CN204308569U - 一种机床小半径交换台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的机床小半径交换台以回转油缸驱动，通过齿轮齿条传动方式带动旋转套、导向套、旋转座、旋转轴、活塞旋转，进而带动夹紧机构和工作台一起转动，实现交换台的回转功能；通过对活塞上下的第一油腔和第二油腔内压力油的控制实现压盖、缸体、导向套和旋转座的升降，实现交换台的升降功能，且执行升降动作的只是压盖、缸体、导向套和旋转座，不涉及交换台内部其他零件，可实现回转结构与升降结构的分离；另外，通过连接在旋转座上的夹紧机构夹紧工作台，使工作台随着交换台的转动在较小半径内进行平稳回转。本实用新型简单结构紧凑，可大幅提高结构的稳定性及精度并缩小工作台的回转半径，提高交换台的交换速度、可靠性及动作效率。

Description

一种机床小半径交换台

技术领域

本实用新型涉及机床组成中的交换台站，具体是一种机床小半径交换台。

背景技术

伴随生产制造业的迅速发展和技术的不断更新，对机械加工设备提出了更高的要求。目前大多机床采用双工作台，工作台交换主要采用较大的交换叉子托起工作台再进行回转的方式进行交换，并多通过油缸推拉的方式来输送工作台，这种结构动作比较复杂，交换时间长，连接轴承既要旋转又受抬升下降的影响，可靠性不佳，并且需要较大的回转半径，影响机床的整体布局与美观，大大降低了机床的整体性能。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种机床小半径交换台，该交换台的回转动作和升降动作相互独立，可大幅提高结构的稳定性及精度，并且简单结构紧凑，可大幅缩小工作台的回转半径，提高倒T字卧加交换台的交换速度、可靠性及动作效率。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种机床小半径交换台，包括设置在交换台底座上的回转机构和升降机构，所述的交换台底座上安装有支撑套，所述的支撑套的上端和下端的外侧均安装有单向推力球轴承和滚针轴承；所述的回转机构包括旋转座、旋转轴、旋转套、齿轮、齿条和对称设置在所述的旋转轴的一侧的两个回转油缸，所述的两个回转油缸经所述的齿条相连接，所述的旋转套套设在所述的支撑套的外侧并靠在所述的单向推力球轴承上，所述的齿轮套设在所述的支撑套的底部，所述的齿轮与所述的旋转套的底部通过螺钉连接，所述的齿轮与所述的齿条相啮合，所述的旋转轴安装在所述的旋转套的上方，所述的旋转轴的上部的外侧套设有缸体，所述的旋转轴与所述的旋转套通过螺钉连接，所述的旋转套的外侧套设有一导向套，所述的导向套固定在所述的缸体的下部，所述的导向套通过与所述的旋转套键连接导向，所述的旋转座通过螺钉固定于所述的导向套的下部的外侧，所述的旋转座上连接有夹紧机构，所述的夹紧机构可同时夹紧待交换的工作台和目标工作台；所述的升降机构包括活塞，所述的活塞与所述的旋转轴通过螺钉连接，所述的缸体的顶部固定有压盖，所述的活塞的上方和下方分别设有第一油腔和第二油腔，所述的第一油腔与第一油路相连通，所述的第二油腔与第二油路相连通。

本实用新型交换台安装在机床上的两个工作台之间，当其中一个工作台为待交换的工作台时，另一个工作台即为目标工作台。机床正常加工时，旋转座位于工作台台面以下，需要交换工作台时，第一油腔进油，压盖、缸体、导向套和旋转座一起上升一定距离后，第一油腔即停止进油，夹紧机构在上升的同时夹紧两个工作台，即待交换的工作台和目标工作台，然后回转油缸工作，带动齿条移动，齿条再带动齿轮、旋转套、导向套、旋转座、旋转轴、活塞和夹紧机构一起转动，夹紧机构转动的同时带动两个工作台旋转，将目标工作台转移至加工位置，之后第二油腔进油，使压盖、缸体、导向套、旋转座和换下的工作台一起下降，下降过程中松开目标工作台，完成工作台的交换动作。

所述的活塞的中部设置有轴向通孔，所述的压盖的下部设置有与所述的轴向通孔相配合的凸起部，所述的轴向通孔的孔深大于所述的凸起部的高度，所述的凸起部伸入到所述的轴向通孔中，所述的压盖、缸体和活塞围成上腔室，所述的压盖、活塞和旋转轴围成下腔室，所述的上腔室和所述的下腔室即构成所述的第一油腔，所述的第二油腔由所述的缸体、活塞和旋转轴围成。第一油腔充油时，第二油腔泄压回油，来自第一油路的液压油首先进入下腔室中，使压盖、缸体、导向套和旋转座带动整体上升，且上升初期的上升速度较为缓慢，当上升至压盖下部的凸起部脱离轴向通孔时，油路口径变大，液压油进入上油腔中，压盖和缸体的上升速度变快；第二油腔充油时，第一油腔泄压回油，压盖、缸体、导向套和旋转座整体下降，当下降到凸起部进入轴向通孔内时，回油口径变小，压盖和缸体的下降速度变缓慢，直到换下的工作台下降到位。上腔室和下腔室的管路口径大小区别可起到节流作用，防止工作台上升或下降速度过快，消除工作台上升或下降太快引起的碰撞，减少安全隐患。上述升降动作均采用两个相对独立的导向面导向，即轴向通孔对压盖的导向以及导向套与旋转套之间的键连接导向，且本实用新型通过单向推力球轴承和滚针轴承共同支撑，可保证缸体升起时其侧边倾斜支撑刚性优良。而传统的旋转交换结构采用滚针轴承，滚针轴承既要进行旋转支撑，又要承担交换结构上下活动的导向，在同一支撑面上容易引起导向面的相互研磨、磨损，最终导致交换台故障。

所述的夹紧机构包括四块夹紧块，所述的四块夹紧块对称安装在所述的旋转座的外侧，每块所述的夹紧块包括相互垂直的安装部和夹紧部，所述的安装部与所述的旋转座通过螺钉固定连接，所述的夹紧部上设置有斜面，该斜面与竖直方向的夹角为10~15°，工作台上安装有与所述的夹紧部上的斜面倾角相同的夹紧块，交换工作台时，交换台上的夹紧块与工作台上的夹紧块上的斜面接触并相互夹紧，将交换台与工作台连接在一起。通过交换台上的夹紧块与工作台上的夹紧块上的斜面的配合，完成对工作台的托举动作，实现交换台和工作台的连接，结构简单，连接方便、可靠。10~15°的夹角设计，既方便工作台的脱开，又可减小两个斜面连接处的承重。

上述交换台还包括升降检测机构，所述的升降检测机构包括顶杆、弹簧和两个接近开关，所述的弹簧安装在一弹簧支撑套内，所述的顶杆和所述的弹簧支撑套安装在所述的交换台底座上，所述的顶杆通过所述的弹簧的弹力向上顶起，所述的顶杆的顶端顶到所述的旋转座的底面，所述的顶杆的底部安装有感应块，所述的弹簧支撑套的外侧安装有开关安装板，所述的两个接近开关上下安装在所述的开关安装板上。交换台的升降过程会引起顶杆的上下窜动，通过接近开关对安装在顶杆的底部的感应块的感应，可对交换台的升降过程进行控制，防止交换台升降过度，消除安全隐患。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型公开的小半径交换台以回转油缸驱动，通过齿轮齿条传动方式带动旋转套、导向套、旋转座、旋转轴、活塞转动，进而带动夹紧机构和工作台一起转动，实现交换台的回转功能；而通过对活塞上下的第一油腔和第二油腔内压力油的控制实现压盖、缸体、导向套和旋转座的升降，实现交换台的升降功能，并且执行升降动作的只是压盖、缸体、导向套和旋转座，并不涉及交换台内部其他零件，从而可实现回转结构与升降结构的分离；另外，通过连接在旋转座上的夹紧机构夹紧工作台，使工作台随着交换台的转动在较小半径内进行平稳回转。可见，本实用新型交换台的回转动作和升降动作相互独立，可大幅提高结构的稳定性及精度，并且结构简洁、紧凑、可靠，取消了传统推拉交换台所需要的油缸结构，可大幅缩小工作台的回转半径，减少交换时间，提高倒T字卧加交换台的交换速度、可靠性及动作效率。

附图说明

图1为实施例交换台的结构示意图；

图2为实施例交换台与机床双工作台组装后俯视图；

图3为图1中A-A剖视图；

图4为实施例中工作台71的外观图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图所示，一种机床小半径交换台，包括设置在交换台底座4上的回转机构、升降机构和升降检测机构，交换台底座4上安装有支撑套41，支撑套41的上端和下端的外侧均安装有单向推力球轴承42和滚针轴承43。

回转机构包括旋转座11、旋转轴12、旋转套13、齿轮14、齿条15和对称设置在旋转轴12的一侧的两个回转油缸16，两个回转油缸16经齿条15相连接，旋转套13套设在支撑套41的外侧并靠在单向推力球轴承42上，齿轮14套设在支撑套41的底部，齿轮14与旋转套13的底部通过螺钉51连接，齿轮14与齿条15相啮合，旋转轴12安装在旋转套13的上方，旋转轴12的上部的外侧套设有缸体21，旋转轴12与旋转套13通过螺钉52连接，旋转套13的外侧套设有一导向套22，导向套22固定在缸体21的下部，导向套22通过与旋转套13键连接导向，旋转座11通过螺钉53固定于导向套22的下部的外侧，旋转座11上连接有可同时夹紧两个工作台71和72（待交换的工作台和目标工作台）的夹紧机构。

夹紧机构包括四块夹紧块61，四块夹紧块61对称安装在旋转座11的外侧，每块夹紧块61包括相互垂直的安装部611和夹紧部612，安装部611与旋转座11通过螺钉（图中未示出）固定连接，夹紧部612上设置有斜面613，该斜面613与竖直方向的夹角α为12°，工作台71和72上安装有与夹紧部612上的斜面倾角相同的夹紧块73，交换工作台时，交换台上的夹紧块61与工作台上的夹紧块73上的斜面接触并相互夹紧，将交换台与工作台71和72连接在一起。

升降机构包括活塞23，活塞23与旋转轴12通过螺钉55连接，缸体21的顶部通过螺钉54连接有压盖24，活塞23的上方和下方分别设有第一油腔25和第二油腔26，活塞23的中部设置有轴向通孔231，压盖24的下部设置有与轴向通孔231相配合的凸起部241，轴向通孔231的孔深大于凸起部241的高度，凸起部241伸入到轴向通孔231中，压盖24、缸体21和活塞23围成上腔室251，压盖24、活塞23和旋转轴12即成下腔室252，上腔室251和下腔室252构成第一油腔25，缸体21、活塞23和旋转轴12围成第二油腔26，第一油腔25与第一油路27相连通，第二油腔26与第二油路28相连通。

升降检测机构包括顶杆31、弹簧32和两个接近开关33，弹簧32安装在一弹簧支撑套34内，顶杆31和弹簧支撑套34安装在交换台底座4上，顶杆31通过弹簧32的弹力向上顶起，顶杆31的顶端顶到旋转座11的底面，顶杆31的底部安装有感应块35，弹簧支撑套34的外侧安装有开关安装板36，两个接近开关33上下安装在开关安装板36上。

将上述交换台安装在机床上的两个工作台71和72之间，这两个工作台的尺寸均为800mm×800mm，视工作台71为当前加工工作台，工作台71的外观图见图4。机床正常加工时，旋转座11位于工作台71和72的台面以下，需要交换工作台时，工作台71为待交换的工作台，工作台72为目标工作台。液压油经第一油路27进入第一油腔25，压盖24、缸体21、导向套22和旋转座11一起上升一定距离后，第一油腔25即停止进油，交换台上的夹紧块61与工作台71和72上的夹紧块73上的斜面接触并相互夹紧，将交换台与工作台71和72连接在一起，然后回转油缸16工作，带动齿条15移动，齿条15再带动齿轮14、旋转套13、导向套22、旋转座11、旋转轴12、活塞23和夹紧块61一起转动，夹紧块61转动的同时带动两个工作台71和72旋转，将目标工作台72转移至加工位置并松开，之后液压油经第二油路28进入第二油腔26，使压盖24、缸体21、导向套22、旋转座11和换下的工作台71一起下降，夹紧块61松开工作台71和72，此时工作台的交换动作完成，工作台72为当前加工工作台。上述工作台交换过程中，所需回转半径仅约为1257.5mm。

Claims (4)

1.一种机床小半径交换台，包括设置在交换台底座上的回转机构和升降机构，其特征在于所述的交换台底座上安装有支撑套，所述的支撑套的上端和下端的外侧均安装有单向推力球轴承和滚针轴承；所述的回转机构包括旋转座、旋转轴、旋转套、齿轮、齿条和对称设置在所述的旋转轴的一侧的两个回转油缸，所述的两个回转油缸经所述的齿条相连接，所述的旋转套套设在所述的支撑套的外侧并靠在所述的单向推力球轴承上，所述的齿轮套设在所述的支撑套的底部，所述的齿轮与所述的旋转套的底部通过螺钉连接，所述的齿轮与所述的齿条相啮合，所述的旋转轴安装在所述的旋转套的上方，所述的旋转轴的上部的外侧套设有缸体，所述的旋转轴与所述的旋转套通过螺钉连接，所述的旋转套的外侧套设有一导向套，所述的导向套固定在所述的缸体的下部，所述的导向套通过与所述的旋转套键连接导向，所述的旋转座通过螺钉固定于所述的导向套的下部的外侧，所述的旋转座上连接有夹紧机构，所述的夹紧机构可同时夹紧待交换的工作台和目标工作台；所述的升降机构包括活塞，所述的活塞与所述的旋转轴通过螺钉连接，所述的缸体的顶部固定有压盖，所述的活塞的上方和下方分别设有第一油腔和第二油腔，所述的第一油腔与第一油路相连通，所述的第二油腔与第二油路相连通。

2.根据权利要求1所述的一种机床小半径交换台，其特征在于所述的活塞的中部设置有轴向通孔，所述的压盖的下部设置有与所述的轴向通孔相配合的凸起部，所述的轴向通孔的孔深大于所述的凸起部的高度，所述的凸起部伸入到所述的轴向通孔中，所述的压盖、缸体和活塞围成上腔室，所述的压盖、活塞和旋转轴围成下腔室，所述的上腔室和所述的下腔室即构成所述的第一油腔，所述的第二油腔由所述的缸体、活塞和旋转轴围成。

3.根据权利要求1或2所述的一种机床小半径交换台，其特征在于所述的夹紧机构包括四块夹紧块，所述的四块夹紧块对称安装在所述的旋转座的外侧，每块所述的夹紧块包括相互垂直的安装部和夹紧部，所述的安装部与所述的旋转座通过螺钉固定连接，所述的夹紧部上设置有斜面，该斜面与竖直方向的夹角为10~15°，工作台上安装有与所述的夹紧部上的斜面倾角相同的夹紧块，交换工作台时，交换台上的夹紧块与工作台上的夹紧块上的斜面接触并相互夹紧，将交换台与工作台连接在一起。

4.根据权利要求3所述的一种机床小半径交换台，其特征在于还包括升降检测机构，所述的升降检测机构包括顶杆、弹簧和两个接近开关，所述的弹簧安装在一弹簧支撑套内，所述的顶杆和所述的弹簧支撑套安装在所述的交换台底座上，所述的顶杆通过所述的弹簧的弹力向上顶起，所述的顶杆的顶端顶到所述的旋转座的底面，所述的顶杆的底部安装有感应块，所述的弹簧支撑套的外侧安装有开关安装板，所述的两个接近开关上下安装在所述的开关安装板上。