用于增大立柱機床作業(yè)空間的機械系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于增大立柱機床作業(yè)空間的機械系統(tǒng)，包括數(shù)量上與立柱機床具有的立柱的數(shù)量對應的子機械系統(tǒng)。各子機械系統(tǒng)包括：立柱作業(yè)單元，設置于立柱機床的對應一個立柱，可沿該立柱在該立柱的高度方向上上下運動；主軸，設置于立柱作業(yè)單元的前端內；電機，設置于立柱作業(yè)單元內且連接于主軸，以驅動主軸旋轉；旋轉頭，位于該立柱的內側且位于立柱作業(yè)單元的前端，連接于主軸，在主軸的旋轉帶動下能夠繞立柱作業(yè)單元的中心軸線做旋轉運動并對位于該對應一個立柱內側的工件進行加工。在立柱作業(yè)單元沿該立柱在該立柱的高度方向上上下運動到對應的極限位置時，旋轉頭旋轉運動到不同位置，以增大立柱機床在該立柱的高度方向上的作業(yè)空間。
【專利說明】用于增大立柱機床作業(yè)空間的機械系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機床制造領域，尤其涉及一種用于增大立柱機床作業(yè)空間的機械系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]立柱機床的作業(yè)單元沿著立柱內側的導軌實現(xiàn)上下運動，其上下運動的范圍受到立柱機床結構的限制，傳統(tǒng)采用增大立柱尺寸的方式以增大立柱機床的作業(yè)空間，采用這種傳統(tǒng)方式增大較小的作業(yè)空間需要的代價也很高，隨著作業(yè)單元的作業(yè)空間增大，立柱尺寸也需要成比例增大，其重量及所占空間也增大，同時也增加了加工制造立柱的難度以及立柱機床安裝調試的難度。


【發(fā)明內容】

[0003]鑒于【背景技術】中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于增大立柱機床作業(yè)空間的機械系統(tǒng)，其能增大立柱機床的作業(yè)空間。
[0004]本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于增大立柱機床作業(yè)空間的機械系統(tǒng)，其結構簡單、成本低。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于增大立柱機床作業(yè)空間的機械系統(tǒng)，立柱機床具有多個立柱，所述用于增大立柱機床作業(yè)空間的機械系統(tǒng)包括數(shù)量上與立柱的數(shù)量對應的子機械系統(tǒng)。各子機械系統(tǒng)包括:立柱作業(yè)單元，設置于立柱機床的對應一個立柱，可沿該立柱在該立柱的高度方向上上下運動；主軸，設置于立柱作業(yè)單元的前端內；電機，設置于立柱作業(yè)單元內且連接于主軸，以驅動主軸旋轉；以及旋轉頭，位于該立柱的內側且位于立柱作業(yè)單元的前端，連接于主軸，以在主軸的旋轉帶動下能夠繞立柱作業(yè)單元的中心軸線做旋轉運動并對位于該對應一個立柱內側的工件進行加工。其中，在立柱作業(yè)單元沿該立柱在該立柱的高度方向上上下運動到對應的極限位置時，旋轉頭旋轉運動到不同位置，以增大立柱機床在該立柱的高度方向上的作業(yè)空間。
[0006]本發(fā)明的有益效果如下:
[0007]在立柱作業(yè)單元沿該立柱在該立柱的高度方向上上下運動到對應的極限位置時，旋轉頭旋轉運動到不同位置，增大了立柱機床在該立柱的高度方向上的作業(yè)空間。結構簡單、成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為根據(jù)本發(fā)明的用于增大立柱機床作業(yè)空間的機械系統(tǒng)的結構示意圖。
[0009]其中，附圖標記說明如下:
[0010]3^子機械系統(tǒng)3電機
[0011]1立柱作業(yè)單元4旋轉頭
[0012]4中心軸線5立柱機床
[0013]2主軸51立柱

【具體實施方式】
[0014]下面參照附圖來詳細說明根據(jù)本發(fā)明的用于增大立柱機床作業(yè)空間的機械系統(tǒng)。
[0015]參照圖1，立柱機床5具有多個立柱51，根據(jù)本發(fā)明的用于增大立柱機床作業(yè)空間的機械系統(tǒng)包括數(shù)量上與立柱51的數(shù)量對應的子機械系統(tǒng)33吣
[0016]各子機械系統(tǒng)3—包括:立柱作業(yè)單元1，設置于立柱機床5的對應一個立柱51，可沿該立柱51在該立柱51的高度方向上上下運動；主軸2，設置于立柱作業(yè)單元1的前端內；電機3，設置于立柱作業(yè)單元1內且連接于主軸2，以驅動主軸2旋轉；以及旋轉頭4，位于該立柱51的內側且位于立柱作業(yè)單元1的前端，連接于主軸2，以在主軸2的旋轉帶動下能夠繞立柱作業(yè)單元1的中心軸線八做180°旋轉運動并對位于該對應一個立柱51內側的工件進行加工。
[0017]其中，在立柱作業(yè)單元1沿該立柱51在該立柱51的高度方向上上下運動到對應的極限位置時，旋轉頭4旋轉運動到不同位置，以增大立柱機床5在該立柱51的高度方向上的作業(yè)空間。
[0018]旋轉頭4的結構簡單，旋轉頭4在主軸2的旋轉帶動下能夠繞立柱作業(yè)單元1的中心軸線八做180。旋轉運動，而旋轉頭4所需的電機3的驅動功率小，驅動系統(tǒng)簡單，增加該軸驅動運動不需要改變立柱機床5的機械機構，成本大大降低。
[0019]在根據(jù)本發(fā)明的用于增大立柱機床作業(yè)空間的機械系統(tǒng)的一實施例中，旋轉頭4的旋轉半徑可根據(jù)立柱作業(yè)單元1在立柱51的高度方向的尺寸進行優(yōu)化計算得到，以使旋轉頭4旋轉到不同極限位置時與現(xiàn)有機械結構不發(fā)生干涉，又能最大程度地增加立柱作業(yè)單元1的作業(yè)空間。
[0020]在根據(jù)本發(fā)明的用于增大立柱機床作業(yè)空間的機械系統(tǒng)的一實施例中，參照圖1，立柱51的數(shù)量可為兩個，且兩個立柱51相對，兩個子機械系統(tǒng)3^的立柱作業(yè)單元1上下運動的極限位置相同。
[0021]在根據(jù)本發(fā)明的用于增大立柱機床作業(yè)空間的機械系統(tǒng)的一實施例中，立柱51的數(shù)量為超過兩個。
[0022]在圖1所示的例子中，位于紙面左側的立柱作業(yè)單元1和右側的立柱作業(yè)單元1分別沿著左側的立柱51和右側的立柱51上下運動，其運動行程受到立柱51的結構限制，上下運動的極限位置分別為圖中所示的實線部分(為最高點田和虛線部分(為最低點0，例如，圖1中左側的立柱作業(yè)單元1的運動行程為3111。本發(fā)明在立柱作業(yè)單元1的前端增加了旋轉頭4，例如，圖1中左側的立柱作業(yè)單元1前端的旋轉頭4，其旋轉半徑為0.31當立柱作業(yè)單元1位于運動行程的最高點II時，旋轉頭4可旋轉至最高位置，使得立柱作業(yè)單元1的作業(yè)空間向上增大了 0.30 ；當立柱作業(yè)單元1位于運動行程的最低點I時，旋轉頭4旋轉180。至最低位置1/，使得立柱作業(yè)單元1的作業(yè)空間向下增大了 0.30。在立柱作業(yè)單元1的整個運動范圍內，其作業(yè)空間總共增大0.6111，立柱機床5的作業(yè)空間增大20%。
【權利要求】
1.一種用于增大立柱機床作業(yè)空間的機械系統(tǒng)，立柱機床(5)具有多個立柱(51),其特征在于，所述用于增大立柱機床作業(yè)空間的機械系統(tǒng)包括數(shù)量上與立柱(51)的數(shù)量對應的子機械系統(tǒng)(Ssub),各子機械系統(tǒng)(Ssub)包括: 立柱作業(yè)單元(I)，設置于立柱機床(5)的對應一個立柱(51)，可沿該立柱(51)在該立柱(51)的高度方向上上下運動； 主軸(2)，設置于立柱作業(yè)單元(I)的前端內； 電機(3)，設置于立柱作業(yè)單元(I)內且連接于主軸(2)，以驅動主軸(2)旋轉；以及 旋轉頭(4)，位于該立柱(51)的內側且位于立柱作業(yè)單元(I)的前端，連接于主軸(2)，以在主軸(2)的旋轉帶動下能夠繞立柱作業(yè)單元(I)的中心軸線(A)做180°旋轉運動并對位于該對應一個立柱(51)內側的工件進行加工， 其中，在立柱作業(yè)單元(I)沿該立柱(51)在該立柱(51)的高度方向上上下運動到對應的極限位置時，旋轉頭(4)旋轉到不同位置，以增大立柱機床(5)在該立柱(51)的高度方向上的作業(yè)空間。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于增大立柱機床作業(yè)空間的機械系統(tǒng)，其特征在于，旋轉頭(4)的旋轉半徑根據(jù)立柱作業(yè)單元(I)在立柱(51)的高度方向的尺寸進行優(yōu)化計算得至IJ，以使旋轉頭(4)旋轉到不同極限位置時與現(xiàn)有機械結構不發(fā)生干涉，又能最大程度地增加立柱作業(yè)單元(I)的作業(yè)空間。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于增大立柱機床作業(yè)空間的機械系統(tǒng)，其特征在于，立柱(51)的數(shù)量為兩個，且兩個立柱(51)相對，兩個子機械系統(tǒng)(Ssub)的立柱作業(yè)單元(I)上下運動的極限位置相同。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于增大立柱機床作業(yè)空間的機械系統(tǒng)，其特征在于，立柱(51)的數(shù)量為超過兩個。
【文檔編號】B23Q1/01GK104308555SQ201410549150
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月16日 優(yōu)先權日:2014年10月16日
【發(fā)明者】陳懇, 周凱, 吳丹, 錢琪, 姜文雪, 劉莉, 楊向東, 王國磊, 徐靜, 李金泉, 陳洪安 申請人:清華大學