一種可調(diào)整角度的機(jī)械加工工裝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可調(diào)整角度的機(jī)械加工工裝，包括頂板（1）、鉸鏈（2）、支撐體（3）、角度調(diào)節(jié)裝置（4）和電氣控制系統(tǒng)（5），通過輸入需調(diào)整的角度，電氣控制系統(tǒng)（5）控制角度調(diào)節(jié)裝置（4）的同軸電機(jī)（4.7）啟動(dòng)，通過聯(lián)軸器（4.9）帶動(dòng)螺旋千斤頂（4.1）的渦輪箱（4.6），進(jìn)而帶動(dòng)螺旋桿（4.4）旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)頂板（1）的角度變化；通過角度傳感器（2.1）的反饋，準(zhǔn)確控制角度變化。該工裝頂板的角度可以根據(jù)不同零件的圖紙要求改變角度，從而實(shí)現(xiàn)了不同加工角度零部件的通用，降低了企業(yè)成本；由于螺旋千斤頂具有螺紋自鎖功能，因此不用再專門設(shè)置定位鎖緊裝置，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單；PLC控制，操作簡單，提高生產(chǎn)效率。
【專利說明】—種可調(diào)整角度的機(jī)械加工工裝【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可調(diào)整角度的機(jī)械加工工裝，具體是一種可根據(jù)不同零部件圖紙要求加工角度的可調(diào)整角度的機(jī)械加工工裝，屬于機(jī)械加工裝備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]工裝的全稱是工藝裝備，是用來固定所要加工的零部件，以便于準(zhǔn)確加工的裝置，它是生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)除生產(chǎn)設(shè)備和工具外、為配合生產(chǎn)設(shè)備和人員完成工藝制作要求的裝備，大多數(shù)的工裝都是針對(duì)各自產(chǎn)品特點(diǎn)專門制作。
[0003]以鏜加工為例，目前針對(duì)需要用鏜床加工的零部件，特別是圖紙帶有加工角度要求的零部件，在沒有工裝的情況下往往采取將零部件一邊墊高的方式，這種方式加工角度難以準(zhǔn)確控制，調(diào)整校正的時(shí)間長，相應(yīng)延長了加工周期，生產(chǎn)效率低。
[0004]針對(duì)零部件加工角度設(shè)計(jì)的鏜床工裝，一般呈直角三角形結(jié)構(gòu)，由于其鏜加工角度是根據(jù)圖紙要求被固定的，所以零部件固定安裝在上面后能夠準(zhǔn)確鏜加工達(dá)到圖紙要求的加工角度，這種傳統(tǒng)的 工裝雖然能夠提高生產(chǎn)率，適合批量生產(chǎn)，但是還存在以下幾個(gè)方面的缺陷:
1.由于工裝是根據(jù)單一零部件設(shè)計(jì)的，工裝角度根據(jù)圖紙要求是固定的，只適合于一種零部件批量生產(chǎn)，對(duì)于其他角度要求的零部件不適用，不能實(shí)現(xiàn)通用；
2.不同加工角度的零部件必須根據(jù)圖紙要求角度重新設(shè)計(jì)制造工裝，有些產(chǎn)品的零部件可能會(huì)根據(jù)市場(chǎng)需求逐步趨于淘汰，因此會(huì)造成有的工裝在使用一段時(shí)間后不再使用，閑置在廠房內(nèi)部，不僅不美觀、占空間，而且是一種資源浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種可調(diào)整角度的機(jī)械加工工裝，能夠根據(jù)不同零部件的圖紙加工角度要求調(diào)整自身傾斜角度配合機(jī)床加工，實(shí)現(xiàn)工裝通用的同時(shí)減少了資源的浪費(fèi)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括頂板、鉸鏈、支撐體、角度調(diào)節(jié)裝置和電氣控制系統(tǒng)；
頂板是一平板結(jié)構(gòu)，上面設(shè)有螺紋孔及腰型孔，頂板的上表面前端部的邊沿橫向位置設(shè)有垂直于上表面的托板，頂板的上表面?zhèn)榷瞬康倪呇乜v向位置設(shè)有垂直于上表面、且垂直于托板的定位板，頂板下表面設(shè)有兩個(gè)左右對(duì)稱的鉸接耳座I ;
鉸鏈一端連接頂板前端，另一端連接支撐體前端頂部，角度傳感器設(shè)置在鉸鏈側(cè)面，其旋轉(zhuǎn)中心與鉸鏈的旋轉(zhuǎn)中心同心；
支撐體是一中空的盒型結(jié)構(gòu)，其盒型內(nèi)壁上部設(shè)有支撐塊，用以支撐頂板，支撐體內(nèi)部、底板上表面的后方設(shè)置有兩個(gè)與底板固定連接的、并與鉸接耳座I分別對(duì)應(yīng)的左右對(duì)稱的鉸接耳座II，支撐體外表面下部設(shè)有與之固定連接的壓板；
角度調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在支撐體內(nèi)部，包括螺旋千斤頂、同軸電機(jī)和電機(jī)安裝座；螺旋千斤頂設(shè)置為兩件、且旋向相反、對(duì)稱安裝；螺旋千斤頂包括缸體、螺旋桿和渦輪箱；缸體套裝在螺旋桿外部，缸體頂部與渦輪箱固定連接，其底部設(shè)有與之固定連接的鉸接頭II ;螺旋桿穿入渦輪箱、并與渦輪箱內(nèi)部渦輪配合，螺旋桿頂部設(shè)有與之鉸接連接的鉸接頭I ;兩個(gè)螺旋千斤頂分別通過鉸接頭I和鉸接頭II與鉸接耳座I和鉸接耳座II鉸接連接；同軸電機(jī)設(shè)置在兩個(gè)螺旋千斤頂中間位置并固定在電機(jī)安裝座上，同軸電機(jī)的兩個(gè)輸出軸分別通過聯(lián)軸器與兩個(gè)渦輪箱的輸入端固定連接，電機(jī)安裝座與缸體固定連接；渦輪箱、同軸電機(jī)、聯(lián)軸器和電機(jī)安裝座均設(shè)置在面向支撐體盒型內(nèi)部的方向上；
電氣控制系統(tǒng)包括配電柜和控制面板，電氣控制系統(tǒng)的電源電路經(jīng)總開關(guān)與PLC電連接；同軸電機(jī)與PLC電連接構(gòu)成旋轉(zhuǎn)角度控制回路；角度傳感器與PLC電連接構(gòu)成角度反饋控制回路；顯示器、角度傳感器與PLC電連接構(gòu)成角度顯示及設(shè)置回路；顯示器、同軸電機(jī)與PLC電連接構(gòu)成斷電顯示回路。
[0007]優(yōu)選的，電氣控制系統(tǒng)設(shè)置在支撐體的側(cè)立板外部。
[0008]進(jìn)一步的，頂板上表面?zhèn)榷瞬吭O(shè)有垂直于上表面、且垂直于托板的定位板。
[0009]進(jìn)一步的，鉸鏈內(nèi)部、鉸接頭II內(nèi)部、鉸接頭I底部內(nèi)部、鉸接頭I頂部內(nèi)部分別設(shè)置相應(yīng)的軸承。
[0010]進(jìn)一步的，角度傳感器的外部設(shè)有保護(hù)罩。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明由于設(shè)置有角度調(diào)節(jié)裝置，因此工裝的角度可以根據(jù)不同零件的圖紙要求改變角度，從而實(shí)現(xiàn)了不同加工角度零部件的通用，不用再根據(jù)不同的零部件設(shè)計(jì)制造專用工裝，降低了企業(yè)成本；角度調(diào)節(jié)裝置是由螺旋千斤頂構(gòu)成的，由于螺旋千斤頂具有螺紋自鎖功能，因此不用再專門設(shè)置定位鎖緊裝置，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單；采用角度傳感器反饋、PLC控制，操作簡單，提高了生產(chǎn)效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:1、頂板，1.1、托板，1.2、定位板，1.3、鉸接耳座I，2、鉸鏈，2.1、角度傳感器，
2.2、保護(hù)罩，3、支撐體，3.1、支撐塊，3.2、鉸接耳座II，3.3、壓板，4、角度調(diào)節(jié)裝置，4.1、螺旋千斤頂，4.2、缸體，4.3、鉸接頭II，4.4、螺旋桿，4.5、鉸接頭I，4.6、渦輪箱，4.7、同軸電機(jī)，4.8、電機(jī)安裝座，4.9、聯(lián)軸器，5、電氣控制系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0015]如圖1所示，本可調(diào)整角度的機(jī)械加工工裝包括頂板1、鉸鏈2、支撐體3、角度調(diào)節(jié)裝置4和電氣控制系統(tǒng)5 (以下描述均以鉸鏈所在的方向?yàn)榍胺?。
[0016]頂板I是一平板結(jié)構(gòu)，上面設(shè)有可以安裝壓板螺栓的螺紋孔及腰型孔，頂板I上表面前端部的邊沿橫向位置設(shè)有垂直于上表面的托板1.1，托板1.1可以用來定位加工件，同時(shí)可以作為加工的基準(zhǔn)，頂板I下表面設(shè)有兩個(gè)左右對(duì)稱的鉸接耳座I 1.3。
[0017]鉸鏈2 —端連接頂板I前端，另一端連接支撐體3前端頂部，角度傳感器2.1設(shè)置在鉸鏈側(cè)面，其旋轉(zhuǎn)中心與鉸鏈2的旋轉(zhuǎn)中心同心。
[0018]支撐體3是一中空的盒型結(jié)構(gòu)，其盒型內(nèi)壁上部設(shè)有支撐塊3.1，用以支撐頂板I，在頂板I沿鉸鏈2中心旋轉(zhuǎn)并蓋在支撐體3上面時(shí)，頂板I的上表面與支撐體3的底板底平面平行；支撐體3內(nèi)部、底板上表面的后方設(shè)置有兩個(gè)與底板固定連接的、并與鉸接耳座
I1.3分別對(duì)應(yīng)的左右對(duì)稱的鉸接耳座II 3.2 ;支撐體3外表面下部設(shè)有與之固定連接的壓板3.3，用于將整個(gè)工裝固定安裝在機(jī)床的工作臺(tái)上。
[0019]角度調(diào)節(jié)裝置4設(shè)置在支撐體3內(nèi)部，包括螺旋千斤頂4.1、同軸電機(jī)4.7和電機(jī)安裝座4.8 ;螺旋千斤頂4.1設(shè)置為兩件、且旋向相反、對(duì)稱安裝；螺旋千斤頂4.1包括缸體4.2、螺旋桿4.4和渦輪箱4.6 ;缸體4.2套裝在螺旋桿4.4外部，用于支撐和保護(hù)整個(gè)螺旋千斤頂4.1，缸體4.2頂部與渦輪箱4.6固定連接，其底部設(shè)有與之固定連接的鉸接頭
II4.3 ;螺旋桿4.4穿入渦輪箱4.6、并與渦輪箱4.6內(nèi)部渦輪配合，螺旋桿4.4頂部設(shè)有與之鉸接連接的鉸接頭I 4.5，即螺旋桿4.4旋轉(zhuǎn)時(shí)鉸接頭I 4.5并不旋轉(zhuǎn)；兩個(gè)螺旋千斤頂
4.1分別通過鉸接頭I 4.5和鉸接頭II 4.3與鉸接耳座I 1.3和鉸接耳座II 3.2鉸接連接；同軸電機(jī)4.7設(shè)置在兩個(gè)螺旋千斤頂4.1中間位置并固定在電機(jī)安裝座4.8上，同軸電機(jī)
4.7的兩個(gè)輸出軸分別通過聯(lián)軸器4.9與兩個(gè)渦輪箱4.6的輸入端固定連接，電機(jī)安裝座
4.8與缸體4.2固定連接；渦輪箱4.6、同軸電機(jī)4.7、聯(lián)軸器4.9和電機(jī)安裝座4.8均設(shè)置在面向支撐體3盒型內(nèi)部的方向上，以便在頂板I調(diào)節(jié)至水平位置時(shí)渦輪箱4.6、同軸電機(jī)
4.7、聯(lián)軸器4.9和電機(jī)安裝座4.8均能縮入支撐體3的內(nèi)部、且不會(huì)與頂板I干涉。
[0020]電氣控制系統(tǒng)5包括配電柜和控制面板，電氣控制系統(tǒng)5的電源電路經(jīng)總開關(guān)與PLC電連接；同軸電機(jī)4.7與PLC電連接構(gòu)成旋轉(zhuǎn)角度控制回路；角度傳感器2.1與PLC電連接構(gòu)成角度反饋控制回路；顯示器、角度傳感器2.1與PLC電連接構(gòu)成角度顯示及設(shè)置回路；顯示器、同軸電機(jī)4.7與PLC電連接構(gòu)成斷電顯示回路。
[0021]電氣控制系統(tǒng)5可以設(shè)置在支撐體3的后立板外部，也可以如圖1所示設(shè)置在支撐體3的側(cè)立板外部，以鏜床為例，由于工件安裝在該工裝上加工時(shí)一般是工裝的前方位置面對(duì)鏜床的鏜桿，因此后者的電氣控制系統(tǒng)5安裝方向與機(jī)床操作者在同一方向，更易于操作者操作工裝后直接操作機(jī)床，提高效率，因此優(yōu)選后者，即電氣控制系統(tǒng)5設(shè)置在支撐體3的側(cè)立板外部。
[0022]進(jìn)一步的，為了能夠快速校準(zhǔn)需要被加工的零部件和快速裝夾，頂板I上表面?zhèn)榷瞬康倪呇乜v向位置設(shè)有垂直于上表面、且垂直于托板1.1的定位板1.2，定位板1.2與托板1.1呈90°，可以作為定位和加工的基準(zhǔn)。
[0023]進(jìn)一步的，為了使關(guān)鍵鉸接部位鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)更省力、角度定位更精確，鉸鏈2內(nèi)部、鉸接頭II 4.3內(nèi)部、鉸接頭I 4.5底部與螺旋桿4.4頂部連接處、鉸接頭I 4.5頂部內(nèi)部分別設(shè)置相應(yīng)的軸承。
[0024]進(jìn)一步的，為了防止安裝加工件時(shí)碰撞損傷到角度傳感器2.1，角度傳感器2.1的外部設(shè)有保護(hù)罩2.2。
[0025]本可調(diào)整角度的機(jī)械加工工裝的電氣工作原理，主要包括電源電路、總開關(guān)、PLC、旋轉(zhuǎn)角度控制回路、角度反饋控制回路、角度顯示及設(shè)置回路和斷電顯示回路；電源電路可以為系統(tǒng)提供電能輸入；總開關(guān)可以控制整個(gè)系統(tǒng)電源的開關(guān)；旋轉(zhuǎn)角度控制回路可以控制同軸電機(jī)4.7的開閉，實(shí)現(xiàn)頂板I沿鉸鏈2中心旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生角度變化；角度反饋控制回路可以根據(jù)角度傳感器2.1的反饋控制旋轉(zhuǎn)角度控制回路；角度顯示及設(shè)置回路可以設(shè)置及顯示所需的角度值和角度變化；斷電顯示回路可以在已經(jīng)旋轉(zhuǎn)至所需角度時(shí)對(duì)旋轉(zhuǎn)角度控制回路進(jìn)行斷電控制，并可以通過按動(dòng)斷電顯示回路相應(yīng)按鈕可以恢復(fù)對(duì)旋轉(zhuǎn)角度控制回路的供電。
[0026]在使用時(shí)，先將該可調(diào)整角度的機(jī)械加工工裝頂板I調(diào)至水平位置，并通過壓板
3.3將工裝固定安裝在機(jī)床的工作臺(tái)上，然后將需要加工的零部件吊裝在工裝上，通過托板
1.1和定位板1.2實(shí)現(xiàn)快速定位，并通過安裝壓板螺栓將零部件固定安裝在工裝上；接通工裝電源，根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)定好需要的旋轉(zhuǎn)角度，PLC將角度指令發(fā)出，旋轉(zhuǎn)角度控制回路工作，同軸電機(jī)4.7通電旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)螺旋桿4.4旋轉(zhuǎn),將頂板I連同需加工的零部件一起頂起,頂板I沿鉸鏈2中心旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，角度反饋控制回路工作，鉸鏈2上的角度傳感器2.1反饋角度的變化至PLC，當(dāng)角度傳感器2.1反饋角度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，PLC發(fā)出指令給斷電顯示回路，斷電顯示回路控制旋轉(zhuǎn)角度控制回路斷電，同軸電機(jī)4.7停止運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)螺旋千斤頂4.1停止上升并自鎖定位，即可開動(dòng)機(jī)床對(duì)零部件進(jìn)行找正、加工；加工完畢后，按動(dòng)復(fù)位開關(guān)，PLC即發(fā)出指令，同軸電機(jī)4.7反轉(zhuǎn)，頂板I復(fù)位，拆除加工好的零部件即可。
[0027]當(dāng)工裝出現(xiàn)故障或者螺旋千斤頂4.1因磨損不能實(shí)現(xiàn)完全自鎖時(shí)，按動(dòng)斷電顯示回路相應(yīng)按鈕可以恢復(fù)對(duì)旋轉(zhuǎn)角度控制回路的供電，復(fù)位后拆除被加工零部件，即可對(duì)工裝進(jìn)行檢修或者更換零件。
[0028]該可調(diào)整角度的機(jī)械加工工裝可以固定安裝在水平工作臺(tái)面上，特別適用于任何具有水平工作臺(tái)面的大型機(jī)床，比如鏜床、鉆床、龍門銑床、龍門刨床等，滿足對(duì)零部件的鏜、鉆、銑、刨等加工要求。
[0029]該可調(diào)整角度的機(jī)械加工工裝由于設(shè)置有角度調(diào)節(jié)裝置，因此工裝的角度可以根據(jù)不同零件的圖紙要求改變角度，從而實(shí)現(xiàn)了不同角度零件的通用，不用再根據(jù)不同的零件設(shè)計(jì)制造專用工裝，降低了企業(yè)成本；角度調(diào)節(jié)裝置是由螺旋千斤頂構(gòu)成的，由于螺旋千斤頂具有螺紋自鎖功能，因此不用再專門設(shè)置定位裝置，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單；采用角度傳感器反饋、PLC控制，操作簡單，提高了生產(chǎn)效率。
【權(quán)利要求】
1.一種可調(diào)整角度的機(jī)械加工工裝，包括頂板(I)和支撐體(3)，頂板(I)設(shè)置在支撐體(3 )上部，頂板(I)是一平板結(jié)構(gòu)，上面設(shè)有螺紋孔及腰型孔，頂板(I)上表面前端部的邊沿橫向位置設(shè)有垂直于上表面的托板(1.1)， 其特征在于，還包括鉸鏈(2)、角度調(diào)節(jié)裝置(4)和電氣控制系統(tǒng)(5)， 所述頂板(I)的下表面設(shè)有兩個(gè)左右對(duì)稱的鉸接耳座I (1.3); 所述鉸鏈(2) —端連接頂板(I)前端，另一端連接支撐體(3)前端頂部，角度傳感器(2.1)設(shè)置在鉸鏈(2)側(cè)面，其旋轉(zhuǎn)中心與鉸鏈(2)的旋轉(zhuǎn)中心同心； 所述支撐體(3)是一中空的盒型結(jié)構(gòu)，其盒型內(nèi)壁上部設(shè)有支撐塊(3.1)，支撐體(3)內(nèi)部、底板上表面的后方設(shè)置有兩個(gè)與底板固定連接的、并與鉸接耳座I (1.3)對(duì)應(yīng)的左右對(duì)稱的鉸接耳座II (3.2)，支撐體(3)外表面下部設(shè)有與之固定連接的壓板(3.3)； 角度調(diào)節(jié)裝置(4 )設(shè)置在支撐體(3 )內(nèi)部，包括螺旋千斤頂(4.1 )、同軸電機(jī)(4.7 )和電機(jī)安裝座(4.8);螺旋千斤頂(4.1)設(shè)置為兩件、且旋向相反、對(duì)稱安裝；螺旋千斤頂(4.1)包括缸體(4.2)、螺旋桿(4.4)和渦輪箱(4.6);缸體(4.2)套裝在螺旋桿(4.4)外部，缸體(4.2)頂部與渦輪箱(4.6)固定連接，其底部設(shè)有與之固定連接的鉸接頭II (4.3);螺旋桿(4.4)穿入渦輪箱(4.6)并與渦輪箱(4.6)內(nèi)部渦輪配合，螺旋桿(4.4)頂部設(shè)有與之鉸接連接的鉸接頭I (4.5);兩個(gè)螺旋千斤頂(4.1)分別通過鉸接頭I (4.5)和鉸接頭II (4.3)與鉸接耳座I (1.3)和鉸接耳座II (3.2)鉸接連接；同軸電機(jī)(4.7)設(shè)置在兩個(gè)螺旋千斤頂(4.1)中間位置并固定在電機(jī)安裝座(4.8)上，同軸電機(jī)(4.7)的兩個(gè)輸出軸分別通過聯(lián)軸器(4.9)與兩個(gè)渦輪箱(4.6)的輸入端固定連接，電機(jī)安裝座(4.8)與缸體(4.2)固定連接；渦輪箱(4.6)、同軸電機(jī)(4.7)、聯(lián)軸器(4.9)和電機(jī)安裝座(4.8)均設(shè)置在面向支撐體(3)盒型內(nèi)部的方向上； 電氣控制系統(tǒng)(5)包括配電柜和控制面板，電氣控制系統(tǒng)(5)的電源電路經(jīng)總開關(guān)與PLC電連接；同軸電機(jī)(4.7)與PLC電連接構(gòu)成旋轉(zhuǎn)角度控制回路；角度傳感器(2.1)與PLC電連接構(gòu)成角度反饋控制回路；顯示器、角度傳感器(2.1)與PLC電連接構(gòu)成角度顯示及設(shè)置回路；顯示器、同軸電機(jī)(4.7)與PLC電連接構(gòu)成斷電顯示回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)整角度的機(jī)械加工工裝，其特征在于，所述的電氣控制系統(tǒng)(5)設(shè)置在支撐體(3)的側(cè)立板外部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)整角度的機(jī)械加工工裝，其特征在于，所述頂板(I)的上表面?zhèn)榷瞬窟呇氐目v向位置設(shè)有垂直于上表面、且垂直于托板(1.0的定位板(1.2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)整角度的機(jī)械加工工裝，其特征在于，所述的鉸鏈(2)內(nèi)部、鉸接頭II (4.3)內(nèi)部、鉸接頭I (4.5)底部與螺旋桿(4.4)頂部連接處以及鉸接頭I(4.5)頂部內(nèi)部分別設(shè)置相應(yīng)的軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)整角度的機(jī)械加工工裝，其特征在于，所述的角度傳感器(2.1)的外部設(shè)有保護(hù)罩(2.2)。
【文檔編號(hào)】B23Q3/04GK103537920SQ201310429517
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】彭婷婷, 姚群海, 劉剛, 楊松, 高丹丹, 劉治前, 張丙燕, 朱狄狄 申請(qǐng)人:徐州中材裝備重型機(jī)械有限公司