一种用于数控机床加工的传输设备的制作方法

1.本发明涉及数控机床领域，具体是涉及一种用于数控机床加工的传输设备。


背景技术：

2.数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，能够根据已编好的程序，使机床动作并加工零件。它综合了机械、自动化、计算机、测量、微电子等最新技术，使用了多种传感器，在数控机床上应用的传感器主要有光电编码器、直线光栅、接近开关、温度传感器、霍尔传感器、电流传感器、电压传感器、压力传感器、液位传感器、旋转变压器、感应同步器、速度传感器等，主要用来检测位置、直线位移和角位移、速度、压力、温度等。
3.机床主机是数控机床的主体。它包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。它是在数控机床上自动地完成各种切削加工的机械部分。与传统的机床相比，数控机床主体具有如下结构特点：
4.1)采用具有高刚度、高抗震性及较小热变形的机床新结构。通常用提高结构系统的静刚度、增加阻尼、调整结构件质量和固有频率等方法来提高机床主机的刚度和抗震性，使机床主体能适应数控机床连续自动地进行切削加工的需要。采取改善机床结构布局、减少发热、控制温升及采用热位移补偿等措施，可减少热变形对机床主机的影响。
5.2)广泛采用高性能的主轴伺服驱动和进给伺服驱动装置，使数控机床的传动链缩短，简化了机床机械传动系统的结构。
6.3)采用高传动效率、高精度、无间隙的传动装置和运动部件，如滚珠丝杠螺母副、塑料滑动导轨、直线滚动导轨、静压导轨等。
7.目前在数控机床的实际加工过程中，许多加工的零件均需要两面加工，即对其正面进行雕刻之后，需对将零件翻面并重新加紧，以实现对其反面进行加工，目前无论是三轴机床还是五轴机床，对零件的翻面过程均为人工完成，人工松开松开手摇式的虎钳夹具后，在将零件翻面夹紧，最后通过机床进行反面雕刻，人工翻面的方式存在较大的安全隐患同时效率不高，因此有必要设计一种能够与机床集成的工件翻面传输装置。


技术实现要素：

8.有鉴于此，本发明提供一种用于数控机床加工的传输设备，用以解决现有技术中数控机床对零件采用人工翻面的方式存在较大的安全隐患同时效率不高的缺陷，实现杜绝了人工作的安全隐患同时无人化也极大的提升了生效效率。
9.基于上述目的，本发明提供了一种用于数控机床加工的传输设备，包括机床本体
和设置于机床本体的加工台之上的气动虎钳夹具，还包括集成于机床本体的内侧且用于将加工件翻面的传输组件，所述传输组件包括：
10.大跨度移动组件，其具有两个分别位于机床本体内侧两端并且能够沿x向同步平移的输出端；
11.横向调节组件，设置于大跨度移动组件的内侧，并且其具有一个能够沿y向同步平移的输出端；
12.纵向调节组件，设置于横向调节组件的输出端上，并且其具有一个能够沿y向进行升降的输出端；以及，
13.夹紧翻转组件，设置于纵向调节组件的输出端上，并且其具有一个能够夹持零件并将其翻转180
°
的夹取端。
14.可选的，所述大跨度移动组件包括：
15.两组互相平行的平移机构，每组平移机构均由横向支撑梁、两个定点轴接于横向支撑梁两端的第一皮带轮、呈水平套设于两个第一皮带轮外侧的第一同步带、两个呈上下间隔设置于横向支撑梁一侧的水平导轨以及一个滑动设置于两个水平导轨上的滑座组成，其中横向支撑梁靠近滑座的一侧固定设置有侧盖板；
16.第一伺服电机，固定设置于其中一个横向支撑梁的一端背侧，并且第一伺服电机的输出轴与相应的一个第一皮带轮固定连接；
17.传动轴，固定连接两组平移机构同一端的两个第一皮带轮。
18.可选的，所述侧盖板靠近传动轴的一端开设有圆形通孔，所述传动轴的端部穿过圆形通孔并通过一个联轴器与对应的第一皮带轮的中心轴相连。
19.可选的，所述横向调节组件的两端分别于两侧的滑座固定连接，所述横向调节组件采用线性滑台模组。
20.可选的，所述纵向调节组件包括：
21.竖直支撑板；
22.防护罩，固定设置于竖直支撑板的外侧，并且所述防护罩的外侧与所述横向调节组件的输出端固定连接；
23.丝杆，呈竖直状态设置与竖直支撑板远离防护罩的一侧；
24.竖直滑轨，数量为两个，分别固定设置于竖直支撑板的一侧两端；
25.升降台，其两端分别于两个竖直滑轨滑动连接，并且升降台的中部与丝杆螺纹连接，所述夹紧翻转组件与升降台固定连接；
26.第二伺服电机，固定设置于竖直支撑板靠近防护罩的一侧，并且第二伺服电机和丝杆的下端均设有通过第二同步带相连接的第二皮带轮。
27.可选的，所述夹紧翻转组件包括：
28.侧板，呈竖直状态与升降台固定连接；
29.底板，呈水平状态固定设置于侧板的底部；
30.轴座，固定设置于底板远离升降台的一端顶部；
31.旋转轴，呈水平状态与轴座相连，并且旋转轴垂直与横向调节组件；
32.夹紧机构，固定设置于旋转轴远离侧板的一端；
33.驱动机构，设置于旋转轴与侧板之间。
34.可选的，所述夹紧机构包括呈水平状态的l型支撑板和呈水平固定设置于l型支撑板上的夹爪气缸，所述夹爪气缸固定于l型支撑板的长边上，l型支撑板的短边上开设有用于夹紧旋转轴的夹缝。
35.可选的，所述驱动机构包括：
36.单轴气缸，呈水平状态固定设置于侧板的上半部；
37.限位滑轨，呈水平状态固定设置于侧板的上半部并且位于单轴气缸的下方；
38.横向滑板，滑动设置于限位滑轨上，并且其一端设有一个向上延伸的延伸板，所述单轴气缸的输出轴通过一个连接板与该延伸板固定连接；
39.齿条，呈水平状态固定设置于横向滑板的下端；
40.齿轮，固定套设于旋转轴的端部，并且齿轮向上与齿条啮合。
41.可选的，所述齿条与齿轮的齿比为1:1。
42.可选的，所述侧板的两端均固定连接有一个安装板，每个安装板上均设置有用于供横向滑板的端部抵触的限位栓，当横向滑板由一个限位栓开始单向移动并触碰另一个限位栓时，所述齿条带动齿轮旋转角度为180
°
。
43.从上面所述可以看出，本发明提供的用于数控机床加工的传输设备，能够集成安装至常规的机场本体中，通过平移运动带动夹爪气缸靠近工件，通过气动虎钳夹具实现对工件的自动夹紧和释放，避免人工操作带来的安全隐患，同时配有翻转机构能够将拾取并抬起的工件翻转180
°
后再次放回气动虎钳夹具自动夹紧，以此方式实现了双面加工件的自动翻面过程，杜绝了人工作的安全隐患同时无人化也极大的提升了生效效率。
附图说明
44.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。
45.图1为本发明用于数控机床加工的传输设备的机床组件整体机构示意图一；
46.图2为本发明用于数控机床加工的传输设备的机床组件整体机构示意图二；
47.图3为本发明用于数控机床加工的传输设备的机床组件整体俯视图；
48.图4为本发明用于数控机床加工的传输设备的机床组件的局部机构示意图；
49.图5为本发明用于数控机床加工的传输设备的传输组件的立体结构示意图；
50.图6为图5中的a处结构放大示意图；
51.图7为本发明用于数控机床加工的传输设备中平移组件的立体剖视图；
52.图8为本发明用于数控机床加工的传输设备中平移组件的立体结构示意图；
53.图9为本发明用于数控机床加工的传输设备中纵向调节组件的立体结构示意图；
54.图10为本发明用于数控机床加工的传输设备中纵向调节组件的平面剖视图；
55.图11为本发明中用于数控机床加工的传输设备夹取翻转组件的立体结构示意图一；
56.图12为本发明中用于数控机床加工的传输设备夹取翻转组件的立体结构示意图二。
57.图中标号为：
58.1-机床本体；2-气动虎钳夹具；3-横向调节组件；4-纵向调节组件；5-夹紧翻转组件；6-平移机构；7-横向支撑梁；8-第一皮带轮；9-第一同步带；10-水平导轨；11-侧盖板；12-第一伺服电机；13-传动轴；14-圆形通孔；15-联轴器；16-中心轴；17-竖直支撑板；18-防护罩；19-丝杆；20-竖直滑轨；21-升降台；22-第二伺服电机；23-第二同步带；24-第二皮带轮；25-侧板；26-底板；27-轴座；28-旋转轴；29-l型支撑板；30-夹爪气缸；31-夹缝；32-单轴气缸；33-限位滑轨；34-横向滑板；35-延伸板；36-连接板；37-齿条；38-齿轮；39-安装板；40-限位栓；41-滑座。
具体实施方式
59.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
60.需要说明的是，除非另外定义，本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
61.作为本发明的一个优选实施例，本发明提供一种用于数控机床加工的传输设备，包括机床本体和设置于机床本体的加工台之上的气动虎钳夹具，还包括集成于机床本体的内侧且用于将加工件翻面的传输组件，所述传输组件包括：
62.大跨度移动组件，其具有两个分别位于机床本体内侧两端并且能够沿x向同步平移的输出端；
63.横向调节组件，设置于大跨度移动组件的内侧，并且其具有一个能够沿y向同步平移的输出端；
64.纵向调节组件，设置于横向调节组件的输出端上，并且其具有一个能够沿y向进行升降的输出端；以及，
65.夹紧翻转组件，设置于纵向调节组件的输出端上，并且其具有一个能够夹持零件并将其翻转180
°
的夹取端。
66.通过该用于数控机床加工的传输设备，能够集成安装至常规的机场本体中，通过平移运动带动夹爪气缸靠近工件，通过气动虎钳夹具实现对工件的自动夹紧和释放，避免人工操作带来的安全隐患，同时配有翻转机构能够将拾取并抬起的工件翻转180
°
后再次放回气动虎钳夹具自动夹紧，以此方式实现了双面加工件的自动翻面过程，杜绝了人工作的安全隐患同时无人化也极大的提升了生效效率。
67.下面结合附图对本发明用于数控机床加工的传输设备的较佳实施例进行说明。
68.参照图1至图12所示，该用于数控机床加工的传输设备包括机床本体1和设置于机床本体1的加工台之上的气动虎钳夹具2，还包括集成于机床本体1的内侧且用于将加工件
翻面的传输组件，所述传输组件包括：
69.大跨度移动组件，其具有两个分别位于机床本体1内侧两端并且能够沿x向同步平移的输出端；
70.横向调节组件3，设置于大跨度移动组件的内侧，并且其具有一个能够沿y向同步平移的输出端；
71.纵向调节组件4，设置于横向调节组件3的输出端上，并且其具有一个能够沿y向进行升降的输出端；以及，
72.夹紧翻转组件5，设置于纵向调节组件4的输出端上，并且其具有一个能够夹持零件并将其翻转180
°
的夹取端。
73.传输装置集成在机床本体1的内侧，当机床本体1在对气动虎钳夹具2上的铝块进行加工时，大跨度移动组件配合横向调节组件3将纵向调节组件4和夹紧翻转组件5平移至机床本体1的内测最边角处，从而避免阻碍机床本体1的刀头进行加工作业；
74.当机床本体1对铝块的上侧完成雕刻后，机床本体1的刀头暂时移开，此时传输组件工作，通过大跨度移动组件和横向调节组件3带动夹紧翻转组件5移动至工件的旁侧，接着通过纵向调节组件4对夹紧翻转组件5进行升降调节，从而使夹紧翻转组件5的夹取端移动至合适的夹取高度，接着夹紧翻转组件5先夹紧工件，紧接着气动虎钳夹具2松开工件，最后夹紧翻转组件5夹持工件上升一截距离并将其翻转180
°
后，再次将翻过面的工件放下至气动虎钳夹具2上以供夹紧固定，最后再次通过大跨度移动组件配合横向调节组件3将纵向调节组件4和夹紧翻转组件5平移至机床本体1的内测最边角处，从而使机床本体1继续对翻面后的工件进行反面雕刻加工。
75.所述大跨度移动组件包括：
76.两组互相平行的平移机构6，每组平移机构6均由横向支撑梁7、两个定点轴接于横向支撑梁7两端的第一皮带轮8、呈水平套设于两个第一皮带轮8外侧的第一同步带9、两个呈上下间隔设置于横向支撑梁7一侧的水平导轨10以及一个滑动设置于两个水平导轨10上的滑座41组成，其中横向支撑梁7靠近滑座41的一侧固定设置有侧盖板11；
77.第一伺服电机12，固定设置于其中一个横向支撑梁7的一端背侧，并且第一伺服电机12的输出轴与相应的一个第一皮带轮8固定连接；
78.传动轴13，固定连接两组平移机构6同一端的两个第一皮带轮8。
79.所述侧盖板11靠近传动轴13的一端开设有圆形通孔14，所述传动轴13的端部穿过圆形通孔14并通过一个联轴器15与对应的第一皮带轮8的中心轴16相连。
80.所述横向调节组件3的两端分别于两侧的滑座41固定连接，所述横向调节组件3采用线性滑台模组。通过线性滑台模组能够精准的带动纵向调节组件4进行平移。
81.通过第一伺服电机12带动相应的第一皮带轮8旋转，从而通过该平移机构6中的第一同步带9带动另一个第一皮带轮8旋转，而该第一皮带轮8有通过传动轴13带动另一侧平移机构6同时运行，而滑座41又与第一同步带9固定连接，进而滑座41会随着第一同步带9的旋转而沿着水平导轨10进行平移，由于两个平移机构6中的第一皮带轮8通过传动轴13保持同步旋转，因此保证了两侧的滑座41能够进行一致性平移，进而使横向调节组件3能够稳定的横移。
82.所述纵向调节组件4包括：
83.竖直支撑板17；
84.防护罩18，固定设置于竖直支撑板17的外侧，并且所述防护罩18的外侧与所述横向调节组件3的输出端固定连接；
85.丝杆19，呈竖直状态设置与竖直支撑板17远离防护罩18的一侧；
86.竖直滑轨20，数量为两个，分别固定设置于竖直支撑板17的一侧两端；
87.升降台21，其两端分别于两个竖直滑轨20滑动连接，并且升降台21的中部与丝杆19螺纹连接，所述夹紧翻转组件5与升降台21固定连接；
88.第二伺服电机22，固定设置于竖直支撑板17靠近防护罩18的一侧，并且第二伺服电机22和丝杆19的下端均设有通过第二同步带23相连接的第二皮带轮24。
89.第二伺服电机22通过第二同步带23驱动第二皮带轮24旋转，从而使第二皮带轮24带动与之固定连接的丝杆19进行旋转，由于升降台21与丝杆19螺纹配合，从而随着丝杆19的旋转，使升降台21能够沿着竖直滑轨20进行上下精确移动，防护罩18用于避免机床组件作业过程中的冷却水溅入。
90.所述夹紧翻转组件5包括：
91.侧板25，呈竖直状态与升降台21固定连接；
92.底板26，呈水平状态固定设置于侧板25的底部；
93.轴座27，固定设置于底板26远离升降台21的一端顶部；
94.旋转轴28，呈水平状态与轴座27相连，并且旋转轴28垂直与横向调节组件3；
95.夹紧机构，固定设置于旋转轴28远离侧板25的一端；
96.驱动机构，设置于旋转轴28与侧板25之间。
97.通过夹紧机构对气动虎钳夹具2上的工件进行拾取，通过驱动机构带动旋转轴28旋转180
°
，而夹紧机构又固定设置在旋转轴28的前端，因此通过驱动机构的运行能使夹紧机构带动工件旋转180
°
实现零件翻面过程。
98.所述夹紧机构包括呈水平状态的l型支撑板29和呈水平固定设置于l型支撑板29上的夹爪气缸30，所述夹爪气缸30固定于l型支撑板29的长边上，l型支撑板29的短边上开设有用于夹紧旋转轴28的夹缝31。通过夹爪气缸30对铝块工件的一侧进行夹紧拾取，l型支撑板29通过夹缝31抱紧于旋转轴28上，从而完成与旋转轴28的固定连接。
99.所述驱动机构包括：
100.单轴气缸32，呈水平状态固定设置于侧板25的上半部；
101.限位滑轨33，呈水平状态固定设置于侧板25的上半部并且位于单轴气缸32的下方；
102.横向滑板34，滑动设置于限位滑轨33上，并且其一端设有一个向上延伸的延伸板35，所述单轴气缸32的输出轴通过一个连接板36与该延伸板35固定连接；
103.齿条37，呈水平状态固定设置于横向滑板34的下端；
104.齿轮38，固定套设于旋转轴28的端部，并且齿轮38向上与齿条37啮合。
105.所述齿条37与齿轮38的齿比为1:1。保证了齿轮38的周长与齿条37平移的距离更加容易控制和计算。
106.所述侧板25的两端均固定连接有一个安装板39，每个安装板39上均设置有用于供横向滑板34的端部抵触的限位栓40，当横向滑板34由一个限位栓40开始单向移动并触碰另
一个限位栓40时，所述齿条37带动齿轮38旋转角度为180
°
。
107.夹爪气缸30夹紧工件并通过纵向调节组件4向上抬离气动虎钳夹具2后，单轴气缸32的输出轴伸出，从而通过连接板36和延伸板35带动横向滑板34沿着限位滑轨33进行平移，直至横向滑板34抵触其中一个限位栓40时停止移动，此过程中齿条37所移动的距离刚好使齿轮38旋转一周，从而通过齿轮38和旋转轴28带动远端的夹爪气缸30翻转180
°
，进而完成工件翻面的过程。
108.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
109.本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。