进而使得滑杆430无法被拉动。此时的卡持部件400处于预备状态；

当插接新的治具210时，工作人员将治具210插入台座220内，限位卡持部件400由图9变化为图8，则治具210会压持到处在台座220内的推力端422，推力端422受压下降，偏摆杆420逆时针方向偏摆(如图8所示)，锁止端421上升，使得锁止端421的卡持块424与多功能凸块431的引导斜面431b接触。由于引导斜面431b为倾斜面，且滑杆430受到复位弹性件450的拉力，则滑杆430会再次向右滑动，使得卡持块424越过引导斜面431b，进而与锁合平面431a接触，如图7所示。此时，偏摆杆420再次逆时针方向偏摆，锁止端421上升，单向锁舌423进入治具210的锁槽211中，限位卡持部件400自动变化为锁止状态。

也就是说，限位卡持部件400从锁止状态变化为解锁状态时，需要人为转动解锁杆440；而当治具210被取出后，限位卡持部件400会从解锁状态自动变化为预备状态；并且，在新的治具210插接后，限位卡持部件400会从预备状态自动变化为锁止状态。这样，工作人员仅需要在解锁时对限位卡持部件400进行操作，且操作方法简单；而更换治具210时，限位卡持部件400可以自动上锁，不需要工作人员进行操作，从而提高了工作效率，减少了操作时间。

要说明的是，本发明的限位卡持部件400具备有以下特点：

其一，限位卡持部件400只有在治具210插接到位后才会锁止。具体地，偏摆杆420的推力端422处在台座220内较为深入的位置，只有当治具210插接到位后，治具210才能接触并压持到推力端422。此时，限位卡持部件400才能从预备状态变化为锁止状态，并最终变化到锁止状态，将治具210卡持锁止；如果治具210没有插接到位，则治具210便无法压持推力端422，限位卡持部件400的状态也不会发生变化；

其二，限位卡持部件400具有防误触(防止误解锁)的功能。具体地，在不受外力的情况下，当卡持块424与引导斜面431b接触时，在复位弹性件450的拉力作用下，卡持块424可以越过引导斜面431b，并与锁合平面431a接触，即不受外力时，限位卡持部件400能够自行从解锁状态变化为锁止状态。因此，在解锁时，工作人员驱动解锁杆440后，需要一只手保持解锁杆440不动，另一只手将治具210抽出，这样才能顺利将治具210取出；如果工作人员驱动解锁杆440后，立刻撤去了外力，则限位卡持部件400会自行变化会锁止状态，进而将治具210锁止。如此，便可以确保在没有外力介入的情况下，治具210始终处于锁止状态，从而防止了误解锁的情况发生；

其三，基于上述两点，由于推力端422处在台座220内较为深入的位置，工作人员在将治具210抽出时，只需要将治具210部分抽出，则推力端422便不再受到治具210的压持，且可以探入台座220内，即限位卡持部件400可以变化为预备状态。此时，便可以卸去对解锁杆440施加的外力，工作人员不需要再单手拧动解锁杆440，而是可以双手协作将治具210取出。这样，有利于减小单手操作带来的危险；

其四，在图7所示的状态下，多功能凸块431顶持于卡持块424上，这样的顶持结构可以使得推力端422的单向锁舌423非常稳定地卡持于治具210的锁槽211内，治具210在移动的过程中不容易发生脱落。

在本实施例中，如图4所示，台座220上设有限位引导轨221，治具210上设有引导凸棱212，引导凸棱212滑动卡持于限位引导轨221内，治具210上设有推拉握把213。通过引导凸棱212与限位引导轨221的配合，使得治具210在水平x轴方向上受到限制；而限位卡持部件400锁止后，治具210在水平y轴方向上也受到限制，如此，治具210便无法在水平方向上滑动，进而保证了加工精度。

在其中一个实施例中，如图6所示，解锁杆440上开设有钥匙孔442，限位卡持部件400包括与钥匙孔442配合的解锁钥匙工具(图未示)。工作人员只有使用专用的解锁钥匙工具，才能驱动解锁杆440旋转，这样便可以防止无关人员对限位卡持部件400进行解锁操作。

综上所述，本发明的应用于智能制造装备产业的数控机床10在加工后能够方便清洁，从而提高工作效率，减小工作人员的工作负担。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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 (8)

1.一种应用于智能制造装备产业的数控机床，其特征在于，包括：床身、工作台以及机箱；所述工作台可滑动地设于所述床身上，所述床身上设有主轴部件以及尾架部件，所述机箱套设于所述床身外侧，所述机箱上设有可滑动的箱门；

所述床身上开设有倾斜凹槽，所述倾斜凹槽朝着所述箱门方向倾斜，所述工作台、所述主轴部件与所述尾架部件均设于所述倾斜凹槽上方，所述工作台上设有治具；

所述工作台包括台座以及限位卡持部件，所述治具可拆卸地安装于所述台座上，所述限位卡持部件设于所述台座上，所述限位卡持部件用于锁止所述治具；所述限位卡持部件包括：基底、偏摆杆、滑杆以及解锁杆，所述偏摆杆与所述解锁杆转动设于所述基底上，所述滑杆滑动设于所述基底上，且所述滑杆与所述基底之间设有复位弹性件；所述偏摆杆包括锁止端以及推力端，所述锁止端上设有单向锁舌以及卡持块，所述治具上开设有与所述单向锁舌配合的锁槽，所述推力端上设有弹性推力组件；所述滑杆上设有多功能凸块以及顶持板，所述多功能凸块与所述卡持块配合实现锁止或解锁；所述解锁杆上设有解锁凸轮，所述解锁凸轮抵持或脱离于所述顶持板；

所述多功能凸块包括：锁合平面、引导斜面以及卡滞平面，所述引导斜面处于所述锁合平面与所述卡滞平面之间，所述卡持块与所述多功能凸块配合，从而改变或限制所述偏摆杆的偏摆角度。

2.根据权利要求1所述的应用于智能制造装备产业的数控机床，其特征在于，所述主轴部件包括固定架，所述固定架的脚架通过螺栓固设于所述倾斜凹槽的槽壁上，且所述固定架与所述倾斜凹槽之间形成桥洞。

3.根据权利要求1所述的应用于智能制造装备产业的数控机床，其特征在于，所述箱门上开设有观察窗以及推拉把手，所述箱门通过滑轨设于所述机箱上；所述机箱上开设有操作窗，所述操作窗位置与所述主轴部件相对应。

4.根据权利要求1所述的应用于智能制造装备产业的数控机床，其特征在于，所述倾斜凹槽的一侧设有收集斗，所述收集斗可拆卸地设于所述床身上。

5.根据权利要求1所述的应用于智能制造装备产业的数控机床，其特征在于，所述弹性推力组件包括顶推钉以及伸缩弹性件，所述推力端上设有收容套筒，所述顶推钉通过所述伸缩弹性件收容于所述收容套筒内；所述顶推钉的末端滑动抵持于所述滑杆上。

6.根据权利要求1所述的应用于智能制造装备产业的数控机床，其特征在于，所述基底上设有绕转轴以及限位环，所述偏摆杆设于所述绕转轴上，且所述锁止端及所述推力端分别处于所述绕转轴的两侧；所述滑杆可滑动地穿设于所述限位环。

7.根据权利要求1所述的应用于智能制造装备产业的数控机床，其特征在于，所述解锁杆上开设有钥匙孔，所述限位卡持部件包括与所述钥匙孔配合的解锁钥匙工具。

8.根据权利要求1所述的应用于智能制造装备产业的数控机床，其特征在于，所述台座上设有限位引导轨，所述治具上设有引导凸棱，所述引导凸棱滑动卡持于所述限位引导轨内，所述治具上设有推拉握把。

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