專利名稱：一種交換工作站及控制方法及機床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機床附件，尤其是一種交換工作站及控制方法及機床。
背景技術(shù)：
隨著機械制造業(yè)的高速發(fā)展，要求機床切削工件時提高加工效率，縮短加工時間。其中，工件裝卸的時間占整個工件加工循環(huán)的時間比例很大，為了實現(xiàn)加工中心的加工效率，減少工件裝卸時間，因此，現(xiàn)在大部分機床都配置可交換的兩個工作站，即機床在一個工作站的加工過程中，另一個工作站進行零件裝卸，明顯縮短機床的輔助工作時間，提高加工效率。雙工作站的交換形式一般有兩種平移式和旋轉(zhuǎn)式?，F(xiàn)有的大中型機床雙交換工作站形式主要用平移式，一般包括底架，其上設(shè)工作平臺，工作平臺上沿長度方向設(shè)兩列載重軸承，工作站托盤直接落于載重軸承上。對于這種結(jié)構(gòu)，要求交換站距回轉(zhuǎn)工作臺距離不能太遠，否則會導(dǎo)致工作站行程不夠，無法將工作站托盤從交換站上送至回轉(zhuǎn)工作臺上。但是這樣就造成了當切削加工時，鐵屑有可能會飛濺到從動鏈輪側(cè)的鏈條內(nèi)，增加了鏈條的故障發(fā)生率和維修率以及降低了鏈條的使用壽命；而且機床外觀防護必須開槽以避開與交換工作站干涉部位，這樣會導(dǎo)致機床切削加工時，切削液由開槽部位溢出；更為嚴重的是當加工工件某些特殊位置時，需要回轉(zhuǎn)工作臺轉(zhuǎn)至某個角度，就很有可能會和交換站發(fā)生干涉，限制了機床的加工能力與加工范圍。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有的交換工作站所存在的上述問題，現(xiàn)提供一種旨在可離床身較遠布置，且不會與回轉(zhuǎn)工作臺產(chǎn)生干涉的交換工作站及控制方法及機床。具體技術(shù)方案如下
一種交換工作站，包括主體，所述主體上設(shè)有水平移動的用以固定工件的托盤，其中，所述主體包括底座和于所述底座上與所述托盤同方向移動的托板，所述托盤設(shè)于所述托板上；
還包括第一驅(qū)動裝置，所述第一驅(qū)動裝置通過第一傳動裝置與所述托板連接，并提供所述托板移動的驅(qū)動力；
還包括第二驅(qū)動裝置，所述第二驅(qū)動裝置通過第二傳動裝置與所述托盤連接，并提供所述托盤移動的驅(qū)動力，所述第二傳動裝置與所述托盤之間設(shè)有連接部件；
還包括第一限位裝置，所述第一限位裝置設(shè)于所述底座與所述托板之間，限制所述托板的移動行程并檢測所述托板相對所述底座的位置；
還包括第二限位裝置，所述第二限位裝置設(shè)于所述托板與所述托盤之間，限制所述托盤的移動行程并檢測所述托盤相對所述托板的位置；
還包括一控制裝置，所述控制裝置與所述第一限位裝置、第二限位裝置、第一驅(qū)動裝置以及第二驅(qū)動裝置分別連接，所述控制裝置根據(jù)所述第一限位裝置檢測到的所述托板的位置控制所述第一驅(qū)動裝置，并根據(jù)所述第二限位裝置檢測到的所述托盤的位置控制所述第
二驅(qū)動裝置。優(yōu)選的，還包括輔助支撐裝置，所述輔助支撐裝置設(shè)于機床床身上，用于支撐所述托板。優(yōu)選的，所述第一驅(qū)動裝置和/或所述第二驅(qū)動裝置為變頻減速電機。優(yōu)選的，所述第一傳動裝置主要由設(shè)于所述底座上并與所述第一驅(qū)動裝置連接的齒輪和與所述托板連接的齒條組成，所述齒輪與所述齒條嚙合。優(yōu)選的，所述第二傳動裝置主要由設(shè)于所述托板上并與所述第二驅(qū)動裝置連接的主鏈輪，以及與所述主鏈輪和一設(shè)于所述托板上的從動鏈輪嚙合的鏈條組成，所述鏈條通過所述連接部件與所述托盤連接。
優(yōu)選的，所述第一限位裝置包括位置檢測部件和/或最大行程檢測部件和/或限位部件；
所述位置檢測部件主要由設(shè)于所述底座上沿所述托板移動方向分布的多個加減速撞塊和設(shè)于所述托板上的行程開關(guān)組成，多個所述加減速撞塊于所述托板移動時依次觸發(fā)所述行程開關(guān)已確定所述托板的位置；
所述最大行程檢測部件主要由設(shè)于所述底座上所述托板移動方向上的一對限位撞塊和設(shè)于所述托板上的行程開關(guān)組成，一對所述限位撞塊于所述托板移動到水平方向的兩端最大行程時觸發(fā)所述行程開關(guān)已確定所述托板到達最大行程；
所述限位部件主要由設(shè)于所述底座上沿所述托板移動方向分布的一對防撞塊和設(shè)于所述托板上的防撞支架組成，一對所述防撞塊限制所述防撞支架的移動范圍。優(yōu)選的，第二限位裝置主要由沿所述托盤移動方向設(shè)于所述托板上的多個行程開關(guān)組成。一種交換工作站控制方法，其中，包括上述交換工作站；將工件于所述托盤上夾裝好；通過所述控制裝置控制所述第一驅(qū)動裝置驅(qū)動所述托板向床身方向移動；當所述托板運動到設(shè)定位置時，所述控制裝置控制所述第一驅(qū)動裝置停止，并控制所述第二驅(qū)動裝置驅(qū)動所述托盤向床身移動；當所述托盤送至回轉(zhuǎn)工作臺后，所述控制裝置停止所述第二驅(qū)動裝置，并控制所述第一驅(qū)動裝置驅(qū)動所述托板向回運動，回到初始位置。一種機床，其中，包括上述交換工作站。上述技術(shù)方案的有益效果是
I、通過雙層結(jié)構(gòu)使交換工作站可離床身較遠的布置。2、可將機床外觀防護做成全封閉，不必開槽，增強了機床的防水防屑性。3、回轉(zhuǎn)工作臺可完全做回轉(zhuǎn)運動與直線運動，不必考慮與交換工作站的干涉，而影響到加工范圍。


圖I為本發(fā)明一種交換工作站的實施例的縱向剖面視 圖2為本發(fā)明一種交換工作站的實施例的底座與托板的縱向剖面視 圖3為本發(fā)明一種交換工作站的實施例的托板的頂面透視 圖4為本發(fā)明一種交換工作站的實施例的前端面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明一種交換工作站的實施例的工作過程示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不作為本發(fā)明的限定。如圖I、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本發(fā)明一種交換工作站的實施例，包括主體，主體上設(shè)有水平移動的用以固定工件的托盤1，其中，主體包括底座2和于底座上與托盤I同方向移動的托板3，托盤I設(shè)于托板3上；還包括第一驅(qū)動裝置21，第一驅(qū)動裝置21通過第一傳動裝置與托板3連接，并提供托板3移動的驅(qū)動力；還包括第二驅(qū)動裝置31，第二驅(qū)動裝置31通過第二傳動裝置與托盤I連接，并提供托盤I移動的驅(qū)動力，第二傳動裝置與托盤I之間設(shè)有連接部件；還包括第一限位裝置，第一限位裝置設(shè)于底座2與托板3之間，限制托板3的移動行程并檢測托板3相對底座2的位置；還包括第二限位裝置，第二限位裝置 設(shè)于托板3與托盤I之間，限制托盤I的移動行程并檢測托盤I相對托板3的位置；還包括一控制裝置，控制裝置與第一限位裝置、第二限位裝置、第一驅(qū)動裝置21以及第二驅(qū)動裝置31分別連接，控制裝置根據(jù)第一限位裝置檢測到的托板3的位置控制第一驅(qū)動裝置21，并根據(jù)第二限位裝置檢測到的托盤I的位置控制第二驅(qū)動裝置31。如圖5所示，上述技術(shù)方案的工作原理是，通過控制裝置控制第一驅(qū)動裝置21驅(qū)動托板3向床身9方向移動；當托板3運動到設(shè)定位置停止時，控制裝置控制第二驅(qū)動裝置31驅(qū)動托盤I向床身9移動；當托盤I送至回轉(zhuǎn)工作臺91后，控制裝置控制第一驅(qū)動裝置21驅(qū)動托板3向回運動，回到初始位置。通過上述的雙層結(jié)構(gòu)，使交換工作站可以布置于離床身較遠的位置，從而使床身可實現(xiàn)全封閉防護，且回轉(zhuǎn)工作臺的回轉(zhuǎn)也不易受到交換工作站的干涉。于上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，進一步的，還包括輔助支撐裝置92，輔助支撐裝置92設(shè)于機床床身9上，用于支撐托板3。當托板3向床身方向移動時，其前部由于脫離了底座2的支撐加上重力的原因可能出現(xiàn)向下傾斜，這樣可能造成底座2與托板3之間的運動裝置由于受力不平衡而損壞，更嚴重的可能造成托板3翻倒，設(shè)置輔助支撐裝置92可于托板3移動靠近床身9時對托板3前部進行支撐，有效防止上述問題的發(fā)生。于上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，進一步的，第一驅(qū)動裝置21和第二驅(qū)動裝置31均可采用變頻減速電機，第一傳動裝置可主要由設(shè)于底座2上并與第一驅(qū)動裝置21連接的齒輪22和與托板3連接的齒條32組成，齒輪22與齒條32嚙合。通過齒輪22和齒條32的轉(zhuǎn)換，使變頻減速電機產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動力轉(zhuǎn)換為直線的牽引力，從而驅(qū)動托板3于水平方向移動。第二傳動裝置可主要由設(shè)于托板3上并與第二驅(qū)動裝置31連接的主鏈輪33，以及與主鏈輪33和一設(shè)于托板3上的從動鏈輪34嚙合的鏈條35組成，鏈條35通過連接部件與托盤I連接，連接部件可采用多種形式實現(xiàn)，因其均為現(xiàn)有技術(shù)故此處不再贅述。底座2與托板3之間可設(shè)置滾柱直線軌道23，滾柱直線軌道23，既可對托板3實現(xiàn)支撐又可引導(dǎo)托板3的移動方向。托板3和托盤I之間可設(shè)置兩列載重軸承36，載重軸承36可實現(xiàn)對托盤I的支撐和引導(dǎo)。于上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，進一步的，第一限位裝置包括位置檢測部件；位置檢測部件可主要由設(shè)于底座2上沿托板3移動方向分布的多個加減速撞塊24和設(shè)于托板3上的行程開關(guān)37組成，多個加減速撞塊24于托板3移動時依次觸發(fā)行程開關(guān)37已確定托板3的位置，從而供控制裝置對第一驅(qū)動裝置21發(fā)出正反向加速、正反向減速等指令的判斷基準。第一限位裝置包括還可包括最大行程檢測部件；最大行程檢測部件可主要由設(shè)于底座2上托板3移動方向上的一對限位撞塊25和設(shè)于托板3上的行程開關(guān)37組成,一對限位撞塊25于托板3移動到水平方向的兩端最大行程時觸發(fā)行程開關(guān)37以確定托板3到達最大行程，從而提供控制裝置對第一驅(qū)動裝置21發(fā)出正反向啟動和停止等指令的判斷基準。
第一限位裝置包括還可包括限位部件；限位部件主要由設(shè)于底座2上沿托板3移動方向分布的一對防撞塊26和設(shè)于托板3上的防撞支架38組成,一對防撞塊26限制防撞支架38的移動范圍，從而實現(xiàn)限制托板3的移動范圍。如限位撞塊25未能成功觸發(fā)行程開關(guān)37或者行程開關(guān)37發(fā)生故障時，通過限制防撞支架38的防撞塊26可實現(xiàn)阻止托板3繼續(xù)移動，實現(xiàn)防止托板3從底座2上脫出，從而釀成事故。于上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，進一步的，第二限位裝置可主要由沿托盤I移動方向設(shè)于托板3上的多個行程開關(guān)11組成。托盤I移動時依次觸發(fā)多個行程開關(guān)11，從而提供控制裝置對第二驅(qū)動裝置31發(fā)出正反向啟動、正反向加速、正反向減速以及停止等指令的判斷基準。本發(fā)明的實施例中還包括一種交換工作站控制方法，其中，包括上述交換工作站；將工件于托盤上夾裝好；通過控制裝置控制第一驅(qū)動裝置驅(qū)動托板向床身方向移動，此時可令機床的防護門打開；當托板運動到設(shè)定位置時，控制裝置控制第一驅(qū)動裝置停止，并控制第二驅(qū)動裝置驅(qū)動托盤向床身移動；當托盤送至回轉(zhuǎn)工作臺后，控制裝置停止第二驅(qū)動裝置，并控制第一驅(qū)動裝置驅(qū)動托板向回運動，回到初始位置，同時令機床的防護門關(guān)閉。本發(fā)明的實施例中還包括一種機床，其中，包括上述交換工作站。以上所述僅為本發(fā)明較佳的實施例，并非因此限制本發(fā)明的申請專利范圍，所以凡運用本發(fā)明說明書及圖示內(nèi)容所作出的等效結(jié)構(gòu)變化，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員慣用的技術(shù)手段進行替換，均包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種交換工作站，包括主體，所述主體上設(shè)有水平移動的用以固定エ件的托盤，其特征在于，所述主體包括底座和于所述底座上與所述托盤同方向移動的托板，所述托盤設(shè)于所述托板上； 還包括第一驅(qū)動裝置，所述第一驅(qū)動裝置通過第一傳動裝置與所述托板連接，并提供所述托板移動的驅(qū)動カ； 還包括第二驅(qū)動裝置，所述第二驅(qū)動裝置通過第二傳動裝置與所述托盤連接，并提供所述托盤移動的驅(qū)動力，所述第二傳動裝置與所述托盤之間設(shè)有連接部件； 還包括第一限位裝置，所述第一限位裝置設(shè)于所述底座于所與述托板之間，限制所述托板的移動行程并檢測所述托板相對所述底座的位置； 還包括第二限位裝置，所述第二限位裝置設(shè)于所述托板與所述托盤之間，限制所述托盤的移動行程并檢測所述托盤相對所述托板的位置； 還包括ー控制裝置，所述控制裝置與所述第一限位裝置、第二限位裝置、第一驅(qū)動裝置以及第ニ驅(qū)動裝置分別連接，所述控制裝置根據(jù)所述第一限位裝置檢測到的所述托板的位置控制所述第一驅(qū)動裝置，井根據(jù)所述第二限位裝置檢測到的所述托盤的位置控制所述第ニ驅(qū)動裝置。
2.如權(quán)利要求I所述交換工作站，其特征在于，還包括輔助支撐裝置，所述輔助支撐裝置設(shè)于機床床身上，用于支撐所述托板。
3.如權(quán)利要求I所述交換工作站，其特征在于，所述第一驅(qū)動裝置和/或所述第二驅(qū)動裝置為變頻減速電機。
4.如權(quán)利要求I所述交換工作站，其特征在于，所述第一傳動裝置主要由設(shè)于所述底座上并與所述第一驅(qū)動裝置連接的齒輪和與所述托板連接的齒條組成，所述齒輪與所述齒條( 合。
5.如權(quán)利要求I所述交換工作站，其特征在于，所述第二傳動裝置主要由設(shè)于所述托板上并與所述第二驅(qū)動裝置連接的主鏈輪，以及與所述主鏈輪和ー設(shè)于所述托板上的從動鏈輪嚙合的鏈條組成，所述鏈條通過所述連接部件與所述托盤連接。
6.如權(quán)利要求I所述交換工作站，其特征在于，所述第一限位裝置包括位置檢測部件和/或最大行程檢測部件和/或限位部件； 所述位置檢測部件主要由設(shè)于所述底座上沿所述托板移動方向分布的多個加減速撞塊和設(shè)于所述托板上的行程開關(guān)組成，多個所述加減速撞塊于所述托板移動時依次觸發(fā)所述行程開關(guān)已確定所述托板的位置； 所述最大行程檢測部件主要由設(shè)于所述底座上所述托板移動方向上的ー對限位撞塊和設(shè)于所述托板上的行程開關(guān)組成，一對所述限位撞塊于所述托板移動到水平方向的兩端最大行程時觸發(fā)所述行程開關(guān)已確定所述托板到達最大行程； 所述限位部件主要由設(shè)于所述底座上沿所述托板移動方向分布的ー對防撞塊和設(shè)于所述托板上的防撞支架組成，一對所述防撞塊限制所述防撞支架的移動范圍。
7.如權(quán)利要求I所述交換工作站，其特征在于，第二限位裝置主要由沿所述托盤移動方向設(shè)于所述托板上的多個行程開關(guān)組成。
8.一種交換工作站控制方法，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-7中任一所述交換工作站；將エ件于所述托盤上夾裝好；通過所述控制裝置控制所述第一驅(qū)動裝置驅(qū)動所述托板向床身方向移動；當所述托板運動到設(shè)定位置時，所述控制裝置控制所述第一驅(qū)動裝置停止，并控制所述第二驅(qū)動裝置驅(qū)動所述托盤向床身移動；當所述托盤送至回轉(zhuǎn)工作臺后，所述控制裝置停止所述第二驅(qū)動裝置，并控制所述第一驅(qū)動裝置驅(qū)動所述托板向回運動，回到初始位置。
9.ー種機床,其特征在于,包括如權(quán)利要求1-7中任一所述交換工作站。全文摘要
本發(fā)明公開了一種交換工作站及控制方法及機床，其涉及機床附件，包括主體，所述主體上設(shè)有水平移動的用以固定工件的托盤，其中，所述主體包括底座和于所述底座上與所述托盤同方向移動的托板，所述托盤設(shè)于所述托板上。其有益效果為通過雙層結(jié)構(gòu)使交換工作站可離床身較遠的布置，可將機床外觀防護做成全封閉，不必開槽，增強了機床的防水防屑性，回轉(zhuǎn)工作臺可完全做回轉(zhuǎn)運動與直線運動，不必考慮與交換工作站的干涉，而影響到加工范圍。
文檔編號B23Q17/00GK102729058SQ20121024205
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月13日
發(fā)明者于暉, 李強, 袁海兵 申請人:上海三一精機有限公司