翻转机构及具有该翻转机构的翻板铣床的制作方法

1.本发明涉及高端装备制造技术领域，具体涉及一种翻板铣床及其翻转机构。


背景技术：

2.翻板铣床属于国内航空及军工企业急需的高端装备制造设备，由于国外优势机床企业的行业垄断及技术封锁，使得此类机床价格昂贵，售后服务繁琐困难，难以满足相关产品的正常生产，甚至阻滞了我国国防工业的发展。
3.翻板铣床的加工方式表现为将毛坯加工件固定，通过翻转机构将加工件板面竖立，由铣头从侧面运动进行铣削加工。翻板铣床所加工的工件尺寸通常比较大，且工件在加工时处于垂直状态。所以必须设计一种翻转机构以便上下料。由于工作台面的尺寸可能达到5米*3米，若上料和下料单独设计，则占地面积会很大。此外，由于工件的厚度可能只有10mm，所以工件需要和工作台一起翻转，此时翻转机构的负载会很大，安全风险高。
4.现有技术中，翻板铣床的翻转机构只能翻转90度，不能实现自动卸料。


技术实现要素：

5.针对以上现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种翻转机构，以使翻板铣床可以实现自动卸料。此外，本发明还提供一种具有该翻转机构的翻板铣床，以实现自动卸料，进而提高工作效率。
6.根据本发明的一方面，提供一种翻转机构，它包括：
7.若干回转支架，沿一回转中心固定；
8.一工作台，包括一第一侧面、一第二侧面和一第三侧面，所述第二侧面与第三侧面相对设置且均垂直于所述第一侧面；所述第一侧面与所述若干回转支架转动连接；
9.两滑板，分别与所述工作台的第二侧面和第三侧面转动连接；
10.两第一直线驱动组件，竖直对称设置于所述工作台的两侧；所述两第一直线驱动组件分别与一所述滑板滑动连接，以驱使该两滑板在一预设高度范围内作同步直线往复运动；以及
11.两第二直线驱动组件，水平对称设置于所述若干回转支架的外侧；所述两第二直线驱动组件分别连接一所述第一直线驱动组件，以驱使该两第一直线驱动组件在一预设长度范围内作同步直线往复运动；
12.所述两滑板与所述两第一直线驱动组件同时被驱使作直线往复运动，以带动所述工作台围绕所述回转中心在180
°
范围内翻转。
13.在本发明的一实施方式中，所述第一直线驱动组件包括一立轴、两第一导轨、一滚珠丝杠副及一第一伺服电机；所述两第一导轨沿所述立轴的高度方向对称设置且与一所述滑板滑动连接；所述滚珠丝杠副设于所述两第一导轨之间，该滚珠丝杠副中的螺母固定连接所述滑板，该滚珠丝杠副中的丝杠连接于所述第一伺服电机，所述第一伺服电机固定于所述立轴高度方向的第一端。
14.在本发明的一实施方式中，所述滑板朝向所述立轴的一面设有两第一滑块，所述两第一滑块分别滑动套设于一所述第一导轨上。
15.在本发明的一实施方式中，所述第二直线驱动组件包括一横轴、两第二导轨、一齿轮齿条副及一第二伺服电机；所述两第二导轨沿所述横轴的长度方向对称设置且与所述第一直线驱动组件的下端滑动连接；所述齿轮齿条副中的齿条设于所述两第二导轨之间，该齿轮齿条副中的齿轮连接于所述第二伺服电机，所述第二伺服电机固定于所述第一直线驱动组件的下侧。
16.在本发明的一实施方式中，所述第一直线驱动组件的下端设有两第二滑块，所述两第二滑块分别滑动套设于一所述第二导轨上。
17.在本发明的一实施方式中，所述两滑板分别通过一销轴与所述工作台的第二侧面和第三侧面转动连接，该两销轴的连线平行于所述回转中心。
18.在本发明的一实施方式中，所述工作台还包括一第四侧面，所述两销轴的连线到所述第一侧面和所述第四侧面的距离相等。
19.在本发明的一实施方式中，所述工作台的第一侧面设有与所述若干回转支架一一对应的安装块，每个安装块分别通过两个回转轴与一所述回转支架转动连接。
20.在本发明的一实施方式中，所述回转支架包括两相对设置的支撑板，该两支撑板的上端形成有同轴的回转槽，该回转槽与所述回转轴相配合。
21.本发明提出的翻转机构可以使翻板铣床实现自动卸料，由此不但可以防止薄壁完工工件在卸料时因人工调运不当而产生形变，还可以显著缩短翻板铣床的下料周期，从而极大地提高翻板铣床的工作效率。
22.此外，本发明还提供一种翻板铣床，它包括如上所述的翻转机构。
23.本发明提出的翻板铣床通过设置所述翻转机构，不但可以防止薄壁完工工件在卸料时因人工调运不当而产生形变，还可以显著缩短下料周期，从而极大地提高翻板铣床的工作效率。
附图说明
24.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是本发明一实施例中的翻板铣床的翻转机构的第一状态图；
26.图2为本发明一实施例中的翻板铣床的翻转机构的第二状态图；
27.图3为本发明一实施例中的翻板铣床的翻转机构的第三状态图；
28.图4为图1的局部放大图；
29.图5为图4的局部放大图；
30.图6为图2的局部放大图；以及
31.图7为图3的局部放大图。
32.附图标记
33.100
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地面
[0034]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
回转支架
[0035]
11
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支撑板
[0036]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
工作台
[0037]
21
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安装块
[0038]
211
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回转轴
[0039]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
滑板
[0040]
31
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销轴
[0041]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一直线驱动组件
[0042]
41
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立轴
[0043]
42
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第一伺服电机
[0044]
421
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第一电机安装座
[0045]
43
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第一导轨
[0046]
431
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第一滑块
[0047]
44
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丝杠
[0048]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二直线驱动组件
[0049]
51
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横轴
[0050]
52
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第二伺服电机
[0051]
521
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二电机安装座
[0052]
53
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第二导轨
[0053]
531
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第二滑块
[0054]
54
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齿条
具体实施方式
[0055]
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。图1是本发明一实施例中的翻板铣床的翻转机构的第一状态图；图2为本发明一实施例中的翻板铣床的翻转机构的第二状态图；图3为本发明一实施例中的翻板铣床的翻转机构的第三状态图；图4为图1的局部放大图；图5为图4的局部放大图；图6为图2的局部放大图；以及图7为图3的局部放大图。根据本发明的一方面，提供一种翻转机构，如图1至7所示，该翻转机构包括：若干回转支架1、一工作台2、两滑板3、两第一直线驱动组件4，以及两第二直线驱动组件5，所述若干回转支架1沿一回转中心固定，该回转中心即一旋转轴线。所述工作台2包括一第一侧面、一第二侧面和一第三侧面，所述第二侧面与第三侧面相对设置且均垂直于所述第一侧面。所述第一侧面与所述若干回转支架1转动连接。所述两滑板3分别与所述工作台2的第二侧面和第三侧面转动连接。所述两第一直线驱动组件4竖直对称设置于
所述工作台2的两侧。所述两第一直线驱动组件4分别与一所述滑板3滑动连接，以驱使该两滑板3在一预设高度范围内作同步直线往复运动。所述两第二直线驱动组件5水平对称设置于所述若干回转支架1的外侧，该两第二直线驱动组件5通常固定于地面100。所述两第二直线驱动组件5分别连接一所述第一直线驱动组件4，以驱使该两第一直线驱动组件4在一预设长度范围内作同步直线往复运动。所述两滑板3与所述两第一直线驱动组件4同时被驱使作直线往复运动，以带动所述工作台2围绕所述回转中心在180
°
范围内翻转。
[0056]
本发明提出的翻转机构可以使翻板铣床实现自动卸料，由此不但可以防止薄壁完工工件在卸料时因人工调运不当而产生形变，还可以显著缩短翻板铣床的下料周期，从而极大地提高翻板铣床的工作效率。
[0057]
如图4和5所示，所述第一直线驱动组件4具体可以包括一立轴41、两第一导轨43、一滚珠丝杠副及一第一伺服电机42。所述两第一导轨43沿所述立轴41的高度方向对称设置且与一所述滑板3滑动连接。所述滚珠丝杠副设于所述两第一导轨43之间，该滚珠丝杠副中的螺母固定连接所述滑板3，该滚珠丝杠副中的丝杠44连接于所述第一伺服电机42，所述第一伺服电机42可以通过一第一电机安装座421固定于所述立轴41高度方向的第一端。由此，所述第一伺服电机42可以驱动所述滑板3沿所述第一导轨43作上下往复运动。进一步地，所述滑板3朝向所述立轴41的一面设有两第一滑块431，所述两第一滑块431分别滑动套设于一所述第一导轨43上。具体而言，所述立轴可以采用钢型材，用作所述第一导轨的基座。所述两第一滑块分别滑动套设于一所述第一导轨43上。通过在每根立轴上分别设置两条第一轨道，并在该两条第一轨道上分别连接一第一滑块，由该第一滑块套与第一轨道咬合卡接，由此可以滑板运行的稳定性，增加翻转机构所能承受的载荷，显著提高作业过程的安全性。
[0058]
其中的立柱可以设计的比较矮，由此不但具较好的刚性，还可以减少对高度空间的占用，方便调运工件。通过第一伺服电机42控制丝杠44转动，由螺母带动滑板3沿所述第一导轨43作直线往复运动，可以对滑板3的实时高度进行精准控制，保证两滑板3同步平稳运行。基于此，该两第一直线驱动组件4不会产生偏载，不易损坏工作部件，具有安全可靠，使用寿命长的特点。
[0059]
如图5和6所示，所述第二直线驱动组件5包括一横轴51、两第二导轨53、一齿轮齿条54副及一第二伺服电机52。所述两第二导轨53沿所述横轴51的长度方向对称设置且与所述第一直线驱动组件4的下端滑动连接。具体而言，所述横轴可以采用钢型材，用作所述第二导轨的基座。所述第一直线驱动组件4的下端设有两第二滑块531，所述两第二滑块531分别滑动套设于一所述第二导轨53上。通过在横轴上设置两条第二轨道，并在该两条第二轨道上分别连接一第二滑块，由该第二滑块套与第二轨道的上部咬合，由此可以避免第一直线驱动组件在运行过程中产生倾斜，保证其运行的稳定性。所述齿轮齿条54副中的齿条54设于所述两第二导轨53之间，该齿轮齿条54副中的齿轮连接于所述第二伺服电机52，所述第二伺服电机52可以通过一第二电机安装座521固定于所述第一直线驱动组件4的下侧。由此，所述第二伺服电机52可以驱动所述第一直线驱动组件4沿所述第二导轨53作水平直线往复运动。当所述两滑板3与所述两第一直线驱动组件4同时被驱使作直线往复运动时，所述两滑板3将带动所述工作台2围绕所述回转中心在180
°
范围内翻转。
[0060]
如图1、4、5、6和7所示，所述两滑板3分别通过一销轴31与所述工作台2的第二侧面和第三侧面转动连接，该两销轴31的连线平行于所述回转中心。该两销轴31的连线也即该
工作台2的第二回转中心。进一步地，所述工作台2还包括一第四侧面，所述两销轴31的连线到所述第一侧面和所述第四侧面的距离相等。由此可以保证工作台2在180
°
范围内实现稳定的翻转。
[0061]
如图2、3、7所示，所述工作台2的第一侧面可以设有与所述若干回转支架1一一对应的安装块21，每个安装块21分别通过两个回转轴211与一所述回转支架1转动连接。具体而言，所述回转支架1可以包括两相对设置的支撑板11，该两支撑板11的上端形成有同轴的回转槽，该回转槽与所述回转轴211相配合。由此可以使所述工作台2围绕该回转支架1在180
°
范围翻转。
[0062]
综上，本发明提出的翻转机构可以使翻板铣床实现自动卸料，该翻转机构的承载能力强，其中的工作台2可以围绕回转中心在180
°
范围内翻转，使得翻板铣床的上下料可以在同一个位置完成，由此可以显著缩短翻板铣床的卸料周期，提高其工作效率，且不不易损伤工件。此外，该翻转机构可以适配大尺寸的工作台2，使得翻板铣床可加工零件的尺寸范围更广。该翻转机构的运行由伺服电机驱动，不但没有液压油泄露风险，更可以准确控制工作台2的翻转角度，工作可靠性高。
[0063]
此外，本发明还提供一种翻板铣床，它包括如上所述的翻转机构。该翻转机构的一具体实施方式已在上文结合图1至7予以描述，故此处不再赘述。本领域技术人员应当理解的是，该翻转机构仅是该翻板铣床的一部分，因该翻板铣床的其他结构并非本发明的发明点所在，采用现有技术即可，故也不在此详述。本发明中翻转机构的承载能力强，其中的工作台2可以围绕回转中心在180
°
范围内翻转，使得翻板铣床的上下料可以在同一个位置完成，由此可以显著缩短翻板铣床的卸料周期，提高其工作效率，且不不易损伤工件。此外，该翻转机构可以适配大尺寸的工作台2，使得翻板铣床可加工零件的尺寸范围更广。该翻转机构的运行由伺服电机驱动，不但没有液压油泄露风险，更可以准确控制工作台2的翻转角度，工作可靠性高。
[0064]
总而言之，本发明提出的翻板铣床通过设置所述翻转机构，不但可以防止薄壁完工工件在卸料时因人工调运不当而产生形变，还可以显著缩短下料周期，从而极大地提高翻板铣床的工作效率。
[0065]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。