一种卧式加工中心工作台自动转换调位装置的制作方法

1.本实用新型涉及机械制造加工技术领域，特别涉及一种能够根据不同的加工工况与毛坯尺寸进行工作台快速转换调位的机械结构，尤其是一种卧式加工中心工作台自动转换调位装置。


背景技术：

2.在机械加工工序中对箱体、壳体支架类零件进行首件加工或多品种、小批量生产时，需要通过调节工作台来配合主轴实现重新的确定工作台的位置。
3.传统的做法通常是先加工一基准面，工作台旋转，使用心轴、百分表、三维寻边器等工具，手动找正基准面来确定。
4.但是，这种传统方法操作过程复杂，受使用工具误差及操作人员人为误差影响，定位确定不精确，生产效率低。


技术实现要素：

5.本实用新型为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：一种卧式加工中心工作台自动转换调位装置，包括一固定设置的工作台壳体，在所述工作台壳体的内腔中心固定安装有一定心轴，在所述定心轴的外侧壁上套接有一旋转从动件，所述旋转从动件的顶部与一旋转工作台相连，在所述旋转工作台的表面沿其圆周方向均匀间隔设置有若干个径向槽，所述旋转从动件的一侧伸出所述工作台壳体并与一自动传动组件相配合，所述自动传动组件用于实现带动所述旋转工作台旋转调位，在所述工作台壳体的底部安装有一升降调位组件，所述升降调位组件用于实现对工作台壳体的顶升调位。
6.优选地，在各所述径向槽的外端分别安装有一与数控加工中心的旋转主轴正下方的基准定位部件相配合实现到位校验的对正结构件。
7.优选地，所述旋转从动件为一水平设置的直齿轮，所述直齿轮通过其中心内环套接在所述定心轴的外侧壁上，所述直齿轮的顶部与所述旋转工作台之间固定连接。
8.优选地，所述自动传动组件包括一固定安装在所述工作台壳体开口处的副壳体，所述副壳体的内腔中心安装有一与所述直齿轮相啮合的主动齿轮，所述主动齿轮的中心轴分别活动插装在所述副壳体的顶部和底部的转孔内，所述主动齿轮的中心轴的下端穿出所述副壳体并与一旋转调位电机的电机轴相连，所述旋转调位电机的电机壳的底部固定安装在所述升降调位组件上，所述旋转调位电机的运转由外部数控加工中心控制。
9.优选地，所述升降调位组件包括一水平设置在所述工作台壳体底部的升降台，所述旋转调位电机的电机壳的底部固定安装在所述升降台顶部，在所述升降台的下方设置有一基座，所述基座固定安装在数控加工中心的壳体上，在所述基座的顶部中心安装有一高精度的顶升电缸，在所述基座四角处分别固定安装有一导向立轴，各所述导向立轴的顶部均活动穿出所述升降台对应位置处的导向孔。
10.优选地，在各所述导向立轴的顶部固定安装有一限位盘，所述限位盘的直径大于
所述导向孔的内径。
11.优选地，在各所述限位盘的底部均安装有用于水平度检测的光电反射传感器，各所述光电反射传感器均由外部数控加工中心的控制系统控制；在所述顶升电缸的两侧的基座上分别对称固定安装有一微调平电缸，两所述微调平电缸均由外部数控加工中心的控制系统控制。
12.优选地，所述基准定位部件包括一固定安装在数控加工中心的机壳上的定位基准座，所述定位基准座位于数控加工中心的旋转主轴的正下方，定位基准座的中心面与数控加工中心的旋转主轴的中心轴共面，在所述定位基准座中段底部固定安装有一上基准对射传感器，所述上基准对射传感器与各所述对正结构件配合使用，所述上基准对射传感器为现有技术且由外部数控加工中心的控制系统控制。
13.优选地，所述对正结构件包括一固定安装在所述径向槽外端顶部的下活动基准对设传感器，所述下活动基准对设传感器与所述上基准对射传感器对射使用且用于检测对中到位以及间隔距离，所述下活动基准对设传感器为现有技术且由外部数控加工中心的控制系统控制。
14.优选地，在所述升降台与所述基座之间的各所述导向立轴的外侧壁上分别套接安装有一缓冲弹簧。
15.本实用新型的有益效果体现在：
16.1、本装置能够提高旋转工作台与主轴进行调位时的效率，从而提高产品加工质量，有效的避免人为操作失误，快速、准确、方便。
17.2、同时通过各对正结构件与基准定位部件进行高精度的对正配合，能够实现对旋转工作台的不同旋转工位以及整体竖直向z轴上的工位的精确调节，避免了人员使用专用寻便器进行每个角度找定点坐标，所带来的失误造成的撞机、报废产品。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。
19.图1为本实用新型的结构示意图。
20.图2为本实用新型的局部结构示意图。
21.图3为本实用新型的旋转工作台的俯视结构示意图。
22.图中，1、工作台壳体；2、定心轴；3、缓冲弹簧；4、旋转工作台；5、径向槽；6、数控加工中心；7、旋转主轴；8、对正结构件；9、直齿轮；10、副壳体；11、主动齿轮；12、旋转调位电机；13、升降台；14、基座；15、顶升电缸；16、导向立轴；17、导向孔；18、限位盘；19、光电反射传感器；20、微调平电缸；21、定位基准座；22、上基准对射传感器；23、下活动基准对设传感器。
具体实施方式
23.下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅
用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
24.如图1
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3中所示，一种卧式加工中心工作台自动转换调位装置，包括一固定设置的工作台壳体1，在所述工作台壳体1的内腔中心固定安装有一定心轴2，在所述定心轴2的外侧壁上套接有一旋转从动件，所述旋转从动件的顶部与一旋转工作台4相连，在所述旋转工作台4的表面沿其圆周方向均匀间隔设置有若干个径向槽5，所述旋转从动件的一侧伸出所述工作台壳体1并与一自动传动组件相配合，所述自动传动组件用于实现带动所述旋转工作台4旋转调位，在所述工作台壳体1的底部安装有一升降调位组件，所述升降调位组件用于实现对工作台壳体1的顶升调位。
25.本装置能够通过控制升降调位组件来实现根据不同的需要进行旋转工作台4在竖直向相对于旋转主轴7的位置的调节，从而实现对不同的工件进行加工时的调位，同时，在此设置的自动传动组件可以有效的根据零件的加工基准面进行旋转调节整个旋转工作面的定位角度，具体定位时由基准定位部件配合不同的对正结构件8实现定位。旋转调位时，通过外部数控加工中心6控制自动传动组件运转，从而带动旋转从动件旋转调位，进而带动旋转工作台4跟随旋转，在旋转的过程中通过预先设定启动的对正结构件8与基准定位部件配对时即定点到位，精度控制更精确。
26.优选地，在各所述径向槽5的外端分别安装有一与数控加工中心6的旋转主轴7正下方的基准定位部件相配合实现到位校验的对正结构件8。
27.各对正结构件8的数量以及相对的间隔角度根据机床的调位需求进行预先设定。
28.优选地，所述旋转从动件为一水平设置的直齿轮9，所述直齿轮9通过其中心内环套接在所述定心轴2的外侧壁上，所述直齿轮9的顶部与所述旋转工作台4之间固定连接。
29.在直齿轮9进行旋转时，可以有效的带动旋转工作台4跟随其一同旋转，最终带动其上的对正结构件8进行旋转调节，最终信号对正后到位停止，调节完成。
30.优选地，所述自动传动组件包括一固定安装在所述工作台壳体1开口处的副壳体10，所述副壳体10的内腔中心安装有一与所述直齿轮9相啮合的主动齿轮11，所述主动齿轮11的中心轴分别活动插装在所述副壳体10的顶部和底部的转孔内，所述主动齿轮11的中心轴的下端穿出所述副壳体10并与一旋转调位电机12的电机轴相连，所述旋转调位电机12的电机壳的底部固定安装在所述升降调位组件上，所述旋转调位电机12的运转由外部数控加工中心6控制。
31.在此设置的旋转调位电机12作为主动驱动件，在其进行旋转时可以带动主动齿轮11进行旋转，从而使得与主动齿轮11进行啮合的直齿轮9绕着定心轴2稳定旋转，最终带动旋转工作台4旋转。
32.优选地，所述升降调位组件包括一水平设置在所述工作台壳体1底部的升降台13，所述旋转调位电机12的电机壳的底部固定安装在所述升降台13顶部，在所述升降台13的下方设置有一基座14，所述基座14固定安装在数控加工中心6的壳体上，在所述基座14的顶部中心安装有一高精度的顶升电缸15，在所述基座14四角处分别固定安装有一导向立轴16，各所述导向立轴16的顶部均活动穿出所述升降台13对应位置处的导向孔17。
33.当需要调节旋转工作台4与旋转主轴7的间隔距离时，通过控制高精度的顶升电缸15的活塞杆的伸出来控制升降台13的升降，在此设置的导向立轴16可以保证升降台13在升
降的过程中保持水平状态。
34.优选地，在各所述导向立轴16的顶部固定安装有一限位盘18，所述限位盘18的直径大于所述导向孔17的内径。
35.优选地，在各所述限位盘18的底部均安装有用于水平度检测的光电反射传感器19，各所述光电反射传感器19均由外部数控加工中心6的控制系统控制；在所述顶升电缸15的两侧的基座14上分别对称固定安装有一微调平电缸20，两所述微调平电缸20均由外部数控加工中心6的控制系统控制。
36.其中，限位盘18在升降台13顶升的过程中可以起到限位的作用，放置出现过度顶升的情况，另外，在各所述限位盘18的底部均安装光电反射传感器19，可以时刻的检测各光电反射传感器19距离升降台13的顶部所测得的距离，并通过数控加工中心6的现有的控制中心进行对比四个光电反射传感器19所测得数值差，若差值符合设定的误差要求则说明整个升降台13处于水平的状态，否则可以通过利用现有的数控加工中心6的地控制系统进行控制微调平电缸20进行不同的伸缩来将升降盘调整，调整的过程中通过数控加工中心6的现有的控制中心进行持续对比四个光电反射传感器19所测得数值差，合格后停止调整。
37.优选地，所述基准定位部件包括一固定安装在数控加工中心6的机壳上的定位基准座21，所述定位基准座21位于数控加工中心6的旋转主轴7的正下方，定位基准座21的中心面与数控加工中心6的旋转主轴7的中心轴共面，在所述定位基准座21中段底部固定安装有一上基准对射传感器22，所述上基准对射传感器22与各所述对正结构件8配合使用，所述上基准对射传感器22为现有技术且由外部数控加工中心6的控制系统控制。
38.定位基准座21上的上基准对射传感器22与下活动基准对设传感器23进行正对正时，则说明下活动基准对设传感器23位于上基准对射传感器22的正下方，此时即表明精确到位，从而能够保证调节的精确度，在调节的过程中各个传感器的控制均有现有技术中的控制方式即可完成，控制部分不存在创新之处，不再赘述。
39.优选地，所述对正结构件8包括一固定安装在所述径向槽5外端顶部的下活动基准对设传感器23，所述下活动基准对设传感器23与所述上基准对射传感器22对射使用且用于检测对中到位以及间隔距离，所述下活动基准对设传感器23为现有技术且由外部数控加工中心6的控制系统控制。
40.优选地，在所述升降台13与所述基座14之间的各所述导向立轴16的外侧壁上分别套接安装有一缓冲弹簧24。缓冲弹簧24可以起到缓降缓冲的作用，保证平稳运行。
41.工作原理：
42.本装置能够通过控制升降调位组件来实现根据不同的需要进行旋转工作台4在竖直向相对于旋转主轴7的位置的调节，从而实现对不同的工件进行加工时的调位，同时，在此设置的自动传动组件可以有效的根据零件的加工基准面进行旋转调节整个旋转工作面的定位角度，具体定位时由基准定位部件配合不同的对正结构件8实现定位。旋转调位时，通过外部数控加工中心6控制自动传动组件运转，从而带动旋转从动件旋转调位，进而带动旋转工作台4跟随旋转，在旋转的过程中通过预先设定启动的对正结构件8与基准定位部件配对时即定点到位，精度控制更精确。各对正结构件8的数量以及相对的间隔角度根据机床的调位需求进行预先设定。当需要调节旋转工作台4与旋转主轴7的间隔距离时，通过控制高精度的顶升电缸15的活塞杆的伸出来控制升降台13的升降，在此设置的导向立轴16可以
保证升降台13在升降的过程中保持水平状态。在各所述限位盘18的底部均安装光电反射传感器19，可以时刻的检测各光电反射传感器19距离升降台13的顶部所测得的距离，并通过数控加工中心6的现有的控制中心进行对比四个光电反射传感器19所测得数值差，若差值符合设定的误差要求则说明整个升降台13处于水平的状态，否则可以通过利用现有的数控加工中心6的地控制系统进行控制微调平电缸20进行不同的伸缩来将升降盘调整，调整的过程中通过数控加工中心6的现有的控制中心进行持续对比四个光电反射传感器19所测得数值差，合格后停止调整。在调节的过程中各个传感器的控制均有现有技术中的控制方式即可完成，控制部分不存在创新之处，不再赘述。
43.以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中；对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。
44.本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。