CN115139225A - 一种龙门式加工中心磨削用主轴动力控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及磨削技术领域，具体为一种龙门式加工中心磨削用主轴动力控制装置，包括加工台、加工台两侧对称安装的X轴驱动组、一对X轴驱动组上方之间安装的Y轴驱动组以及Y轴驱动组一侧安装的电主轴组，加工台上设置有用于带动长工件相对电主轴组运动的若干控件组，控件组包括托板、位于托板顶面上设置的夹件组和位于托板下方设置的定件组。本发明通过设置的若干控件组用于夹紧长工件和支托长工件，调整长工件置于加工台上的位置，进而进入其加工范围内被加工，利用若干压轮会在压簧的弹压下始终接触到长工件外侧面，起到夹紧和摩擦碾压的作用，使得长工件快速调整位置，保持连续加工性。

Description

一种龙门式加工中心磨削用主轴动力控制装置

技术领域

本发明涉及磨削技术领域，具体为一种龙门式加工中心磨削用主轴动力控制装置。

背景技术

龙门加工中心由门式框架、床身工作台和电气控制***构成。门式框架由立柱和顶梁构成，中间还有横梁。横梁可沿两立柱导轨作升降运动。横梁上有带垂直主轴的电主轴，用于安装铣头对工件进行磨削工作。电主轴是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，电主轴包括电主轴本身及其附件，包括电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置等。

申请号为CN200910017457.2公开了龙门式五轴数控加工机床，该机床采用了将传统的立柱替换为X向导轨，这样对横梁的支撑力大，能够确保横梁沿着X向导轨稳定移动，加上与Z轴伺服驱动总成固定连接的自动双向旋转副能够带动电主轴绕着水平A轴旋转和沿着电主轴C轴旋转，Z轴伺服驱动总成还能够沿着横梁移动即实现Y轴移动，这样能够在避免工作台旋转和移动的前提下即在工作台相对地面静止的前提下，巧妙的实现五轴数控加工，克服了依靠工作台移动和旋转而带来的占地面积大的缺点，可以实现大部件的高精度数控加工。

然而遇到工件长度大于加工台加工范围时，则需要重新松夹工件，使得工件未加工面移到加工台上方区域，由于一般采用人工装夹定位，其移动过程费事费时，容易造成磕碰，不能保持工件连续加工。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种龙门式加工中心磨削用主轴动力控制装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种龙门式加工中心磨削用主轴动力控制装置，包括加工台、加工台两侧对称安装的X轴驱动组、一对X轴驱动组上方之间安装的Y轴驱动组以及Y轴驱动组一侧安装的电主轴组，所述加工台上设置有用于带动长工件相对电主轴组运动的若干控件组，所述控件组包括托板、位于托板顶面上设置的夹件组和位于托板下方设置的定件组，所述夹件组包括一对夹板、托板下方设置的用于带动一对夹板或靠近或远离的一对螺纹杆、夹板内侧设置的若干压轮、与若干压轮整体套设的传动带和用于驱动传动带循环运动的正反转电机，一对螺纹杆的螺纹呈反向设置且两者之间同轴连接有双头电机，所述托板的底面中部设有固定台，所述固定台侧面中部开设有套孔。

作为本技术方案的进一步改进，所述压轮的轴向呈竖向设置且压轮的径向一侧转动连接有方杆，所述夹板的侧面呈水平等间距开设有若干方孔，所述方杆与方孔插接，所述方杆的外侧套设有压簧。

作为本技术方案的进一步改进，所述夹板的顶面拐角处开设有插孔，所述正反转电机的输出轴端同轴连接有带轴，所述带轴与传动带套设配合。

作为本技术方案的进一步改进，所述方杆的一端焊接有与压轮套设的轮座，所述轮座的顶面上设置有与压轮同轴连接的带轮，所述带轮与传动带套设配合，所述带轮远离夹板的一侧嵌设有滚柱。

作为本技术方案的进一步改进，所述夹板的底面设有若干滑块，所述托板的顶面开设有若干滑槽，其中位于夹板中部的滑块底端焊接有螺纹环。

作为本技术方案的进一步改进，所述定件组包括定位座、位于定位座前后两端的凸轮、用于驱动一对凸轮旋转的伺服电机和定位座底面内设置的随凸轮旋转而翻转的撑块。

作为本技术方案的进一步改进，所述定位座呈顶面开口的方盒状且其底面长边对称设有卡块，所述卡块的横截面呈梯形，所述加工台的顶面等间距开设有与卡块插接的若干固定槽，所述卡块的端面中部开设有蓄力槽。

作为本技术方案的进一步改进，所述定位座的底面中部开设有卡口，所述撑块的一端靠近侧边处插接有转轴，所述转轴的两端套接有齿环，所述凸轮的内侧面开设有弧面槽，所述弧面槽的内侧面等间距设有与齿环啮合的若干凸齿。

作为本技术方案的进一步改进，所述托板的一端设置有挡件组，所述挡件组包括传动板、一对传动丝杆和与传动丝杆缠绕的钢卷带，所述传动丝杆与螺纹环螺纹连接，所述钢卷带的外端与传动板焊接。

作为本技术方案的进一步改进，所述托板的底面对称焊接有卡套，所述钢卷带与卡套插接，所述传动板呈L型且其水平段拐角处转动连接有圆辊，所述传动丝杆的朝内端套接有套块。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该龙门式加工中心磨削用主轴动力控制装置中，通过设置的若干控件组用于夹紧长工件和支托长工件，当长工件的长度超过加工台的加工长度范围时，即可通过控件组调整长工件置于加工台上的位置，进而进入其加工范围内被加工，利用若干压轮会在压簧的弹压下始终接触到长工件外侧面，起到夹紧和摩擦碾压的作用，使得长工件快速调整位置，保持连续加工性。

2、该龙门式加工中心磨削用主轴动力控制装置中，通过设置的定件组，通过启动伺服电机驱动一对凸轮下翻而触压加工台顶面，在下翻45度后带动撑块开始下翻，待凸轮旋转180度后，撑块旋转了90度，进而撑在加工台上，起到支撑作用，其自动化程度高，代替了人工使用夹具的夹紧方式。

3、该龙门式加工中心磨削用主轴动力控制装置中，通过设置的挡件组配合长工件的推移实现自动夹紧方式，当电主轴组下方的控件组控制长工件移动时，则会接触传动板，带动钢卷带旋转释放，进而带动传动丝杆旋转，便可自动驱动一对夹板靠近夹紧长工件，实现了联动式的夹紧方式，从而节约了驱动夹紧成本。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为实施例1的整体使用状态结构示意图；

图2为实施例1的控件组装配结构示意图；

图3为实施例1的控件组和挡件组装配结构示意图；

图4为实施例1的控件组底部视角装配结构示意图；

图5为实施例1的挡件组底部视角装配结构示意图；

图6为实施例1的定件组内部装配结构示意图；

图7为实施例1的定位座全剖图；

图8为实施例1的压轮装配结构示意图；

图9为实施例1的撑块装配结构示意图；

图10为实施例1的夹件组局部装配结构示意图之一；

图11为实施例1的夹件组局部装配结构示意图之二；

图12为实施例1的挡件组装配结构示意图；

图13为实施例1的托板底部结构示意图。

图中各个标号意义为：

100、加工台；101、固定槽；110、X轴驱动组；120、Y轴驱动组；130、电主轴组；

200、控件组；210、托板；211、滑槽；212、固定台；213、套孔；214、卡套；220、夹件组；221、夹板；2211、滑块；2212、螺纹环；2213、方孔；2214、插孔；2215、带槽；222、螺纹杆；2221、双头电机；223、压轮；224、传动带；225、正反转电机；2251、带轴；226、方杆；2261、轮座；2262、带轮；2263、滚柱；227、压簧；

230、定件组；231、定位座；2311、卡块；2312、卡口；2313、蓄力槽；232、凸轮；2321、弧面槽；2322、凸齿；233、伺服电机；234、撑块；2341、转轴；2342、齿环；

300、挡件组；310、传动板；3101、圆辊；320、传动丝杆；3201、套块；330、钢卷带。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

本文所使用的术语“中心轴”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“竖向”、“水平”、“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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设备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。此外，在本发明的描述中，“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体地限定。

实施例1

请参阅图1-图13所示，本发明提供一种龙门式加工中心磨削用主轴动力控制装置，包括加工台100、加工台100两侧对称安装的X轴驱动组110、一对X轴驱动组110上方之间安装的Y轴驱动组120以及Y轴驱动组120一侧安装的电主轴组130，X轴驱动组110、Y轴驱动组120和电主轴组130均通过如下方式实现：包括伺服电机和与伺服电机同轴连接的滚珠丝杠，滚珠丝杠的两端安装有轴承座，起到悬置稳定的作用，滚珠丝杠上螺纹连接有滑套，且滑套与横梁架或纵梁架通过螺栓固定连接，启动伺服电机启动滚珠丝杠旋转，而带动电主轴组130中的电主轴沿X、Y和Z方向运动。

本实施例中，加工台100上设置有用于带动长工件相对电主轴组130运动的若干控件组200，当长工件的长度超过加工台100的加工长度范围时，即可通过控件组200调整长工件置于加工台100上的位置，进而进入其加工范围内被加工。控件组200包括托板210、位于托板210顶面上设置的夹件组220和位于托板210下方设置的定件组230，通过夹件组220夹住长工件侧边，通过定件组230固定到加工台100上。

具体地，夹件组220包括一对夹板221、托板210下方设置的用于带动一对夹板221或靠近或远离的一对螺纹杆222、夹板221内侧设置的若干压轮223、与若干压轮223整体套设的传动带224和用于驱动传动带224循环运动的正反转电机225，通过启动正反转电机225启动传动带224循环运动，而带动若干压轮223滚动，进而带动长工件调整加工位置。

进一步地，一对螺纹杆222的螺纹呈反向设置且两者之间同轴连接有双头电机2221，托板210的底面中部设有固定台212，固定台212侧面中部开设有套孔213，双头电机2221与套孔213紧密套接配合，通过启动双头电机2221驱动一对螺纹杆222呈不同方向旋转，进而驱动一对夹板221或靠近夹紧或远离松开，从而使得长工件既能被夹紧又能实现移动，利于迎合电主轴组130而调整长工件的加工位置。

具体地，压轮223的轴向呈竖向设置且压轮223的径向一侧转动连接有方杆226，夹板221的侧面呈水平等间距开设有若干方孔2213，方杆226与方孔2213插接，避免压轮223翻转，始终保持中心轴竖向设置。方杆226的外侧套设有压簧227，方杆226贯穿夹板221外侧的端部套接有圆块，起到限位作用。

进一步地，夹板221的顶面拐角处开设有插孔2214，正反转电机225的输出轴端同轴连接有带轴2251，带轴2251与传动带224套设配合，夹板221的内侧呈水平方向开设有带槽2215，以便传动带224卡入带槽2215内被带轴2251撑开而受到带轴2251旋转的摩擦力运动。

进一步地，方杆226的一端焊接有与压轮223套设的轮座2261，轮座2261呈C型结构，压轮223的中心轴贯穿轮座2261上下端面，轮座2261的顶面上设置有与压轮223同轴连接的带轮2262，带轮2262与传动带224套设配合，通过配合带轴2251撑开传动带224，带轮2262远离夹板221的一侧嵌设有滚柱2263，使得传动带224始终与带轮2262接触而摩擦旋转，若遇到长工件外侧面不平整不规则时，则若干压轮223会在压簧227的弹压下始终接触到长工件外侧面，起到夹紧和摩擦碾压的作用。

进一步地，夹板221的底面设有若干滑块2211，托板210的顶面开设有若干滑槽211，使得夹板221运动被导向，避免旋转。其中位于夹板221中部的滑块2211底端焊接有螺纹环2212，使得夹板221沿螺纹杆222的轴向往复移动而调整彼此的间距。

具体地，定件组230包括定位座231、位于定位座231前后两端的凸轮232、用于驱动一对凸轮232旋转的伺服电机233和定位座231底面内设置的随凸轮232旋转而翻转的撑块234。一对凸轮232之间插接有贯穿定位座231前后端的圆轴，通过启动伺服电机233驱动一对凸轮232下翻而触压加工台100顶面，在下翻45度后带动撑块234开始下翻，待凸轮232旋转180度后，撑块234旋转了90度，进而撑在加工台100上，起到支撑作用。

进一步地，定位座231呈顶面开口的方盒状且其底面长边对称设有卡块2311，卡块2311的横截面呈梯形，加工台100的顶面等间距开设有与卡块2311插接的若干固定槽101，卡块2311的端面中部开设有蓄力槽2313，当撑块234撑在加工台100上，即带动卡块2311上移而挤压蓄力槽2313变窄，由于定位座231采用钢材质制成，则卡块2311利用自身结构产生反弹力，进而使得定位座231固定在固定槽101之间，不前后和上下滑移。

进一步地，定位座231的底面中部开设有卡口2312，其与撑块234卡接，起到收纳作用。撑块234的一端靠近侧边处插接有转轴2341，转轴2341贯穿定位座231的前后端，转轴2341的两端套接有齿环2342，凸轮232的内侧面开设有弧面槽2321，弧面槽2321的内侧面等间距设有与齿环2342啮合的若干凸齿2322，弧面槽2321的圆心轴与凸轮232之间的圆轴中心轴重合，由于凸轮232的前端呈缩小弧面，使得弧面槽2321与齿环2342留有空间，当凸轮232呈水平时，并下翻45度后才能使弧面槽2321接触撑块234端部的齿环而开始带动撑块234下翻，利用撑块234代替凸轮232支撑，避免增加伺服电机233的初始驱动力，伺服电机233采用正反转电机的接法而正反转工作。

除此之外，托板210的一端设置有挡件组300，其安装在远离电主轴组130的控件组200上，且此控件组200中的双头电机2221和螺纹杆222省去不使用，即通过挡件组300配合长工件的推移实现自动夹紧方式，节约驱动成本。挡件组300包括传动板310、一对传动丝杆320和与传动丝杆320缠绕的钢卷带330，通过将钢片条收拉成卷状而呈自然状态，将其一端牵拉时则会获得回弹力。传动丝杆320与螺纹环2212螺纹连接，一对传动丝杆320的螺纹方向也呈反向设置，钢卷带330的外端与传动板310焊接，当电主轴组130下方的控件组200控制长工件移动时，则会接触传动板310，带动钢卷带330旋转释放，进而带动传动丝杆320旋转，便可自动驱动一对夹板221靠近夹紧长工件。

进一步地，托板210的底面对称焊接有卡套214，钢卷带330与卡套214插接，用于引导钢卷带330呈笔直延伸。传动板310呈L型且其水平段拐角处转动连接有圆辊3101，使得传动板310回弹复位时，利用圆辊3101接触托板210端面，进而顺利卡入托板210一端。传动丝杆320的朝内端套接有套块3201，套块3201与套孔213套接并可旋转，保证传动丝杆320稳定旋转。

本发明的龙门式加工中心磨削用主轴动力控制装置在工作中遇到长工件的长度超过加工台的加工长度范围时，需取出另一个带有挡件组300的控件组200，并置于加工台100端部处，同时将此控件组200与电主轴组130下方的控件组200对应设置，使得长工件能在两个控件组200之间移动，再启动正反转电机225启动传动带224循环运动，而带动若干压轮223滚动，进而带动长工件调整加工位置，使得未加工面置于加工台100上方区域即可。

对于披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种龙门式加工中心磨削用主轴动力控制装置，包括加工台（100）、加工台（100）两侧对称安装的X轴驱动组（110）、一对X轴驱动组（110）上方之间安装的Y轴驱动组（120）以及Y轴驱动组（120）一侧安装的电主轴组（130），其特征在于：所述加工台（100）上设置有用于带动长工件相对电主轴组（130）运动的若干控件组（200），所述控件组（200）包括托板（210）、位于托板（210）顶面上设置的夹件组（220）和位于托板（210）下方设置的定件组（230），所述夹件组（220）包括一对夹板（221）、托板（210）下方设置的用于带动一对夹板（221）或靠近或远离的一对螺纹杆（222）、夹板（221）内侧设置的若干压轮（223）、与若干压轮（223）整体套设的传动带（224）和用于驱动传动带（224）循环运动的正反转电机（225），一对螺纹杆（222）的螺纹呈反向设置且两者之间同轴连接有双头电机（2221），所述托板（210）的底面中部设有固定台（212），所述固定台（212）侧面中部开设有套孔（213）。

2.根据权利要求1所述的龙门式加工中心磨削用主轴动力控制装置，其特征在于：所述压轮（223）的轴向呈竖向且径向一侧转动连接有方杆（226），所述夹板（221）的侧面呈水平等间距开设有若干方孔（2213），所述方杆（226）与方孔（2213）插接，所述方杆（226）的外侧套设有压簧（227）。

3.根据权利要求1所述的龙门式加工中心磨削用主轴动力控制装置，其特征在于：所述夹板（221）的顶面拐角处开设有插孔（2214），所述正反转电机（225）的输出轴端同轴连接有带轴（2251），所述带轴（2251）与传动带（224）套设配合。

4.根据权利要求2所述的龙门式加工中心磨削用主轴动力控制装置，其特征在于：所述方杆（226）的一端焊接有与压轮（223）套设的轮座（2261），所述轮座（2261）的顶面上设置有与压轮（223）同轴连接的带轮（2262），所述带轮（2262）与传动带（224）套设配合，所述带轮（2262）远离夹板（221）的一侧嵌设有滚柱（2263）。

5.根据权利要求1所述的龙门式加工中心磨削用主轴动力控制装置，其特征在于：所述夹板（221）的底面设有若干滑块（2211），所述托板（210）的顶面开设有若干滑槽（211），其中位于夹板（221）中部的滑块（2211）底端焊接有螺纹环（2212）。

6.根据权利要求1所述的龙门式加工中心磨削用主轴动力控制装置，其特征在于：所述定件组（230）包括定位座（231）、位于定位座（231）前后两端的凸轮（232）、用于驱动一对凸轮（232）旋转的伺服电机（233）和定位座（231）底面内设置的随凸轮（232）旋转而翻转的撑块（234）。

7.根据权利要求6所述的龙门式加工中心磨削用主轴动力控制装置，其特征在于：所述定位座（231）呈顶面开口的方盒状且其底面长边对称设有卡块（2311），所述卡块（2311）的横截面呈梯形，所述加工台（100）的顶面等间距开设有与卡块（2311）插接的若干固定槽（101），所述卡块（2311）的端面中部开设有蓄力槽（2313）。

8.根据权利要求7所述的龙门式加工中心磨削用主轴动力控制装置，其特征在于：所述定位座（231）的底面中部开设有卡口（2312），所述撑块（234）的一端靠近侧边处插接有转轴（2341），所述转轴（2341）的两端套接有齿环（2342），所述凸轮（232）的内侧面开设有弧面槽（2321），所述弧面槽（2321）的内侧面等间距设有与齿环（2342）啮合的若干凸齿（2322）。

9.根据权利要求5所述的龙门式加工中心磨削用主轴动力控制装置，其特征在于：所述托板（210）的一端设置有挡件组（300），所述挡件组（300）包括传动板（310）、一对传动丝杆（320）和与传动丝杆（320）缠绕的钢卷带（330），所述传动丝杆（320）与螺纹环（2212）螺纹连接，所述钢卷带（330）的外端与传动板（310）焊接。

10.根据权利要求9所述的龙门式加工中心磨削用主轴动力控制装置，其特征在于：所述托板（210）的底面对称焊接有卡套（214），所述钢卷带（330）与卡套（214）插接，所述传动板（310）呈L型且其水平段拐角处转动连接有圆辊（3101），所述传动丝杆（320）的朝内端套接有套块（3201）。

Images