CN205660204U - 自动调整工件至工作台中心并测量工件尺寸的双侧铣床 - Google Patents

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李志明
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Abstract

本实用新型公开了一种自动调整工件至工作台中心并测量工件尺寸的双侧铣床,包括底座、工作台、数控系统及左、右刀座,所述左、右刀座及工作台通过导轨滑动配合安装在底座上,所述工作台上连接有旋转料台,于所述左、右刀座上相对安装有左、右调整测量机构,两个所述调整测量机构在数控系统控制下向工作台中心相向同步进给以调整工件至工作台中心,所述数控系统根据进给行程对工件尺寸进行测算。本实用新型工人只须将待加工工件大致放在工作台的中心,左、右调整测量机构即可将工件调整至工作台中心,并通过进给行程由数控系统测算工件尺寸,实现从坯料到成品的全自动加工。对比现在方案,简单高效,降低人工调整的劳动强度。

Description

自动调整工件至工作台中心并测量工件尺寸的双侧铣床
技术领域
[0001]本实用新型涉及机械加工器具领域,具体地说,涉及一种自动调整工件至工作台中心并测量工件尺寸的双侧铣床。
背景技术
[0002]铣床为一种常见的机械加工机床。铣床一般分类为立式及卧式两种,其主要区别是,立式铣床其刀盘端面平行于工作台面,卧式铣床的则垂直于工作台面。最早的卧式铣床为单侧刀盘设计,一次加工工件的一个侧面。后来为提高效率,发展出双侧刀盘设计方案,一次可同时加工工件的两个侧面。后来进一步地,发展出带数控功能的双侧铣床,可通过输入数值来控制机床的进给量及进给速度,实现半自动加工。再进一步地,发展出数控的全自动双侧铣床,工人首先手工测量出待加工坯料的长和宽尺寸,并输入其数值到系统,然后机床会伸出一个定位板并移动工作台到相应位置,工人将工件靠在定位板上安放好,然后输入所要求的成品尺寸,然后机床会自动夹紧工件,然后自动地对工件进行测量,然后按成品尺寸加工工件的其中两边,加工完成之后,工件旋转90度,重复以上测量和加工另外两边的过程,直至全部完成。但是,这种方案仍然存在不足:首先,安放坯料前,工人须要首先手工测量出坯料的尺寸并输入系统,以让机床能够计算出定位板及工作台所须要的进给量,从而让工人能够将坯料安放在旋转台的中心位置;然后机床在加工前,又要自动地重复一次对坯料的测量,然后才能对工件进行后续的加工。显然,两次重复地对坯料的测量,增加了工人的工作量,增大了出错的机率,更加地耗时耗力。其次,定位板伸出后,工人将工件靠在定位板上,此时须要手工地调整工件,使其相邻两个侧面紧贴L型定位板的两条边,对于一次多件叠在一起加工的特别是大工件的情况,此调整过程须要反复的敲打整理每个工件,影响了工作效率;再次,对于较大的工件,若工件的定位边稍为有点没有紧贴定位板,靠观察不易发觉,但由于工件尺寸大,工件远离定位板的那一端其偏差已经放大至数毫米,这就影响到后续的加工过程,严重时导致工件的加工余量不足而使工件报废。
发明内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种自动调整工件至工作台中心,并自动测量工件尺寸,提高工作效果,减少劳动强度的铣床。
[0004]为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种自动调整工件至工作台中心并测量工件尺寸的双侧铣床,包括底座、工作台、数控系统及左、右刀座,所述左、右刀座及工作台通过导轨滑动配合安装在底座上,所述工作台上连接有旋转料台,于所述左、右刀座上相对安装有左、右调整测量机构,两个所述调整测量机构在数控系统控制下向工作台中心相向同步进给以调整工件至工作台中心,所述数控系统根据进给行程对工件尺寸进行测算。
[0005]进一步地,所述调整测量机构包括连接刀座的安装架,所述安装架连接有向工作台中心方向进给的进给机构,所述进给机构前端设有安装板,所述安装板通过至少一组弹性压缩元件连接有压板,所述安装板上设有延伸长度不低于所述弹性压缩元件压紧后长度的第一接近开关,所述第一接近开关电性连接数控系统。
[0006]进一步地,所述进给机构包括滑动配合于安装架并向工作台中心方向进给的至少一个导柱,及平行于导柱安装的液压缸或气缸,所述液压缸或气缸的推杆连接安装板,所述导柱可滑动地穿过安装板并连接于压板。
[0007]进一步地,所述进给机构包括滑动配合于安装架并向工作台中心方向进给的至少一个导柱,及平行于导柱安装的液压缸或气缸,所述液压缸或气缸的推杆和导柱均连接安装板,所述安装板与压板之间设有压板导柱,所述压板导柱的一端连接压板,另一端滑动配合于安装板。
[0008]进一步地,所述压板上设有检测工件接近的第二接近开关,所述第二接近开关电性连接数控系统。
[0009]进一步地,所述工作台还连接有压料架,所述压料架延伸至旋转料台上方,并对应所述旋转料台依次连接有压杆及压块。
[0010]进一步地,所述压杆为液压杆或气压杆,所述压块连接于压杆的推杆。
[0011]进一步地,所述导轨包括左右方向的横导轨及前后方向的纵导轨,所述工作台滑动配合于纵导轨,所述左、右刀座于横导轨左右两端滑动配合于横导轨。
[0012] 进一步地,所述左、右刀座端部装有刀盘马达与刀盘。
[0013] 进一步地,所述左、右刀座及工作台通过液压驱动、气驱动或电驱动滑动配合于导轨。
[0014]本实用新型工人只须将待加工工件大致放在工作台的中心,左、右调整测量机构即可将工件调整至工作台中心,并通过进给行程由数控系统测算工件尺寸,实现从坯料到成品的全自动加工。对比现在方案,简单高效,降低人工调整的劳动强度。
[0015]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
[0016]图1是本实用新型的立体结构图。
[0017]图2是本实用新型的主视图。
[0018]图3是本实用新型的调整测量结构俯视剖面放大图。
[0019]图4是本实用新型的压板导柱及周边构件配合放大图。
[0020]图5是本实用新型的进给机构两种实施方式对比图。
[0021]图中:1、底座; 2、工作台; 21、旋转料台; 3、刀座; 31、刀盘;
4、数控系统; 5、导轨; 51、横导轨; 52、纵导轨; 6、调整测量机构; 61、安装架; 62、安装板; 63、弹簧; 64、第一接近开关; 65、压板; 66、导柱;67、液压缸或气缸; 671、推杆; 68、第二接近开关; 69、压板导柱; 7、压料架; 71、压杆; 711、推杆; 72、压块。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施,但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
[0023]如图1和图2所示,本实用新型一种自动调整工件至工作台中心并测量工件尺寸的双侧铣床,包括底座1、工作台2、左、右刀座3及数控系统4,左、右刀座3及工作台2通过导轨5滑动配合安装在底座I上,工作台2上连接有旋转料台21,于左、右刀座3上相对安装有左、右调整测量机构6,两个调整测量机构6在数控系统4控制下向工作台中心相向同步进给以调整工件至工作台中心,数控系统4根据进给行程对工件尺寸进行测算。
[0024]图3所示为本实用新型的调整测量机构优选实施方式示意图,调整测量机构包括连接刀座3的安装架61,应当指出,刀座3包括左刀座和右刀座,调整测量机构6亦同。调整测量机构6的安装架61连接有向工作台中心方向进给的进给机构,进给机构前端设有安装板62,安装板62通过至少一组弹性压缩元件连接有压板65 ο优选地,弹性压缩元件为弹簧63。安装板62上设有延伸长度不低于弹性压缩元件压紧后长度的第一接近开关64,第一接近开关64电性连接数控系统4。当本实用新型的压板65接触工件时,能克服工件的阻力推动工件前行,左右两边的压板同时动作,即可将工件推送至工作台2中心,压板平面可对位置不正的工件进行调整,使得工件边缘紧贴压板65。当工件被推至中心后,两边压板继续进给,两边的弹簧被压缩,当压板接近第一接近开关时,第一接近开关被触发,数控系统收到第一接近开关的触发信号后停止刀座和调整测量机构的进给运动,并根据当前的进给距离测算工件尺寸。优选地,还可在压板上设有检测工件接近的第二接近开关68,第二接近开关电性连接数控系统4。第二接近开关68的作用在于当检测到压板65靠近工件后,使得压板的进给速度放缓,以使对工件的调整更加精确,也防止损坏工件。
[0025]本实用新型的弹簧63至少有一组,优选2〜10组,最优为4组。一种实施方式中,进给机构包括滑动配合于安装架61并向工作台2中心方向进给的至少一个导柱66,及平行于导柱安装的液压缸或气缸67,液压缸或气缸的推杆671连接安装板62,导柱66可滑动地穿过安装板62并连接于压板65。进给机构的另一实施方式见于图4,与前述实施方式的区别在于,本实施方式的液压缸或气缸的推杆671和导柱66均连接安装板,并于安装板与压板之间设有压板导柱69,压板导柱的一端连接压板65,另一端滑动配合于安装板62。该两种进给机构的结构区别更清楚的揭示于图5,其中一种实施方式,导柱66穿过安装板62连接于压板65,另一实施方式的导柱66则直接连接安装板62,于压板65和安装板62之间另有压板导柱69。导柱至少有一个,优选为2〜10个,导柱的数量最好与弹簧数量匹配。再优地,导柱66有两个,平行设置并同高度地位于液压缸或气缸67两侧。
[0026]优选地实施方式中,本实用新型的工作台2还连接有压料架7,压料架7延伸至旋转料台21上方,并对应旋转料台21依次连接有压杆71及压块72。具体实施方式中,压杆71可为液压杆或气压杆,压块72连接于压杆的推杆711。当工件调整完成后,压杆71的推杆711伸出,压块72贴合并压紧工件,以防止工件在被加工时移动。应当指出,本实用新型的左、右刀座3和压杆71为可更换机构,具体地说,当需要对工件顶面进行加工时,可将左、右刀座转换为压杆及压块,而于压料架的位置设置纵向刀座即可。
[0027]本实用新型通过导轨5完成刀座3与底座1、工作台2与底座I的相对运动,优选实施方式中,导轨5包括左右方向的横导轨51及前后方向的纵导轨52,工作台2滑动配合于纵导轨52,左、右刀座于横导轨51左右两端滑动配合于横导轨51。当工件需要调整测量时,工作台纵向移动,使工作台中心正对调整测量机构6的压板,工件调整测量完毕进行加工时,工作台纵向移动,将工件中心调整为正对左、右刀座,左、右刀座端部装有刀盘马达(图中未示)与刀盘31,以对工件进行加工。本实用新型的左、右刀座及工作台通过液压驱动、气驱动或电驱动滑动配合于导轨,应当指出,驱动方式为本领域的成熟技术,如通过电机及丝杆等方式,此处不再详述。
[0028]下面结合附图说明本实用新型的加工过程:
[0029]第一步,机床复位至待加工位置。此时,左、右刀座回复零点,旋转台回复至装料位置(中心在左右调整测量机构的中心线上),压杆、左、右压板均处于缩回的状态,两个压板之间的距离为D0。此复位过程是数控机床的常规操作,可由数控系统全自动实现。
[0030]第二步,工人将待加工的坯料放置在转台的大致中心位置。若是多件一起加工,将其大致地叠在一起即可。工人将所要求的成品尺寸输入数控系统,然后点击开始按钮。
[0031 ]第三步,左、右刀座从零点位置开始,同时、同速地进给向工作台方向进给。左、右调整测量机构也在其带动下,同时、同速地往工件方向靠拢。此时的进给速度为快速。左、右压板在气缸(液压缸)的推杆推动下自动伸出。
[0032]第四步,在靠拢的过程中,两侧的压板带着第二接近开关不断地接近工件,当到了其中任意一个接近开关的触发距离时,接近开关被触发,此时数控系统控制左、右刀座的进给速度同时地马上变为低速。
[0033]第五步、此时两个压板在刀座的带动下继续以低速进给。若此时工件位置不正,在两压板及弹簧的共同作用下,使得工件的两边逐渐贴紧压板,工件的两边也逐渐地调整至与压板平行。尽管压板此时已经受到工件的作用力,但因为此时有弹簧的反作用力在抵抗,因此压板仍不足以触发负责测量的第一接近开关,两组调整测量机构仍然推动着工件,同步、同速地向工作台中心靠拢。
[0034]第六步、当左、右两压板逐渐靠拢至已经同时紧贴工件的两个面,弹簧的受力大增,使得压板不断地靠近负责测量的第一接近开关,最终分别触发了左右两个负责测量的第一接近开关。此时,数控系统控制左、右刀座马上停止进给。须要提出的是,此过程中,由于调整测量机构上的气缸(液压缸)的推力足够大,使得只有压板及其上的配件在被压退、弹簧在被压缩,而气缸推板及安装其上的各配件包括负责测量的接近开关则相对于安装架或刀座而言保持不动。
[0035] 第七步、此时在左、右压板的作用下,工件的两边已经调整至与压板平行,也即与刀盘轴线垂直。且因为左右调整测量机构是同步、同速地向工作台本体中心移动,因此工件在刀盘的轴线方向上已经被移动到工作台本体的中心。此时,数控系统通过第一接近开关的触发获得左右刀座的进给量Xl、X2,调整测量机构的气缸(液压缸)的进给量Dl、D2,通过计算得到工件的长度方向测量尺寸为:L=D0-X1-X2-D1-D2。须说明的是,在实际应用中,一般设定 X1=X2,D1=D2。
[0036]第八步、测量得出以上长度方向的尺寸后,左、右刀座退回零点,旋转料台旋转90度,然后重复以上三至七步。然后,宽度方向的尺寸,也被测量出来,且此时工件的另外两边又已经被移动到工作台本体的中心。至此,整个工件已移动在工作台的中心位置,并且长和宽尺寸都已经测量出来。此时左右压板退回原位。
[0037]第九步、压杆71的推杆下降,使压块将工件夹紧。数控系统通过已测量得知的坯料尺寸数据,结合用户输入的要求成品尺寸,自动计算须要进给的距离并进行对其中两边的加工。切削加工的过程与传统的双侧铣床相似,在此不再赘述。须要提出是,数控系统能够根据用户的设定,控制刀轴转速、精铣切削量、粗铣切削量、工作台进给速度等,使机床能够适应大小、软硬各不同的材料的加工。
[0038]第十步、加工完两边后,压块松开,旋转料台反方向旋转90度回至初始位,然后重复第九步,对另外的两边进行加工。
[0039]第十一步、切削加工完成后,各机构退回初始位置。此时工人可取下工件。同时数控系统控制铣床的排肩杆旋转1〜30秒左右。整个加工过程完成。
[0040]从以上流程可见,工人只须简单地将工件摆上工作台,然后输入成品尺寸,剩下的所有工作均会由机床自动完成。对比现有的方案,本专利方案更加简单、更加高效、更加可靠。并且,从经济性考虑,本方案所增加的导柱、压板、接近开关等配件均是成本很低的配件,但从功能性上讲,本方案实现了无须手工测量及无须手工调整工件的重大突破,是全新一代的全自动数控双侧铣床方案。
[0041 ]在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0042]此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0043]在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0044]在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0045]在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0046]以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例,本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换,均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种自动调整工件至工作台中心并测量工件尺寸的双侧铣床,包括底座、工作台、数控系统及左、右刀座,其特征在于,所述左、右刀座及工作台通过导轨滑动配合安装在底座上,所述工作台上连接有旋转料台,所述左、右刀座上相对安装有左、右调整测量机构,两个所述调整测量机构在数控系统控制下向工作台中心相向同步进给以调整工件至工作台中心,所述数控系统根据进给行程对工件尺寸进行测算。
2.根据权利要求1所述的自动调整工件至工作台中心并测量工件尺寸的双侧铣床,其特征在于,所述调整测量机构包括连接刀座的安装架,所述安装架连接有向工作台中心方向进给的进给机构,所述进给机构前端设有安装板,所述安装板通过至少一组弹性压缩元件连接有压板,所述安装板上设有延伸长度不低于所述弹性压缩元件压紧后长度的第一接近开关,所述第一接近开关电性连接数控系统。
3.根据权利要求2所述的自动调整工件至工作台中心并测量工件尺寸的双侧铣床,其特征在于,所述进给机构包括滑动配合于安装架并向工作台中心方向进给的至少一个导柱,及平行于导柱安装的液压缸或气缸,所述液压缸或气缸的推杆连接安装板,所述导柱可滑动地穿过安装板并连接于压板。
4.根据权利要求2所述的自动调整工件至工作台中心并测量工件尺寸的双侧铣床,其特征在于,所述进给机构包括滑动配合于安装架并向工作台中心方向进给的至少一个导柱,及平行于导柱安装的液压缸或气缸,所述液压缸或气缸的推杆和导柱均连接安装板,所述安装板与压板之间设有压板导柱,所述压板导柱的一端连接压板,另一端滑动配合于安装板。
5.根据权利要求2所述的自动调整工件至工作台中心并测量工件尺寸的双侧铣床,其特征在于,所述压板上设有检测工件接近的第二接近开关,所述第二接近开关电性连接数控系统。
6.根据权利要求1所述的自动调整工件至工作台中心并测量工件尺寸的双侧铣床,其特征在于,所述工作台还连接有压料架,所述压料架延伸至旋转料台上方,并对应所述旋转料台依次连接有压杆及压块。
7.根据权利要求6所述的自动调整工件至工作台中心并测量工件尺寸的双侧铣床,其特征在于,所述压杆为液压杆或气压杆,所述压块连接于压杆的推杆。
8.根据权利要求1〜7中任一项所述的自动调整工件至工作台中心并测量工件尺寸的双侧铣床,其特征在于,所述导轨包括左右方向的横导轨及前后方向的纵导轨,所述工作台滑动配合于纵导轨,所述左、右刀座于横导轨左右两端滑动配合于横导轨。
9.根据权利要求1〜7中任一项所述的自动调整工件至工作台中心并测量工件尺寸的双侧铣床,其特征在于,所述左、右刀座端部装有刀盘马达与刀盘。
10.根据权利要求1〜7中任一项所述的中自动调整工件至工作台中心并测量工件尺寸的双侧铣床,其特征在于,所述左、右刀座及工作台通过液压驱动、气驱动或电驱动滑动配合于导轨。
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