CN220073905U - 一种五轴双交换工作台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的五轴双交换工作台包括母转台、第一子转台、第二子转台、母转台驱动机构、子转台驱动机构、第一工作台、第二工作台和床身，床身的外侧安装有总防护罩，母转台包括第一母转台主体、第二母转台主体、第一转轴和第二转轴，第一子转台包括第一转台和第一尾座，第二子转台包括第二转台和第二尾座，第一工作台和第二工作台之间设置有闸门，闸门安装在子防护罩上，子防护罩的两端分别固定在第一转轴和第二转轴上，闸门由闸门驱动机构驱动，闸门驱动机构安装在总防护罩上。该五轴双交换工作台可大幅节省加工过程中更换工件的时间，按照自动加工节拍进行计算，单次更换工件的时间最快达到15～18秒，从而可有效提高工件批量生产效率。

Description

一种五轴双交换工作台

技术领域

本实用新型涉及一种数控加工中心工作台，具体是一种五轴双交换工作台。

背景技术

CHM550系列立式加工中心是一款高效、高精度、高可靠性的立式加工中心，配置有先进的电主轴系列和高动态响应的驱动系统，能够实现高速、高精、高效加工，且具有环保、节能的特性，适用于新能源汽车上长杆零件等新能源型材类零件的加工。

对于新能源型材类零件的加工，其最为显著的特点是单个零件加工时长很短。现有的CHM550系列立式加工中心采用固定式或移动式的单个工作台，并配备一个转台，用以增加加工角度，实现对工件的加工。这种现有工作台的加工区域空间较小，更换工件时，需先打开工作台外围防护门，再松开夹具，取出加工好的工件，然后放置待加工的工件，矫正工件位置后，用夹具夹紧工件，最好关上工作台外围防护门。上述工作台存在的不足是换工件耗时长。在实际生产加工新能源型材类零件的过程中，甚至出现了加工一个工件耗时60s左右，而换工件耗时30s的情况，换工件所需的耗时比例较大。在批量生产加工工件的过程中，换工件所需的较大的耗时比例对工件批量生产效率造成不利影响，而生产车间的自动化程度越高，这种情况越明显。

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，提供一种可大幅节省加工过程中更换工件的时间、有效提高工件批量生产效率的五轴双交换工作台。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种五轴双交换工作台，包括母转台、第一子转台、第二子转台、母转台驱动机构、子转台驱动机构、第一工作台、第二工作台和床身，所述的床身的两端分别设有底座，所述的床身的外侧安装有总防护罩，所述的母转台包括第一母转台主体、第二母转台主体、第一转轴和第二转轴，所述的第一转轴与所述的第二转轴同轴设置，所述的第一母转台主体和所述的第二母转台主体分别安装在所述的床身上，所述的第一转轴和所述的第二转轴分别固定在所述的第一母转台主体和所述的第二母转台主体上，所述的第一转轴和所述的第二转轴分别穿过一个所述的底座与所述的母转台驱动机构相连，所述的第一子转台包括第一转台和第一尾座，所述的第二子转台包括第二转台和第二尾座，所述的第一转台和所述的第二转台分别由所述的子转台驱动机构驱动，所述的第一尾座和所述的第二尾座分别前后安装在所述的第一母转台主体上，所述的第一尾座和所述的第二尾座上分别安装有管路分配器，所述的第一转台和所述的第二转台分别前后安装在所述的第二母转台主体上，所述的第一转台和所述的第二转台之间具有高度差，所述的第一工作台的两端分别安装在所述的第一转台和所述的第一尾座上，所述的第二工作台的两端分别安装在所述的第二转台和所述的第二尾座上，所述的第一工作台和所述的第二工作台之间设置有可升降的闸门，所述的闸门由闸门驱动机构驱动，所述的闸门驱动机构安装在所述的总防护罩上，所述的闸门悬设在子防护罩上部的前侧，所述的子防护罩的两端分别固定在所述的第一转轴和所述的第二转轴上。

CHM550系列立式加工中心采用本实用新型五轴双交换工作台加工工件过程中，闸门下移关闭，配合子防护罩，可有效防护铁屑和加工用水。需要进行工作台交换以更换工件时，在工作台交换之前，通过闸门驱动机构驱动闸门上移打开，此时母转台驱动机构可驱动第一转轴和第二转轴进行±180°转动，对第一工作台和第二工作台进行位置交换。按照自动加工节拍进行计算，单次更换工件的时间最快达到15～18秒，换工件所需的耗时比例小，从而可有效提高工件批量生产效率。在第一转轴和第二转轴转动的同时，子转台驱动机构可驱动第一转台和第二转台进行180°自转，保证工件当前加工面始终向上。并且，在第一转轴和第二转轴转动的同时，子防护罩会随第一转轴和第二转轴做±180°转动，子防护罩与总防护罩形成密闭加工区域，充分保护工件的加工。

作为优选，所述的母转台驱动机构包括第一母转台电机和第二母转台电机，所述的第一母转台电机的输出端经啮合的第一输入锥齿轮和第一输出锥齿轮与所述的第一转轴连接，所述的第二母转台电机的输出端经啮合的第二输入锥齿轮和第二输出锥齿轮与所述的第二转轴连接。由于母转台和工件的总重可高达数吨，因此配备两台母转台电机，可为母转台的转动提供足够的动力。

作为优选，所述的子转台驱动机构包括第一转台电机和第二转台电机，所述的第一转台电机安装在所述的第一母转台主体上，所述的第二转台电机安装在所述的第二母转台主体上，所述的第一转台电机的输出端与所述的第一转台连接，所述的第二转台电机的输出端与所述的第二转台连接。

作为优选，所述的闸门驱动机构包括若干气缸，所述的若干气缸分别直立安装在所述的总防护罩上，每个所述的气缸的输出端与所述的闸门的上端连接。

作为优选，所述的总防护罩上安装有两个位置检测开关，所述的两个位置检测开关用于检测所述的闸门升降的上极限位置和下极限位置，以保证闸门移动的准确性和安全性。

作为优选，所述的子防护罩包括罩板和连接设置在罩板两端的罩筒，所述的闸门悬设在所述的罩板上部的前侧，所述的罩板两端的罩筒分别固定在所述的第一转轴和所述的第二转轴上，所述的子转台驱动机构和所述的管路分配器分别设于所述的罩筒的内侧。上述子防护罩在隔离第一工作台和第二工作台的同时，在加工过程中可起到防护铁屑和加工用水的作用，并可对子转台驱动机构和管路分配器起到一定的防护作用。

作为优选，所述的床身为一体铸造而成的床身，两个所述的底座与所述的床身一体设置，所述的床身上设置有排屑槽，所述的排屑槽沿所述的床身的长度方向设置。床身自带排屑槽，配合常规冲水结构，可及时排出铁屑和加工用水，保持车间清洁。

作为优选，所述的第一转台和所述的第二转台之间的高度差为200～300mm。第一转台和第二转台之间具有高度差，可保证当前使用的工作台的位置靠上。第一转台和第二转台之间200～300mm的高度差符合人体工程学设计，可提高操作人员的体验舒适度。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：本实用新型五轴双交换工作台基于母转台、第一子转台、第二子转台、母转台驱动机构、子转台驱动机构等结构，可实现第一工作台和第二工作台的快速位置交换，同时闸门结构小巧、行程短、开门效率高，可大幅节省加工过程中更换工件的时间，按照自动加工节拍进行计算，单次更换工件的时间最快达到15～18秒，换工件所需的耗时比例小，从而可有效提高工件批量生产效率。本实用新型五轴双交换工作台可应用于CHM550系列立式加工中心，基本满足新能源所有型材类零件的加工要求。

附图说明

图1为实施例中五轴双交换工作台的前侧外观示意图；

图2为移除总防护罩的前侧和闸门后的实施例中五轴双交换工作台的内部外观示意图；

图3为移除总防护罩的前侧、子防护罩和闸门后的实施例中五轴双交换工作台的内部外观示意图；

图4为移除总防护罩、子防护罩、闸门和床身后的实施例中五轴双交换工作台的内部外观示意图；

图5为对应于图4的右视图；

图6为母转台驱动机构驱动母转台的原理简图。

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。

实施例的五轴双交换工作台，如图1～图5所示，包括母转台、第一子转台、第二子转台、母转台驱动机构、子转台驱动机构、第一工作台51、第二工作台52和一体铸造而成的床身6，床身6的两端分别一体设置有底座61，床身6上设置有排屑槽62，排屑槽62沿床身6的长度方向设置，床身6的外侧安装有总防护罩7，母转台包括第一母转台主体11、第二母转台主体12、第一转轴13和第二转轴14，第一转轴13与第二转轴14同轴设置，第一母转台主体11和第二母转台主体12分别安装在床身6上，第一转轴13和第二转轴14分别固定在第一母转台主体11和第二母转台主体12上，第一转轴13和第二转轴14分别穿过一个底座61与母转台驱动机构相连，第一子转台包括第一转台21和第一尾座22，第二子转台包括第二转台23和第二尾座24，第一转台21和第二转台23分别由子转台驱动机构驱动，第一尾座22和第二尾座24分别前后安装在第一母转台主体11上，第一尾座22和第二尾座24上分别安装有管路分配器25，以便于夹具(图中未示出)通油或者通气，第一转台21和第二转台23分别前后安装在第二母转台主体12上，第一转台21和第二转台23之间的高度差为200mm，第一工作台51的两端分别安装在第一转台21和第一尾座22上，第二工作台52的两端分别安装在第二转台23和第二尾座24上，第一工作台51和第二工作台52之间设置有可升降的闸门81，闸门81由闸门驱动机构驱动，闸门驱动机构安装在总防护罩7上，闸门81悬设在子防护罩上部的前侧，子防护罩的两端分别固定在第一转轴13和第二转轴14上。

本实施例中，母转台驱动机构包括第一母转台电机31和第二母转台电机32，第一母转台电机31的输出端经啮合的第一输入锥齿轮33和第一输出锥齿轮34与第一转轴13连接，第二母转台电机32的输出端经啮合的第二输入锥齿轮35和第二输出锥齿轮36与第二转轴14连接。母转台驱动机构驱动母转台的原理简图见图6。

本实施例中，子转台驱动机构包括第一转台电机41和第二转台电机42，第一转台电机41安装在第一母转台主体11上，第二转台电机42安装在第二母转台主体12上，第一转台电机41的输出端与第一转台21连接，第二转台电机42的输出端与第二转台23连接。

本实施例中，闸门驱动机构包括两个气缸82，两个气缸82分别直立安装在总防护罩7上，每个气缸82的输出端与闸门81的上端连接；总防护罩7上安装有两个位置检测开关(图中未示出)，两个位置检测开关用于检测闸门81升降的上极限位置和下极限位置。

本实施例中，子防护罩包括罩板83和连接设置在罩板83两端的罩筒84，闸门81悬设在罩板83上部的前侧，罩板83两端的罩筒84分别固定在第一转轴13和第二转轴14上，子转台驱动机构和管路分配器25分别设于罩筒84的内侧。

上述五轴双交换工作台的母转台的整体旋转直径为1180mm，第一转台21和第二转台23的自转直径均为500mm，第一工作台51和第二工作台52的有效长度均为2500mm，宽度为300mm，应用于CHM550系列立式加工中心，基本满足新能源所有型材类零件的加工要求。

CHM550系列立式加工中心采用上述五轴双交换工作台加工工件过程中，闸门81下移关闭，配合子防护罩，可有效防护铁屑和加工用水。加工过程中，如图所示，图中第一工作台51所处的位置为加工位，第二工作台52所处的位置为工件交换位。当前加工的工件放置在第一工作台51上，待加工的工件放置在第二工作台52上，放置在第一工作台51上的工件加工完成后，需要进行工作台交换以更换工件时，在工作台交换之前，通过闸门驱动机构驱动闸门81上移打开，此时母转台驱动机构可驱动第一转轴13和第二转轴14进行±180°转动，对第一工作台51和第二工作台52进行位置交换。位置交换后，第二工作台52位于加工位，第一工作台51位于工件交换位，此时可拆卸第一工作台51上已加工好的工件并重新装夹待加工的下一工件。按照自动加工节拍进行计算，单次更换工件的时间最快达到15～18秒，换工件所需的耗时比例小，从而可有效提高工件批量生产效率。在第一转轴13和第二转轴14转动的同时，子转台驱动机构可驱动第一转台21和第二转台23进行180°自转，保证工件当前加工面始终向上。并且，在第一转轴13和第二转轴14转动的同时，子防护罩会随第一转轴13和第二转轴14做±180°转动，子防护罩与总防护罩7形成密闭加工区域，充分保护工件的加工。

上述五轴双交换工作台还包括能够使该五轴双交换工作台正常使用的其它组件，均为本领域的常规技术手段。本实用新型中未加限定的装置或组件均采用本领域中的常规技术手段。

Claims (8)

1.一种五轴双交换工作台，其特征在于，包括母转台、第一子转台、第二子转台、母转台驱动机构、子转台驱动机构、第一工作台、第二工作台和床身，所述的床身的两端分别设有底座，所述的床身的外侧安装有总防护罩，所述的母转台包括第一母转台主体、第二母转台主体、第一转轴和第二转轴，所述的第一转轴与所述的第二转轴同轴设置，所述的第一母转台主体和所述的第二母转台主体分别安装在所述的床身上，所述的第一转轴和所述的第二转轴分别固定在所述的第一母转台主体和所述的第二母转台主体上，所述的第一转轴和所述的第二转轴分别穿过一个所述的底座与所述的母转台驱动机构相连，所述的第一子转台包括第一转台和第一尾座，所述的第二子转台包括第二转台和第二尾座，所述的第一转台和所述的第二转台分别由所述的子转台驱动机构驱动，所述的第一尾座和所述的第二尾座分别前后安装在所述的第一母转台主体上，所述的第一尾座和所述的第二尾座上分别安装有管路分配器，所述的第一转台和所述的第二转台分别前后安装在所述的第二母转台主体上，所述的第一转台和所述的第二转台之间具有高度差，所述的第一工作台的两端分别安装在所述的第一转台和所述的第一尾座上，所述的第二工作台的两端分别安装在所述的第二转台和所述的第二尾座上，所述的第一工作台和所述的第二工作台之间设置有可升降的闸门，所述的闸门由闸门驱动机构驱动，所述的闸门驱动机构安装在所述的总防护罩上，所述的闸门悬设在子防护罩上部的前侧，所述的子防护罩的两端分别固定在所述的第一转轴和所述的第二转轴上。

2.根据权利要求1所述的一种五轴双交换工作台，其特征在于，所述的母转台驱动机构包括第一母转台电机和第二母转台电机，所述的第一母转台电机的输出端经啮合的第一输入锥齿轮和第一输出锥齿轮与所述的第一转轴连接，所述的第二母转台电机的输出端经啮合的第二输入锥齿轮和第二输出锥齿轮与所述的第二转轴连接。

3.根据权利要求1所述的一种五轴双交换工作台，其特征在于，所述的子转台驱动机构包括第一转台电机和第二转台电机，所述的第一转台电机安装在所述的第一母转台主体上，所述的第二转台电机安装在所述的第二母转台主体上，所述的第一转台电机的输出端与所述的第一转台连接，所述的第二转台电机的输出端与所述的第二转台连接。

4.根据权利要求1所述的一种五轴双交换工作台，其特征在于，所述的闸门驱动机构包括若干气缸，所述的若干气缸分别直立安装在所述的总防护罩上，每个所述的气缸的输出端与所述的闸门的上端连接。

5.根据权利要求1所述的一种五轴双交换工作台，其特征在于，所述的总防护罩上安装有两个位置检测开关，所述的两个位置检测开关用于检测所述的闸门升降的上极限位置和下极限位置。

6.根据权利要求1所述的一种五轴双交换工作台，其特征在于，所述的子防护罩包括罩板和连接设置在罩板两端的罩筒，所述的闸门悬设在所述的罩板上部的前侧，所述的罩板两端的罩筒分别固定在所述的第一转轴和所述的第二转轴上，所述的子转台驱动机构和所述的管路分配器分别设于所述的罩筒的内侧。

7.根据权利要求1所述的一种五轴双交换工作台，其特征在于，所述的床身为一体铸造而成的床身，两个所述的底座与所述的床身一体设置，所述的床身上设置有排屑槽，所述的排屑槽沿所述的床身的长度方向设置。

8.根据权利要求1所述的一种五轴双交换工作台，其特征在于，所述的第一转台和所述的第二转台之间的高度差为200～300mm。