CN220498397U - 一种多自由度机床加工和测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多自由度机床加工和测量装置，包括底座以及相互垂直的X轴移动机构、Z轴移动机构和Y轴移动机构，X轴移动机构、Z轴移动机构和Y轴移动机构均包括电机和丝杆，电机的输出轴通过联轴器与丝杆固定连接，丝杆螺纹连接有盖板；所述盖板包括X轴盖板、Z轴盖板和Y轴盖板，X轴移动机构固定安装在底座上面，Z轴移动机构与X轴盖板固定连接，Y轴移动机构与Z轴盖板固定连接，Y轴盖板固定连接有用于安装测量装置或加工装置的安装架；所述底座上面可拆卸地连接有用于夹持工件的组合夹具。本实用新型可以实现多个自由度上的移动，提高了加工效率以及适用性。

Description

一种多自由度机床加工和测量装置

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，具体是一种多自由度机床加工和测量装置。

背景技术

机床(英文名称：machine tool)是指制造机器的机器，亦称工作母机或工具机，习惯上简称机床，机床一般分为金属切削机床、锻压机床和木工机床等，现有的机床只具备空间坐标系中两个方向的自由度，且大部分只能够调节加工头的位置，因而，只适合对工件进行单一工序的加工操作；而且，因为自由度低，仅适合于单一零件的加工和定位，难以同时夹持固定多个工件，适用性差，加工效率低下；此外，现有机床的加工机头采用丝杆进给，单次运动路程大，导致机头的移动精度低，不能加工尺寸精度较高的零件。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种多自由度机床加工和测量装置，可以实现多个自由度上的移动，提高了加工效率以及适用性。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种多自由度机床加工和测量装置，包括底座以及相互垂直的X轴移动机构、Z轴移动机构和Y轴移动机构，X轴移动机构、Z轴移动机构和Y轴移动机构均包括电机和丝杆，电机的输出轴通过联轴器与丝杆固定连接，丝杆螺纹连接有盖板；

所述盖板包括X轴盖板、Z轴盖板和Y轴盖板，X轴移动机构固定安装在底座上面，Z轴移动机构与X轴盖板固定连接，Y轴移动机构与Z轴盖板固定连接，Y轴盖板固定连接有用于安装测量装置或加工装置的安装架；

所述底座上面可拆卸地连接有用于夹持工件的组合夹具。

进一步地，所述X轴盖板、Z轴盖板和Y轴盖板分别固定连接有滑块；

所述X轴移动机构包括与底座固定连接的X轴底板，Z轴移动机构包括与X轴盖板固定连接的Z轴底板，Y轴移动机构包括与Z轴盖板固定连接的Y轴底板；

所述X轴底板、Z轴底板和Y轴底板分别固定安装有一组平行的导轨，导轨与对应的滑块滑动连接。

进一步地，所述X轴底板和Y轴底板上面固定安装的导轨的两端固定安装有限位挡块。

进一步地，所述Y轴底板上面固定安装的导轨的两端固定安装有限位安全挡块，限位安全挡块靠近Z轴盖板的一侧设有折边。

进一步地，所述丝杆的一端固定连接有手轮。

进一步地，所述X轴底板、Z轴底板和Y轴底板均固定安装有一组丝杆底座，丝杆底座开设有贯穿的通孔，丝杆活动套接在通孔内部。

进一步地，所述X轴底板和Y轴底板分别固定连接有电机固定板，电机固定安装在电机固定板上面。

进一步地，所述组合夹具包括压板和V形夹块。

进一步地，所述底座的上表面开设有至少两条相互平行的T形槽；

所述压板和V形夹块固定连接在安装底板上面，安装底板底面设有与T形槽相匹配的凸台，凸台滑动连接在T形槽内部。

进一步地，所述安装底板通过螺钉与底座固定连接。

本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果：

本实用新型通过电机驱动丝杆转动，丝杆带动盖板移动，从而带动测量装置或加工装置在X轴、Z轴和Y轴方向运动，实现了对其在X、Z和Y方向的多自由度调整，能够对工件从各个方位进行加工和测量；而且丝杆与盖板通过螺纹传动，提供的动力足，运行稳定，不会产生振动，提高了加工和测量精度；此外，本装置结构简单，便于操作，而且零件更换和维护以及拆卸简单，能耗低，加工成本低，适用于中小型企业机床加工，能有效降低成本，提高了零件加工的效率和寿命。

通过固定连接在丝杆一端的手轮，可以微调测量装置或加工装置在X轴、Z轴和Y轴方向的移动距离，提高了加工和测量的精度。

利用导轨和滑块的配合，使X轴盖板、Z轴盖板和Y轴盖板的移动更平稳，同时分担了丝杆的承重，延长了丝杆的使用寿命；另外，限位挡块和限位安全挡块可以防止滑块脱离导轨，更加安全、可靠。

通过开设的T形槽与安装底板底部凸台的配合，便于更换测量装置或加工装置，提高了本装置的适用性。

附图说明

图1是本实用新型的总体结构示意图；

图2是本实用新型的底座的机构示意图；

图3是本实用新型的X轴移动机构的结构示意图；

图4是本实用新型的Z轴移动机构的结构示意图；

图5是本实用新型的Y轴移动机构的结构示意图；

图6是本实用新型的安装架的结构示意图；

图7是本实用新型的组合夹具的结构示意图；

图中：1、手轮；2、Y轴移动机构；3、加工测量装置；4、T形槽；5、底座；6、电机；7、Z轴移动机构；8、X轴移动机构；9、组合夹具；10、电机固定板；11、丝杆；12、限位挡块；13、X轴底板；14、滑块；15、联轴器；16、X轴盖板；17、丝杆底座；18、导轨；19、限位安全挡块；20、Z轴盖板；21、Z轴底板；22、Y轴盖板；23、Y轴底板；24、销钉；25、安装架；26、测量头；27、压板；28、安装底板；29、V形夹块。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型的具体内容做进一步详细解释说明。

如图1～图7所示，一种多自由度机床加工和测量装置，包括底座5、加工测量装置3以及相互垂直的X轴移动机构8、Z轴移动机构7和Y轴移动机构2，X轴移动机构8、Z轴移动机构7和Y轴移动机构2均包括电机6和丝杆11，电机6的输出轴通过联轴器15与丝杆11固定连接，丝杆11螺纹连接有盖板，丝杆11的一端固定连接有手轮1；

所述盖板包括X轴盖板16、Z轴盖板20和Y轴盖板22，X轴盖板16、Z轴盖板20和Y轴盖板22分别固定连接有滑块14；所述X轴移动机构8包括与底座5固定连接的X轴底板13，Z轴移动机构7包括与X轴盖板16固定连接的Z轴底板21，Y轴移动机构2包括与Z轴盖板20固定连接的Y轴底板23；X轴底板13、Z轴底板21和Y轴底板23分别固定安装有一组平行的导轨18，导轨18与对应的滑块14滑动连接，其中：所述X轴底板13和Y轴底板23上面固定安装的导轨18的两端固定安装限位挡块12，防止滑块14脱离导轨18，所述Y轴底板23上面固定安装的导轨18的两端固定安装有限位安全挡块19，限位安全挡块19靠近Z轴盖板20的一侧设有能够折边，可以防止滑块14脱离导轨18并向下坠落而引发安全事故；

所述加工测量装置3包括与Y轴盖板22固定连接的安装架25，安装架25用于安装测量装置或加工装置，测量装置为测量头26，可以根据不同的零件以及测量要求，可以更换安装不同的测量装置；所述加工装置为铣头或钻头等，可以完成一些小型零件的加工；

所述底座5上面开设有至少两条相互平行的T形槽4，安装底板28的下面固定设置有能够与T形槽4相契合的凸台，凸台滑动连接在T形槽4内部，安装底板28上面固定安装有组合夹具9，组合夹具9包括压板27和V形夹块29，从而实现对工件的夹持，可以通过螺钉将安装底板28与底座5固定连接，以防止其沿着T形槽4内部移动，当需要更换组合夹具9时，拆掉螺钉，将安装底板28的凸台从T形槽4的端部拉出从而将其移除，可见，通过T形槽4和凸台的配合，方便更换安装底板28，继而便于更换不同的组合夹具9；

通过电机6驱动丝杆11转动，以带动X轴盖板16、Z轴盖板20或Y轴盖板22分别沿着X轴、Z轴和Y轴移动，进而带动Z轴移动机构7沿着X轴前后移动，带动Y轴移动机构2沿着Z轴上下移动，带动安装架25沿着Y轴左右移动，最终实现了测量装置或加工装置在X轴、Z轴和Y轴的移动以达到预期的加工或测量位置；当调整好测量装置或加工装置的大致位置后，电机6停止工作，转动手轮1带动丝杆11转动，从而微调测量装置或加工装置的位置，可以更精确地加工或测量工件。

优选的，所述X轴底板13、Z轴底板21和Y轴底板23均固定安装有一组丝杆底座17，丝杆底座17开设有贯穿的通孔，丝杆11活动套接在通孔内部，从而对丝杆11起到支撑以及限位作用，可以防止因丝杆11长度太大而造成偏斜。

优选的，所述X轴底板13和Y轴底板23分别固定连接有电机固定板10，电机6固定安装在电机固定板10上面。

优选的，所述底座5的底部固定安装有四条支撑腿，三角形的肋板分别与支撑腿和底座5固定连接，可以有效增强底座5的承载能力。

优选的，为了增强Z轴移动机构7以及Y轴移动机构2的承载力，在Z轴盖板20固定连接的Y轴底板23上开设有位置对应的通孔，销钉过盈插接在通孔内部，从而将承担了主要载荷。

优选的，如图6所示，安装架25上固定连接有电机6，电机6的输出轴通过联轴器15与测量装置或加工装置固定连接，从而给测量装置或加工装置提供动力。

本实用新型的工作原理如下：

电机6工作时，驱动丝杆11转动，丝杆11带动X轴盖板16、Z轴盖板20或Y轴盖板22分别沿着X轴、Z轴和Y轴移动，进而带动Z轴移动机构7沿着X轴前后移动，带动Y轴移动机构2沿着Z轴上下移动，带动安装架25沿着Y轴左右移动，从而带动测量装置或加工装置在X轴、Z轴和Y轴的移动，以达到预期的加工或测量位置；当电机6停止工作时，缓慢旋转手轮1带动丝杆11转动，可以微调测量装置或加工装置在X轴、Z轴和Y轴方向的位置，提高了加工和测量精度。

Claims (10)

1.一种多自由度机床加工和测量装置，其特征在于，包括底座(5)以及相互垂直的X轴移动机构(8)、Z轴移动机构(7)和Y轴移动机构(2)，X轴移动机构(8)、Z轴移动机构(7)和Y轴移动机构(2)均包括电机(6)和丝杆(11)，电机(6)的输出轴通过联轴器(15)与丝杆(11)固定连接，丝杆(11)螺纹连接有盖板；

所述盖板包括X轴盖板(16)、Z轴盖板(20)和Y轴盖板(22)，X轴移动机构(8)固定安装在底座(5)上面，Z轴移动机构(7)与X轴盖板(16)固定连接，Y轴移动机构(2)与Z轴盖板(20)固定连接，Y轴盖板(22)固定连接有用于安装测量装置或加工装置的安装架(25)；

所述底座(5)上面可拆卸地连接有用于夹持工件的组合夹具(9)。

2.根据权利要求1所述的多自由度机床加工和测量装置，其特征在于，所述X轴盖板(16)、Z轴盖板(20)和Y轴盖板(22)分别固定连接有滑块(14)；

所述X轴移动机构(8)包括与底座(5)固定连接的X轴底板(13)，Z轴移动机构(7)包括与X轴盖板(16)固定连接的Z轴底板(21)，Y轴移动机构(2)包括与Z轴盖板(20)固定连接的Y轴底板(23)；

所述X轴底板(13)、Z轴底板(21)和Y轴底板(23)分别固定安装有一组平行的导轨(18)，导轨(18)与对应的滑块(14)滑动连接。

3.根据权利要求2所述的多自由度机床加工和测量装置，其特征在于，所述X轴底板(13)和Y轴底板(23)上面固定安装的导轨(18)的两端固定安装有限位挡块(12)。

4.根据权利要求2所述的多自由度机床加工和测量装置，其特征在于，所述Y轴底板(23)上面固定安装的导轨(18)的两端固定安装有限位安全挡块(19)，限位安全挡块(19)靠近Z轴盖板(20)的一侧设有折边。

5.根据权利要求1～4任一项所述的多自由度机床加工和测量装置，其特征在于，所述丝杆(11)的一端固定连接有手轮(1)。

6.根据权利要求2～4任一项所述的多自由度机床加工和测量装置，其特征在于，所述X轴底板(13)、Z轴底板(21)和Y轴底板(23)均固定安装有一组丝杆底座(17)，丝杆底座(17)开设有贯穿的通孔，丝杆(11)活动套接在通孔内部。

7.根据权利要求2～4任一项所述的多自由度机床加工和测量装置，其特征在于，所述X轴底板(13)和Y轴底板(23)分别固定连接有电机固定板(10)，电机(6)固定安装在电机固定板(10)上面。

8.根据权利要求1～4任一项所述的多自由度机床加工和测量装置，其特征在于，所述组合夹具(9)包括压板(27)和V形夹块(29)。

9.根据权利要求8所述的多自由度机床加工和测量装置，其特征在于，所述底座(5)的上表面开设有至少两条相互平行的T形槽(4)；

所述压板(27)和V形夹块(29)固定连接在安装底板(28)上面，安装底板(28)底面设有与T形槽(4)相匹配的凸台，凸台滑动连接在T形槽(4)内部。

10.根据权利要求9所述的多自由度机床加工和测量装置，其特征在于，所述安装底板(28)通过螺钉与底座(5)固定连接。