專利名稱：帶側向定位的橫梁液壓鎖緊裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及機械設備制造，一種用于立式車銑中心、立式車床、龍門鏜銑中心等橫梁升降的定位鎖緊裝置。
背景技術：
目前，應用于立式車銑中心、立式車床、龍門鏜銑中心等龍門框架的加工設備的橫梁部件大致有兩種形式，第一種是橫梁固定式結構，即橫梁把合在立柱上，不能升降，機床沒有W軸。另一種是橫梁可沿兩個立柱導軌上下升降，在某一位置需要橫梁固定時，利用油缸將橫梁鎖緊在立柱上。油缸由兩路液壓油控制，一路為油缸鎖緊，一路為油缸松開，需要橫梁上下移動時，油缸松開，需要橫梁固定時，油缸鎖緊。這兩種結構各有利弊，第一種橫梁固定式的結構，易于裝配，調整精度容易，但機 床加工高度受到限制。另一種橫梁可在立柱導軌任意位置固定，加工高度范圍大，但橫梁固定時側導軌方向定位不準，橫梁易造成傾斜現象，且液壓鎖緊油缸由兩路液壓油控制，使機床液壓系統始終處于工作狀態。
發明內容
本發明的目的是提供一種帶側向定位的橫梁液壓鎖緊裝置，來解決以往橫梁固定時側向定位不準的問題，且機床液壓系統不必持續工作狀態。帶側向定位的橫梁液壓鎖緊裝置，包括9個液壓鎖緊器及其不同結構輔件，本數控系統電源模塊連接在機床電柜內部的交流母線上，其特征在于其中8個垂直鎖緊器及結構相同的輔件安裝在橫梁上，位置分別對應于兩立柱導軌兩側，用于將橫梁垂直定位鎖緊，第九個是側向鎖緊器，用不同輔件安裝在右立柱凸棱面上，用于橫梁與右立柱凸棱面側向定位鎖緊，防止橫梁的傾斜；所有液壓鎖緊器由一路液壓管路控制，液壓系統給鎖緊器泵供液壓油使鎖緊器松開，保證橫梁上下移動；當橫梁在立柱導軌上固定好后，收回鎖緊器油泵中的油，液壓鎖緊器自動鎖緊；電源模塊通過直流母線和設備控制總線連接橫梁左、右軸各數控系統功率模塊，以提供驅動電壓及硬件識別；左、右立柱橫梁升降電機電源線分別連接在各功率模塊的輸出口，橫梁升降電機編碼器和橫梁升降光柵尺分別連接在各編碼器接口上；數控系統電機軸功率模塊通過電機編碼器處置設置在立柱上的左軸光柵尺、右軸光柵尺反饋位置信號，實施對電機的全閉環控制；液壓系統橫梁鎖緊松開泵的空氣開關、數控系統PLC通過變壓器和穩壓電源均連接在機床電柜內部交流母線排上，橫梁鎖緊松開閥及相應壓力檢測開關接在數控系統PLC上，由PLC程序控制液壓系統中配置的泵、開關接通與斷開動作，實現對液壓系統的控制。本液壓鎖緊裝置的顯著特點在于I、整套鎖緊裝置由若干個液壓鎖緊器組成，布置合理，鎖緊力分配均勻，且鎖緊力大，每個鎖緊器鎖緊壓力達120KN。2、本鎖緊裝置帶一個橫梁側向鎖緊器，增加了橫梁與立柱的緊固阻尼，保證了橫梁鎖緊時的側向定位，防止了橫梁的傾斜，提高了定位精度。3、本鎖緊裝置的每個鎖緊器只配置一路液壓油供油管路，使機床電控系統對液壓系統的控制簡單。
圖I為帶側向定位的橫梁液壓鎖緊裝置整體布置圖；圖2為橫梁垂直鎖緊器安裝在立柱上的結構圖；圖3為側向鎖緊器安裝在主導軌中部的結構圖；圖4為圖3中定位板部位的俯視圖；圖5為橫梁鎖緊電氣原理圖； 圖6A、圖6B為機床對旋轉軸、升降軸作業控制程序框圖。
具體實施例方式如圖I所示，帶側向定位的橫梁液壓鎖緊裝置，由相同的9個液壓鎖緊器組成，本數控系統電源模塊連接在機床電柜內部的交流母線上，其特征在于液壓鎖緊器安裝在立柱和橫梁上時所用輔件不同，其中8個垂直鎖緊器I安裝在橫梁上，其位置相對于機床龍門框架立柱的兩側，各四個垂直鎖緊器I用螺栓分別與橫梁把合；第九個液壓鎖緊器即側向鎖緊器2是用不同輔件安裝在右立柱凸棱面上，(右立柱凸棱面部位作業時作為主導軌)，用于橫梁與右立柱的主導軌部位側向定位鎖緊，應用在垂直于立柱4，橫梁鎖緊時起側向定位作用。側向鎖緊器2位于主導軌側上、下垂直鎖緊器I之間。如圖2所示，為垂直鎖緊器I安裝在橫梁3上的結構，橫梁3鎖緊時壓緊在立柱導軌4的后面。在垂直鎖緊器I中，鎖緊器油缸6通過4個緊固螺釘9安裝在鎖緊支架7內，鎖緊支架7通過兩個雙頭螺柱10安裝在橫梁3上，通過緊固螺母5把合擰緊。半圓柱形的銅制鎖緊壓板11通過連接板12安裝在鎖緊支架7上，工作時，通過連接板12上的通道，將導軌潤滑油灌注到銅制鎖緊壓板與立柱導軌之間。當橫梁3固定時，鎖緊器油缸6頂在安裝在橫梁上的螺母8上，緊固鎖緊支架7的雙頭螺柱10處此時起到的是杠桿支點的作用，將鎖緊器油缸6的頂緊力反向傳遞到鎖緊壓板11，從而把橫梁3鎖緊。如圖3-4所示，為橫梁側向定位鎖緊器2安裝在右立柱4b凸棱面上，其中，側向鎖緊油缸14安裝在側向鎖緊支架13上并通過緊固螺釘把合擰緊。通過一對連接板17，將側向鎖緊支架13與定位板16連接起來。螺釘15擰緊在定位板16中間的螺紋孔內。本液壓鎖緊裝置的鎖緊器只配置一路液壓油供油管路，只是在右立柱上分支管供給側向鎖緊油缸14，所有液壓鎖緊器共同由數控系統PLC程序對液壓供油管路實施一致控制每次進油即是將鎖緊器液壓泵松開、由液壓油推動橫梁沿立柱導軌做上下移動，當橫梁需要在立柱導軌上固定時，液壓系統將液壓油注入鎖緊器油缸6，垂直鎖緊器I的油缸14活塞頂緊在螺釘15上，螺釘15的螺紋端擰緊定位板16上，使定位板16另一面頂緊在立柱側面，在側面精確定位，然后液壓系統收油，使液壓油退出鎖緊器油缸，所有鎖緊器固定，將橫梁3鎖緊，此后液壓系統停止工作。當橫梁3需要再移動時，機床控制系統通過液壓系統將液壓油注入鎖緊器油缸6，油缸活塞回收，頂緊力消失，此時銅制鎖緊壓板11松開，使橫梁上下移動的W軸加載使能,重復上述動作。
給本發明的橫梁液壓鎖緊裝置配置的電路見圖5所示，用戶電網采用TN-C方式供電系統，機床電柜內部交流母線直接接在用戶電網上。數控系統電源模塊連接在電柜內部的交流母線上。數控系統左、右軸電機功率模塊和電源模塊通過直流母線、設備總線相連，以提供驅動電壓及硬件識別作業電源。橫梁升降左軸電機、右軸電機的連接與控制方式相同。左、右兩個立柱的橫梁升降電機電源線分別連接在左軸、右軸功率模塊的輸出口。左、右軸電機動力線內包含各自電機抱閘線。橫梁升降電機編碼器和橫梁升降光柵尺分別連接在左、右軸電機數控系統功率模塊的編碼器接口上。數控系統電機功率模塊通過電機編碼器處置設置在立柱上的左軸光柵尺、右軸光柵尺反饋位置信號，實施對電機的全閉環控制。在電柜內部交流母線排上，連接液壓系統橫梁鎖緊松開泵的空氣開關。橫梁鎖緊松開閥及相應壓力檢測開關接在數控系統PLC上，由PLC程序控制液壓系統中配置的泵、開關接通與斷開動作，實現對液壓系統的控制。數控系統PLC的電源通過穩壓電源、變壓器和機床母線連接電源模塊，并與橫梁液壓泵相連接。數控系統PLC按機床內置程序啟動，見圖6A、6B，橫梁接收到移動指令時，橫梁液壓泵啟動。確認液壓系統壓力正常后，橫梁橫向、縱向的松開閥打開，橫梁橫向、縱向的壓板打開，PLC程序控制系統監測松開壓力。確認壓力到達后，使橫梁上下移動的W軸加載使能，電機抱閘打開，W軸可以移動。W軸停止移動后，橫梁橫向壓板鎖緊，延時5秒后，橫梁縱向壓板鎖緊，電機抱閘抱死，W軸使能去掉，完成橫梁定位。 綜上所述，本發明應用于立式車銑中心、立式車床、龍門鏜銑中心等龍門框架的橫梁側向定位鎖緊裝置，布置合理，鎖緊力大，安全可靠，加工及安裝簡單，使機床的幾何精度更容易保證，大大提高了生產效率。
權利要求
1.帶側向定位的橫梁液壓鎖緊裝置，包括9個液壓鎖緊器及其不同結構輔件，本數控系統電源模塊連接在機床電柜內部的交流母線上，其特征在于其中8個垂直鎖緊器及結構相同的輔件安裝在橫梁上，位置分別對應于兩立柱導軌兩側，用于將橫梁垂直定位鎖緊，第九個是側向鎖緊器，用不同輔件安裝在右立柱凸棱面上，用于橫梁與右立柱凸棱面側向定位鎖緊，所有液壓鎖緊器由一路液壓管路控制，液壓系統給鎖緊器泵供液壓油使鎖緊器松開，保證橫梁上下移動；當橫梁在立柱導軌上固定好后，收回鎖緊器油泵中的油，液壓鎖緊器自動鎖緊。
2.根據權利要求I所述的帶側向定位的橫梁液壓鎖緊裝置，其特征在于在垂直鎖緊器⑴中，鎖緊器油缸(6)通過4個緊固螺釘(9)安裝在鎖緊支架(7)內，鎖緊支架(7)通過兩個雙頭螺柱(10)安裝在橫梁(3)上，通過緊固螺母(5)把合擰緊，半圓柱形的銅制鎖緊壓板(11)通過連接板(12)安裝在鎖緊支架(7)上；當橫梁(3)固定時，鎖緊器油缸(6)頂在安裝在橫梁上的螺母(8)上，緊固鎖緊支架(7)的雙頭螺柱(10)處此時起到的是杠桿支點的作用，將鎖緊器油缸(6)的頂緊力反向傳遞到鎖緊壓板(11)，從而把橫梁(3)鎖緊。
3.根據權利要求I所述的帶側向定位的橫梁液壓鎖緊裝置，其特征在于一路液壓管路在右立柱處分支管給側向鎖緊油缸(14)，側向鎖緊油缸(14)安裝在側向鎖緊支架(13)上并通過緊固螺釘把合擰緊，通過一對連接板(17)，將側向鎖緊支架(13)與定位板(16)連接起來，螺釘(15)擰緊在定位板(16)中間的螺紋孔內。
4.根據權利要求I所述的帶側向定位的橫梁液壓鎖緊裝置，其特征在于電源模塊通過直流母線和設備控制總線連接橫梁左、右軸各數控系統功率模塊，以提供驅動電壓及硬件識別；左、右立柱橫梁升降電機電源線分別連接在各功率模塊的輸出口，橫梁升降電機編碼器和橫梁升降光柵尺分別連接在各編碼器接口上；數控系統電機軸功率模塊通過電機編碼器處置設置在立柱上的左軸光柵尺、右軸光柵尺反饋位置信號，實施對橫梁升降電機的全閉環控制；液壓系統橫梁鎖緊松開泵的空氣開關、數控系統PLC通過變壓器和穩壓電源均連接在機床電柜內部交流母線排上，橫梁鎖緊松開閥及相應壓力檢測開關接在數控系統PLC上，由PLC程序控制液壓系統中配置的泵、開關接通與斷開動作，實現對液壓系統的控制。
全文摘要
帶側向定位的橫梁液壓鎖緊裝置，9個液壓鎖緊器采用不同結構輔件，數控系統電源模塊連接在機床電柜內部的交流母線上，其特征在于其中8個垂直鎖緊器及結構相同的輔件安裝在橫梁上，位置對應于兩立柱導軌兩側，用于將橫梁垂直定位鎖緊，第九個是側向鎖緊器，用不同前述輔件安裝在右立柱凸棱面上，用于橫梁與右立柱凸棱面側向定位鎖緊，防止橫梁的傾斜；所有液壓鎖緊器由一路液壓管路控制，液壓系統給鎖緊器泵供液壓油使鎖緊器松開，保證橫梁上下移動；當橫梁在立柱導軌上固定好后，收回鎖緊器油泵中的油，液壓鎖緊器自動鎖緊；只配置一路液壓油供油管路，只是在右立柱上分支管供給側向鎖緊油缸，控制簡單,鎖緊力分配均勻，每個鎖緊器鎖緊壓力達120kN。
文檔編號B23Q11/00GK102922308SQ20121044902
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月9日 優先權日2012年11月9日
發明者賀鑫元, 金曉紅, 喻鵬, 黃國田, 周肇元, 林鵬, 孫繼強 申請人:中捷機床有限公司