CN200984690Y - 机床工作台交换装置 - Google Patents

Abstract

机床工作台交换装置，属于机床构成装置，现有的用于机床工作台交换的旋转升降装置通常为两组独立的油缸部件，需占用较大的空间，并需用较多的零件，导致成本比较高。本实用新型是将升降油缸部件的活塞杆的外端竖向固定在一个箱体上，该活塞杆上开设两个与举升压力腔和下降压力腔分别相通的油路，在该箱体上设置一个套在升降缸体外侧的中空旋转轴，且该中空旋转轴与升降缸体导向配合，在中空旋转轴的外侧设置有齿轮；旋转缸体横向设置在箱体上，且其滑塞上设置与中空旋转轴上的齿轮配合的齿条；托盘设置在升降缸体的顶部。升降和旋转机构一体化，结构简单，空间紧凑，成本较低。

Description

机床工作台交换装置

技术领域

本实用新型涉及一种机床工作台交换装置，属于机床构成装置，尤其是与用于机床工作台交换的旋转升降机构相关。

背景技术

现有的机床工作台的旋转升降式交换机构通常由两组独立的油缸部件完成动作，一组油缸部件负责升降，另一组负责旋转，这种两组独立的油缸部件往往占用较大的空间，并需用较多的零件，结构复杂，导致成本也比较高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有技术存在的结构复杂、占用空间大的缺陷，提供一种结构简单紧凑、体积小巧的机床工作台交换装置。为此，本实用新型采用以下技术方案：

机床工作台交换装置，包括旋转油缸部件、升降油缸部件和托盘；所述的旋转油缸部件包括旋转缸体、旋转缸体内的滑塞以及旋转缸体两端的端盖，所述滑塞与两端盖之间形成两压力腔；所述的升降油缸部件包括升降缸体、升降缸体内的活塞以及与活塞相连且延伸至升降缸体外的活塞杆，在其活塞的两侧形成举升压力腔和下降压力腔；其特征是：所述升降油缸部件的活塞杆的外端竖向固定在一个箱体上，该活塞杆上开设两个与所述举升压力腔和下降压力腔分别相通的油路，在该箱体上设置一个套在所述升降缸体外侧的中空旋转轴，且该中空旋转轴与所述升降缸体导向配合，在中空旋转轴的外侧设置有齿轮；所述的旋转缸体横向设置在所述的箱体上，且其滑塞上设置与所述中空旋转轴上的齿轮配合的齿条；所述的托盘设置在升降缸体的顶部。

该机床工作台交换装置工作时，首先向升降油缸部件的举升压力腔内注入液压油，使缸体上升，托起托盘上的工作台；然后向旋转油缸部件的一端注入液压油，使滑塞向另一端移动；通过滑塞的齿条与中空旋转轴的齿轮啮合，使中空旋转轴旋转；由于升降油缸部件的缸体蹈向在中空旋转轴中，不能沿圆周方向相对转动，中空旋转轴旋转时连同升降油缸部件的缸体同时旋转，工作台在托盘上也随之转到预定位置；工作台到达预定位置后，向升降油缸部件的下降压力腔内注入液压油，使缸体下降，即将工作台放置在预定位置，完成一次工作台交换。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型还包括以下附加技术特征：

所述的箱体上端连接有箱盖，所述的中空旋转轴通过轴承安装在箱体内；所述的箱盖上开设有与所述升降缸体对应的通孔。

所述的中空旋转轴的轴体上钻有连通中空旋转轴内腔底部与其外侧轴承的润滑油管路。在升降缸体下降时，挤压铸件箱体内底部的润滑油，可以使润滑油通过润滑油管路到达箱体顶部，对用于固定中空旋转轴的轴承和升降缸体与中空旋转轴之间的移动起到润滑作用。

所述的滑塞包括两个柱塞和连接在两柱塞之间的连杆，所述的齿条设置在连杆上。

所述的箱体上设置有两个同轴的安装孔，所述的旋转缸体由两段构成，该两段分别安装在所述的两个安装孔内。

所述的中空旋转轴内腔截面和升降缸体外壁截面均呈圆形，在所述的中空旋转轴与升降缸体之间置有导向件。

所述的中空旋转轴的内壁上以及升降缸体的外壁上设有对应的导向键槽；所述的导向件为置于对应的键槽内的导向键。

所述的中空旋转轴内腔侧壁与升降缸体外壁形成对应的导向面。

所述的中空旋转轴内腔截面和升降缸体外壁截面呈正多边形。

所述的升降缸体的下降压力腔底部设有单向推力滚子轴承，，该单向推力滚子轴承的死圈固定于下降压力腔底部，其动圈与下降压力腔的腔壁和活塞杆都具有一定的间隙。用于避免如升降缸体在上升位置时其下降压力腔底部与活塞杆直接接触，从而降低在旋转运动时的摩擦力。

本实用新型方案中，旋转油缸部件、升降油缸部件和箱体三者形成一个整体结构，形成了旋转油缸部件、升降油缸部件的一体化结构，体积小巧，结构简单紧凑；而通过中空旋转轴与滑塞啮合，可以将滑塞的横向移动转化为中空旋转轴的转动，再通过升降缸体相对其活塞的升降运动实现托盘的升降，上述升降、旋转两个动作相结合即实现对工作台交换，尤其适合小规格机床；这种设计特点又具有利于更换维修等优点。

附图说明

图1是本实用新型的纵向阶梯剖面图。

图2是图1的E-E向截面图。

图3是图2的K-K向截面图(显示升降缸体处于下降位置)。

图4是图3所示的升降缸体处于上升位置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和说明本实用新型的具体实施方式。

如图1、2、3、4所示的机床工作台交换装置，包括箱体3、中空旋转轴4、旋转油缸部件1和升降油缸部件2，它们的详细结构以及装配关系如下：

箱体3铸造而成，其内腔20为圆柱形，用于安装中空旋转轴4，箱体3两侧偏离圆柱形内腔20中心的位置各设有一个与圆柱形内腔相贯通的同轴安装孔18，用于安装下文述及的旋转缸体5；箱体3上设有换气通道，可以平衡箱体内外的气压；箱体3上部用端盖19密封，该端盖19上设有与箱体内腔20同轴的圆孔，端盖19与箱体3之间设有密封圈，可以防止润滑油溢出箱体及防止外部的冷却液、切屑等进入箱体内。

中空旋转轴4内孔16截面呈圆形，内壁设有一个或多个键槽，外壁设有齿轮17，两端通过圆锥滚子轴承23固定在箱体3内，从而可以在箱体3内转动，但不能上下移动；参见图4，在中空旋转轴4的轴体上钻有润滑油管路22，使得在下文述及的升降缸体11下降时，挤压箱体内腔20底部的润滑油，使润滑油可以通过润滑油管路22到达箱体顶部，对用于支撑中空旋转轴4的轴承23和升降缸体11的移动起到润滑作用。

参见图2，旋转油缸部件1包括左右两段分体式结构的旋转缸体5、设置在旋转缸体5内腔的滑塞6、设置在缸体两端的端盖8和阀，在滑塞6与两端盖8之间形成两压力腔21，两段缸体5分别安装在箱体3两侧的安装孔18内实现与箱体3的固定，滑塞6中间部位为齿条7，齿条7位于缸体5的中间；滑塞6外壁设有密封圈；由此，在箱体3上的安装孔18与圆柱形内腔20相贯通处实现中空旋转轴4的齿轮17与滑塞6齿条7的啮合。

参见图3、4，升降油缸部件2包括升降缸体11、升降缸体11内的活塞13以及与活塞13相连且延伸至升降缸体11外的活塞杆12，在其活塞13的两侧形成举升压力腔9和下降压力腔10，工作台托盘26固定于升降缸体11顶部，在连为一体的活塞13和活塞杆12上开设有两个分别连通举升压力腔9和下降压力腔10的举升油路14和下降油路15；升降缸体11外壁截面呈圆形，外壁上设有一个或多个键槽，嵌在中空旋转轴4的内孔16中，并通过置于对应键槽内的导向键25实现中空旋转轴4与升降缸体11之间的导向；升降缸体11与中空旋转轴4之间具有一定的间隙，从而使得升降缸体11可以相对中空旋转轴4沿轴向相对移动，但不能沿圆周方向相对转动；升降缸体11下降压力腔10底部设有推力滚子轴承24，该轴承24的死圈固定于下降压力腔底部，该轴承的动圈与活塞杆12和下降压力腔腔壁之间都具有一定间隙，这样可以避免如图4所示的升降缸体4在上升位置时其下降压力腔10底部与活塞杆12直接接触，从而降低在旋转运动时的摩擦力；升降油缸部件的活塞杆12下端固定在箱体3底部，由此当分别向举升压力腔9和下降压力腔10注入液压油时可是使升降缸体11上升和下降。

上述结构的工作过程(即工作台交换过程)是：通过举升油路14向举升压力腔9内注入液压油，通过下降油路15放油，加大举升压力腔液压油压力，使升降缸体11升起，带动工作台托盘26托起工作台，升降缸体11上升到顶部时的状态如图4所示；旋转油缸部件一端的阀打开，向对应的压力腔内注入液压油，压迫滑塞6向另一端移动，通过齿条7和齿轮17的啮合，带动中空旋转轴4在轴承23上旋转，由于升降缸体11与中空旋转轴4不能沿圆周方向相对转动，从而也使升降缸体11连同工作台托盘26随中空旋转轴4同时旋转，滑塞6从一端向另一端移动一次，升降缸体11旋转一定角度(如180度)，工作台在工作台托盘26上也以升降缸体11中轴转过一定角度(如180度)；通过下降油路15向下降压力腔10注入液压油，同时通过举升油路14放油，升降缸体11下降，即将工作台搁置在预定位置，完成一次工作台交换过程。同理，通过对升降缸体再次升起→反向旋转→再次下降的循环过程，即可完成一次将工作台从预定位置取走的交换过程。

此外：

前述的中空旋转轴4的内孔的截面与升降缸体11外壁的截面还可以是方形、正六边形或其他形状，如此可以在中空旋转轴4内腔侧壁与升降缸体11外壁之间直接形成对应的导向面，实现中空旋转轴4与升降缸体11之间的导向。

前述的中空旋转轴4在箱体3内的固定方式还可以是：中空旋转轴4的下端面用单向推力滚子轴承作轴向固定，两端外圆周面用深沟球轴承作径向固定。

前文中，为了齿轮与齿条的啮合，提供了一种分段式的旋转缸体结构，显然的，只要保证旋转缸体内腔能够与箱体9圆柱形内腔相贯通，同样可以为齿轮与齿条的啮合提供位置，因此，所述的旋转缸体也可以是一体式结构，在其与齿轮、齿条对应的位置开设一个孔，将旋转缸体固定在箱体上，令该孔对向齿轮即可。

所述的滑塞6可以是分体结构，如由两个柱塞和连接在两柱塞之间的连杆构成，所述的齿条7设置在连杆上。同样的，所述的活塞13、活塞杆12同样也可以是分体结构，在此不再赘述。

Claims (10)

1、机床工作台交换装置，包括旋转油缸部件(1)、升降油缸部件(2)和托盘(26)；所述的旋转油缸部件(1)包括旋转缸体(5)、旋转缸体(5)内的滑塞(6)以及旋转缸体(5)两端的端盖(8)，所述滑塞(6)与两端盖(8)之间形成两压力腔(21)；所述的升降油缸部件(2)包括升降缸体(11)、升降缸体(11)内的活塞(13)以及与活塞(13)相连且延伸至升降缸体(11)外的活塞杆(12)，在其活塞(13)的两侧形成举升压力腔(9)和下降压力腔(10)；其特征是：所述升降油缸部件的活塞杆(12)的外端竖向固定在一个箱体(3)上，该活塞杆(12)上开设两个与所述举升压力腔(9)和下降压力腔(10)分别相通的油路(14、15)，在该箱体(3)上设置一个套在所述升降缸体(11)外侧的中空旋转轴(4)，且该中空旋转轴(4)与所述升降缸体(11)导向配合，在中空旋转轴(4)的外侧设置有齿轮(17)；所述的旋转缸体(5)横向设置在所述的箱体(3)上，且其滑塞(6)上设置与所述中空旋转轴(4)上的齿轮(17)配合的齿条(7)；所述的托盘(26)设置在升降缸体(11)的顶部。

2、根据权利要求1所述的机床工作台交换装置，其特征是：所述的箱体(3)上端连接有箱盖(19)，所述的中空旋转轴(4)通过轴承(23)安装在箱体(3)内；所述的箱盖(19)上开设有与所述升降缸体(11)对应的通孔。

3、根据权利要求2所述的机床工作台交换装置，其特征是：所述的中空旋转轴(8)的轴体上钻有连通中空旋转轴(8)内腔底部与其外侧轴承的润滑油管路(10)。

4、根据权利要求1所述的机床工作台交换装置，其特征是：所述的滑塞(6)包括两个柱塞和连接在两柱塞之间的连杆，所述的齿条(7)设置在连杆上。

5、根据权利要求1、2、3或4所述的机床工作台交换装置，其特征是：所述的箱体(3)上设置有两个同轴的安装孔(18)，所述的旋转缸体(5)由两段构成，该两段分别安装在所述的两个安装孔(18)内。

6、根据权利要求1、2、3或4所述的机床工作台交换装置，其特征是：所述的中空旋转轴(4)内腔截面和升降缸体(11)外壁截面均呈圆形，在所述的中空旋转轴(4)与升降缸体(11)之间置有导向件。

7、根据权利要求6所述的机床工作台交换装置，其特征是：所述的中空旋转轴(4)的内壁上以及升降缸体(11)的外壁上设有对应的导向键槽；所述的导向件为置于对应的键槽内的导向键(25)。

8、根据权利要求1、2、3或4所述的机床工作台交换装置，其特征是：所述的中空旋转轴(4)内腔侧壁与升降缸体(11)外壁形成对应的导向面。

9、根据权利要求8所述的机床工作台交换装置，其特征是：所述的中空旋转轴(4)内腔截面和升降缸体(11)外壁截面呈正多边形。

10、根据权利要求8所述的机床工作台交换装置，其特征是：所述的升降缸体(11)的下降压力腔(10)底部设有单向推力滚子轴承(24)，该单向推力滚子轴承(24)的死圈固定于下降压力腔(10)底部，其动圈与下降压力腔(10)的腔壁和活塞杆(12)都具有一定的间隙。

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