CN109676161A - 车床溜板箱集中控制的操纵装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种车床溜板箱集中控制的操纵装置,包括机箱,机箱上设置显露状的操纵控制板,操纵控制板的板面上布置有整体上呈T形的操纵导向孔,操纵手柄的杆身穿过操纵导向孔且操纵手柄的里端与操纵主轴相连并驱动操纵主轴正、反向转动和沿其自身轴向的移动,显露于操纵控制板外部的操纵手柄的杆体供操作人员操作,操纵主轴的正、反向转动和沿其自身轴向的移动时带动滑移中间齿轮分别与横向走刀传动链、纵向走刀传动链及车螺纹传动链结合与分离,操纵主轴正、反向转动和沿其自身轴向的移动极为方便的得以实现,结构的简化使得传动机构的运行与控制更加稳定、可靠。
Description
技术领域
本发明涉及车床溜板箱集中控制的操纵机构。
背景技术
现有技术中,车床溜板箱操纵机构需要满足三方面的控制要求,其分别是纵向移动、横向移动及螺纹车削。为满足上述基本控制,通常对应设置了两三个操作手柄,鉴于多个操作手柄的设置本身难以克服的缺陷,现有技术有改进为一个操作手柄的技术方案。中国专利CN201410485015.1、CN201420544263.4及CN201420544240.3,这些文献均涉及车床溜板箱的控制操作机构,其中公开了一种车床溜板箱及操纵机构,尤其涉及到可以采用一根操纵手柄轴实现横向走刀齿轮和纵向走刀齿轮的互锁。
其中CN201420544263.4公开的一种车床溜板箱的集中操纵装置,第[0031]段的方案中明确记载“车床溜板箱的集中操纵装置还包括操纵手柄轴2,操纵手柄轴2的中部位于操纵手柄座1中并且可以在操纵手柄座1中转动或前后滑动,操纵手柄轴2的轴线与轮轴10的轴线相互平行,操纵手柄轴2的一端安装有可驱动操纵手柄轴2旋转或前后滑动的手柄3;内齿圈9a可转动地连接在滑动联杆9的一端,滑动联杆9的中部安装在滑动联杆轴9b上且可沿滑动联杆轴9b前后滑动,滑动联杆轴9b的轴线平行于操纵手柄轴2的轴线;操纵手柄轴2上固定安装有滑动联杆驱动盘5,滑动联杆驱动盘5上设有沿周向延伸的滑动联杆插槽5a,滑动联杆9的另一端插接于滑动联杆插槽5a中。”上述方案说明手柄3带动操纵手柄轴2作周向转实现动、轴向直线运动,且轴向运动的方向位于水平方向,操作人员需要实施水平向的推拉动作,尤其是这种推拉动作的过程过程难以避免上弯或下弯操纵手柄轴2的施力方向,所以操纵手柄轴2的水平向位移操作极为困难,因为操作人员的手臂是向下向前斜向延伸的,并周向转动的操作也是极为不便的。也就是说,该文献公开的技术方案,虽然解决了一根操作柄3可以控制横向走刀和纵向走刀的自动进给的实现,甚至还可以同时解决车螺纹的走刀,无奈的是人员的操作动作极为不便,再者就是横向走刀和纵向走刀的传动链的动力转换的具体传动机构以及螺纹车削动力链的切换机构均是十分复杂的。
发明目的
本发明的目的是提供一种车床溜板箱集中控制的操纵机构,简化传动机构的同时便于操作人员的具体操作。
为实现上述发明目的,本发明采用了以下技术方案:一种车床溜板箱集中控制的操纵装置,其特征在于:包括机箱,机箱上设置显露状的操纵控制板,操纵控制板的板面上布置有整体上呈T形的操纵导向孔,操纵手柄的杆身穿过操纵导向孔且操纵手柄的里端与操纵主轴相连并驱动操纵主轴正、反向转动和沿其自身轴向的移动,显露于操纵控制板外部的操纵手柄的杆体供操作人员操作,操纵主轴的正、反向转动和沿其自身轴向的移动时分别与横向走刀传动链、纵向走刀传动链及车螺纹传动链结合与分离。
上述技术方案中,机箱上设置显露状的操纵控制板,操作人员操作操纵手柄并沿操纵控制板操纵导向孔限定的方向拨动,操作指示清晰,拨动操作极为方便,还有利于简化内部动力切换机构。车床车螺纹、横向与纵向自动进给功能可以方便地得以实现,本发明不仅将横向、纵向自动进给、车螺纹三种功能集中在一个操作柄上实现具体进给功能及彼此互换,尤其是所提供的拨动操作方式彻底改变了转动手轮及推拉联动机构的繁琐操作,操纵主轴正、反向转动和沿其自身轴向的移动极为方便的得以实现,结构的简化使得传动机构的运行与控制更加稳定、可靠。
附图说明
图1是本发明的俯视图;
图2是图1中的A-A剖视图;
图3、4、5、6分别是本发明处在停车位、横向走刀、纵向走刀及车螺纹的操作位;
图7是是操纵控制板的正视图;
图8、9分别是控制块与摆动块两种配合状态的立体结构示意图;
图10、11分别是控制块与摆动块的立体结构示意图。
具体实施方式
一种车床溜板箱集中控制的操纵装置,包括机箱10,机箱10上设置显露状的操纵控制板20,操纵控制板20的板面上布置有整体上呈T形的操纵导向孔21,操纵手柄30的杆身穿过操纵导向孔21且操纵手柄30的里端与操纵主轴40相连并驱动操纵主轴40正、反向转动和沿其自身轴向的移动,显露于操纵控制板20外部的操纵手柄30的杆体供操作人员操作,操纵主轴40的正、反向转动和沿其自身轴向的移动时分别与横向走刀传动链、纵向走刀传动链及车螺纹传动链结合与分离。
上述技术方案,实际上就是为溜板箱的纵、横向走刀自动进给及车螺纹走刀进给的控制提供了极为简便的操作方案,即集中控制且由一个操纵柄实施控制,操纵导向孔21的布置方案选择整体呈T孔型轮廓,结合图1、3-7所示,所以操纵手柄30的移动方式变得简单,即操纵手柄30只能在操纵导向孔21的三段孔段上完成摆动动作,操作人员所要进行的操作也只需对操纵手柄30实施简单的拨动操作。并且操纵手柄30的三个方向的拨动位移对应于操纵主轴40的正、反向转动和沿其自身轴向的移动,进而实现与横向走刀动力链、纵向走刀动力链及车螺纹动力链结合与分离。
构成操纵导向孔21的横、纵方向的条形孔段的连通相交处为原点停车位,以原点停车位向三个方向延伸的孔段对应于横向走刀自动进给、纵向走刀自动进给和车螺纹走刀进给。
作为由主轴箱输入的动力或称扭矩如何分别传递到纵向、横向走刀自动进给机构及车螺纹走刀进给机构上,本发明就是提供了能够胜任该任务的集中控制的操作装置,即本发明也可以理解为是动力切换机构,简单地说就是操纵主轴40的正、反向转动和沿其自身轴向的移动对应实现动力切换。
如何实现操纵主轴40的三个特定运动模式,本发明提供以下优选方案,即操纵控制板20位于机箱10的上部箱口或箱顶处,操纵手柄30呈立式布置姿态。此处的立式布置姿态包括两层含义,即在原点停车位时为直立状态,其它各工位时为小角度偏离直立位的斜立式姿态。这样布置操纵手柄30的具体姿态,不仅便于手动操作,也便于操作者观察操纵控制板20给出的操作指示,且操纵控制板20的布置方案一改现有技术中采用的侧面立板布置控制面板的传统设计,操作者无需弯腰侧目进行操作确认。
操纵导向孔21包括横向布置的横孔段211,横孔段211的一端与纵向布置的纵孔段连通相交处为原点停车位。原点停车位就是操纵手柄30位于该位置处时,输入的动力与所有的自动走刀机构的连接断开,溜板箱处在相对“静止”状态。应当注意的是,上述方案中的各段孔的方向应当与溜板箱的横向、纵向走刀进给的方向区分开来,即操纵导向孔21整体上为三段孔部连通式相交构成,其中与车床主轴同向的条形孔被定义横向,与车床主轴垂直的条形孔应理解为纵向。
为了避免纵向走刀自动进给与横向走刀自动进给的操作出现相互干涉的现象,或者说纵向走刀自动进给与横向走刀自动进给的操作必须经过一个暂停工位或称为缓停过渡,应当对纵向走刀自动进给与横向走刀自动进给所对应的操纵手柄30需要实施的拨动方向和位置加以区别,具体方案就是操纵导向孔21中的纵孔段的中部与横孔段211连通相交,以原点停车位为原点向相反方向延伸构成横向走刀纵孔段212和纵向走刀纵孔段213,横向走刀纵孔段212和纵向走刀纵孔段213两孔长方向平行且同侧的孔壁为临近式的间隔布置。上述方案中所谓的临近式的间隔布置就是首先要求操纵手柄30进行纵向走刀自动进给与横向走刀自动进给的转换操作时,保证操作效率要高,即横向走刀纵孔段212和纵向走刀纵孔段213的布置位置应当临近为好,间隔布置的效果体现在横向走刀纵孔段212和纵向走刀纵孔段213两者并非处在同一直线上,两者有错位的关系,两者的错位连通处就正好是原点停车位,所以转换操纵手柄30都以原点停车位为始发点和回归点,这样可以避免误操作的现象发生,也可以理解为溜板箱各走刀自动进给动作之间提供了安全互锁位。
所述的横孔段211、横向走刀纵孔段212和纵向走刀纵孔段213的宽度相同,操纵手柄30下端连接控制块31,控制块31上的位于该操纵导向孔21处的部位的截面为方形且与横孔段211、横向走刀纵孔段212和纵向走刀纵孔段213的宽度吻合。
作为操纵手柄30下段的控制块31的截面选择方形方案,即控制块31的中部凸起部位的方形形状与相应的孔壁配合部为面接触,不仅改善了操纵手柄30拨动的平稳性,还可以减少集中磨损现象,因为,被磨损后的孔宽变大、杆径变小,这将导致操纵手柄30无法暂停在原点停车位处,而是有可能直接越过原点停车位,这是极其危险的。
作为优选方案,横孔段211、横向走刀纵孔段212和纵向走刀纵孔段213连通相交处构成的角形孔边构成操纵手柄30向原点停车位回位时的限位部。更为优选的方案是横向走刀纵孔段212和纵向走刀纵孔段213同侧的孔壁间隔布置的间距为孔宽的1/5~2/5。上述方案就是将相关孔段的连通相交的孔壁轮廓设置成相应的形状,如图7所示,方案简单,限位效果可靠。
以上说明了在横孔段211、横向走刀纵孔段212和纵向走刀纵孔段213限定的路径上,操纵手柄30所完成摆动动作,操作者只需拨动操纵手柄30即可完成操作。以下说明操纵手柄30动作时所要驱动的对象及两者之间的构造方案。
操纵主轴40的正、反向转动时带动中间齿轮50滑移,中间齿轮50滑移时分别与横向走刀进给传动链、纵向走刀进给传动链相连或分离,操纵主轴40沿其自身轴向移动时带动车螺纹进给传动链上的开合螺母作开合动作。
操纵手柄30的里端与操纵主轴40之间相连有连杆机构,操纵手柄30、操纵主轴40及连杆机构绕操纵主轴40的轴心同步转动,操纵手柄30带动连杆机构驱动操纵主轴40沿操纵主轴40的轴芯方向运动。
以下具体说明连杆机构的技术方案。
连杆机构包括摆动块60,摆动块60的中部由第一铰接轴70与水平向的操纵主轴40铰接,位于第一铰接轴70下部的摆动块60上有条形孔61,轴端设置在机箱10上的水平向的铰接轴11穿置于条形孔61中,操纵手柄30的里端由第二铰接轴80与摆动块60的上部铰接,操纵主轴40与机箱10之间构成绕操纵主轴40的轴芯转动和沿操纵主轴40的轴芯的轴向移动配合,第一铰接轴70、第二铰接轴80彼此平行且与操纵主轴40的轴芯垂直,铰接轴11与操纵主轴40垂直。
上述方案中,操纵手柄30在横向走刀纵孔段212和纵向走刀纵孔段213限定的路径上实施摆动时,转矩依次带动第二铰接轴80、摆动块60、第一铰接轴70最后驱动操纵主轴40绕其自身轴芯分别作相反方向的转动。
更为具体的方案是,操纵手柄30下端的控制块31为凸形形状,中部凸起部与操纵手柄30下端相连,该中部凸起部的垂直于操纵手柄30杆长方向上的截面为方形,控制块31与操纵手柄30的杆身呈T布置,结合图2所示,控制块31的一端由第二铰接轴80与摆动块60的上部铰接,控制块31的另一端与摆动块60的之间设置压簧90。压簧90的弹力作用在控制块31上驱使控制块31绕第二铰接轴80转动到直立式姿态,该直立状态被标记为无任何操作的停机状态,如图2、3、10、11所示。
如图11所示,摆动块60的上部顶面62的两侧部位设置相互平行的侧支板63,侧支板63的上边边沿轮廓为阶梯形,侧支板63的高位端设置孔64与第二铰接轴80配合,条形孔61和孔64之间设置的中孔65与第一铰接轴70配合,条形孔61、孔64及中孔65的孔芯平行,条形孔61的孔长为上下方向布置。
由于铰接轴11穿设于条形孔61内,同时条形孔61在操纵主轴40转动时作同步摆动动作,条形孔61与铰接轴11的配合确保了两者相对转动时可以相对滑动且避免了干涉现象发生。
远离孔64的顶面62上开设由弹簧孔座66,压簧90的一端置于弹簧孔座66内、另一端套设在控制块31设置的螺钉313上,结合图1、10所示,控制块31上设置台阶面与侧支板63上的台阶面部位构成限位配合。孔64和螺钉313的设置可以对压簧90施以可靠的约束、固定。
控制块31绕第二铰接轴80转动时与摆动块60的顶面62之间的相对转动行程对应于横向走刀纵孔段212和纵向走刀纵孔段213的同侧的孔壁间隔距离。上述方案旨在解决以下技术问题,其一是,无任何操作时,操作手柄30处于原点停车位,此时操纵主轴40处于空挡位即与横向走刀进给传动链、纵向走刀进给传动链及车螺纹走刀传动链处于分离状态,溜板箱自动进给运动处于停止状态;其二是,操作手柄30由原点停车位可以直接向纵向走刀纵孔段213位移且拨动到位时,操纵主轴40处于与纵向走刀进给传动链结合的状态,溜板箱实施纵向走刀自动进给动作,纵向走刀自动进给完毕后重新回位至原点停车位,并且不会直接进入其他两种进给状态所对应的横孔段211和横向走刀纵孔段212内;当需要进入横向走刀纵孔段212以便实施横向走刀自动进给时,拨动操作手柄30下压压簧90至控制块31绕第二铰接轴80转动并与摆动块60的顶面62接触,压下弹簧的力度适中,当突遇拨动阻碍力度剧增,即达到相对转动行程的极限位,此时控制块31正好对准了横向走刀纵孔段212,操作手柄30呈小角度的斜立姿态,此时便可将操作手柄30拨动至横向走刀纵孔段212,待横向走刀自动进给完成后向回拨动操作手柄30时,在操作手柄30的控制快31抵达孔壁215处,压簧90的弹力释放顶升控制块31绕第二铰接轴80转动至操作手柄30复位到直立姿态且控制块31回位至原点停车位;其三是,车螺纹动作。
以下结合附图,具体说明横向与纵向走刀传动路径、车丝即车螺纹传动路径过程中各部件的运动状态和动力传递途径。
一、过程描述:
1、纵向自动走刀运动路径:当操纵手柄30及控制块31从原点出发沿操纵控制板20的纵向走刀纵孔段213段滑移,带动操纵主轴40转动,由于操纵主轴40上安装有曲臂41及拨叉42,带动拨叉42使中间齿轮50沿其轴向滑动,与机床纵向传动机构接通;实现纵向走刀自动进给。回程动作相同,方向相反,碰到操纵控制板20的孔壁214构成的止口段,即回到原点。
2、横向自动走刀运动路径:当操纵手柄30及控制块31从原点出发沿操纵控制板20的横孔段211段滑移,克服适中的弹簧力,使控制块31的底面313与摆动块60的顶面62或侧支板63上的台面631接触,此时控制块31正好正对着横向走刀纵孔段212,并沿摆动操纵手柄30沿横向走刀纵孔段212滑移,此时也将带动操纵主轴40转动,同样由于操纵主轴40上安装有曲臂41及拨叉42,带动拨叉42使中间齿轮50沿其轴向滑动,与机床横向传动机构接通;实现横向走刀自动进给。回程动作相同,方向相反,碰到操纵控制板20的孔壁215构成的止口段后,在压簧90提供的弹性恢复力的作用下回到原点。
3、车螺纹运动路径:当操纵手柄30及控制块31从原点出发沿操纵控制板20的横孔段211段滑移,克服适中的压簧90的弹簧力,使控制块31的底面与摆动块60的顶面刚性接触,如图8所示,并沿操纵控制板20的横孔段211段继续运动,摆动块60绕轴70转动,摆动块60在铰接轴11的约束下,相对于铰接轴11作滑动和摆动动作,带动操纵主轴40沿其轴向在箱体导向孔内移动;操纵主轴40上有齿条轴43,齿条轴43移动时带动螺母开合轴100上的齿轮101转动,螺母开合轴100转动时带动开合螺母机构动作,实现开合螺母的开与合的动作。当开合螺母完成闭合,操纵手柄30松开,在压簧90的弹簧力的作用下,控制块31反向转动且其侧面312与摆动块60上的侧立面631接触,结合图9所示,回程自动消除空行程。直至碰到操纵控制板20的纵向走刀纵孔段213,即回到原点。
Claims (11)
1.一种车床溜板箱集中控制的操纵装置,其特征在于:包括机箱(10),机箱(10)上设置显露状的操纵控制板(20),操纵控制板(20)的板面上布置有整体上呈T形的操纵导向孔(21),操纵手柄(30)的杆身穿过操纵导向孔(21)且操纵手柄(30)的里端与操纵主轴(40)相连并驱动操纵主轴(40)正、反向转动和沿其自身轴向的移动,显露于操纵控制板(20)外部的操纵手柄(30)的杆体供操作人员操作,操纵主轴(40)的正、反向转动时横向走刀传动链、纵向走刀传动链结合与分离,操纵主轴(40)沿其自身轴向的移动时车螺纹传动链结合与分离。
2.根据权利要求1所述的操纵装置,其特征在于:构成操纵导向孔(21)的横、纵方向的条形孔段的连通相交处为原点停车位,以原点停车位向三个方向延伸的孔段对应于横向走刀进给、纵向走刀进给和车螺纹走刀进给。
3.根据权利要求1或2所述的操纵装置,其特征在于:操纵控制板(20)位于机箱(10)的上部箱口或箱顶处,操纵手柄(30)呈立式布置姿态,操纵导向孔(21)包括横向布置的横孔段(211),横孔段(211)的一端与纵向布置的纵孔段连通相交处为原点停车位。
4.根据权利要求3所述的操纵装置,其特征在于:操纵导向孔(21)中的纵孔段的中部与横孔段(211)连通相交,以原点停车位为原点向相反方向延伸构成横向走刀纵孔段(212)和纵向走刀纵孔段(213),横向走刀纵孔段(212)和纵向走刀纵孔段(213)两孔长方向平行且同侧的孔壁为临近式的间隔布置,所述的横孔段(211)、横向走刀纵孔段(212)和纵向走刀纵孔段(213)的宽度相同,操纵手柄(30)下端连接控制块(31),控制块(31)上的位于该操纵导向孔(21)处的部位的截面为方形且与横孔段(211)、横向走刀纵孔段(212)和纵向走刀纵孔段(213)的宽度吻合。
5.根据权利要求4所述的操纵装置,其特征在于:横孔段(211)、横向走刀纵孔段(212)和纵向走刀纵孔段(213)连通相交处构成的角形孔边构成操纵手柄(30)向原点停车位回位时的限位部,横向走刀纵孔段(212)和纵向走刀纵孔段(213)同侧的孔壁间隔布置的间距为孔宽的1/5~2/5。
6.根据权利要求1或2所述的操纵装置,其特征在于:操纵手柄(30)的里端与操纵主轴(40)之间相连有连杆机构,操纵手柄(30)、操纵主轴(40)及连杆机构绕操纵主轴(40)的轴芯同步转动,操纵手柄(30)带动连杆机构驱动操纵主轴(40)沿操纵主轴(40)的轴芯方向运动。
7.根据权利要求6所述的操纵装置,其特征在于:连杆机构包括摆动块(60),摆动块(60)的中部由第一铰接轴(70)与水平向的操纵主轴(40)铰接,位于第一铰接轴(70)下部的摆动块(60)上有条形孔(61),轴端设置在机箱(10)上的水平向的铰接轴(11)穿置于条形孔(61)中,操纵手柄(30)的里端由第二铰接轴(80)与摆动块(60)的上部铰接,操纵主轴(40)与机箱(10)之间构成绕操纵主轴(40)的轴芯转动和沿操纵主轴(40)的轴芯的轴向移动配合,第一铰接轴(70)、第二铰接轴(80)彼此平行且与操纵主轴(40)的轴芯垂直,铰接轴(11)与操纵主轴(40)垂直。
8.根据权利要求7所述的操纵装置,其特征在于:操纵手柄(30)下端的控制块(31)为凸形形状,中部凸起部与操纵手柄(30)下端相连,该中部凸起部的垂直于操纵手柄(30)杆长方向上的截面为方形,控制块(31)与操纵手柄(30)的杆身呈T布置,控制块(31)的一端由第二铰接轴(80)与摆动块(60)的上部铰接,控制块(31)的另一端与摆动块(60)的之间设置压簧(90)。
9.根据权利要求8所述的操纵装置,其特征在于:摆动块(60)的上部顶面(62)的两侧部位设置相互平行的侧支板(63),侧支板(63)的上边边沿轮廓为阶梯形,侧支板(63)的高位端设置孔(64)与第二铰接轴(80)配合,条形孔(61)和孔(64)之间设置的中孔(65)与第一铰接轴(70)配合,条形孔(61)、孔(64)及中孔(65)的孔芯平行,条形孔(61)的孔长为上下方向布置。
10.根据权利要求9所述的操纵装置,其特征在于:远离孔(64)的顶面(62)上开设由弹簧孔座(66),压簧(90)的一端置于弹簧孔座(66)内、另一端套设在控制块(31)设置的螺钉(311)上,控制块(31)上设置台阶面与侧支板(63)上的台阶面部位构成限位配合。
11.根据权利要求10所述的操纵装置,其特征在于:控制块(31)绕第二铰接轴(80)转动时与摆动块(60)的顶面(62)之间的相对转动行程对应于横向走刀纵孔段(212)和纵向走刀纵孔段(213)的同侧的孔壁间隔距离。
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