CN209919326U - 一种工作台定位装置及加工机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及加工机床技术领域，提供了一种工作台定位装置，包括框体、设置在框体上的定位卡榫和锁紧机构、固定在工作台上的定位支架；定位卡榫固定连接锁紧机构，锁紧机构可带动定位卡榫移动；定位支架包括连接部和连接在连接部上的定位部，连接部用于连接工作台，定位部设置有与定位卡榫的榫头的形状相配合的定位卡槽，锁紧机构带动榫头与定位卡槽卡合并锁紧，以定位工作台，锁紧机构带动榫头脱离定位卡槽，以解锁工作台。榫头与定位卡槽的形状匹配，定位卡榫的榫头卡入定位卡槽内后，通过锁紧机构将定位卡榫锁紧，定位卡榫和定位卡槽使得工作台在其运动方向上被锁死，这样，工作台定位装置能够精确而稳定地定位工作台。

Description

一种工作台定位装置及加工机床

技术领域

本实用新型属于机床加工技术领域，特别涉及一种工作台定位装置及加工机床。

背景技术

为了减少机床的待机时间，提高机床的加工效率，机床设计中普遍采用互换式工作台，互换式工作台具有两个或两个以上的可独立安装工件的工作台，可以在机床加工一个工作台上的工件的同时对另一个工作台上的工件进行换装，大大提高机床的加工效率。

现有的采用互换式工作台的机床，多采用数控设备控制机床对工作台进行定位。由于定位结构的设计缺陷，存在工作台定位不精确；以及定位结构定位不牢固，加工过程中工作台易发生位移的问题，进而不能在加工作业过程中将工作台精确、稳定地固定。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种工作台定位装置，旨在解决传统的工作台定位装置定位精确性、稳定性差的技术问题。

本实用新型是这样实现的，一种工作台定位装置，包括框体、定位支架、定位卡榫和锁紧机构；锁紧机构和定位卡榫设置在框体上，定位卡榫固定连接锁紧机构，锁紧机构可带动定位卡榫移动；定位支架包括连接部和连接在连接部上的定位部，连接部用于连接工作台，定位部设置有与定位卡榫的榫头的形状相配合的定位卡槽，锁紧机构带动榫头与定位卡槽卡合并锁紧，以定位工作台，锁紧机构带动榫头脱离定位卡槽，以解锁工作台。

在本实用新型的另一实施例中，工作台定位装置包括多块定位卡榫以及与多块定位卡榫配合的多块定位支架，至少一块定位卡榫与锁紧机构固定连接，多块定位卡榫之间通过连接杆连接；框体上还设置有套筒，连接杆穿过套筒并沿套筒的轴向方向滑动。

在本实用新型的又一实施例中，锁紧机构包括汽缸，汽缸包括缸体和从缸体中伸出的活塞，缸体固定连接框体，至少一块定位卡榫固定连接活塞。

在本实用新型的又一实施例中，框体设有第一控制装置，用于监控定位支架的位置和控制汽缸的工作状态。

在本实用新型的又一实施例中，框体设有连接片，第一控制装置安装在连接片上，定位卡槽与榫头卡合时，第一控制装置位于定位部背对框体的一侧。

在本实用新型的又一实施例中，框体设有第二控制装置，用于监控工作台的位置和控制工作台在靠近框体时减速。

在本实用新型的又一实施例中，工作台定位装置还包括缓冲组件，缓冲组件包括缓冲支架和缓冲块，缓冲支架与框体并列设置于工作台的同一侧，缓冲块固定于缓冲支架上，缓冲块用于在工作台运动到定位位置附近时抵持工作台以减缓工作台的移动速度。

在本实用新型的又一实施例中，定位卡榫的榫头在平行于工作台运动方向的截面与定位卡槽在平行于工作台运动方向的截面形状相配合。

本实用新型的另一目的在于提供一种包括了如上所述的工作台定位装置的加工机床，定位支架连接于工作台，框体、定位卡榫以及锁紧机构安装于工作台的运动路径上。

在本实用新型的另一实施例中，工作台的数量为至少两个且上下层叠，每一工作台连接一定位支架，定位卡榫的数量和工作台的数量一致。

本实用新型实施例的上述一个或者多个技术方案提供的工作台定位装置具有如下有益技术效果：

在工作台上固定连接定位支架，在框体上固定设置定位卡榫和汽缸，其中，定位卡榫的榫头的形状与定位支架的定位卡槽的形状匹配，当工作台运动至框体处，定位卡榫的榫头卡入定位卡槽内后，通过汽缸将定位卡榫锁紧，定位卡榫和定位卡槽使得工作台在其运动方向上被锁死，这样，工作台定位装置能够精确而稳定地定位工作台，使得工作台不易相对于工作台定位装置发生位移。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例提供的工作台定位装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型的一个实施例提供的工作台定位装置的爆炸图；

图3是本实用新型的一个实施例提供的工作台定位装置锁紧时的示意图；

图4是本实用新型的一个实施例提供的缓冲组件的示意图；

图5是本实用新型的一个实施例提供的加工机床的结构示意图。

上述各附图中所涉及的标号明细如下：

10-工作台定位装置；100-框体；110-套筒；120-连接片；101-第一控制装置；102-第二控制装置；200-定位支架；210-连接部；220-定位部；221-定位卡槽；300-连接杆；400-定位卡榫；410-榫头；500-锁紧机构；510-汽缸；511-缸体；512-活塞；600-缓冲组件；610-支架；620-缓冲块；700-工作台。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了说明本实用新型所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。

请参阅图1至图3，本实用新型实施例是这样实现的，一种工作台定位装置10，包括框体100、定位支架200、定位卡榫400和锁紧机构500；框体100起到支撑连接作用，锁紧机构500和定位卡榫400设置在框体100上，定位卡榫400固定连接锁紧机构500，锁紧机构500可带动定位卡榫400移动；定位支架200与工作台700固定连接，并随工作台700运动，框体100连同定位卡榫400和锁紧机构500固定设置于加工机床中的某一位置。其中，定位支架200包括连接部210和连接在连接部210上的定位部220，连接部210用于连接工作台700，定位部220设置有与定位卡榫400的榫头410的形状相配合的定位卡槽221，锁紧机构500带动榫头410与定位卡槽221卡合并锁紧，以定位工作台700，锁紧机构500带动榫头410脱离所述定位卡槽221，以解锁工作台700。

具体的，本实用新型实施例提供的工作台定位装置10是这样工作的：

请参阅图1至图3，框体100和互换式工作台组件固定安装在同一个机床的底座上，二者的相对位置固定。互换式工作台组件包括多个工作台700，每一个工作台700上分别安装有定位支架200；当工作台700运动到需要被定位的位置上时，定位支架200与定位卡榫400的位置相对应，将定位卡榫400置入定位卡槽221，并通过锁紧机构500将定位卡榫400和定位卡槽221锁紧，这样，工作台700在其运动方向上锁死，同时由于互换式工作台组件的驱动机构本身对于工作台700空间运动的限制，工作台700在三维空间各个方向上被锁紧固定，工作台定位装置10完成对工作台700的定位。

本实用新型实施例的提供的工作台定位装置10具有如下有益技术效果：

在工作台700上固定连接定位支架200，在框体100上固定设置定位卡榫400和锁紧机构500，其中，定位卡榫400的榫头410的形状与定位支架200的定位卡槽221的形状匹配，当工作台700运动至框体100处，定位卡榫400的榫头410卡入定位卡槽221内后，通过锁紧机构500将定位卡榫400锁紧，定位卡榫400和定位卡槽221使得工作台700在其运动方向上被锁死，这样，工作台定位装置10能够精确而稳定地定位工作台700，使得工作台700不易相对于工作台定位装置10发生位移。

请参阅图1至图3，在本实用新型的另一实施例中，工作台定位装置10包括多块上下并排设置的定位卡榫400，至少一块定位卡榫400固定在锁紧机构500上，相应地，工作台定位装置10还包括与多块定位卡榫400配合的定位支架200，每一定位支架与一工作台700固定连接，多个工作台700上下层叠设置，多块定位卡榫400之间通过连接杆300连接，并通过其中一个定位卡榫400与锁紧机构500的连接实现联动；框体100上还设置有套筒110，连接杆300穿过套筒110并可以沿套筒110的轴向方向滑动。通过设置多个定位卡榫400和定位支架200，并通过同一锁紧机构500进行锁紧，使得多个工作台700的定位一致性更好。

具体的，当多块定位卡榫400之间的位置关系确定时，可以用连接杆300将多块定位卡榫400相连接，连接杆300穿过设置在框体100上的套筒110，以减小距离锁紧机构500较远的定位卡榫400对于锁紧机构500的力矩，连接杆300仅能在套筒110的轴向方向上滑动，进而防止连接杆300晃动，加强定位卡榫400的定位精确度。

当加工机床为激光切割机，互换式工作台组件的驱动机构为一台电机驱动的跑道状传送设备，互换式工作台组件包括上层工作台700和下层工作台700，且两个工作台700分别位于传送设备的两条直线上时，作为本实施例的一种优选方案，可以将切割机的激光设置为由上方垂直向下照射，上下两个工作台700被交替定位时，被加工工件在水平方向上的投影相重合。这样，每次更换工作台700后，激光切割机无需进行重新校准定位即可开始工作，减少了操作人员的工作量，大大提高了激光切割机的工作效率。

请参阅图1至图3，在本实用新型的又一实施例中，锁紧机构500包括汽缸510，汽缸510包括缸体511和从缸体511中伸出的活塞512，缸体511固定在框体100上，至少一块定位卡榫400固定在活塞512上。

具体的，加工机床包括控制台，汽缸510在控制台的控制下工作。当工作台700到达预定位置需要锁紧时，活塞512向下运动，定位卡榫400的榫头410卡入定位卡槽221，汽缸510通过活塞512对定位卡榫400施加一个向下的作用力，将定位卡榫400紧固在定位卡槽221中，从而精确而稳定地固定工作台700；当工作台700上的工件加工完毕后，活塞512向上运动，定位卡榫400的榫头410从定位卡槽221中移出，即可解除工作台定位装置10对工作台700的锁扣，工作台700在互换式工作台组件的驱动机构的驱动下带着加工完毕的工件离开加工作业位置。

请参阅图1至图3，在本实用新型的又一实施例中，工作台定位装置10还包括第一控制装置101，第一控制装置101连接在框体100上，用于监控定位支架200的位置和控制汽缸510的工作状态。

具体的，第一控制装置101对定位支架200是否到达预定位置进行检测，当检测到定位支架200到达预定位置后，第一控制装置101控制汽缸510的活塞512向下运动，带动定位卡榫400卡入并紧固在定位卡槽221中，从而使得定位支架200到达预定位置后，工作台定位装置10能够自动锁定工作台700；具体的，当工作台定位装置10包括多块定位卡榫400时，每一块定位卡榫400处分别设置有第一控制装置101，这样，第一控制装置101监控和与之对应的定位卡榫400处是否有定位支架200进入定位位置，当检测到有定位支架200到达预定位置后，控制汽缸510的活塞512向下运动并锁紧定位支架200。

请参阅图1至图3，在本实用新型的又一实施例中，工作台定位装置10还包括连接片120，连接片120安装在框体100上，第一控制装置101安装在连接片120上，通过连接片120连接在框体100上，当定位部到达预定位置时，第一控制装置101位于定位部220背对框体100的一侧。

具体的，连接片120由两个L形片接合而形成Z形结构，第一控制装置101安装在连接片120的一端，连接片120的另一端固定在框体100上，连接片120安装第一控制装置101的一端与框体100的外壁之间形成缝隙，供定位部伸入，并靠近框体外壁和连接片，在一定程度上限制工作台700的左右晃动。由于定位卡榫400和定位卡槽221相接合处即为工作台定位装置10定位互动式工作台700时的受力点，这样的结构可以让受力点尽可能地贴近框体100，更加接近锁紧结构，减小锁紧时的力矩，防止工作台700的晃动影响定位的稳定性、精确性，同时也使得第一控制装置101远离框体100，方便电气线路的连接。

请参阅图1，在本实用新型的又一实施例中，工作台定位装置10还包括第二控制装置102，第二控制装置102安装在框体100上，用于监控工作台700的位置和控制工作台700的工作状态。

具体的，第二控制装置102对工作台700是否即将到达锁紧位置进行检测，当检测到工作台700即将到达锁紧位置时，第二控制装置102控制互换式工作台组件的驱动电机停止工作，工作台700在惯性的作用下继续运动直至定位支架200进入卡扣位置，第一控制装置101检测到定位支架200到位后，活塞512向下运动，带动定位卡榫400卡入并紧固在定位卡槽221中，实现对工作台700的锁紧。这样，互换式工作台组件的驱动电机在工作台700即将进入锁紧位置时停止工作，防止工作台700被工作台定位装置10锁紧后驱动电机继续工作，造成驱动电机结构受损或者工作台700振动，影响工作台700锁紧定位的稳定性与精确性。同时减小工作台700减速过程中对工作台定位装置10的冲击。

请参阅图4和图5，在本实用新型的又一实施例中，工作台定位装置10还包括缓冲组件600，缓冲组件600包括支架610和缓冲块620，支架610与框体100并列设置于工作台700的同一侧，缓冲块620固定于支架610上，缓冲块620用于在工作台700运动到定位位置附近时减缓工作台700的移动速度。

具体的，缓冲组件600的支架610和框体100并列固定在同一底座上，支架610上对应工作台700的高度上设置有缓冲块620。当工作台700被第二控制装置102探测到后，驱动电机停止工作，工作台700进入锁紧位置前缓冲块620对工作台700施力缓冲，防止工作台700过度冲击工作台定位装置10；在第一控制装置101、驱动电机或者其他运行机构失控的情形下，缓冲组件600也起到控制工作台700，防止工作台700离开驱动机构并撞击加工机床的其他零部件的效果，阻止损失进一步扩大。

在本实用新型的又一实施例中，定位卡榫400的榫头410在平行于工作台700运动方向的截面与定位卡槽221在平行于工作台700运动方向的截面形状相配合。

具体的，定位卡榫400的榫头410的截面为梯形，定位支架200的定位卡槽221的横截面形状为梯形；或者，定位卡榫400的榫头410的横截面为三角形，定位支架200的定位卡槽221的横截面形状为三角形；或者，定位卡榫400的榫头410的横截面为梯形，定位支架200的定位卡槽221的横截面形状为三角形。这样的定位卡榫400和定位支架200结构受力均匀合理，可以更为精确的定位工作台700，也有助于锁紧机构500锁定工作台700的位置，提高工作台700定位的稳定性。

参考图5，本实用新型还提供一种包括了如上任一实施例所述的工作台定位装置10的加工机床。加工机床包括至少一个工作台700，工作台700一维运动，定位支架200安装于工作台700上，框体100安装于工作台700的运动路径上。优选地，每一工作台700连接一定位支架200，工作台700数量和工作台定位装置10中定位卡榫400的数量一致。

作为本实用新型实施例的一个优选方案，定位部220的延伸方向和工作台700的运动方向相平行，定位卡榫400呈长条形，延伸方向和互换式工作台700的运动方向相垂直，这样，定位卡槽221和定位卡榫400之间的受力方向更为合理，有助于减小工作台定位装置10锁紧互换式工作台700时的结构受力，使得定位卡榫400能够被稳定的卡扣在定位卡槽221中，进而提高了工作台定位装置10锁紧互换式工作台700时的稳定性与精确性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工作台定位装置，其特征在于，包括框体、定位支架、定位卡榫和锁紧机构；

所述锁紧机构和所述定位卡榫设置在所述框体上，所述定位卡榫固定连接所述锁紧机构，所述锁紧机构可带动所述定位卡榫移动；

所述定位支架包括连接部和连接在所述连接部上的定位部，所述连接部用于连接工作台，所述定位部设置有与所述定位卡榫的榫头的形状相配合的定位卡槽，所述锁紧机构带动所述榫头与所述定位卡槽卡合并锁紧，以定位所述工作台，所述锁紧机构带动所述榫头脱离所述定位卡槽，以解锁所述工作台。

2.如权利要求1所述的工作台定位装置，其特征在于：

所述工作台定位装置包括多块所述定位卡榫以及与多块所述定位卡榫配合的多块定位支架，至少一块所述定位卡榫与所述锁紧机构固定连接，多块所述定位卡榫之间通过连接杆连接；

所述框体上还设置有套筒，所述连接杆穿过所述套筒并沿所述套筒的轴向方向滑动。

3.如权利要求1所述的工作台定位装置，其特征在于：所述锁紧机构包括汽缸，所述汽缸包括缸体和从所述缸体中伸出的活塞，所述缸体固定连接所述框体，至少一块所述定位卡榫固定连接所述活塞。

4.如权利要求3所述的工作台定位装置，其特征在于：所述框体设有第一控制装置，用于监控所述定位支架的位置和控制所述汽缸的工作状态。

5.如权利要求4所述的工作台定位装置，其特征在于：所述框体设有连接片，所述第一控制装置安装在所述连接片上，所述定位卡槽与所述榫头卡合时，所述第一控制装置位于所述定位部背对所述框体的一侧。

6.如权利要求1所述的工作台定位装置，其特征在于：所述框体设有第二控制装置，用于监控工作台的位置和控制工作台在靠近所述框体时减速。

7.如权利要求1所述的工作台定位装置，其特征在于：所述工作台定位装置还包括缓冲组件，所述缓冲组件包括缓冲支架和缓冲块，所述缓冲支架与所述框体并列设置于所述工作台的同一侧，所述缓冲块固定于所述缓冲支架上，所述缓冲块用于在工作台运动到定位位置附近时抵持所述工作台以减缓工作台的移动速度。

8.如权利要求1所述的工作台定位装置，其特征在于：所述定位卡榫的所述榫头在平行于工作台运动方向的截面与所述定位卡槽在平行于工作台运动方向的截面形状相配合。

9.一种加工机床，其特征在于，包括工作台以及如权利要求1-8任一项所述的工作台定位装置，所述定位支架连接于所述工作台，所述框体、定位卡榫以及锁紧机构安装于所述工作台的运动路径上。

10.如权利要求9所述的加工机床，其特征在于：所述工作台的数量为至少两个且上下层叠，每一所述工作台连接一定位支架，所述定位卡榫的数量和所述工作台的数量一致。

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