CN117047496A - 一种操作便捷的数控转台 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种操作便捷的数控转台，包括底座、转盘、转盘驱动机构以及夹具模块，所述转盘与底座转动连接，所述转盘驱动机构设在底座上并驱动转盘转动，所述夹具模块包括固定盘、安装盘、夹爪以及驱动机构，所述固定盘安装在转盘上，所述安装盘连接在固定盘上，所述安装盘上设有活动槽，安装盘的内部设有与活动槽连通的导向槽，所述夹爪的上端与安装盘通过第一转轴转动连接，夹爪的下端伸入活动槽内，所述驱动机构设在导向槽内并驱动夹爪绕第一转轴摆动。本发明能够驱动各调节板同步运动，从而带动各夹爪摆动来夹紧工件，操作更加便捷，夹紧工件更加快速高效。

Description

一种操作便捷的数控转台

技术领域

本发明涉及数控转台技术领域，具体涉及的是一种操作便捷的数控转台。

背景技术

随着数控控制技术的发展，加工中心配备数控转台组成的具备多轴加工能力的组合设备被越来越多的应用在精密机械加工领域。数控转台是一种重要的机床附件，主要应用在加工中心和数控镗铣床等设备上，从而实现更为复杂和精密的零件的加工。

现有的数控转台一般在转盘上设置有夹具，方便在加工中心加工过程中对工件进行夹紧固定，然而现有的数控转台上的夹具均为独立设置，在夹紧工件时需要人工单独对每个夹具进行夹紧设置，不仅操作非常繁琐，而且费时费力，影响加工效率。此外，每个夹爪的夹紧力不同，在加工过程中可能出现工件受力不均震动偏移的状况。

有鉴于此，本申请人针对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种操作便捷的数控转台,能够有效解决上述技术问题。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种操作便捷的数控转台，包括底座、转盘、转盘驱动机构以及夹具模块，所述转盘与底座转动连接，所述转盘驱动机构设在底座上并驱动转盘转动，所述夹具模块包括固定盘、安装盘、夹爪以及驱动机构，所述固定盘安装在转盘上，所述安装盘连接在固定盘上，所述安装盘上设有活动槽，安装盘的内部设有与活动槽连通的导向槽，所述夹爪的上端与安装盘通过第一转轴转动连接，夹爪的下端伸入活动槽内，所述驱动机构设在导向槽内并驱动夹爪绕第一转轴摆动。

进一步的，所述驱动机构包括调节板、转接件、连接杆以及驱动组件，所述调节板设在导向槽内，调节板的上表面与导向槽的上槽壁之间具有间隙，调节板的两端分别设有连接槽，所述转接件的一端与连接槽活动连接且另一端与夹爪的下端铰接，所述连接杆水平设置，连接杆轴线延伸方向与调节板的左右方向相互垂直，连接杆的后端沿调节板的中心线穿过，连接杆上设有锁紧块，所述锁紧块设在调节板的前后两侧用于对调节板的位置进行固定，连接杆的前端与驱动组件连接，驱动组件带动连接杆沿轴线方向前后移动。

进一步的，所述转接件包括第一接头、第二接头以及转接轴，所述第一接头的前端设有第一条形孔，所述连接槽内设有第二转轴，所述第二转轴穿过第一条形孔内活动连接，所述第一接头的后端套设在转接轴的前端转动连接，所述第二接头的前端套设在转接轴的后端转动连接，所述转接轴的后端与夹爪的下端铰接。

进一步的，所述驱动组件包括驱动板、驱动轴和第一电机，所述安装盘底部还设有驱动槽以及供驱动轴穿过的通孔，所述驱动板对称设置在驱动槽内滑动，所述驱动轴穿过两侧的驱动板，驱动轴与驱动板螺纹连接，且两侧驱动板上配合的螺纹段的螺旋方向相反，所述第一电机安装在安装盘上，第一电机的动力输出端与驱动轴连接，所述驱动板的两侧设有容置槽，容置槽的上下表面开设有第二条形孔，所述连接杆的前端设有连接头，所述连接头嵌入容置槽内滑动连接，所述连接头的上表面和下表面设有圆柱销，所述圆柱销与第二条形孔滑动配合。

进一步的，所述安装盘内设有与连接杆配合的导向孔。

进一步的，所述调节板设有四个，调节板环绕安装盘的中轴线均匀分部设置，所述驱动轴的轴线与连接杆的轴线之间的夹角为45度。

进一步的，所述夹爪的上端设有向前凸出的夹紧部，夹紧部的下表面设有防滑橡胶垫。

进一步的，所述转盘驱动机构包括蜗杆、蜗轮以及第二电机，所述蜗轮安装在转盘的下端，所述蜗杆与底座转动连接，所述蜗杆和蜗轮相互啮合连接，所述第二电机安装在底座上，第二电机与蜗杆之间通过皮带轮机构传动连接。

与现有技术相比，有益效果在于，本发明工作时，通过驱动组件带动各调节板同步运动，从而带动各夹爪摆动来夹紧工件，操作更加便捷，夹紧工件更加快速高效。此外，同一调节板两端的夹爪在夹紧工件的过程中，调节板能够根据工件的表面的高低情况进行自适应摆动调节，使得两侧的夹爪都能紧密夹紧工件，并且工件受到的夹紧力更加均匀，继而进一步提升工件的夹紧牢固性。

附图说明

图1为本发明的外形结构立体图。

图2为模具模块的结构立体示意图。

图3为夹爪与调节板连接的结构剖视图。

图4为安装盘的剖面结构仰视图。

图5为转盘驱动机构的剖面结构示意图。

图6为图5中A区域的局部放大图。

图7为图5中B区域的局部放大图。

图中：

底座1、第一安装孔11、第二安装孔12、限位槽121、

第三安装孔13、第一轴承111、转盘2、固定盘31、安装盘32、活动槽321、导向槽322、驱动槽323、通孔324、夹爪33、

调节板34、连接槽341、转接件35、第一接头351、

第二接头352、转接轴353、连接杆36、连接头361、圆柱销362、驱动板37、容置槽371、第二条形孔372、驱动轴38、

第一电机39、第一转轴41、第二转轴42、蜗轮52、

第二电机51、蜗杆53、垫块531、锁紧螺母532、抵顶凸台533、油压缸54、油缸本体541、油缸盖542、活塞543、

第一轴承座55、压盖56、碟簧61、第二轴承座62、

定位凸部621、锁紧块63、导滑槽631、第二轴承64、

第三轴承65、轴承垫圈66、检测块67、安装座68、

距离检测器69。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

如图1-7所示，一种操作便捷的数控转台，包括底座1、转盘2、转盘驱动机构以及夹具模块，转盘2与底座1转动连接，转盘驱动机构设在底座1上并驱动转盘2转动，夹具模块包括固定盘31、安装盘32、夹爪33以及驱动机构，固定盘31通过螺钉可拆装的安装在转盘2上，安装盘32连接在固定盘31上，安装盘32与固定盘31之间通过螺钉锁固。安装盘32上设有活动槽321，安装盘32的内部设有与活动槽321连通的导向槽322，夹爪33的上端与安装盘32通过第一转轴41转动连接，夹爪33的下端伸入活动槽321内，驱动机构设在导向槽322内并驱动夹爪33绕第一转轴41摆动。

在本实施例中，驱动机构包括调节板34、转接件35、连接杆36以及驱动组件，调节板34设在导向槽322内，调节板34的上表面与导向槽322的上槽壁之间具有间隙，使得调节板34具有一定的摆动空间。调节板34的两端分别设有连接槽341，转接件35的一端与连接槽341活动连接且另一端与夹爪33的下端铰接，连接杆36水平设置，连接杆36轴线延伸方向与调节板34的左右方向相互垂直，连接杆36的后端沿调节板34的中心线穿过，使得调节板34与连接杆36转动连接，并且调节板34能够绕连接杆36的轴线进行摆动。连接杆36上设有锁紧块，锁紧块可通过螺纹锁固在连接杆36上，锁紧块设在调节板34的前后两侧面，并用于对调节板34的在连接杆36上的位置进行固定，连接杆36的前端与驱动组件连接，驱动组件带动连接杆36沿轴线方向前后移动。为了对连接杆36和调节板34移动进行导向，安装盘32内设有与连接杆36配合的导向孔。具体的，转接件35包括第一接头351、第二接头352以及转接轴353，第一接头351的前端设有第一条形孔，连接槽341内设有第二转轴42，第二转轴42穿过第一条形孔内活动连接，第一接头351的后端套设在转接轴353的前端转动连接，第二接头352的前端套设在转接轴353的后端转动连接，转接轴353的后端与夹爪33的下端铰接。使得调节板34在前后移动或者摆动的过程中都能够灵活驱动夹爪33进行摆动。采用上述结构后，驱动组件驱动连接杆36沿轴线方向移动，从而带动调节板34进行前后移动，调节板34在前后移动的过程中通过转接件35驱动夹爪33进行摆动，使得夹爪33能够夹紧或者松开工件。

在本实施例中，驱动组件包括驱动板37、驱动轴38和第一电机39，安装盘32底部还设有驱动槽323以及供驱动轴38穿过的通孔324，驱动板37对称设置在驱动槽323内滑动，驱动轴38穿过两侧的驱动板37，驱动轴38与驱动板37螺纹连接，且两侧驱动板37上配合的螺纹段的螺旋方向相反，第一电机39安装在安装盘32上，第一电机39的动力输出端与驱动轴38连接，驱动板37的两侧设有容置槽371，容置槽371的上下表面开设有第二条形孔372，连接杆36的前端设有连接头361，连接头361嵌入容置槽371内滑动连接，连接头361的上表面和下表面设有圆柱销362，圆柱销362与第二条形孔372滑动配合。具体的，本实施例中调节板34设有四个，调节板34环绕安装盘32的中轴线均匀分部设置，驱动轴38的轴线与连接杆36的轴线之间的夹角为45度。采用上述结构后，第一电机39驱动驱动轴38转动，从而控制驱动板37相互靠近或者远离，当驱动板37相互靠近时会带动调节板34朝向安装盘32内侧方向移动，当驱动板37相互远离时会带动调节板34朝向安装盘32的外侧方向移动，通过上述结构能够驱动各调节板34同步移动，从而实现对各夹爪33同步夹紧或者松开工件。

本发明的工作原理如下：

夹紧前，第一电机39控制驱动轴38正转，从而带动两侧的驱动板37相互靠近，驱动板37在相互靠近的过程中通过连接头361带动连接杆36沿着轴线向内移动，从而带动调节板34水平向安装盘32的内侧方向平移，调节板34在向内侧平移时驱动转接件35带动夹爪33的下端向前偏摆，使得夹爪33上端的夹紧部向后偏摆呈打开状态。

夹紧时，先将工件对准摆放在安装盘32上，然后第一电机39控制驱动轴38翻转，驱动两个驱动板37相互远离，驱动板37在远离的过程中通过连接头361推动各连接杆36沿着轴线向外侧方向移动，带动调节板34水平向安装盘32的外侧方向平移，调节板34向外移动的过程中通过转接件35带动夹爪33的下端向后偏摆，使得夹爪33上端的夹紧部向前摆动从而夹紧工件。

在夹紧工件的过程中，若同一调节板34上两侧夹爪33的夹紧部位不够平整，则在夹紧过程中，工件上表面较高一侧的夹爪33先夹紧工件，而工件上表面较低一侧的夹爪33还未夹紧工件，此时调节板34继续向后移动，由于较高一侧的夹爪33无法继续摆动，因此在转接件35的作用下，调节板34自适应摆动调节，使得调节板34在夹爪33夹紧的一侧向下摆动，而夹爪33未夹紧的一侧向上摆动，此时未夹紧的夹爪33在调节板34摆动和转接件35抵顶的作用下迅速摆动从而夹紧工件，使得同一调节板34上的两个夹爪33能够自适应调节夹紧工件。

与现有技术相比，有益效果在于，本发明工作时，通过驱动组件带动各调节板34同步运动，从而带动各夹爪33摆动来夹紧工件，操作更加便捷，夹紧工件更加快速高效。此外，同一调节板34两端的夹爪33在夹紧工件的过程中，调节板34能够根据工件的表面的高低情况进行自适应摆动调节，使得两侧的夹爪33都能紧密夹紧工件，并且工件受到的夹紧力更加均匀，继而进一步提升工件的夹紧牢固性。

更具体的，在本实施例中，转盘驱动机构包括蜗杆53、蜗轮52以及第二电机51，蜗轮52安装在转盘2的下端，蜗杆53与底座1转动连接，蜗杆53和蜗轮52相互啮合连接，第二电机51安装在底座1上，第二电机51与蜗杆53之间通过皮带轮机构传动连接。采用上述结构后，第二电机51带动蜗杆53转动，蜗杆53与蜗轮52啮合传动，从而带动转盘2进行转动。所述转盘驱动机构还包括油压补偿机构以及间隙补偿反馈机构，所述第二电机51具有负载记录系统，负载记录系统对涡轮与蜗杆之间的摩擦力进行检测和记录油压补偿机构和间隙补偿反馈机构分别安装在蜗杆33的两端，油压补偿机构包括油压缸54，油压缸54对蜗杆33施加沿轴向向内侧方向的压力F1，间隙补偿反馈机构包括碟簧61，碟簧61对蜗杆33施加沿轴向向内侧方向的压力F2。

在本实施例中，油压补偿机构还包括第一轴承座55和压盖56，底座1上设有第一安装孔11，第一轴承座55固定连接在第一安装孔11内，第一轴承座55内设有两个第一轴承111，第一轴承111之间设有隔环112，压盖56固定连接在第一轴承座55的端面上，压盖56对第一轴承111进行压紧固定，使得第一轴承111安装更加牢固，第一轴承111具体可采用滚针轴承，蜗杆33的端部伸入第一轴承座55内并与第一轴承111配合连接，使得蜗杆33连接更加牢固且转动更加平稳。

优选的，油压缸54包括油缸本体541、油缸盖542以及活塞543，油缸本体541安装在第一安装孔11的外侧壁上，油缸本体541内设有油腔，活塞543设在油腔内滑动连接，油缸盖542设在油缸本体541的侧壁上对油腔进行密封，蜗杆33上设有固定连接的垫块531，活塞543的端面与垫块531端面相互抵顶，采用上述结构后，通过对油腔内输入和输出液压油来控制活塞543的行程，活塞543向右移动时抵顶垫块531，从而带动蜗杆33向右移动实现蜗杆33的轴向调节。

优选的，间隙补偿反馈机构包括第二轴承座62、锁紧块63、第二轴承64、第三轴承65以及轴承垫圈66，底座1上设有相互连通的第二安装孔12和第三安装孔13，第二轴承座62套设在第二安装孔12内滑动连接，第二轴承64和第三轴承65安装在第二轴承座62内，第三轴承65设置在第二轴承64的左右两侧，具体的第二轴承64可使用滚针轴承，第三轴承65可使用推力球轴承，第三轴承65的靠外侧端面设有轴承垫圈66，蜗杆33上设有锁紧螺母532和抵顶凸台533，抵顶凸台533与靠外侧的轴承垫圈66抵顶，锁紧螺母532与靠内侧的轴承垫圈66抵顶，从而将蜗杆33与第二轴承座62固定连接在一起，锁紧块63安装在第三安装孔13内，碟簧61设在第二轴承座62与锁紧块63之间。

更优选的，第二轴承座62的外侧边设有向外凸起的定位凸部621，锁紧块63设有导滑槽631，第二轴承座62的端部伸入导滑槽631内滑动连接，碟簧61套设在第二轴承座62上，碟簧61的一端与定位凸部621抵顶且另一端锁紧块63的侧端面抵顶，碟簧61产生的作用力抵顶定位凸部621，从而对蜗杆33施加朝向内侧的压力，使蜗杆33达到受力平衡的状态。

优选的，第二安装孔12上开设有限位槽121，定位凸部621伸入限位槽121内滑动连接，限位槽121的侧壁能够与定位凸部621的侧壁抵顶，从而对第二轴承64套进行限位，

优选的，间隙补偿反馈机构还包括检测块67、安装座68和距离检测器69，检测块67安装在第二轴承座62上，检测块67设有检测凸部471，锁紧块63上设有供检测凸部471伸出同通孔，安装座68设在第三安装孔13的侧端面上，距离检测器69连接在安装座68上并对通孔内检测凸部471的右侧面进行感应检测，通过距离检测器69能够实时感应蜗杆33是否发生横向位移，通过距离检测器69可将位移信号反馈至控制系统，通过控制系统计算出蜗杆33需要继续移动的距离S2以及油压缸54所需增大的油压，并将油压信号反馈至油压缸54，使油压缸54增大压力。

本发明转台工作时，通过第二电机51的负载记录系统对涡轮32和蜗杆33之间的摩擦力进行记录和监控，当涡轮32和蜗杆33处于最佳位置时，第二电机51的负载记录系统显示的负载值为30％，负载记录系统设定警报值为25％和35％。当涡轮32和蜗杆33磨损时，蜗杆33会向右移动，此时存在两种情况：

情况一、当右侧碟簧的被压缩距离比较大时，蜗杆33受到左侧油压缸54的压力F1向右移动，蜗杆33与涡轮32的啮合部位紧密接触，大大增加了蜗杆33与涡轮32之间的摩擦力，此时负载记录系统显示的数值超过了35％，距离检测器记录检测块向右移动的距离S1。之后第二电机51发出警报，并将信号反馈至油压缸54，油压缸54进行逐步缓慢减压，使得F1缓慢减小，当右侧压缩后碟簧的弹力F2大于F1后，蜗杆33缓慢向左移动，在蜗杆33向左移动的过程中，涡轮32与蜗杆33之间啮合部位上的摩擦力逐渐降低，第二电机51负载也逐渐降低，当负载记录系统检测到涡轮32和蜗杆33之间的负载值恢复至30％时发出反馈信号至油压缸54，此时油压缸54停止减压，涡轮32和蜗杆33恢复至最佳位置。距离检测器记录检测块向左移动的距离S2，则蜗杆33实际移动的距离为S1-S2，之后按照涡轮32蜗杆33的设计原则，每移动1mm，涡轮32蜗杆33调节0.01mm间隙，将其实际移动距离转化为角度补偿，对转台进行自动化补偿。

情况二、当右侧碟簧的被压缩距离比较小时，蜗杆33受到左侧油压缸54的压力F1向右移动，蜗杆33与涡轮32的啮合部位并未充分接触，使得蜗杆33与涡轮32之间的摩擦力减小，此时负载记录系统显示的数值小于25％，距离检测器记录检测块向右移动的距离S1。之后第二电机51发出警报，并将信号反馈至油压缸54，油压缸54进行逐步缓慢增压，使得F1缓慢增大，蜗杆33缓慢向右继续移动，在蜗杆33向右移动的过程中，涡轮32与蜗杆33之间啮合部位上的摩擦力逐渐增大，第二电机51负载也逐渐增大，当负载记录系统检测到涡轮32和蜗杆33之间的负载值恢复至30％时发出反馈信号至油压缸54，此时油压缸54停止增压，涡轮32和蜗杆33恢复至最佳位置。距离检测器记录检测块向右继续移动的距离S2，则蜗杆33实际移动的距离为S1+S2，之后按照涡轮32蜗杆33的设计原则，每移动1mm，涡轮32蜗杆33调节0.01mm间隙，将其实际移动距离转化为角度补偿，对转台进行自动化补偿。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (8)

1.一种操作便捷的数控转台，其特征在于，包括底座、转盘、转盘驱动机构以及夹具模块，所述转盘与底座转动连接，所述转盘驱动机构设在底座上并驱动转盘转动，所述夹具模块包括固定盘、安装盘、夹爪以及驱动机构，所述固定盘安装在转盘上，所述安装盘连接在固定盘上，所述安装盘上设有活动槽，安装盘的内部设有与活动槽连通的导向槽，所述夹爪的上端与安装盘通过第一转轴转动连接，夹爪的下端伸入活动槽内，所述驱动机构设在导向槽内并驱动夹爪绕第一转轴摆动。

2.如权利要求1所述的一种操作便捷的数控转台，其特征在于，所述驱动机构包括调节板、转接件、连接杆以及驱动组件，所述调节板设在导向槽内，调节板的上表面与导向槽的上槽壁之间具有间隙，调节板的两端分别设有连接槽，所述转接件的一端与连接槽活动连接且另一端与夹爪的下端铰接，所述连接杆水平设置，连接杆轴线延伸方向与调节板的左右方向相互垂直，连接杆的后端沿调节板的中心线穿过，连接杆上设有锁紧块，所述锁紧块设在调节板的前后两侧用于对调节板的位置进行固定，连接杆的前端与驱动组件连接，驱动组件带动连接杆沿轴线方向前后移动。

3.如权利要求2所述的一种操作便捷的数控转台，其特征在于，所述转接件包括第一接头、第二接头以及转接轴，所述第一接头的前端设有第一条形孔，所述连接槽内设有第二转轴，所述第二转轴穿过第一条形孔内活动连接，所述第一接头的后端套设在转接轴的前端转动连接，所述第二接头的前端套设在转接轴的后端转动连接，所述转接轴的后端与夹爪的下端铰接。

4.如权利要求3所述的一种操作便捷的数控转台，其特征在于，所述驱动组件包括驱动板、驱动轴和第一电机，所述安装盘底部还设有驱动槽以及供驱动轴穿过的通孔，所述驱动板对称设置在驱动槽内滑动，所述驱动轴穿过两侧的驱动板，驱动轴与驱动板螺纹连接，且两侧驱动板上配合的螺纹段的螺旋方向相反，所述第一电机安装在安装盘上，第一电机的动力输出端与驱动轴连接，所述驱动板的两侧设有容置槽，容置槽的上下表面开设有第二条形孔，所述连接杆的前端设有连接头，所述连接头嵌入容置槽内滑动连接，所述连接头的上表面和下表面设有圆柱销，所述圆柱销与第二条形孔滑动配合。

5.如权利要求4所述的一种操作便捷的数控转台，其特征在于，所述安装盘内设有与连接杆配合的导向孔。

6.如权利要求5所述的一种操作便捷的数控转台，其特征在于，所述调节板设有四个，调节板环绕安装盘的中轴线均匀分部设置，所述驱动轴的轴线与连接杆的轴线之间的夹角为45度。

7.如权利要求1所述的一种操作便捷的数控转台，其特征在于，所述夹爪的上端设有向前凸出的夹紧部，夹紧部的下表面设有防滑橡胶垫。

8.如权利要求1所述的一种操作便捷的数控转台，其特征在于，所述转盘驱动机构包括蜗杆、蜗轮以及第二电机，所述蜗轮安装在转盘的下端，所述蜗杆与底座转动连接，所述蜗杆和蜗轮相互啮合连接，所述第二电机安装在底座上，第二电机与蜗杆之间通过皮带轮机构传动连接。