CN210967857U - 一种翻转工作台及加工中心 - Google Patents

Abstract

一种翻转工作台及加工中心，涉及加工中心领域，包括：底板；两翻转轴安装座，两翻转轴安装座之间转动连接翻转轴；两驱动轴安装座，两驱动轴安装座之间转动连接驱动轴，该驱动轴连接有用于提供翻转动力的螺旋摆动油缸；下支撑板，该下支撑板一端固定连接驱动轴、另一端设有方形缺口，该缺口内横跨有与下支撑板转动连接的关节轴；上支撑板，该上支撑板一端设有方形凸块，凸块与在缺口内的关节轴固定连接，上支撑板另一端固定连接上支撑轴；工作台，该工作台一端通过其底面的连接板固定连接翻转轴、另一端通过其底面的上支撑轴安装座转动连接上支撑轴。本申请提供了一种翻转工作台，可连续实现0至90度翻转，转角精度高，且不会发生加工干涉。

Description

一种翻转工作台及加工中心

技术领域

本实用新型涉及加工中心领域，具体涉及一种翻转工作台及加工中心，尤其是一种适合卧式加工中心的翻转工作台。

背景技术

现有大部分的加工中心上的工作台一般仅为水平工作台，工作台可在机床底座上水平移动从而满足加工要求，然而对于一些特殊要求的加工工件，水平工作台灵活性差，一次性只能加工一个面，即使一些水平工作台可以在水平面内旋转，也只可以加工几个侧面，加工效率低，已经不能满足加工要求，近年市场上也出现了一些工作台可以翻转的液压翻转工作台，其通常有如下几种：

1.油缸从下面或从旁边直接往上顶或者拉动工作台，完成一个固定角度的转动；

2.油缸带动齿轮齿条，完成一个固定角度的转动；

3.带翻转功能的数控两轴转台。

由于结构上的限制，上述几种液压翻转工作台通常适合于完成一个小角度的翻转动作，假如要实现转角很大(比如90度)的翻转动作，转角精度很难得到保证，同时转角之后工作台没有良好的刚性支撑，稳定性较差；另外，上述液压翻转工作台中(尤其是大角度翻转工作台)用于驱动工作台翻转的翻转驱动机构通常都在工作台的旁边，并且还会高出工作台，包括带有翻转功能的数控两轴转台，其翻转翻转驱动机构同样是高出工作台面，假如将其应用在卧式加工中心上，设置在工作台旁边并且高出工作台面的这些翻转驱动机构会与加工主轴发生干涉，严重影响工件的加工。

实用新型内容

为了至少解决上述现有技术中提到的缺陷之一，本申请提供一种翻转工作台，可连续实现0至90度翻转，转角精度高，且不会发生加工干涉，特别的是，工作台转角90度时具有强力刚性支撑，稳定性好，尤其适用于卧式加工中心的多面加工。

为了实现上述技术效果，本实用新型的具体技术方案如下：

一种翻转工作台，其特征在于，包括：

底板；

并排固定在底板一侧的两翻转轴安装座，两翻转轴安装座之间转动连接翻转轴；

并排固定在底板另一侧的两驱动轴安装座，两驱动轴安装座之间转动连接驱动轴，该驱动轴连接有用于提供翻转动力的螺旋摆动油缸；其中，驱动轴的一端或两端连接螺旋摆动油缸，螺旋摆动油缸安装在驱动轴安装座外侧，螺旋摆动油缸的输出轴与驱动轴相连接，用于提供翻转动力；

下支撑板，该下支撑板一端固定连接驱动轴、另一端设有方形缺口，该缺口内横跨有与下支撑板转动连接的关节轴；

上支撑板，该上支撑板一端设有方形凸块，凸块与在缺口内的关节轴固定连接且可在缺口内转动，上支撑板另一端固定连接上支撑轴；

工作台，该工作台一端通过其底面的连接板固定连接翻转轴、另一端通过其底面的上支撑轴安装座转动连接上支撑轴。

上述技术方案中，两翻转轴安装座及翻转轴、两驱动轴安装座及驱动轴、螺旋摆动油缸、上支撑板和下支撑板均位于工作台下方，工作台上方固定工件后进行加工，该种设计使得本翻转工作台不会发生加工干涉问题；根据螺旋摆动油缸的不同翻转动力，工作台可以连续实现0至90度翻转，转角精度高。

进一步地，所述工作台的翻转角度为0-90度。

进一步地，所述缺口两侧的下支撑板上设有下支撑板限位支撑面，所述凸块两侧的上支撑板上设有与下支撑板限位支撑面相配的上支撑板限位支撑面，当工作台翻转90度时，上支撑板限位支撑面与下支撑板限位支撑面紧密贴合，上支撑板、下支撑板移动到预定位置，同时工作台也无法继续翻转，保证了工作台翻转90度这个特定角度的准确性，此时上支撑板与下支撑板连成一个平面，上、下支撑板在底板与工作台之间形成了一个机械性质的刚性支撑，并且从形状上来看，上支撑板与下支撑板连成的平面、底板、工作台构成一个稳定的三角形支撑结构，使得工作台具有强力的刚性支撑，稳定性好。

进一步地，所述底板在与驱动轴安装座相邻的边角处还设有底板支撑机构，所述工作台底面上设有与底板支撑机构相配的工作台支撑机构，当工作台处于水平状态时，底板支撑机构与工作台支撑机构相互接触起到共同支撑工作台的作用。该设计使得工作台处于水平状态时，获得更好的水平支撑刚性。

进一步地，所述工作台支撑机构采用固定在工作台底面上的固定销，所述底板支撑机构采用与固定销适配的起到锁住、松开固定销的液压锁紧装置，液压锁紧装置由外界液压源提供动力，液压锁紧装置上设有与固定销匹配的插孔。其中，液压锁紧装置采用现有技术产品，例如采用德国AMF品牌、NO.6370EARHA的零点定位器，其工作原理：固定销锁定在液压锁紧装置的插孔内，通过外界液压源的动力松开固定销，固定销向上升起直至脱离插孔；当需要锁定时，只需固定销插入液压锁紧装置的插孔内，固定销即被液压锁紧装置内部机械机构锁紧。可见该设计除了提供给工作台处于水平状态时更好的水平支撑刚性外，还具有锁紧效果，使得工作台更加稳定。

进一步地，所述底板下方还连接有数控转台。当本翻转工作台应用于卧式加工中心时，通过底板下方的数控转台的不同旋转角度，可以一次性装夹工件后完成所有侧面的加工。

进一步地，所述下支撑板限位支撑面上、插孔内还设有吹气孔，吹气孔内的出气由外界气源提供。翻转工作台上的工件进行加工时，难免会有碎屑掉落，在液压锁紧装置的插孔、下支撑板限位支撑面上设置吹气孔，以便及时清除其表面的碎屑等杂质，保证各自能够精准完成锁紧、贴合。

进一步地，所述翻转轴也可连接有螺旋摆动油缸。当工作台上的工件重量较大时，当工作台从处于水平状态开始翻转时，从力学关系来看，此时需要的扭矩最大，随着工作台角度越接近垂直，需要的扭矩越小，螺旋摆动油缸可增加从水平状态往上翻转时起始阶段的翻转扭矩。

同时本实用新型还提供一种卧式加工中心，其具有上述翻转工作台的技术效果，其具体技术方案如下:

一种卧式加工中心，包括上述所述的翻转工作台。

进一步地，该加工中心包括立柱、机床底座及可在机床底座上水平移动的机床工作台，其中，翻转工作台中的底板直接固定在机床工作台上。

一种卧式加工中心的工作原理：

翻转工作台的底板水平置于机床工作台上，工作台的初始状态为水平状态，平行于底板和机床工作台，待被加工的工件固定于工作台上，卧式加工中心的主轴对工件的一个侧面进行加工。当一个侧面加工完毕后，数控转台可驱动工作台旋转一个角度，然后主轴继续对工件的另一侧面进行加工，直到把工件的几个侧面全部加工完毕。

此时螺旋摆动油缸带动驱动轴旋转，驱动轴带动下支撑板转动，下支撑板再带动上支撑板移动，上支撑板带动工作台以翻转轴为中心向上翻转，当上支撑板与下支撑板之间的角度越来越大，最后上支撑板限位支撑面与下支撑板限位支撑面相互紧密贴合，驱动轴也因此而停止转动，此时工作台到达垂直状态，卧式加工中心机床主轴可对工件的原顶面(现正对着主轴的面)进行加工，在加工过程中，上、下支撑板在工作台背后形成了机械强力支撑，以保证加工的稳定性。经过这样的过程之后，工件的侧面和顶面都加工完毕。

在本方案中下支撑板自身是整体式，也可以采用左右分开的两个下支撑板，本方案为了获得更好的刚性和稳定性优选整体式，同理，上支撑板、上支撑轴、下支撑轴也都可以采用分体式，左右各自独立，而本方案优选为一体式。本方案中所需的液压源和气源，采用现有技术、安装于数控转台中心的旋转接头来接入。

依据上述技术方案，本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：

1、本实用新型将上、下支撑板在翻转到位后即转化为支撑机构，达到了双重效果：既能驱动工作台翻转，又能在工作台翻转90度后起到强力支撑的效果；

2、本实用新型的工作台面周边完全敞开，没有干涉，非常有利于主轴(特别是卧式主轴)对工件的加工；

3、本实用新型尤其是可以实现卧式加工中心的一次装夹五面加工，使用本实用新型的高刚性高精度翻转工作台之后，几乎可将所有的卧式加工中心升级为卧式五面体加工中心，能够减少工件装夹次数、更好的保证工件不同方向面之间的精度、提高机床加工效率、减少人工；

4、本实用新型可广泛用于加工中心、尤其是卧式加工中心领域，具有极高的实用价值和巨大的经济价值。

附图说明

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

图1为本实用新型的一种翻转工作台示意图，其中工作台处于水平状态；

图2为图1中的翻转工作台另一示意图，其中工作台处于中间翻转状态；

图3为图2中的局部A放大图；

图4为图1中的翻转工作台另一示意图，其中工作台处于90度转角状态；

图5为图4的另一角度示意图；

图6为本实用新型中的底板支撑机构、工作台支撑机构的一种示意图；

图7为本实用新型的另一种翻转工作台示意图，其中底板下方连接有数控转台；

图8为本实用新型的一种卧式加工中心示意图，其中工作台处于水平状态；

图9为图8中的卧式加工中心另一示意图，其中工作台处于90度转角状态；

其中，1、底板；2、翻转轴安装座；3、翻转轴；4、驱动轴安装座；5、驱动轴；6、螺旋摆动油缸；7、下支撑板；71、下支撑板限位支撑面；8、缺口；9、关节轴；10、关节轴外套；11、轴承机构；12、上支撑板；121、上支撑板限位支撑面；13、凸块；14、上支撑轴；15、工作台；16、连接板；17、上支撑轴安装座；18、固定销；19、液压锁紧装置；20、插孔；21、柱体；22、吹气孔；23、数控转台；24、立柱；25、机床底座；26、机床工作台。

具体实施方式

为使本实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实施方式中的附图，对本实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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。

实施例一

参考图1、图2、图5，一种翻转工作台，包括：

底板1；

两翻转轴安装座2，两翻转轴安装座2并排固定在底板1的一侧，两翻转轴安装座2之间转动连接翻转轴3；

两驱动轴安装座4，两驱动轴安装座4并排固定在底板1的另一侧，两驱动轴安装座4之间转动连接驱动轴5，该驱动轴5连接有用于提供翻转动力的螺旋摆动油缸6；

下支撑板7，该下支撑板7一端固定连接驱动轴5、另一端设有方形缺口8，该缺口8内横跨有与下支撑板7转动连接的关节轴9；其中关节轴9与下支撑板7的转动连接方式不做限定，可采用如下一种方式：下支撑板7设有缺口8的一端的两侧各设有一关节轴外套10，关节轴9两端通过轴承机构11连接关节轴外套10，关节轴9与关节轴外套10之间可以灵活转动；下支撑板7与两个关节轴外套10在本方案中为整体式，当然也可以将下支撑板7与关节轴外套10之间设计成分体式，通过机械方式进行连接；

上支撑板12，该上支撑板12一端设有方形凸块13，凸块13与在缺口8内的关节轴9固定连接且可在缺口8内转动，上支撑板12另一端固定连接上支撑轴14；

工作台15，该工作台15一端通过其底面的连接板16固定连接翻转轴3、另一端通过其底面的上支撑轴安装座17转动连接上支撑轴14。

另外，上述相关转动连接结构也配有轴承机构11。

实施例二

参考图1至图5，一种翻转工作台，包括：

并排固定在底板1一侧的两翻转轴安装座2，两翻转轴安装座2之间转动连接翻转轴3；

并排固定在底板1另一侧的两驱动轴安装座4，两驱动轴安装座4之间转动连接驱动轴5，该驱动轴5连接有用于提供翻转动力的螺旋摆动油缸6；

下支撑板7，该下支撑板7一端固定连接驱动轴5、另一端设有方形缺口8，该缺口8内横跨有与下支撑板7转动连接的关节轴9；其中关节轴9与下支撑板7的转动连接方式可采用如下一种方式：下支撑板7设有缺口8的一端的两侧各设有一关节轴外套10，关节轴9两端通过轴承机构11连接关节轴外套10，关节轴9与关节轴外套10之间可以灵活转动；

上支撑板12，该上支撑板12一端设有方形凸块13，凸块13与在缺口8内的关节轴9固定连接且可在缺口8内转动，上支撑板12另一端固定连接上支撑轴14；所述缺口8两侧的下支撑板7上设有下支撑板限位支撑面71，所述凸块13两侧的上支撑板12上设有与下支撑板限位支撑面71相配的上支撑板限位支撑面121，当工作台15翻转90度时，上支撑板限位支撑面121与下支撑板限位支撑面71紧密贴合，此时上支撑板12与下支撑板7连成一个平面；

底板1在与驱动轴安装座4相邻的边角处设有底板支撑机构，所述工作台15底面上设有与底板支撑机构相配的工作台支撑机构，当工作台15处于水平状态时，底板支撑机构与工作台支撑机构相互接触起到共同支撑工作台15的作用；其中，所述工作台支撑机构采用固定在工作台15底面上的固定销18，所述底板支撑机构采用与固定销18适配的起到锁住、松开固定销18的液压锁紧装置19，液压锁紧装置19由外界液压源提供动力，液压锁紧装置19上设有与固定销18匹配的插孔20；特别需要说明的是，底板支撑机构、工作台支撑机构不局限于液压锁紧装置19、固定销18，也可采用其他结构，如图6所示，底板支撑机构、工作台支撑机构采用两个可相对叠合在一起的柱体21；

如图3所示，所述下支撑板限位支撑面71上、插孔20内设有吹气孔22，吹气孔22内的出气由外界气源提供；

工作台15，该工作台15一端通过其底面的连接板16固定连接翻转轴3、另一端通过其底面的上支撑轴安装座17转动连接上支撑轴14。

实施例三

参考图1、图2、图5、图7，一种翻转工作台，包括：

底板1，底板1下方连接有数控转台23；

并排固定在底板1一侧的两翻转轴安装座2，两翻转轴安装座2之间转动连接翻转轴3；

并排固定在底板1另一侧的两驱动轴安装座4，两驱动轴安装座4之间转动连接驱动轴5，该驱动轴5连接有用于提供翻转动力的螺旋摆动油缸6；

下支撑板7，该下支撑板7一端固定连接驱动轴5、另一端设有方形缺口8，该缺口8内横跨有与下支撑板7转动连接的关节轴9；其中关节轴9与下支撑板7的转动连接方式可采用如下一种方式：下支撑板7设有缺口8的一端的两侧各设有一关节轴外套10，关节轴9两端通过轴承机构11连接关节轴外套10，关节轴9与关节轴外套10之间可以灵活转动；

上支撑板12，该上支撑板12一端设有方形凸块13，凸块13与在缺口8内的关节轴9固定连接且可在缺口8内转动，上支撑板12另一端固定连接上支撑轴14；

工作台15，该工作台15一端通过其底面的连接板16固定连接翻转轴3、另一端通过其底面的上支撑轴安装座17转动连接上支撑轴14。

实施例四

参考图1、图2、图5、图8、图9，一种卧式加工中心，包括立柱24、机床底座25及可在机床底座25上水平移动的机床工作台26、翻转工作台。其中机床工作台26在机床底座25上水平移动为现有技术，在此不详述。

其中，翻转工作台包括：

底板1，底板1直接固定在机床工作台26上；

两翻转轴安装座2，两翻转轴安装座2并排固定在底板1的一侧，两翻转轴安装座2之间转动连接翻转轴3；

两驱动轴安装座4，两驱动轴安装座4并排固定在底板1的另一侧，两驱动轴安装座4之间转动连接驱动轴5，该驱动轴5连接有用于提供翻转动力的螺旋摆动油缸6；

下支撑板7，该下支撑板7一端固定连接驱动轴5、另一端设有方形缺口8，该缺口8内横跨有与下支撑板7转动连接的关节轴9；

上支撑板12，该上支撑板12一端设有方形凸块13，凸块13与在缺口8内的关节轴9固定连接且可在缺口8内转动，上支撑板12另一端固定连接上支撑轴14；

工作台15，该工作台15一端通过其底面的连接板16固定连接翻转轴3、另一端通过其底面的上支撑轴安装座17转动连接上支撑轴14。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种翻转工作台，其特征在于，包括：

底板；

并排固定在底板一侧的两翻转轴安装座，两翻转轴安装座之间转动连接翻转轴；

并排固定在底板另一侧的两驱动轴安装座，两驱动轴安装座之间转动连接驱动轴，该驱动轴连接有用于提供翻转动力的螺旋摆动油缸；

下支撑板，该下支撑板一端固定连接驱动轴、另一端设有方形缺口，该缺口内横跨有与下支撑板转动连接的关节轴；

上支撑板，该上支撑板一端设有方形凸块，凸块与在缺口内的关节轴固定连接且可在缺口内转动，上支撑板另一端固定连接上支撑轴；

工作台，该工作台一端通过其底面的连接板固定连接翻转轴、另一端通过其底面的上支撑轴安装座转动连接上支撑轴。

2.如权利要求1所述的一种翻转工作台，其特征在于，所述工作台的翻转角度为0-90度。

3.如权利要求1所述的一种翻转工作台，其特征在于，所述缺口两侧的下支撑板上设有下支撑板限位支撑面，所述凸块两侧的上支撑板上设有与下支撑板限位支撑面相配的上支撑板限位支撑面，当工作台翻转90度时，上支撑板限位支撑面与下支撑板限位支撑面紧密贴合，此时上支撑板与下支撑板连成一个平面。

4.如权利要求3所述的一种翻转工作台，其特征在于，所述底板在与驱动轴安装座相邻的边角处还设有底板支撑机构，所述工作台底面上设有与底板支撑机构相配的工作台支撑机构，当工作台处于水平状态时，底板支撑机构与工作台支撑机构相互接触起到共同支撑工作台的作用。

5.如权利要求4所述的一种翻转工作台，其特征在于，所述工作台支撑机构采用固定在工作台底面上的固定销，所述底板支撑机构采用与固定销适配的起到锁住、松开固定销的液压锁紧装置，液压锁紧装置由外界液压源提供动力，液压锁紧装置上设有与固定销匹配的插孔。

6.如权利要求1所述的一种翻转工作台，其特征在于，所述底板下方还连接有数控转台。

7.如权利要求5所述的一种翻转工作台，其特征在于，所述下支撑板限位支撑面上、插孔内还设有吹气孔，吹气孔内的出气由外界气源提供。

8.如权利要求1所述的一种翻转工作台，其特征在于，所述翻转轴也连接有螺旋摆动油缸。

9.一种卧式加工中心，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的翻转工作台。

10.如权利要求9所述的一种卧式加工中心，其特征在于，该加工中心包括立柱、机床底座及可在机床底座上水平移动的机床工作台，其中，翻转工作台中的底板直接固定在机床工作台上。

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