自動調整工件至工作臺中心并測量工件尺寸的雙側銑床的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自動調整工件至工作臺中心并測量工件尺寸的雙側銑床，包括底座、工作臺、數控系統及左、右刀座，所述左、右刀座及工作臺通過導軌滑動配合安裝在底座上，所述工作臺上連接有旋轉料臺，于所述左、右刀座上相對安裝有左、右調整測量機構，兩個所述調整測量機構在數控系統控制下向工作臺中心相向同步進給以調整工件至工作臺中心，所述數控系統根據進給行程對工件尺寸進行測算。本實用新型工人只須將待加工工件大致放在工作臺的中心，左、右調整測量機構即可將工件調整至工作臺中心，并通過進給行程由數控系統測算工件尺寸，實現從坯料到成品的全自動加工。對比現在方案，簡單高效，降低人工調整的勞動強度。
【專利說明】
自動調整工件至工作臺中心并測量工件尺寸的雙側銑床
技術領域
[0001]本實用新型涉及機械加工器具領域，具體地說，涉及一種自動調整工件至工作臺中心并測量工件尺寸的雙側銑床。
【背景技術】
[0002]銑床為一種常見的機械加工機床。銑床一般分類為立式及臥式兩種，其主要區別是，立式銑床其刀盤端面平行于工作臺面，臥式銑床的則垂直于工作臺面。最早的臥式銑床為單側刀盤設計，一次加工工件的一個側面。后來為提高效率，發展出雙側刀盤設計方案，一次可同時加工工件的兩個側面。后來進一步地，發展出帶數控功能的雙側銑床，可通過輸入數值來控制機床的進給量及進給速度，實現半自動加工。再進一步地，發展出數控的全自動雙側銑床，工人首先手工測量出待加工坯料的長和寬尺寸，并輸入其數值到系統，然后機床會伸出一個定位板并移動工作臺到相應位置，工人將工件靠在定位板上安放好，然后輸入所要求的成品尺寸，然后機床會自動夾緊工件，然后自動地對工件進行測量，然后按成品尺寸加工工件的其中兩邊，加工完成之后，工件旋轉90度，重復以上測量和加工另外兩邊的過程，直至全部完成。但是，這種方案仍然存在不足:首先，安放坯料前，工人須要首先手工測量出坯料的尺寸并輸入系統，以讓機床能夠計算出定位板及工作臺所須要的進給量，從而讓工人能夠將坯料安放在旋轉臺的中心位置;然后機床在加工前，又要自動地重復一次對坯料的測量，然后才能對工件進行后續的加工。顯然，兩次重復地對坯料的測量，增加了工人的工作量，增大了出錯的機率，更加地耗時耗力。其次，定位板伸出后，工人將工件靠在定位板上，此時須要手工地調整工件，使其相鄰兩個側面緊貼L型定位板的兩條邊，對于一次多件疊在一起加工的特別是大工件的情況，此調整過程須要反復的敲打整理每個工件，影響了工作效率;再次，對于較大的工件，若工件的定位邊稍為有點沒有緊貼定位板，靠觀察不易發覺，但由于工件尺寸大，工件遠離定位板的那一端其偏差已經放大至數毫米，這就影響到后續的加工過程，嚴重時導致工件的加工余量不足而使工件報廢。
【發明內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題是提供一種自動調整工件至工作臺中心，并自動測量工件尺寸，提高工作效果，減少勞動強度的銑床。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種自動調整工件至工作臺中心并測量工件尺寸的雙側銑床，包括底座、工作臺、數控系統及左、右刀座，所述左、右刀座及工作臺通過導軌滑動配合安裝在底座上，所述工作臺上連接有旋轉料臺，于所述左、右刀座上相對安裝有左、右調整測量機構，兩個所述調整測量機構在數控系統控制下向工作臺中心相向同步進給以調整工件至工作臺中心，所述數控系統根據進給行程對工件尺寸進行測算。
[0005]進一步地，所述調整測量機構包括連接刀座的安裝架，所述安裝架連接有向工作臺中心方向進給的進給機構，所述進給機構前端設有安裝板，所述安裝板通過至少一組彈性壓縮元件連接有壓板，所述安裝板上設有延伸長度不低于所述彈性壓縮元件壓緊后長度的第一接近開關，所述第一接近開關電性連接數控系統。
[0006]進一步地，所述進給機構包括滑動配合于安裝架并向工作臺中心方向進給的至少一個導柱，及平行于導柱安裝的液壓缸或氣缸，所述液壓缸或氣缸的推桿連接安裝板，所述導柱可滑動地穿過安裝板并連接于壓板。
[0007]進一步地，所述進給機構包括滑動配合于安裝架并向工作臺中心方向進給的至少一個導柱，及平行于導柱安裝的液壓缸或氣缸，所述液壓缸或氣缸的推桿和導柱均連接安裝板，所述安裝板與壓板之間設有壓板導柱，所述壓板導柱的一端連接壓板，另一端滑動配合于安裝板。
[0008]進一步地，所述壓板上設有檢測工件接近的第二接近開關，所述第二接近開關電性連接數控系統。
[0009]進一步地，所述工作臺還連接有壓料架，所述壓料架延伸至旋轉料臺上方，并對應所述旋轉料臺依次連接有壓桿及壓塊。
[0010]進一步地，所述壓桿為液壓桿或氣壓桿，所述壓塊連接于壓桿的推桿。
[0011]進一步地，所述導軌包括左右方向的橫導軌及前后方向的縱導軌，所述工作臺滑動配合于縱導軌，所述左、右刀座于橫導軌左右兩端滑動配合于橫導軌。
[0012]進一步地，所述左、右刀座端部裝有刀盤馬達與刀盤。
[0013]進一步地，所述左、右刀座及工作臺通過液壓驅動、氣驅動或電驅動滑動配合于導軌。
[0014]本實用新型工人只須將待加工工件大致放在工作臺的中心，左、右調整測量機構即可將工件調整至工作臺中心，并通過進給行程由數控系統測算工件尺寸，實現從坯料到成品的全自動加工。對比現在方案，簡單高效，降低人工調整的勞動強度。
[0015]本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的立體結構圖。
[0017]圖2是本實用新型的主視圖。
[0018]圖3是本實用新型的調整測量結構俯視剖面放大圖。
[0019]圖4是本實用新型的壓板導柱及周邊構件配合放大圖。
[0020]圖5是本實用新型的進給機構兩種實施方式對比圖。
[0021]圖中:1、底座；2、工作臺； 21、旋轉料臺； 3、刀座； 31、刀盤；
4、數控系統； 5、導軌； 51、橫導軌； 52、縱導軌； 6、調整測量機構； 61、安裝架； 62、安裝板； 63、彈簧； 64、第一接近開關； 65、壓板； 66、導柱；67、液壓缸或氣缸； 671、推桿； 68、第二接近開關； 69、壓板導柱； 7、壓料架； 71、壓桿； 711、推桿； 72、壓塊。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本實用新型并能予以實施，但所舉實施例不作為對本實用新型的限定。
[0023]如圖1和圖2所示，本實用新型一種自動調整工件至工作臺中心并測量工件尺寸的雙側銑床，包括底座1、工作臺2、左、右刀座3及數控系統4，左、右刀座3及工作臺2通過導軌5滑動配合安裝在底座I上，工作臺2上連接有旋轉料臺21，于左、右刀座3上相對安裝有左、右調整測量機構6，兩個調整測量機構6在數控系統4控制下向工作臺中心相向同步進給以調整工件至工作臺中心，數控系統4根據進給行程對工件尺寸進行測算。
[0024]圖3所示為本實用新型的調整測量機構優選實施方式示意圖，調整測量機構包括連接刀座3的安裝架61，應當指出，刀座3包括左刀座和右刀座，調整測量機構6亦同。調整測量機構6的安裝架61連接有向工作臺中心方向進給的進給機構，進給機構前端設有安裝板62，安裝板62通過至少一組彈性壓縮元件連接有壓板65 ο優選地，彈性壓縮元件為彈簧63。安裝板62上設有延伸長度不低于彈性壓縮元件壓緊后長度的第一接近開關64，第一接近開關64電性連接數控系統4。當本實用新型的壓板65接觸工件時，能克服工件的阻力推動工件前行，左右兩邊的壓板同時動作，即可將工件推送至工作臺2中心，壓板平面可對位置不正的工件進行調整，使得工件邊緣緊貼壓板65。當工件被推至中心后，兩邊壓板繼續進給，兩邊的彈簧被壓縮，當壓板接近第一接近開關時，第一接近開關被觸發，數控系統收到第一接近開關的觸發信號后停止刀座和調整測量機構的進給運動，并根據當前的進給距離測算工件尺寸。優選地，還可在壓板上設有檢測工件接近的第二接近開關68，第二接近開關電性連接數控系統4。第二接近開關68的作用在于當檢測到壓板65靠近工件后，使得壓板的進給速度放緩，以使對工件的調整更加精確，也防止損壞工件。
[0025]本實用新型的彈簧63至少有一組，優選2?10組，最優為4組。一種實施方式中，進給機構包括滑動配合于安裝架61并向工作臺2中心方向進給的至少一個導柱66，及平行于導柱安裝的液壓缸或氣缸67，液壓缸或氣缸的推桿671連接安裝板62，導柱66可滑動地穿過安裝板62并連接于壓板65。進給機構的另一實施方式見于圖4，與前述實施方式的區別在于，本實施方式的液壓缸或氣缸的推桿671和導柱66均連接安裝板，并于安裝板與壓板之間設有壓板導柱69，壓板導柱的一端連接壓板65，另一端滑動配合于安裝板62。該兩種進給機構的結構區別更清楚的揭示于圖5，其中一種實施方式，導柱66穿過安裝板62連接于壓板65，另一實施方式的導柱66則直接連接安裝板62，于壓板65和安裝板62之間另有壓板導柱69。導柱至少有一個，優選為2?10個，導柱的數量最好與彈簧數量匹配。再優地，導柱66有兩個，平行設置并同高度地位于液壓缸或氣缸67兩側。
[0026]優選地實施方式中，本實用新型的工作臺2還連接有壓料架7，壓料架7延伸至旋轉料臺21上方，并對應旋轉料臺21依次連接有壓桿71及壓塊72。【具體實施方式】中，壓桿71可為液壓桿或氣壓桿，壓塊72連接于壓桿的推桿711。當工件調整完成后，壓桿71的推桿711伸出，壓塊72貼合并壓緊工件，以防止工件在被加工時移動。應當指出，本實用新型的左、右刀座3和壓桿71為可更換機構，具體地說，當需要對工件頂面進行加工時，可將左、右刀座轉換為壓桿及壓塊，而于壓料架的位置設置縱向刀座即可。
[0027]本實用新型通過導軌5完成刀座3與底座1、工作臺2與底座I的相對運動，優選實施方式中，導軌5包括左右方向的橫導軌51及前后方向的縱導軌52，工作臺2滑動配合于縱導軌52，左、右刀座于橫導軌51左右兩端滑動配合于橫導軌51。當工件需要調整測量時，工作臺縱向移動，使工作臺中心正對調整測量機構6的壓板，工件調整測量完畢進行加工時，工作臺縱向移動，將工件中心調整為正對左、右刀座，左、右刀座端部裝有刀盤馬達(圖中未示)與刀盤31，以對工件進行加工。本實用新型的左、右刀座及工作臺通過液壓驅動、氣驅動或電驅動滑動配合于導軌，應當指出，驅動方式為本領域的成熟技術，如通過電機及絲桿等方式，此處不再詳述。
[0028]下面結合【附圖說明】本實用新型的加工過程:
[0029]第一步，機床復位至待加工位置。此時，左、右刀座回復零點，旋轉臺回復至裝料位置(中心在左右調整測量機構的中心線上)，壓桿、左、右壓板均處于縮回的狀態，兩個壓板之間的距離為D0。此復位過程是數控機床的常規操作，可由數控系統全自動實現。
[0030]第二步，工人將待加工的坯料放置在轉臺的大致中心位置。若是多件一起加工，將其大致地疊在一起即可。工人將所要求的成品尺寸輸入數控系統，然后點擊開始按鈕。
[0031 ]第三步，左、右刀座從零點位置開始，同時、同速地進給向工作臺方向進給。左、右調整測量機構也在其帶動下，同時、同速地往工件方向靠攏。此時的進給速度為快速。左、右壓板在氣缸(液壓缸)的推桿推動下自動伸出。
[0032]第四步，在靠攏的過程中，兩側的壓板帶著第二接近開關不斷地接近工件，當到了其中任意一個接近開關的觸發距離時，接近開關被觸發，此時數控系統控制左、右刀座的進給速度同時地馬上變為低速。
[0033]第五步、此時兩個壓板在刀座的帶動下繼續以低速進給。若此時工件位置不正，在兩壓板及彈簧的共同作用下，使得工件的兩邊逐漸貼緊壓板，工件的兩邊也逐漸地調整至與壓板平行。盡管壓板此時已經受到工件的作用力，但因為此時有彈簧的反作用力在抵抗，因此壓板仍不足以觸發負責測量的第一接近開關，兩組調整測量機構仍然推動著工件，同步、同速地向工作臺中心靠攏。
[0034]第六步、當左、右兩壓板逐漸靠攏至已經同時緊貼工件的兩個面，彈簧的受力大增，使得壓板不斷地靠近負責測量的第一接近開關，最終分別觸發了左右兩個負責測量的第一接近開關。此時，數控系統控制左、右刀座馬上停止進給。須要提出的是，此過程中，由于調整測量機構上的氣缸(液壓缸)的推力足夠大，使得只有壓板及其上的配件在被壓退、彈簧在被壓縮，而氣缸推板及安裝其上的各配件包括負責測量的接近開關則相對于安裝架或刀座而言保持不動。
[0035]第七步、此時在左、右壓板的作用下，工件的兩邊已經調整至與壓板平行，也即與刀盤軸線垂直。且因為左右調整測量機構是同步、同速地向工作臺本體中心移動，因此工件在刀盤的軸線方向上已經被移動到工作臺本體的中心。此時，數控系統通過第一接近開關的觸發獲得左右刀座的進給量Xl、X2，調整測量機構的氣缸(液壓缸)的進給量Dl、D2，通過計算得到工件的長度方向測量尺寸為:L=D0-X1-X2-D1-D2。須說明的是，在實際應用中，一般設定 X1=X2，D1=D2。
[0036]第八步、測量得出以上長度方向的尺寸后，左、右刀座退回零點，旋轉料臺旋轉90度，然后重復以上三至七步。然后，寬度方向的尺寸，也被測量出來，且此時工件的另外兩邊又已經被移動到工作臺本體的中心。至此，整個工件已移動在工作臺的中心位置，并且長和寬尺寸都已經測量出來。此時左右壓板退回原位。
[0037]第九步、壓桿71的推桿下降，使壓塊將工件夾緊。數控系統通過已測量得知的坯料尺寸數據，結合用戶輸入的要求成品尺寸，自動計算須要進給的距離并進行對其中兩邊的加工。切削加工的過程與傳統的雙側銑床相似，在此不再贅述。須要提出是，數控系統能夠根據用戶的設定，控制刀軸轉速、精銑切削量、粗銑切削量、工作臺進給速度等，使機床能夠適應大小、軟硬各不同的材料的加工。
[0038]第十步、加工完兩邊后，壓塊松開，旋轉料臺反方向旋轉90度回至初始位，然后重復第九步，對另外的兩邊進行加工。
[0039]第十一步、切削加工完成后，各機構退回初始位置。此時工人可取下工件。同時數控系統控制銑床的排肩桿旋轉1?30秒左右。整個加工過程完成。
[0040]從以上流程可見，工人只須簡單地將工件擺上工作臺，然后輸入成品尺寸，剩下的所有工作均會由機床自動完成。對比現有的方案，本專利方案更加簡單、更加高效、更加可靠。并且，從經濟性考慮，本方案所增加的導柱、壓板、接近開關等配件均是成本很低的配件，但從功能性上講，本方案實現了無須手工測量及無須手工調整工件的重大突破，是全新一代的全自動數控雙側銑床方案。
[0041 ]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0042]此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0043]在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0044]在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0045]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。
[0046]以上所述實施例僅是為充分說明本實用新型而所舉的較佳的實施例，本實用新型的保護范圍不限于此。本技術領域的技術人員在本實用新型基礎上所作的等同替代或變換，均在本實用新型的保護范圍之內。本實用新型的保護范圍以權利要求書為準。
【主權項】
1.一種自動調整工件至工作臺中心并測量工件尺寸的雙側銑床，包括底座、工作臺、數控系統及左、右刀座，其特征在于，所述左、右刀座及工作臺通過導軌滑動配合安裝在底座上，所述工作臺上連接有旋轉料臺，所述左、右刀座上相對安裝有左、右調整測量機構，兩個所述調整測量機構在數控系統控制下向工作臺中心相向同步進給以調整工件至工作臺中心，所述數控系統根據進給行程對工件尺寸進行測算。2.根據權利要求1所述的自動調整工件至工作臺中心并測量工件尺寸的雙側銑床，其特征在于，所述調整測量機構包括連接刀座的安裝架，所述安裝架連接有向工作臺中心方向進給的進給機構，所述進給機構前端設有安裝板，所述安裝板通過至少一組彈性壓縮元件連接有壓板，所述安裝板上設有延伸長度不低于所述彈性壓縮元件壓緊后長度的第一接近開關，所述第一接近開關電性連接數控系統。3.根據權利要求2所述的自動調整工件至工作臺中心并測量工件尺寸的雙側銑床，其特征在于，所述進給機構包括滑動配合于安裝架并向工作臺中心方向進給的至少一個導柱，及平行于導柱安裝的液壓缸或氣缸，所述液壓缸或氣缸的推桿連接安裝板，所述導柱可滑動地穿過安裝板并連接于壓板。4.根據權利要求2所述的自動調整工件至工作臺中心并測量工件尺寸的雙側銑床，其特征在于，所述進給機構包括滑動配合于安裝架并向工作臺中心方向進給的至少一個導柱，及平行于導柱安裝的液壓缸或氣缸，所述液壓缸或氣缸的推桿和導柱均連接安裝板，所述安裝板與壓板之間設有壓板導柱，所述壓板導柱的一端連接壓板，另一端滑動配合于安裝板。5.根據權利要求2所述的自動調整工件至工作臺中心并測量工件尺寸的雙側銑床，其特征在于，所述壓板上設有檢測工件接近的第二接近開關，所述第二接近開關電性連接數控系統。6.根據權利要求1所述的自動調整工件至工作臺中心并測量工件尺寸的雙側銑床，其特征在于，所述工作臺還連接有壓料架，所述壓料架延伸至旋轉料臺上方，并對應所述旋轉料臺依次連接有壓桿及壓塊。7.根據權利要求6所述的自動調整工件至工作臺中心并測量工件尺寸的雙側銑床，其特征在于，所述壓桿為液壓桿或氣壓桿，所述壓塊連接于壓桿的推桿。8.根據權利要求1?7中任一項所述的自動調整工件至工作臺中心并測量工件尺寸的雙側銑床，其特征在于，所述導軌包括左右方向的橫導軌及前后方向的縱導軌，所述工作臺滑動配合于縱導軌，所述左、右刀座于橫導軌左右兩端滑動配合于橫導軌。9.根據權利要求1?7中任一項所述的自動調整工件至工作臺中心并測量工件尺寸的雙側銑床，其特征在于，所述左、右刀座端部裝有刀盤馬達與刀盤。10.根據權利要求1?7中任一項所述的中自動調整工件至工作臺中心并測量工件尺寸的雙側銑床，其特征在于，所述左、右刀座及工作臺通過液壓驅動、氣驅動或電驅動滑動配合于導軌。
【文檔編號】B23C1/04GK205660204SQ201520919105
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年11月18日
【發明人】李志遠, 李志明, 賴良漢
【申請人】李志遠, 李志明, 賴良漢