CN111805248A - 一种面向现场加工机床的固定、自动调平装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面向现场加工机床的固定、自动调平装置，包括电磁板、激光接收器、托板、机电一体调平结构和液压缸，所述电磁板的上方左右两侧均安装有支板，且支板的外侧上方设置有承载板，所述承载板的正面均开设有通孔，所述激光接收器安装于右侧通孔的内部安装有，且左侧通孔的内部安置有激光发射器，所述托板安装于承载板的上方，且托板的上方左右两侧均连接有固定螺栓，所述激光接收器和激光发射器的后侧均安装有回转结构，且回转结构的后侧连接有收缩结构。本发明着眼于现场加工中机床固定问题，采用电磁板的电磁吸力技术固定现场加工机床，解决了因焊接固定机床带来的对现场破坏、装拆不便的问题，间接地提高了加工作业效率。

Description

一种面向现场加工机床的固定、自动调平装置

技术领域

本发明涉及现场加工技术领域，具体为一种面向现场加工机床的固定、自动调平装置。

背景技术

许多大型零件，由于体积较大、重量较重、难于运输或者难于拆卸，无法将它们安装在普通机床上加工，而需要把机器安装在零件上来加工这些零件，这些现场加工机床，例如现场加工平面铣床在工作过程中必须要将自身固定于现场，并且要将床身(或者铣刀)调整至与被加工面平行方可进行加工。

目前传统的固定方法是将机床床身底座焊接在被加工件的附近，调平方法是靠人工借助外部测量仪器，调整调高螺栓来对机床调平，这种固定调平方法费时费力，且存在通常难以达到较高的加工精度的问题，为此，我们提出一种实用性更高的面向现场加工机床的固定、自动调平装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面向现场加工机床的固定、自动调平装置，解决了现有的目前传统的固定方法是将机床床身底座焊接在被加工件的附近，调平方法是靠人工借助外部测量仪器，调整调高螺栓来对机床调平，这种固定调平方法费时费力，且存在通常难以达到较高的加工精度的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种面向现场加工机床的固定、自动调平装置，包括电磁板、激光接收器、托板、机电一体调平结构和液压缸，所述电磁板的上方左右两侧均安装有支板，且支板的外侧上方设置有承载板，所述承载板的正面均开设有通孔，所述激光接收器安装于右侧通孔的内部安装有，且左侧通孔的内部安置有激光发射器，所述托板安装于承载板的上方，且托板的上方左右两侧均连接有固定螺栓，所述激光接收器和激光发射器的后侧均安装有回转结构，且回转结构的后侧连接有收缩结构。

优选的，所述支板的上方固定有固定块，且固定块的左侧安置有凸块，所述固定块的左侧外壁开设有凹槽，且凹槽与凸块之间的尺寸相吻合。

优选的，所述机电一体调平结构安装于支板与托板之间的连接处，且机电一体调平结构包括直流力矩伺服电机、直杆、滚珠基座和撑杆，且直流力矩伺服电机的上方安装有直杆，所述直杆的外侧连接有滚珠基座，且滚珠基座的外侧上方固定有撑杆。

优选的，所述机电一体调平结构关于托板的竖直中心线左右对称分布，所述直杆的外表面和滚珠基座的内表面均开设有螺纹，且直杆与滚珠基座之间的螺纹尺寸相吻合，并且直流力矩伺服电机通过联轴器与直杆之间构成转动结构。

优选的，所述液压缸固定于支板与托板之间的连接处，且液压缸的数量设置为4个，并且液压缸之间呈四边形点阵型分布，所述液压缸的内侧中间位置安置有液压油箱，且液压油箱与液压缸的连接处设置有液压执行回路结构。

优选的，所述液压执行回路结构包括压力继电器、双向液压锁、三位四通电磁转向阀和液压泵，且压力继电器的下方设置有双向液压锁，并且双向液压锁的下方安装有三位四通电磁转向阀，同时三位四通电磁转向阀的下方通过管道连通有液压泵。

优选的，所述收缩结构包括微型伺服电机、丝杆、滚珠和活动杆，且微型伺服电机的前端连接有丝杆，所述丝杆的外侧螺纹连接有滚珠，且滚珠的外侧安装有活动杆。

优选的，所述微型伺服电机通过联轴器与丝杆之间构成转动结构，且丝杆与滚珠之间的连接方式为螺纹连接，并且微型伺服电机与承载板之间的连接方式为固定连接。

优选的，所述回转结构包括转板和转杆，且转板的前侧安装有转杆，并且转杆与转板之间紧密贴合，且转杆与转板之间构成转动结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1.本发明着眼于现场加工中机床固定问题，充分考虑其装拆方便、吸附强度等一系列问题，采用电磁板的电磁吸力技术固定现场加工机床，解决了因焊接固定机床带来的对现场破坏、装拆不便的问题，间接地提高了加工作业效率；

2.本发明设置机电一体调平结构通过将直杆和滚珠基座之间的配合，将直流力矩伺服电机的旋转运动转化为直线运动，从而实现可以带动托板进行上下移动，进行调高调平操作，不仅结构精巧，调节精度高，还大大节省了调平调高操作的时间，使得整个装置在使用过程中更加省时省力；

3.本发明设置液压缸、液压执行回路结构和液压油箱组成机电液一体调平结构，并且托板下方设置了四个液压缸，使得整个装置的稳定性更好，不会发生侧翻，同时设置右侧两个液压缸之间并联，从而降低一个液压缸的自由度，发挥了四个液压缸稳定性更好的优势，又降低了控制难度，通过液压执行回路结构的智能控制，大大提高了整个调平装置的精准性；

4.本发明设置收缩结构借鉴机电一体调平结构的原理，以便于将微型伺服电机的旋转运动转化为活动杆的直线运动，从而实现可以带着激光发射器或是激光接收器在通孔内部伸缩，以便于在不需要使用激光发射器或是激光接收器时，将其收纳在承载板内部，从而减少激光发射器或是激光接收器的损伤，有利于延长其使用寿命；

5.本发明设置回转结构中的转板和转杆之间虽然贴合紧密，但是可以相互转动，以便于使用者根据使用需要可以调整激光发射器或是激光接收器的角度，使其使用更加方便，采用自动激光测量技术，高水平自动测量，提高了现场加工精度，解决了人工测量而带来的二次加工误差。

附图说明

图1为本发明机电调平结构与支板和托板安装正视外观结构示意图；

图2为本发明机电调平结构与支板和托板安装正视截面局部结构示意图；

图3为本发明支板与承载板安装俯视截面局部结构示意图；

图4为本发明收缩结构与回转结构安装俯视截面结构示意图；

图5为本发明激光接收器与激光发射器测量原理示意图；

图6为本发明液压缸与支板和托板安装正视外观结构示意图；

图7为本发明液压执行回路结构内部流程示意图；

图8为本发明操控仪内部模块示意图。

图中：1、电磁板；2、支板；3、承载板；4、通孔；5、激光接收器；6、激光发射器；7、托板；8、固定螺栓；9、固定块；10、凸块；11、机电一体调平结构；1101、直流力矩伺服电机；1102、直杆；1103、滚珠基座；1104、撑杆；12、液压缸；13、液压执行回路结构；1301、压力继电器；1302、双向液压锁；1303、三位四通电磁转向阀；1304、液压泵；14、液压油箱；15、收缩结构；1501、微型伺服电机；1502、丝杆；1503、滚珠；1504、活动杆；16、回转结构；1601、转板；1602、转杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1-5和图8，一种面向现场加工机床的固定、自动调平装置，包括电磁板1、支板2、承载板3、通孔4、激光接收器5、激光发射器6、托板7、固定螺栓8、固定块9、凸块10、机电一体调平结构11、直流力矩伺服电机1101、直杆1102、滚珠基座1103、撑杆1104、液压缸12、液压执行回路结构13、压力继电器1301、双向液压锁1302、三位四通电磁转向阀1303、液压泵1304、液压油箱14、收缩结构15、微型伺服电机1501、丝杆1502、滚珠1503、活动杆1504、回转结构16、转板1601和转杆1602，电磁板1的上方左右两侧均安装有支板2，且支板2的外侧上方设置有承载板3，承载板3的正面均开设有通孔4，激光接收器5安装于右侧通孔4的内部安装有，且左侧通孔4的内部安置有激光发射器6，托板7安装于承载板3的上方，且托板7的上方左右两侧均连接有固定螺栓8，激光接收器5和激光发射器6的后侧均安装有回转结构16，且回转结构16的后侧连接有收缩结构15，本发明着眼于现场加工中机床固定问题，充分考虑其装拆方便、吸附强度等一系列问题，采用电磁板1的电磁吸力技术固定现场加工机床，解决了因焊接固定机床带来的对现场破坏、装拆不便的问题，间接地提高了加工作业效率；

支板2的上方固定有固定块9，且固定块9的左侧安置有凸块10，固定块9的左侧外壁开设有凹槽，且凹槽与凸块10之间的尺寸相吻合，设置支板2与承载板3之间通过固定块9与凸块10的过渡配合，避免了调高过程承载板3因自身重力而产生下滑影响调高调平精度的问题，并且可以有效对支板2与承载板3进行限位，防止其发生侧向偏移，进一步提高整个调平装置的精准性，机电一体调平结构11安装于支板2与托板7之间的连接处，且机电一体调平结构11包括直流力矩伺服电机1101、直杆1102、滚珠基座1103和撑杆1104，且直流力矩伺服电机1101的上方安装有直杆1102，直杆1102的外侧连接有滚珠基座1103，且滚珠基座1103的外侧上方固定有撑杆1104，机电一体调平结构11关于托板7的竖直中心线左右对称分布，直杆1102的外表面和滚珠基座1103的内表面均开设有螺纹，且直杆1102与滚珠基座1103之间的螺纹尺寸相吻合，并且直流力矩伺服电机1101通过联轴器与直杆1102之间构成转动结构，设置机电一体调平结构11通过将直杆1102和滚珠基座1103之间的配合，将直流力矩伺服电机1101的旋转运动转化为直线运动，从而实现可以带动托板7进行上下移动，进行调高调平操作，不仅结构精巧，调节精度高，还大大节省了调平调高操作的时间，使得整个装置在使用过程中更加省时省力；

收缩结构15包括微型伺服电机1501、丝杆1502、滚珠1503和活动杆1504，且微型伺服电机1501的前端连接有丝杆1502，丝杆1502的外侧螺纹连接有滚珠1503，且滚珠1503的外侧安装有活动杆1504，微型伺服电机1501通过联轴器与丝杆1502之间构成转动结构，且丝杆1502与滚珠1503之间的连接方式为螺纹连接，并且微型伺服电机1501与承载板3之间的连接方式为固定连接，设置收缩结构15借鉴机电一体调平结构11的原理，以便于将微型伺服电机1501的旋转运动转化为活动杆1504的直线运动，从而实现可以带着激光发射器6或是激光接收器5在通孔4内部伸缩，以便于在不需要使用激光发射器6或是激光接收器5时，将其收纳在承载板3内部，从而减少激光发射器6或是激光接收器5的损伤，有利于延长其使用寿命，回转结构16包括转板1601和转杆1602，且转板1601的前侧安装有转杆1602，并且转杆1602与转板1601之间紧密贴合，且转杆1602与转板1601之间构成转动结构，设置回转结构16中的转板1601和转杆1602之间虽然贴合紧密，但是可以相互转动，以便于使用者根据使用需要可以调整激光发射器6或是激光接收器5的角度，使其使用更加方便。

实施例二

请参阅图4-8，一种面向现场加工机床的固定、自动调平装置，包括电磁板1、支板2、承载板3、通孔4、激光接收器5、激光发射器6、托板7、固定螺栓8、固定块9、凸块10、机电一体调平结构11、直流力矩伺服电机1101、直杆1102、滚珠基座1103、撑杆1104、液压缸12、液压执行回路结构13、压力继电器1301、双向液压锁1302、三位四通电磁转向阀1303、液压泵1304、液压油箱14、收缩结构15、微型伺服电机1501、丝杆1502、滚珠1503、活动杆1504、回转结构16、转板1601和转杆1602，电磁板1的上方左右两侧均安装有支板2，且支板2的外侧上方设置有承载板3，承载板3的正面均开设有通孔4，激光接收器5安装于右侧通孔4的内部安装有，且左侧通孔4的内部安置有激光发射器6，托板7安装于承载板3的上方，且托板7的上方左右两侧均连接有固定螺栓8，激光接收器5和激光发射器6的后侧均安装有回转结构16，且回转结构16的后侧连接有收缩结构15，本发明着眼于现场加工中机床固定问题，充分考虑其装拆方便、吸附强度等一系列问题，采用电磁板1的电磁吸力技术固定现场加工机床，解决了因焊接固定机床带来的对现场破坏、装拆不便的问题，间接地提高了加工作业效率；

支板2的上方固定有固定块9，且固定块9的左侧安置有凸块10，固定块9的左侧外壁开设有凹槽，且凹槽与凸块10之间的尺寸相吻合，设置支板2与承载板3之间通过固定块9与凸块10的过渡配合，避免了调高过程承载板3因自身重力而产生下滑影响调高调平精度的问题，并且可以有效对支板2与承载板3进行限位，防止其发生侧向偏移，进一步提高整个调平装置的精准性，液压缸12固定于支板2与托板7之间的连接处，且液压缸12的数量设置为4个，并且液压缸12之间呈四边形点阵型分布，液压缸12的内侧中间位置安置有液压油箱14，且液压油箱14与液压缸12的连接处设置有液压执行回路结构13，液压执行回路结构13包括压力继电器1301、双向液压锁1302、三位四通电磁转向阀1303和液压泵1304，且压力继电器1301的下方设置有双向液压锁1302，并且双向液压锁1302的下方安装有三位四通电磁转向阀1303，同时三位四通电磁转向阀1303的下方通过管道连通有液压泵1304，设置液压缸12、液压执行回路结构13和液压油箱14组成机电液一体调平结构，并且托板7下方设置了四个液压缸12，使得整个装置的稳定性更好，不会发生侧翻，同时设置右侧两个液压缸12之间并联，从而降低一个液压缸12的自由度，发挥了四个液压缸12稳定性更好的优势，又降低了控制难度，通过液压执行回路结构13的智能控制，大大提高了整个调平装置的精准性；

收缩结构15包括微型伺服电机1501、丝杆1502、滚珠1503和活动杆1504，且微型伺服电机1501的前端连接有丝杆1502，丝杆1502的外侧螺纹连接有滚珠1503，且滚珠1503的外侧安装有活动杆1504，微型伺服电机1501通过联轴器与丝杆1502之间构成转动结构，且丝杆1502与滚珠1503之间的连接方式为螺纹连接，并且微型伺服电机1501与承载板3之间的连接方式为固定连接，设置收缩结构15借鉴机电一体调平结构11的原理，以便于将微型伺服电机1501的旋转运动转化为活动杆1504的直线运动，从而实现可以带着激光发射器6或是激光接收器5在通孔4内部伸缩，以便于在不需要使用激光发射器6或是激光接收器5时，将其收纳在承载板3内部，从而减少激光发射器6或是激光接收器5的损伤，有利于延长其使用寿命，回转结构16包括转板1601和转杆1602，且转板1601的前侧安装有转杆1602，并且转杆1602与转板1601之间紧密贴合，且转杆1602与转板1601之间构成转动结构，设置回转结构16中的转板1601和转杆1602之间虽然贴合紧密，但是可以相互转动，以便于使用者根据使用需要可以调整激光发射器6或是激光接收器5的角度，使其使用更加方便。

工作原理：对于这类的面向现场加工机床的固定、自动调平装置，先通过电磁板1将整个装置吸附在被夹工件旁的金属件上，然后将机床轨道板固定在托板7上，然后通过外接的操控仪对整个装置进行固定，操控仪通过无线通讯模块和控制器模块的配合可以远程控制机电一体调平结构11和机电液一体调平结构中的液压执行回路结构13工作，先启动收缩结构15中的微型伺服电机1501，微型伺服电机1501工作转动带动丝杆1502旋转，使得滚珠1503带动活动杆1504向外伸出，活动杆1504通过回转结构16带动激光接收器5和激光发射器6伸出通孔4，然后转动转杆1602，转杆1602与转板1601之间发生转动，可以调整激光接收器5和激光发射器6的角度，激光接收器5实时接收激光发射器6的信号，并根据受光位置将激光信号转化为代表高度值变化的电信号，经过调制解调后经无线通讯传输到操控仪上，并在操控仪显示屏上模拟受光位置，控制器模块进行分析处理，然后控制液压执行回路结构13或者机电一体调平结构11工作，对托板7进行调高调平，其中液压执行回路结构13由4个液压缸12、3个压力继电器1301、3个双向液压锁1302和3个三位四通电磁转向阀1303组成，其中压力继电器1301又用来检测液压缸12状态，当油压达到压力继电器1301设定值后会给控制器传送开关信号，双向液压锁1302用来保持液压缸12伸出后的位置，三位四通电磁转向阀1303用来控制液流流动方向从而控制液压缸12的动作，而机电一体调平结构11的工作过程可以参考收缩结构15的原理，就这样完成整个面向现场加工机床的固定、自动调平装置的使用过程。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种面向现场加工机床的固定、自动调平装置，包括电磁板(1)、激光接收器(5)、托板(7)、机电一体调平结构(11)和液压缸(12)，其特征在于：所述电磁板(1)的上方左右两侧均安装有支板(2)，且支板(2)的外侧上方设置有承载板(3)，所述承载板(3)的正面均开设有通孔(4)，所述激光接收器(5)安装于右侧通孔(4)的内部安装有，且左侧通孔(4)的内部安置有激光发射器(6)，所述托板(7)安装于承载板(3)的上方，且托板(7)的上方左右两侧均连接有固定螺栓(8)，所述激光接收器(5)和激光发射器(6)的后侧均安装有回转结构(16)，且回转结构(16)的后侧连接有收缩结构(15)。

2.根据权利要求1所述的一种面向现场加工机床的固定、自动调平装置，其特征在于：所述支板(2)的上方固定有固定块(9)，且固定块(9)的左侧安置有凸块(10)，所述固定块(9)的左侧外壁开设有凹槽，且凹槽与凸块(10)之间的尺寸相吻合。

3.根据权利要求1所述的一种面向现场加工机床的固定、自动调平装置，其特征在于：所述机电一体调平结构(11)安装于支板(2)与托板(7)之间的连接处，且机电一体调平结构(11)包括直流力矩伺服电机(1101)、直杆(1102)、滚珠基座(1103)和撑杆(1104)，且直流力矩伺服电机(1101)的上方安装有直杆(1102)，所述直杆(1102)的外侧连接有滚珠基座(1103)，且滚珠基座(1103)的外侧上方固定有撑杆(1104)。

4.根据权利要求3所述的一种面向现场加工机床的固定、自动调平装置，其特征在于：所述机电一体调平结构(11)关于托板(7)的竖直中心线左右对称分布，所述直杆(1102)的外表面和滚珠基座(1103)的内表面均开设有螺纹，且直杆(1102)与滚珠基座(1103)之间的螺纹尺寸相吻合，并且直流力矩伺服电机(1101)通过联轴器与直杆(1102)之间构成转动结构。

5.根据权利要求1所述的一种面向现场加工机床的固定、自动调平装置，其特征在于：所述液压缸(12)固定于支板(2)与托板(7)之间的连接处，且液压缸(12)的数量设置为4个，并且液压缸(12)之间呈四边形点阵型分布，所述液压缸(12)的内侧中间位置安置有液压油箱(14)，且液压油箱(14)与液压缸(12)的连接处设置有液压执行回路结构(13)。

6.根据权利要求5所述的一种面向现场加工机床的固定、自动调平装置，其特征在于：所述液压执行回路结构(13)包括压力继电器(1301)、双向液压锁(1302)、三位四通电磁转向阀(1303)和液压泵(1304)，且压力继电器(1301)的下方设置有双向液压锁(1302)，并且双向液压锁(1302)的下方安装有三位四通电磁转向阀(1303)，同时三位四通电磁转向阀(1303)的下方通过管道连通有液压泵(1304)。

7.根据权利要求1所述的一种面向现场加工机床的固定、自动调平装置，其特征在于：所述收缩结构(15)包括微型伺服电机(1501)、丝杆(1502)、滚珠(1503)和活动杆(1504)，且微型伺服电机(1501)的前端连接有丝杆(1502)，所述丝杆(1502)的外侧螺纹连接有滚珠(1503)，且滚珠(1503)的外侧安装有活动杆(1504)。

8.根据权利要求7所述的一种面向现场加工机床的固定、自动调平装置，其特征在于：所述微型伺服电机(1501)通过联轴器与丝杆(1502)之间构成转动结构，且丝杆(1502)与滚珠(1503)之间的连接方式为螺纹连接，并且微型伺服电机(1501)与承载板(3)之间的连接方式为固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种面向现场加工机床的固定、自动调平装置，其特征在于：所述回转结构(16)包括转板(1601)和转杆(1602)，且转板(1601)的前侧安装有转杆(1602)，并且转杆(1602)与转板(1601)之间紧密贴合，且转杆(1602)与转板(1601)之间构成转动结构。

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