CN116551431A - 多面方箱工作模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数控加工设备领域，公开了多面方箱工作模块，包括零点夹具、工作台和与工作台可拆卸连接的方箱座，所述方箱座上设置有与零点夹具可拆卸连接的安装组件，方箱座的外表面固定套设有壳体，壳体的内部设置有用于驱动安装组件沿着方箱座移动的调节组件；转动调节组件可实现安装组件基于方箱座的高度调节。本发明通过安装组件、壳体和调节组件等之间的配合，既形成五个立体工作面装夹更多的工件进行不同面的同时加工，也可实现不同设备之间快速复位装夹，还可以使得安装组件和工件的位置进一步调整，以更好地与数控加工设备以及工件不同的加工状态相适配，整体结构紧凑占用空间小，操作方便实用性更高。

Description

多面方箱工作模块

技术领域

本发明涉及数控加工设备技术领域，特别涉及多面方箱工作模块。

背景技术

随着数控加工设备的普及，设计的加工零件趋于更复杂的结构和更高的形位尺寸精度要求。而方箱是一种用于数控加工设备中常见的基础设备，可以用于辅助三轴机床获得多面加工的能力，如用于垫高、测量等。

如中国专利公开号CN206588615U，公开了名为多面方箱工作台组模块，包含底板以及安装其上的方箱本体，方箱本体通过标准销钉定位于底板上并由螺丝锁紧固定，前工装板通过定位销定位于方箱本体的前侧面，左工装板通过定位销定位于方箱本体的左侧面，右工装板通过定位销定位于方箱本体的右侧面，上工装板通过定位销定位于方箱本体的上顶面。可一次装夹四个不同加工平面，实现不同设备之间快速复位装夹，每个工作台面有等距分布的台阶孔，满足产品快速定位装夹。

该申请通过多个工装板与方箱本体形成固定连接来完成工件定位，使得工件在定位后无法再相对于方箱本体做出位置调节，无法满足工件不同加工状态的实际需求，存在一定的使用局限性。

因此，有必要提供一种多面方箱工作模块解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多面方箱工作模块，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，设计一种工件可相对于方箱本体快速安装，且安装后还可以调整位置的多面方箱工作模块。

基于上述思路，本发明提供如下技术方案：多面方箱工作模块，包括零点夹具、工作台和与工作台可拆卸连接的方箱座，所述方箱座上设置有与零点夹具可拆卸连接的安装组件，方箱座的外表面固定套设有壳体，壳体的内部设置有用于驱动安装组件沿着方箱座移动的调节组件；转动调节组件可实现安装组件基于方箱座的高度调节。

作为本发明的进一步方案：所述调节组件包括转动安装在壳体内的四个连接杆和与壳体螺纹连接的驱动杆，驱动杆插入其中一个连接杆内且与该连接杆呈键轴式装配，连接杆的两端均固定安装有锥齿轮且相邻两个锥齿轮之间传动连接，连接杆的外表面固定安装有平齿轮，平齿轮传动连接有用于带动安装组件移动的齿条。

作为本发明的进一步方案：所述齿条与方箱座之间呈贴合设置，齿条的顶部设置有用于托起安装组件的底座。

作为本发明的进一步方案：所述安装组件为一体成型且与底座顶面贴合的罩壳，罩壳倒扣在方箱座的顶部并与方箱座呈可拆卸连接，罩壳的表面贯穿开设有与零点夹具适配的若干个装配孔。

作为本发明的进一步方案：所述安装组件由顶工位板和侧工位板组成，侧工位板呈环形设计且其与底座的顶面贴合，顶工位板与侧工位板活动贴合。

作为本发明的进一步方案：所述顶工位板和侧工位板均由若干个隔板组成，若干个隔板之间通过弹力带形成相互贴合状态，所有隔板的底面均与底座的顶面相抵；顶工位板对应的若干个隔板通过弹力带和方箱座顶面形成平面状态，侧工位板对应的若干个隔板通过弹力带和方箱座侧面形成环形状态。

作为本发明的进一步方案：所述隔板的两侧沿上下方向贯穿开设有的竖孔，竖孔的内部滑动安装有由底座支撑的滑块，弹力带的两端分别与两个隔板上的对应滑块固定连接。

作为本发明的进一步方案：所述隔板或部分隔板的表面沿长度方向贯穿开设有与零点夹具适配的若干个装配孔。

作为本发明的进一步方案：若干个所述隔板的宽度尺寸设置成不相等状态。

作为本发明的进一步方案：其中一部分所述装配孔基于隔板的宽度方向呈对中设置，另一部分装配孔基于隔板的宽度方向呈偏中设置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过安装组件、壳体和调节组件等之间的配合，形成五个立体工作面可一次装夹更多的工件进行不同面加工，达到多个加工平面同时加工，减少设备投入并替代了部分多轴设备需求。同时可作为标准化制造单元的延伸模块，实现不同设备之间快速复位装夹，实现多工位一个工序的单件流加工方案，缩短产品的流转周期和管理成本。而且还可以使得安装组件和工件的位置进一步调整，以更好地与数控加工设备以及工件不同的加工状态相适配，整体结构紧凑占用空间小，操作方便实用性更高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1为本发明的整体结构立体图；

图2为本发明的方箱座和壳体结构示意图；

图3为本发明的侧工位板和顶工位板结构示意图；

图4为本发明的壳体和调节组件结构示意图；

图5为本发明的壳体内部结构俯视图；

图6为图5中A处结构放大图；

图7为本发明的隔板和底座结构示意图；

图8为本发明的滑块和弹力带结构示意图；

图9为本发明的隔板和装配孔结构示意图；

图10为本发明隔板和偏中装配孔的结构示意图；

图11为本发明的隔板和长板结构示意图。

图中：1、方箱座；2、工作台；3、安装组件；4、零点夹具；5、壳体；6、调节组件；7、装配孔；301、侧工位板；302、顶工位板；3011、隔板；3012、弹力带；3013、滑块；3014、竖孔；3015、长板；601、连接杆；602、驱动杆；603、锥齿轮；604、平齿轮；605、齿条；606、底座。

具体实施方式

实施例一：

请参阅图1至图4，本发明实施例提供一种多面方箱工作模块，主要用于实现零点夹具4在装配后位置的对应调整，该工作模块包括工作台2，工作台2的上方通过螺栓可拆卸安装有方箱座1，方箱座1的外表面设置有安装组件3，安装组件3布置在方箱座1的顶面和四个侧面上形成五个工作面，安装组件3上通过螺栓可拆卸连接有零点夹具4。

进一步的，方箱座1的外表面固定套设有壳体5，壳体5的内部设置有用于驱动安装组件3移动的调节组件6，通过转动调节组件6即可带动安装组件3基于方箱座1移动。

本实施例中，工作台2、方箱座1和零点夹具4均为现有的成熟技术，在这里不做详细说明。在使用时将工件装至对应的零点夹具4上即可继续加工。

请参阅图1至图6，在本实施例中，优选的：调节组件6包括转动安装在壳体5内的四个连接杆601和与壳体5螺纹连接的驱动杆602，驱动杆602插入其中一个连接杆601内且与连接杆601呈键轴式装配，即驱动杆602还可基于对应的连接杆601内部移动，且可以带动对应连接杆601同步转动。为了实现对驱动杆602的方便使用，驱动杆602位于壳体5外部的端部突出形成把手状，同时驱动杆602也可以设置多个且分别位于不同方向，使得在任意位置均可以实现快速调节。

为了实现所有连接杆601的同步转动，相邻两个连接杆601之间传动设置有锥齿轮603，锥齿轮603固定安装在连接杆601的外表面，可使得所有连接杆601之间形成同步转动。

为了实现连接杆601的转动可带动安装组件3的移动，在连接杆601的外表面还固定安装有平齿轮604，平齿轮604上还传动连接有用于带动安装组件3移动的齿条605，齿条605基于平齿轮604呈竖直排列，在随着平齿轮604转动时可带动安装组件3在上下方向上移动。且齿条605呈贴合方箱座1设置，可避免齿条605的脱落。

本实施例中，连接杆601分别位于壳体5的四个侧面，使得平齿轮604和齿条605也同样布置，使得在对于安装组件3的升降时更加平衡稳定。

进一步的，安装组件3可以为一个一体成型的罩壳，罩壳倒扣在方箱座1的顶部，且罩壳的底部与齿条605形成固定连接/滑动连接或相抵状态，均可以使得齿条605带动罩壳移动。当然，罩壳也可以通过螺栓与方箱座1形成相对固定。

另外，安装组件3还可以为一个顶工位板302和一个侧工位板301，侧工位板301呈环形状态且其与齿条605之间的关系与罩壳类似，即同样可以为固定连接/滑动连接或相抵状态，而顶工位板302可以与侧工位板301固定连接/贴合相抵状态，当为相抵状态时如图3所示，在侧工位板301和顶工位板302的对应边均设置有倒角，通过倒角使得顶工位板302可以落到侧工位板301上。

其中，顶工位板302还可以如图4所示位于侧工位板301的内部，此时顶工位板302则由方箱座1形成支撑，此时侧工位板301在齿条605带动下的移动不会带动顶工位板302移动。

在上述结构中，罩壳、顶工位板302和侧工位板301的表面均开设有与零点夹具4尺寸适配的装配孔7，装配孔7配合安装组件3的设计形成五个立体工作台2面，可一次装夹五个工件。

使用时，首先将方箱座1通过螺栓固定安装于工作台2上，形成模块基础；然后将五个零点夹具4分别贴平在安装组件3的五个面上，并通过螺栓固定；最后将安装组件3安置到方箱座1上完成整体安装，后续可根据实际需要，将工件装在对应面的零点夹具4上。在此过程中，可以转动驱动杆602通过锥齿轮603和连接杆601带动齿轮转动，齿轮在转动时通过齿条605带动安装组件3基于方箱座1移动，使得工件的位置可以进一步调整。

综上所述，通过驱动杆602、连接杆601、安装组件3和齿条605等结构的配合，形成五个立体工作面可一次装夹更多的工件进行不同面加工，达到多个加工平面同时加工，减少设备投入并替代了部分多轴设备需求。同时可作为标准化制造单元的延伸模块，可实现不同设备之间快速复位装夹，实现多工位一个工序的单件流加工方案，缩短产品的流转周期和管理成本。而且还可以使得安装组件3和工件的位置进一步调整，以更好地与数控加工设备以及工件不同的加工状态相适配，整体结构紧凑占用空间小，操作方便实用性更高。

实施例二：

请参阅图1至图8，在实施例一的基础上，为了进一步实现零点夹具4装配位置的调整，对安装组件3做出了改进：此时安装组件3仍采用顶工位板302和侧工位板301的形式，但是顶工位板302和侧工位板301均由若干个依次贴合的隔板3011组成，若干个隔板3011之间通过弹力带3012形成相互贴合状态，侧工位板301在隔板3011和弹力带3012的作用下同样形成环形，而装配孔7即开设在隔板3011上。

进一步的，在方箱座1的四个角处开设有面，使得侧工位板301的隔板3011在形成环形后还可以沿着方箱座1的侧面移动，在移动时隔板3011的底部即沿着底座606的顶面，可持续保证支撑效果且还可以实现侧工位板301上装配孔7沿方箱座1侧面的水平调节，进而使得零点夹具4的位置也得到改变。

为了保证对安装组件3的支撑效果，齿条605的顶部还可以设置一个底座606，底座606可以与齿条605固定连接或可拆卸连接或滑动连接，底座606的长度尺寸与侧工位板301对应侧面的长度尺寸相适配，进而可以对某一侧的所有隔板3011形成稳定支撑。同时，底座606同样适配罩壳、侧工位板301和顶工位板302的使用。

请参阅图1至图11，在本实施例中，优选的：隔板3011的两侧沿上下方向贯穿开设有的竖孔3014，竖孔3014的内部滑动安装有滑块3013，滑块3013放入竖孔3014内后可下降，此时滑块3013由底座606完成支撑；弹力带3012的两端即与两个隔板3011上对应侧的滑块3013固定连接，使得滑块3013在竖孔3014内上下移动时可带动弹力带3012同步移动。

在上述结构中，如图9所示，隔板3011的长度保持一致而其宽度可以设置成不等，此时通过隔板3011的不同排列组合可以使得两列装配孔7之间的间距发生改变，可以改变零点夹具4的初始装配位置。

进一步的，如图10所示，装配孔7在隔板3011上的可以设置在隔板3011沿宽度方向的中心处，也可以设置偏离隔板3011沿宽度方向的中心，使得隔板3011不同的排列组件，可使得两列装配孔7之间的间距得到进一步的改变，可以进一步改变零点夹具4的初始装配位置。

再进一步的，如图11所示，装配孔7也可以开设在部分隔板3011上，使得剩余部分隔板3011处于闲置状态，闲置状态的隔板3011即为长板3015，此时通过长板3015和隔板3011不同的排列组件，可使得两列装配孔7之间的间距得到更进一步的改变，可更进一步改变零点夹具4的初始装配位置。

使用时，通过驱动杆602和连接杆601等结构可以形成不同工作面并调整对应高度，该部分工作过程和效果与实施例一中相同，在此不重复赘述。区别在于：在设置安装组件3时，可以将隔板3011或长板3015沿上下方向抽出，并重新插入不同的隔板3011，使得相邻两列装配孔7之间的间距发生改变；重新装配后的安装组件3仍位于底座606上形成有效支撑，且基于方箱座1沿水平方向上还可沿着底座606的顶面移动，即使得装配孔7在间距改变的基础上还可以形成水平调节，配合齿条605和底座606还可以形成上下调节，进而可以适配不同的零点夹具4和工件装配。

需要说明的是，侧工位板301的对应设计同样适用在顶工位板302上，使得方箱座1顶部的装配孔7也具有可以调节至不同位置的效果。

实施例一中，通过齿条605和连接杆601等结构可以实现安装组件3在上下方向上的高度调节，但是安装组件3在水平方向上的位置固定，无法适配更多的零点夹具4和工件，存在一定的使用局限性。

相比于实施例一，通过隔板3011、弹力带3012、滑块3013和底座606等结构的配合，将侧工位板301设计成多段式且依次保持贴合，落在底座606上可以适配方箱座1的安装，在底座606驱动下仍可以保持上下调节的效果，同时还可以沿着方箱座1外转动形成装配孔7的水平调节；初始时隔板3011和长板3015不同的排列组合，以及装配孔7相对于隔板3011的中心和偏心设计，使得上下调节和水平调节的效果得到进一步放大，进一步适配不同的零点夹具4和工件以及不同的工作状态。整体方案与侧工位板301的设置结合在一起，使得装配孔7可以基于方箱座1的侧面达到更多的位置，调节无极化且适用性更强。

实施例三：

请参阅图1至图11，在实施例二的基础上，为了更进一步实现零点夹具4装配位置的调整，对齿条605做出了改进：齿条605与底座606被配置成滑动连接，即齿条605可沿着底座606的底面往复滑动，在底座606与齿条605之间固定安装有呈倾斜设置的弹簧（图中未示出）。当弹簧朝一侧倾斜时，可使得齿条605被限定在底座606的中心位置处，当弹簧朝另一侧倾斜时，可使得齿条605被限定在远离底座606的中心位置处。

其中齿条605相对于底座606的滑动，可通过T形槽或燕尾槽等方式实现，可使得齿条605与平齿轮604从脱离状态和啮合状态来回切换，进而使得某一侧的隔板3011或长板3015不再移动。

使用时，通过驱动杆602和连接杆601等结构可以形成不同工作面并调整装配孔7的上下高度，通过隔板3011和弹力带3012等结构可以调整装配孔7的水平位置并提供不同的初始状态，该部分工作过程和效果与实施例二中相同，在此不重复赘述。区别在于：在排列完隔板3011和长板3015后，还可以沿着底座606的底面对应移动齿条605，使得齿条605与对应的平齿轮604脱离，并在倾斜至另一侧的弹簧作用下形成限位；后续转动驱动杆602使得连接杆601和平齿轮604的转动时，不会带动移动后的齿条605发生升降，进而可以控制不同面隔板3011和长板3015的升降，而在滑块3013和弹力带3012的作用下使得不同面隔板3011和长板3015的移动，相互之间又不会受到影响。

需要说明的是，本实施例中滑块3013与竖孔3014之间的摩擦力需要设置的较小，二者之间的较光滑状态有利于其中一个隔板3011相对于另一个隔板3011在上下方向上发生移动。同时，搭配多个驱动杆602的设计可使得不同方向的自主调节更加方便。

实施例二中，通过隔板3011和滑块3013等结构可以调整装配孔7的水平位置，但是对于隔板3011和长板3015的调节是四个方向同步的，无法实现不同方向的自主调节，进而也无法满足工件的不同加工状态需求，存在一定的使用局限性。

相比于实施例二，通过隔板3011、底座606、齿条605和弹簧等结构的配合，在不影响隔板3011上下高度调节和水平调节的基础上，可控制不同方向的隔板3011/长板3015发生升降，无需使得所有的隔板3011/长板3015同步升降，使得零点夹具4的装配位置得到进一步改变，更进一步满足工件不同加工状态的需求。整体方案与底座606和齿条605设置结合在一起，基于隔板3011相对于滑块3013的可滑动脱离状态，达到了不同方向升降的自主调节，满足了实际使用中的更多需求。

Claims (10)

1.多面方箱工作模块，包括零点夹具、工作台和与工作台可拆卸连接的方箱座，其特征在于，所述方箱座上设置有与零点夹具可拆卸连接的安装组件，方箱座的外表面固定套设有壳体，壳体的内部设置有用于驱动安装组件沿着方箱座移动的调节组件；转动调节组件可实现安装组件基于方箱座的高度调节。

2.根据权利要求1所述的多面方箱工作模块，其特征在于，所述调节组件包括转动安装在壳体内的四个连接杆和与壳体螺纹连接的驱动杆，驱动杆插入其中一个连接杆内且与该连接杆呈键轴式装配，连接杆的两端均固定安装有锥齿轮且相邻两个锥齿轮之间传动连接，连接杆的外表面固定安装有平齿轮，平齿轮传动连接有用于带动安装组件移动的齿条。

3.根据权利要求2所述的多面方箱工作模块，其特征在于，所述齿条与方箱座之间呈贴合设置，齿条的顶部设置有用于托起安装组件的底座。

4.根据权利要求3所述的多面方箱工作模块，其特征在于，所述安装组件为一体成型且与底座顶面贴合的罩壳，罩壳倒扣在方箱座的顶部并与方箱座呈可拆卸连接，罩壳的表面贯穿开设有与零点夹具适配的若干个装配孔。

5.根据权利要求3所述的多面方箱工作模块，其特征在于，所述安装组件由顶工位板和侧工位板组成，侧工位板呈环形设计且其与底座的顶面贴合，顶工位板与侧工位板活动贴合。

6.根据权利要求5所述的多面方箱工作模块，其特征在于，所述顶工位板和侧工位板均由若干个隔板组成，若干个隔板之间通过弹力带形成相互贴合状态，所有隔板的底面均与底座的顶面相抵；顶工位板对应的若干个隔板通过弹力带和方箱座顶面形成平面状态，侧工位板对应的若干个隔板通过弹力带和方箱座侧面形成环形状态。

7.根据权利要求6所述的多面方箱工作模块，其特征在于，所述隔板的两侧沿上下方向贯穿开设有的竖孔，竖孔的内部滑动安装有由底座支撑的滑块，弹力带的两端分别与两个隔板上的对应滑块固定连接。

8.根据权利要求6或7所述的多面方箱工作模块，其特征在于，所述隔板或部分隔板的表面沿长度方向贯穿开设有与零点夹具适配的若干个装配孔。

9.根据权利要求8所述的多面方箱工作模块，其特征在于，若干个所述隔板的宽度尺寸设置成不相等状态。

10.根据权利要求9所述的多面方箱工作模块，其特征在于，其中一部分所述装配孔基于隔板的宽度方向呈对中设置，另一部分装配孔基于隔板的宽度方向呈偏中设置。