齿盘自锁式托盘交换机构的制作方法

本技术涉及一种齿盘自锁式托盘交换机构，用于加工中心上工件托起与转动。

背景技术：

1、卧式加工中心是指主轴轴线与工作台平行设置的加工中心，主要适用于加工箱体类零件，卧式加工中心适用于零件形状比较复杂和精度要求高的产品的批量生产，特别是箱体和复杂结构件的加工。在汽车、航空航天、船舶和发电等行业被大量用于复杂零件的精密和高效加工。

2、工件交换是机床作业重要的环节，传统的工件交换大多数是人工的交换，人工的工作效率低，成本高，随着智能机床的兴起，自转托盘交换装置是智能机床上所使用的关键核心部件之一，特别是在铸造件的打磨、切割等行业，自转托盘交换装置的应用非常广泛。

3、cn217193907u，公开了一种托盘交换装置，交换臂的两个安装端分别设工件托盘，交换臂的下端中心位置通过回转组件与减速器的输出端相连，减速器的输入端与其下方的电机输出端相连，电机的侧方设驱动缸，驱动缸的输出端通过连接块与减速器或电机相连，用以驱动交换臂的升降。

4、cn217316910u，公开了一种用于卧式加工中心的托盘交换机构，包括支撑板，支撑板的底部外侧设置有若干支撑腿，支撑板底端的中部设置有箱体，且箱体的内部设置有旋转组件；支撑板的上方设置有旋转板，旋转板两端的顶端均设置有相对称的滑轨板，滑轨板的顶端设置有托盘，旋转板的顶端且位于滑轨板之间设置有驱动组件；箱体的一侧壁设置有控制面板，且旋转组件及驱动组件依次与控制面板电性连接。

5、上述托盘交换装置在实际生产过程中，存在以下缺陷：

6、1.托盘在不需要交换转位时没有自锁功能，在上料过程中容易引起托盘的小角度转动，使托盘转动180度后工件不能与工位准确对齐，影响工件交换的可靠性。

7、2.托盘交换台结构复杂，空间占用率大，在卧式加工中心对安装空间的要求高。

技术实现思路

1、本实用新型提供的齿盘自锁式托盘交换机构，实现转台的角度自锁，避免转台的小角度自转，保证旋转托盘与前、后两侧的工位都能准确对齐，减化交换机构的结构，减小交换机构在卧式加工中心的空间占用率，将机架装在机床上即可实现交换机构的安装，便于根据卧式加工中心主轴的位置进行安装和调整。

2、为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

3、齿盘自锁式托盘交换机构，包括机架，机架上装有转台、可带动转台转动的齿轮箱组件、限制转台转动的自锁齿盘和带动转台升降的液压缸组件，其特征在于：所述的转台包括沿垂向设置的立柱组件和水平装在立柱组件上的旋转托盘，自锁齿盘与立柱组件底端啮合限制其转动，齿轮箱组件设置在立柱组件的顶端，液压缸组件与立柱组件的底端连接，立柱组件随液压缸组件的伸长而上升与自锁齿盘分离并与齿轮箱组件啮合。

4、优选的，所述的立柱组件包括与液压缸组件连接且沿垂向设置的立柱、同轴固定在立柱顶端的配合轴、同轴固定在配合轴上的大齿轮，机架上装有与配合轴导向配合的轴套，配合轴从轴套中穿出，齿轮箱组件设置在配合轴的侧边，立柱随液压缸组件的伸长而带动配合轴上升，使大齿轮上升与齿轮箱组件啮合。

5、优选的，所述的齿轮箱组件包括固定在机架顶端的齿轮箱、装在齿轮箱上的电机和装在齿轮箱中且与电机输出端同轴固定的小齿轮，小齿轮位于大齿轮的斜上方，并随大齿轮的上升而与其啮合。

6、优选的，所述的液压缸组件包括与机架固定的液压缸和与液压缸密封配合的活塞，活塞上端从液压缸中伸出并与立柱底端同轴连接，自锁齿盘固定在液压缸顶面上，立柱底端同轴固定与自锁齿盘啮合的配合齿盘，配合齿盘随活塞的上升而与自锁齿盘分离。

7、优选的，所述的立柱底端与活塞上端通过连接件同轴连接，旋转托盘固定在连接件上，旋转托盘上开有呈u型的托盘开口，托盘开口的数量为两个，且两个托盘开口在立柱的前后两侧对称设置，机架上设置用于放置工件的托起工位，托起工位于立柱前侧的托盘开口的正下方，托起工位上的工件随活塞的上升而被旋转托盘托起与托起工位分离。

8、优选的，所述的立柱左右两侧固定对称设置的挡水板，挡水板沿垂向设置且位于旋转托盘上方。

9、本实用新型的有益效果是：

10、本实用新型的齿盘自锁式托盘交换机构中自锁齿盘与立柱组件底端啮合限制其转动，使液压缸组件未伸长时转台不能转动，实现转台的角度自锁，避免转台的小角度自转，保证旋转托盘与前、后两侧的工位都能准确对齐，当液压缸组件伸长会带动立柱组件上升，使立柱组件与自锁齿盘分离，消除对立柱组件的转动限制，同时立柱组件上升与齿轮箱组件啮合，在齿轮箱组件的传动下带动旋转托盘转动180度，实现立柱组件下降即自锁、上升即可转动，齿轮箱组件设置在立柱组件的顶端，液压组件和自锁齿盘设置在立柱组件的底端，不占用立柱组件的横向空间，减化交换机构的结构，减小交换机构在卧式加工中心的空间占用率，将机架装在机床上即可实现交换机构的安装，便于根据卧式加工中心主轴的位置进行安装和调整。

技术特征：

1.齿盘自锁式托盘交换机构，包括机架，机架上装有转台、可带动转台转动的齿轮箱组件、限制转台转动的自锁齿盘和带动转台升降的液压缸组件，其特征在于：所述的转台包括沿垂向设置的立柱组件和水平装在立柱组件上的旋转托盘，自锁齿盘与立柱组件底端啮合限制其转动，齿轮箱组件设置在立柱组件的顶端，液压缸组件与立柱组件的底端连接，立柱组件随液压缸组件的伸长而上升与自锁齿盘分离并与齿轮箱组件啮合。

2.根据权利要求1所述的齿盘自锁式托盘交换机构，其特征在于：所述的立柱组件包括与液压缸组件连接且沿垂向设置的立柱、同轴固定在立柱顶端的配合轴、同轴固定在配合轴上的大齿轮，机架上装有与配合轴导向配合的轴套，配合轴从轴套中穿出，齿轮箱组件设置在配合轴的侧边，立柱随液压缸组件的伸长而带动配合轴上升，使大齿轮上升与齿轮箱组件啮合。

3.根据权利要求2所述的齿盘自锁式托盘交换机构，其特征在于：所述的齿轮箱组件包括固定在机架顶端的齿轮箱、装在齿轮箱上的电机和装在齿轮箱中且与电机输出端同轴固定的小齿轮，小齿轮位于大齿轮的斜上方，并随大齿轮的上升而与其啮合。

4.根据权利要求2所述的齿盘自锁式托盘交换机构，其特征在于：所述的液压缸组件包括与机架固定的液压缸和与液压缸密封配合的活塞，活塞上端从液压缸中伸出并与立柱底端同轴连接，自锁齿盘固定在液压缸顶面上，立柱底端同轴固定与自锁齿盘啮合的配合齿盘，配合齿盘随活塞的上升而与自锁齿盘分离。

5.根据权利要求4所述的齿盘自锁式托盘交换机构，其特征在于：所述的立柱底端与活塞上端通过连接件同轴连接，旋转托盘固定在连接件上，旋转托盘上开有呈u型的托盘开口，托盘开口的数量为两个，且两个托盘开口在立柱的前后两侧对称设置，机架上设置用于放置工件的托起工位，托起工位于立柱前侧的托盘开口的正下方，托起工位上的工件随活塞的上升而被旋转托盘托起与托起工位分离。

6.根据权利要求5所述的齿盘自锁式托盘交换机构，其特征在于：所述的立柱左右两侧固定对称设置的挡水板，挡水板沿垂向设置且位于旋转托盘上方。

技术总结
齿盘自锁式托盘交换机构，包括机架，机架上装有转台、可带动转台转动的齿轮箱组件、限制转台转动的自锁齿盘和带动转台升降的液压缸组件，转台包括沿垂向设置的立柱组件和水平装在立柱组件上的旋转托盘，自锁齿盘与立柱组件底端啮合限制其转动，齿轮箱组件设置在立柱组件的顶端，液压缸组件与立柱组件的底端连接，立柱组件随液压缸组件的伸长而上升与自锁齿盘分离并与齿轮箱组件啮合。本技术实现转台的角度自锁，避免转台的小角度自转，保证旋转托盘与前、后两侧的工位都能准确对齐，减化交换机构的结构，减小交换机构在卧式加工中心的空间占用率，将机架装在机床上即可实现交换机构的安装，便于根据卧式加工中心主轴的位置进行安装和调整。

技术研发人员：罗义,尹浇钦,乔志东,刘怀粤,陈亚琴
受保护的技术使用者：深圳市湘聚实业有限公司
技术研发日：20230313
技术公布日：2024/1/15