CN117140131A - 双主轴多模数控机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双主轴多模数控机床，涉及数控机床技术领域，工作台；两第一移动机构；两第二移动机构；两主轴；两夹持机构，夹持机构均包括两夹持组件，夹持组件包括固定板，固定板上开设有移动槽、翻转槽，移动槽内活动连接有两滑柱，两滑柱上固定连接有夹持板，夹持板上固定连接有三爪卡盘，三爪卡盘上转动连接有伸缩杆，伸缩杆上转动连接有连接板，伸缩杆固定连接有第一齿轮，三爪卡盘与连接板之间设置有第一弹簧，固定板上固定连接有第一齿条和第二齿条。通过驱动机构使两三爪卡盘相靠近的过程中，被动完成工件的换夹，以对工件先前被夹持的部分加工，并且在驱动机构的驱动下，完成工件的翻转，以便于对工件加工。

Description

双主轴多模数控机床

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，具体为一种双主轴多模数控机床。

背景技术

随着工业的发展，传统的单主轴机床已无法满足大批量零件的生产要求。大量机床公司为了满足大批量零件的生产需要，不断往双主轴，多主轴的方向发展；双主轴即具有两个主轴，两个主轴能够同时对两个零件进行同步、异步的加工，使得加工效率翻倍。

现有技术的不足之处在于：一、加工管状工件时，工件被夹持机构所夹持，只能对夹持机构夹持以外的部分进行加工，而被夹持机构夹持的部分则无法加工到，如需加工被夹持的部分，则需要人工将工件取下，再次进行装夹，使先前被夹持的部分露出被加工；二、夹持机构一般固定连接在机床的工作台上，从而无法对工件进行夹持翻转，对加工工件造成不便；例如，只能加工管状工件的周面，而无法使夹持机构翻转，以加工到工件的端面。

发明内容

本发明的目的是提供一种双主轴多模数控机床，以解决上述现有技术中的不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：双主轴多模数控机床，包括：

工作台；

两第一移动机构，其呈对称地设置在工作台上，两第一移动机构均包括第一滑台；

两第二移动机构，其分别设置在两第一滑台上，两第二移动机构均包括第二滑台；

两主轴，其分别设置在两第二滑台上；

两夹持机构，每一夹持机构均包括两个呈对称设置的夹持组件，每一夹持组件均包括固定连接在工作台上的固定板，固定板上开设有移动槽，以及与移动槽连通的翻转槽，移动槽内活动连接有两滑柱，两滑柱上共同固定连接有夹持板，其中一滑柱与移动槽的槽壁转动抵接的过程，驱使另一滑柱滑动连接在翻转槽内，夹持板上固定连接有三爪卡盘，三爪卡盘上转动连接有伸缩杆，伸缩杆上转动连接有连接板，伸缩杆的一端贯穿连接板并共轴固定连接有第一齿轮，三爪卡盘与连接板之间设置有第一弹簧，连接板上固定连接有滑杆，固定板上开设有夹持槽，以及同时与夹持槽、移动槽连通的弧槽，滑杆滑动连接在夹持槽和弧槽内，固定板上分别固定连接有第一齿条和第二齿条，且第一齿条和第二齿条的齿牙相对设置，第一齿条和第二齿条均与第一齿轮啮合配合；

驱动机构，其用于驱动同一夹持机构中的两三爪卡盘相互靠近，或者相互远离，并且驱动两三爪卡盘分别呈反向翻转90°。

进一步地，驱动机构包括分别转动连接在两夹持板上的转动座，两转动座上均滑动连接有驱动杆，两驱动杆上均固定连接有转动杆，两转动杆均转动连接在固定板上，两转动杆上均共轴固定连接有第二齿轮，工作台上固定连接有第一导轨，第一导轨上滑动连接有两第一滑块，两第一滑块上均固定连接有第三齿条，两第三齿条分别一一对应地与两第二齿轮啮合，两第一滑块共同螺接有双向丝杆，工作台上固定连接有第一电机，第一电机的输出端与双向丝杆共轴固定连接。

进一步地，还包括限位机构，限位机构包括限位块，限位块的顶部为斜面设置，固定板上开设有与夹持槽连通的限位槽，限位块滑动连接在限位槽内，限位块与限位槽之间设置有第二弹簧。

进一步地，第一移动机构包括固定连接在工作台上的底板，底板的顶部两侧均固定连接有第二导轨，两二导轨上共同与第一滑台滑动连接，底板上固定连接有第二电机，第二电机的输出端共轴固定连接有螺杆，螺杆与第一滑台螺接。

进一步地，翻转槽的形状为“弧形”。

进一步地，弧槽的圆心与翻转槽的圆心重合。

进一步地，弧槽的深度为移动槽深度的三分之一。

进一步地，夹持槽的形状为：“直角梯形”。

进一步地，第一弹簧为拉簧。

进一步地，第二弹簧为压簧。

在上述技术方案中，本发明提供的一种双主轴多模数控机床，通过驱动机构使滑柱在移动槽内滑动，带动两三爪卡盘相互靠近或者相互远离，两三爪卡盘相靠近的过程中，通过第一齿轮和第二齿条啮合，被动完成工件的从一三爪卡盘到另一三爪卡盘的换夹，以对工件先前被夹持的部分加工，并且在两三爪卡盘相远离后，在驱动机构的驱动下，能够完成工件的翻转，以便于对工件加工。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的第一移动机构、第二移动机构、主轴结构示意图；

图3为本发明实施例提供的第一移动机构结构示意图；

图4为本发明实施例提供的夹持机构、驱动机构结构示意图；

图5为本发明实施例提供的夹持组件结构示意图；

图6为本发明实施例提供的夹持组件结构示意图；

图7为本发明实施例提供的局部放大结构示意图；

图8为本发明实施例提供的固定板结构示意图。

附图标记说明：

1、工作台；2、第一移动机构；21、底板；22、第二导轨；23、第一滑台；24、螺杆；25、第二电机；3、第二移动机构；4、主轴；5、夹持机构；51、固定板；51.1、移动槽；51.2、翻转槽；51.3、夹持槽；51.31、第一段；51.32、第二段；51.33、第三段；51.34、第四段；51.4、弧槽；51.5、限位槽；52、滑柱；53、夹持板；54、三爪卡盘；55、伸缩杆；56、连接板；57、第一齿轮；58、第一弹簧；59、滑杆；510、第一齿条；511、第二齿条；6、驱动机构；61、转动座；62、驱动杆；63、转动杆；64、第二齿轮；65、第一导轨；66、第一滑块；67、第三齿条；68、双向丝杆；69、第一电机；7、限位机构；71、限位块；72、第二弹簧。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

请参阅图1-8，本发明实施例提供的双主轴多模数控机床，包括：工作台1；两第一移动机构2，其呈对称地设置在工作台1上，两第一移动机构2均包括第一滑台23；两第二移动机构3，其分别设置在两第一滑台23上，两第二移动机构3均包括第二滑台；两主轴4，其分别设置在两第二滑台上。

在本发明的实施例中：两夹持机构5，分别一一对应地位于两主轴4的下方，每一夹持机构5均包括两个呈对称设置的夹持组件，两夹持组件分别位于一主轴4的两侧；每一夹持组件均包括固定连接在工作台1上的固定板51，固定板51上开设有移动槽51.1，以及与移动槽51.1连通的翻转槽51.2，具体地，翻转槽51.2的形状为“弧形”；移动槽51.1内活动连接有两滑柱52，其中，活动连接即：既滑动又转动；两滑柱52上共同固定连接有夹持板53，其中一滑柱52与移动槽51.1的槽壁转动抵接的过程，驱使另一滑柱52滑动连接在翻转槽51.2内；具体地，该所述“其中一滑柱52”指的是远离三爪卡盘54所在位置处的滑柱52，“另一滑柱52”指的是靠近三爪卡盘54所在位置处的滑柱52；夹持板53上固定连接有三爪卡盘54，三爪卡盘54上转动连接有伸缩杆55，伸缩杆55上转动连接有连接板56，伸缩杆55的一端贯穿连接板56并共轴固定连接有第一齿轮57，三爪卡盘54与连接板56之间设置有第一弹簧58；具体地，第一弹簧58为拉簧；再具体地，第一弹簧58的一端固定连接在三爪卡盘54上，另一端固定连接在连接板56上；连接板56上固定连接有滑杆59，固定板51上开设有夹持槽51.3，以及同时与夹持槽51.3、移动槽51.1连通的弧槽51.4，具体地，弧槽51.4的圆心与翻转槽51.2的圆心重合，其中，圆心为：当滑柱52与移动槽51.1的槽壁转动抵接时，滑柱52的轴线；再具体地，弧槽51.4的深度为移动槽51.1深度的三分之一；通过弧槽51.4的深度远远浅与移动槽51.1的深度，使得滑柱52在移动槽51.1内滑动时，不会受弧槽51.4的影响而发生颠簸，从而使滑柱52在滑动过程中不稳定；滑杆59滑动连接在夹持槽51.3和弧槽51.4内，固定板51上分别固定连接有第一齿条510和第二齿条511，且第一齿条510和第二齿条511的齿牙相对设置，第一齿条510和第二齿条511均与第一齿轮57啮合配合；通过第一齿轮57与第一齿条510啮合，带动伸缩杆55转动，以使三爪卡盘54松开工件；通过第一齿轮57与第二齿条511啮合，使伸缩杆55反向转动，以使三爪卡盘54夹持工件。

在本发明的实施例中，三爪卡盘54为现有技术，众所周知，三爪卡盘54内部具有转动连接的一锥齿轮，通过锥齿轮的正反向旋转，能够使三爪卡盘54的各个卡爪相互靠近或相互远离，伸缩杆55与三爪卡盘54内部的锥齿轮共轴固定连接，所以相对于三爪卡盘54为转动连接。

具体地，夹持槽51.3的形状为：“直角梯形”；夹持槽51.3由水平开设的第一段51.31、斜向下方的第二段51.32、与第一段51.31平行开设的第三段51.33、竖直开设的第四段51.34连通组成。

在本发明的实施例中：驱动机构6，具体地，驱动机构6的数量为两个，其用于驱动同一夹持机构5中的两三爪卡盘54相互靠近，或者相互远离，并且驱动两三爪卡盘54分别呈反向翻转90°，以使工件进行翻转，从而便于对工件进行加工；具体地，驱动机构6包括分别转动连接在两夹持板53上的转动座61，转动座61的转动轴线与靠近三爪卡盘54的一滑柱52的轴线共轴；两转动座61上均滑动连接有驱动杆62，两驱动杆62上均固定连接有转动杆63，两转动杆63均转动连接在固定板51上；通过驱动杆62转动，并与转动座61配合，能够使滑柱52在移动槽51.1内滑动，当其中一滑柱52抵接移动槽51.1的侧壁时，驱动杆62继续转动会驱使该滑柱52与移动槽51.1侧壁转动抵接，另一滑柱52以该滑柱52的轴线为中心进行翻转，并滑入翻转槽51.2内；两转动杆63上均共轴固定连接有第二齿轮64，工作台1上固定连接有第一导轨65，第一导轨65上滑动连接有两第一滑块66，两第一滑块66上均固定连接有第三齿条67，两第三齿条67分别一一对应地与两第二齿轮64啮合，两第一滑块66共同螺接有双向丝杆68，工作台1上固定连接有第一电机69，第一电机69的输出端与双向丝杆68共轴固定连接；通过第一电机69驱动双向丝杆68转动，能够使两第一滑块66相互靠近或相互远离，从而使两第三齿条67分别带动两第二齿轮64呈反向转动。

在本发明的实施例中：还包括限位机构7，限位机构7能够使滑竿59，能够顺利从51.3的第二段51.32滑入第三段51.33内，防止由于第一弹簧58的弹力作用，使滑竿59不能滑入第三段51.33内；限位机构7包括限位块71，限位块71的顶部为斜面设置，通过该斜面设置，能够使滑竿59顺利由第二段51.32滑向第三段51.33，并且，限位块71的底部会对滑竿59进行限位，防止第一弹簧58恢复弹性形变而收缩；固定板51上开设有与夹持槽51.3连通的限位槽51.5，限位块71滑动连接在限位槽51.5内，限位块71与限位槽51.5之间设置有第二弹簧72；具体地，第二弹簧72为压簧；再具体地，第二弹簧72的一端固定连接在限位块71上，另一端固定连接在限位槽51.5的内壁上；第二弹簧72发生弹性形变收缩的过程，驱使限位块71向限位槽51.5内部方向滑动。

在本发明的实施例中：第一移动机构2包括固定连接在工作台1上的底板21，底板21的顶部两侧均固定连接有第二导轨22，两二导轨22上共同与第一滑台23滑动连接，底板21上固定连接有第二电机25，第二电机25的输出端共轴固定连接有螺杆24，螺杆24与第一滑台23螺接。

在本发明的实施例中：第二移动机构3与第一移动机构2的结构相同，在此不过多赘述。

在本发明的实施例中：主轴4为现有技术，主轴4能够被驱动竖向移动，从而配合第一移动机构2、第二移动机构3完成X、Y、Z轴的运动，在此不过多赘述。

工作原理：使用时，夹持机构5中的其中一个三爪卡盘54对工件进行夹持，而第一齿轮57位于第一齿条510和第二齿条511之间，启动第一电机69驱动双向丝杆68转动，双向丝杆68转动的转动使两第一滑块66相互靠近，第三齿条67与第二齿轮64啮合，驱使驱动杆62以转动杆63的轴线为中心旋转，且两转动杆63的转动方向相反，驱动杆62通过与转动座61配合，使两滑柱52在移动槽51.1内滑动，从而带动两三爪卡盘54相互靠近，随着运动的进行，两第一齿轮57分别与两第二齿条511啮合，使得两伸缩杆55均转动，而其中一伸缩杆55转动，会带动夹持了工件的三爪卡盘54的各个卡爪相互远离，以慢慢松开工件；另一伸缩杆55转动，会带动没有夹持工件的三爪卡盘54的各个卡爪相互靠近，当第一齿轮57与第二齿条511脱离啮合时，先前夹持工件的三爪卡盘54已经完全将工件松开，而先前没有夹持工件的三爪卡盘54已经将工件夹持固定。

随着驱动杆62的持续转动，使两滑柱52继续在移动槽51.1内滑动，而在滑动过程中，滑杆59会从51.3的第一段51.31滑入第二段51.32内，使得伸缩杆55的长度增长，第一弹簧58发生弹性形变而延伸，随着滑动的进行，滑杆59与限位块71的顶部抵接，驱使限位块71向限位槽51.5内滑动，第二弹簧72发生弹性形变收缩，当滑杆59在第二段51.32内滑过限位块71所在位置处时，第二弹簧72恢复弹性形变，限位块71由限位槽51.5的内部滑出，对滑杆59限位抵接，防止由于第一弹簧58恢复弹性形变，而带动滑杆59有第二段51.32向第一段51.31方向滑动。

第一电机69反转，使得滑柱52在移动槽51.1内反向滑动，两三爪卡盘54相远离，而在该滑动过程中，滑杆59在第三段51.33内滑动，当一滑柱52滑动至与移动槽51.1的内侧壁抵接状态时，滑杆59滑入第四段51.34内，此时，第一弹簧58恢复弹性形变而收缩，伸缩杆55的长度缩短，带动第一齿轮57上移。

如果需要翻转工件，继续使第一电机69反转，使滑柱52继续在移动槽51.1内反向滑动，但是，此时滑柱52已经与移动槽51.1的内侧壁抵接，无法继续在移动槽51.1的内滑动，而第一电机69的动力会驱使该滑柱52与移动槽51.1的内壁转动抵接，并以该滑柱52的轴线为中心，驱使另一滑柱52进行翻转，使另一滑柱52滑入翻转槽51.2内，当另一滑柱52滑动至与翻转槽51.2的内壁抵接时，工件完成90°的翻转，以对工件进行加工。

加工完毕后，再次使第一电机69反转，使位于翻转槽51.2内的滑柱52滑入翻转槽51.2内，随着第一电机69的转动，使滑柱52在翻转槽51.2内滑动，在滑动过程中，第一齿轮57与第一齿条510啮合，驱使伸缩杆55转动，以使三爪卡盘54将加工好的工件松开。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.双主轴多模数控机床，其特征在于，包括：

工作台(1)；

两第一移动机构(2)，其呈对称地设置在工作台(1)上，两第一移动机构(2)均包括第一滑台(23)；

两第二移动机构(3)，其分别设置在两第一滑台(23)上，两第二移动机构(3)均包括第二滑台；

两主轴(4)，其分别设置在两第二滑台上；

两夹持机构(5)，每一夹持机构(5)均包括两个呈对称设置的夹持组件，每一夹持组件均包括固定连接在工作台(1)上的固定板(51)，固定板(51)上开设有移动槽(51.1)，以及与移动槽(51.1)连通的翻转槽(51.2)，移动槽(51.1)内活动连接有两滑柱(52)，两滑柱(52)上共同固定连接有夹持板(53)，其中一滑柱(52)与移动槽(51.1)的槽壁转动抵接的过程，驱使另一滑柱(52)滑动连接在翻转槽(51.2)内，夹持板(53)上固定连接有三爪卡盘(54)，三爪卡盘(54)上转动连接有伸缩杆(55)，伸缩杆(55)上转动连接有连接板(56)，伸缩杆(55)的一端贯穿连接板(56)并共轴固定连接有第一齿轮(57)，三爪卡盘(54)与连接板(56)之间设置有第一弹簧(58)，连接板(56)上固定连接有滑杆(59)，固定板(51)上开设有夹持槽(51.3)，以及同时与夹持槽(51.3)、移动槽(51.1)连通的弧槽(51.4)，滑杆(59)滑动连接在夹持槽(51.3)和弧槽(51.4)内，固定板(51)上分别固定连接有第一齿条(510)和第二齿条(511)，且第一齿条(510)和第二齿条(511)的齿牙相对设置，第一齿条(510)和第二齿条(511)均与第一齿轮(57)啮合配合；

驱动机构(6)，其用于驱动同一夹持机构(5)中的两三爪卡盘(54)相互靠近，或者相互远离，并且驱动两三爪卡盘(54)分别呈反向翻转90°。

2.根据权利要求1所述的双主轴多模数控机床，其特征在于，驱动机构(6)包括分别转动连接在两夹持板(53)上的转动座(61)，两转动座(61)上均滑动连接有驱动杆(62)，两驱动杆(62)上均固定连接有转动杆(63)，两转动杆(63)均转动连接在固定板(51)上，两转动杆(63)上均共轴固定连接有第二齿轮(64)，工作台(1)上固定连接有第一导轨(65)，第一导轨(65)上滑动连接有两第一滑块(66)，两第一滑块(66)上均固定连接有第三齿条(67)，两第三齿条(67)分别一一对应地与两第二齿轮(64)啮合，两第一滑块(66)共同螺接有双向丝杆(68)，工作台(1)上固定连接有第一电机(69)，第一电机(69)的输出端与双向丝杆(68)共轴固定连接。

3.根据权利要求1所述的双主轴多模数控机床，其特征在于，还包括限位机构(7)，限位机构(7)包括限位块(71)，限位块(71)的顶部为斜面设置，固定板(51)上开设有与夹持槽(51.3)连通的限位槽(51.5)，限位块(71)滑动连接在限位槽(51.5)内，限位块(71)与限位槽(51.5)之间设置有第二弹簧(72)。

4.根据权利要求1所述的双主轴多模数控机床，其特征在于，第一移动机构(2)包括固定连接在工作台(1)上的底板(21)，底板(21)的顶部两侧均固定连接有第二导轨(22)，两二导轨(22)上共同与第一滑台(23)滑动连接，底板(21)上固定连接有第二电机(25)，第二电机(25)的输出端共轴固定连接有螺杆(24)，螺杆(24)与第一滑台(23)螺接。

5.根据权利要求1所述的双主轴多模数控机床，其特征在于，翻转槽(51.2)的形状为“弧形”。

6.根据权利要求1所述的双主轴多模数控机床，其特征在于，弧槽(51.4)的圆心与翻转槽(51.2)的圆心重合。

7.根据权利要求1所述的双主轴多模数控机床，其特征在于，弧槽(51.4)的深度为移动槽(51.1)深度的三分之一。

8.根据权利要求1所述的双主轴多模数控机床，其特征在于，夹持槽(51.3)的形状为：“直角梯形”。

9.根据权利要求1所述的双主轴多模数控机床，其特征在于，第一弹簧(58)为拉簧。

10.根据权利要求3所述的双主轴多模数控机床，其特征在于，第二弹簧(72)为压簧。