一种一体式立柱及具有其的天车龙门的制作方法

1.本发明涉及精加工技术领域，具体是涉及一种一体式立柱,本发明还涉及一种具有一体式立柱的天车龙门。


背景技术：

2.天车龙门机床采用的是工作台不动、移动横梁移动的高架桥式结构，立柱及左右水平底座作为整台机床的基础，必须确保足够的刚性，才可以支撑得住移动横梁组件的高速运动，并要保证轴向的动态精度及高速响应的要求。现有天车龙门机床的立柱大多为分体结构，根据行程的不同，在左右两侧分别安放若干个独立的立柱，并在立柱上方固定左右水平底座，移动横梁组件在上面做轴向运动。
3.中国专利申请号“cn201620762643.4”公开了一种钻铣加工中心的立柱改良结构，包括立柱本体，所述立柱本体至少具有一个正面和两个与所述正面邻接的侧面，在所述立柱本体的正面上设置有滑轨；在所述立柱本体的顶部设置有传动部位螺钉，所述传动部位螺钉平行于丝杆轴线安装在所述立柱本体的顶部上，使传动部位螺钉受压力而不受剪切力，稳定性好，强度高，不易变形。
4.但是分体式的立柱结构，立柱与立柱之间都是独立的个体，仅仅通过固定螺钉将水平底座与若干个立柱连接到一起，结合的截面积小，连接刚性差，移动横梁在水平底座上高速移动时，很可能会造成水平底座的俯仰变化，进而影响轴向的动态精度；
5.另外，在安装立柱时，需要准确的定位好每个立柱的位置，还需要调整每个立柱的水平。如果立柱摆放有偏差，水平底座将无法和立柱进行准确的连接，只能反复的对立柱的位置进行调整，并且每次调整后都需要再调一次单个立柱的水平，给装配人员增加了作业的难度；
6.而且，为了调整水平底座的水平，水平底座与立柱连接处还必须设计有调整垫块，调整机构也更加复杂化，也意味着增加了装配作业选择的难度。


技术实现要素：

7.一、要解决的技术问题
8.本发明是针对现有技术所存在的上述缺陷，提供一种一体式立柱及具有其的天车龙门，本技术方案解决了现有技术中天车龙门机床采用分体式立柱导致机床整体刚性不足产生的形变引起的动态精度误差，以及分体式立柱不易安装和调节的技术问题。
9.二、技术方案
10.为解决上述技术问题，本发明提供一种一体式立柱，包括，水平底座，水平底座的下方设置有支撑立柱，水平底座与支撑立柱为一体式合并连接，支撑立柱等间距分布在水平底座下方，支撑立柱的下方设置有调平机构，调平机构用于对水平底座进行调平。
11.优选的，相邻两个支撑立柱之间设置有底部连接块，底部连接块连接支撑立柱的底部，底部连接块与支撑立柱为一体式合并连接，底部连接块用于保证支撑立柱之间的有
效连接。
12.优选的，水平底座与支撑立柱的连接部位设置有受力结构，受力结构在相邻两个支撑立柱之间形成拱形结构，受力结构用于增强水平底座的受力能力，水平底座的两端底部也设置有受力结构。
13.优选的，调平机构包括有螺栓安装腔，螺栓安装腔均匀分布在支撑立柱和底部连接块的底部两侧，螺栓安装腔的开口朝向外侧设置，螺栓安装腔内螺旋插装有调平螺栓，调平螺栓的轴线设置在垂直于地面的竖直方向上，调平螺栓用于水平底座的调平。
14.优选的，水平底座的两端设置有连接组件，连接组件包括有限位块和对接槽，限位块与对接槽的截面形状相同，限位块与对接槽分别设置在水平底座的两端，限位块与对接槽可以贴合对接。
15.优选的，连接组件还包括有安装卡槽，安装卡槽设置在水平底座的两侧，安装卡槽用于安装连接件进行固定。
16.一种具有一体式立柱结构的天车龙门，包括至少一组并排设置的一体式立柱，一体式立柱上设置有移动横梁，移动横梁水平连接两侧的一体式立柱，移动横梁的延伸方向与一体式立柱的延伸方向垂直设置，移动横梁可以在一体式立柱的延伸方向上移动，移动横梁上安装有滑座，滑座在移动横梁上滑动连接，滑座上安装有主轴头，主轴头的工作端设置在垂直于一体式立柱上表面的竖直方向上移动，主轴头的工作端安装有五轴摆头。
17.优选的，水平底座的上方设置有第一第二限位滑轨，第一第二限位滑轨与移动横梁的一端底部限位安装，第一第二限位滑轨用于保证移动横梁移动时的稳定。
18.优选的，移动横梁上设置有第一直线驱动装置，第一直线驱动装置固定安装在移动横梁内部，第一直线驱动装置的工作端设置在两个一体式立柱之间做直线运动，第一直线驱动装置的工作端与滑座固定连接，第一直线驱动装置用于带动滑座在水平方向上进行移动。
19.优选的，移动横梁在第一直线驱动装置的工作端两侧设置有第二限位滑轨，第二限位滑轨的延伸方向与第一直线驱动装置的工作端移动路径相平行，滑座设置有限位卡槽，限位卡槽与第二限位滑轨限位连接。
20.三、有益效果
21.与现有技术相比，本发明通过将水平底座与支撑立柱合并到一起形成一体式立柱结构，极大提高了天车龙门机床整体的刚性，滑座在水平底座上高速移动时，水平底座不会出现俯仰的变化，使机床轴向的动态精度得以显著地提高，还通过受力结构增强该一体式立柱的受力能力，支撑立柱与支撑立柱之间形成上部为拱形的空间可以增强水平底座受力时的抗形变能力，同时受力结构分布均匀可以保证水平底座各部位受力稳定，同时水平底座的两端也设置有受力结构，保证了多组一体式立柱进行拼接时，连接部位的受力能力相对其他部位相同，避免连接部位压力过大易变形的情况产生。
22.在调平机构装配时，只需要工作人员在螺栓安装腔的开口处对调平螺栓进行调整使一体式立柱保持水平状态，调整水平的过程仅需一次即可，无需反复的调整支撑立柱位置及调节水平底座的水平，简化了调整的难度，减轻了现场装配人员及售后服务人员的工作量。
23.通过将连接组件保证连接时水平底座之间贴合无缝隙，在进行多个水平底座拼接
安装时，可以通过限位块与对接槽实现无缝对接，再通过安装卡槽安装连接件固定两个水平底座的侧面，从而保证连接的稳定，不易在工作过程中出现晃动影响加工质量；移动横梁、滑座与主轴头对五轴摆头的移动，从而实现天车龙门的自动化运行，一体式立柱在移动横梁移动时保证移动横梁的移动稳定，轴向的动态精度得以显著地提高。
附图说明
24.图1为本发明的立体图；
25.图2为本发明的一体式立柱的立体图一；
26.图3为本发明的一体式立柱的主视图；
27.图4为本发明的一体式立柱的立体图二；
28.图5为图2的e处局部放大图；
29.图6为图3的f处局部放大图；
30.图7为图4的g处局部放大图；
31.图8为本发明的主视图；
32.图9为本发明的俯视图；
33.图10为本发明的移动横梁的立体图一；
34.图11为本发明的移动横梁的立体图二；
35.图12为本发明的移动横梁的主视图；
36.图13为本发明的滑座、主轴头和五轴摆头的立体图一；
37.图14为本发明的滑座、主轴头和五轴摆头的立体图一；
38.图15为本发明的滑座、主轴头和五轴摆头的侧视图；
39.图中：
40.1为水平底座；1a为第一第二限位滑轨；
41.2为支撑立柱；
42.3为调平机构；3a为螺栓安装腔；3b为调平螺栓；
43.4为底部连接块；
44.5为受力结构；
45.6为连接组件；6a为限位块；6b为对接槽；6c为安装卡槽；
46.7为第一直线驱动装置；7a为第二限位滑轨；
47.8为限位卡槽；
48.a为移动横梁；b为滑座；c为主轴头；d为五轴摆头。
具体实施方式
49.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
50.实施例1：
51.如图1至图4所示，本实施例的一种一体式立柱包括，水平底座1，水平底座1的下方设置有支撑立柱2，水平底座1与支撑立柱2为一体式合并连接，支撑立柱2等间距分布在水平底座1下方，支撑立柱2的下方设置有调平机构3，调平机构3用于对水平底座1进行调平。
52.具体的，现有的分体式的支撑立柱结构，支撑立柱与支撑立柱之间都是独立的个体，仅仅通过固定螺钉将水平底座与若干个支撑立柱连接到一起，结合的截面积小，连接刚性差，移动横梁在水平底座上高速移动时，很可能会造成水平底座的俯仰变化，进而影响轴向的动态精度本实施例中的一体式的支撑立柱结构，本实施例中通过将水平底座1与支撑立柱2合并到一起，极大提高了整体的刚性，通过有限元分析，相比于分体式的支撑立柱形式，一体式立柱结构最大变形可减少70％以上，另外，在安装支撑立柱时，需要准确的定位好每个支撑立柱的位置，还需要调整每个支撑立柱的水平。如果支撑立柱摆放有偏差，水平底座将无法和支撑立柱进行准确的连接，只能反复的对支撑立柱的位置进行调整，并且每次调整后都需要再调一次单个支撑立柱的水平，给装配人员增加了作业的难度，本实施例中由于水平底座1与支撑立柱2合并到一起，在摆放支撑立柱2时，只需要通过支撑立柱2底部的调平机构3将一体式立柱的水平调整一次即可，不用担心由于个别支撑立柱摆放位置有误而导致的反复调整问题，减轻了现场装配人员及售后服务人员的工作量；现有的分体式支撑立柱结构中，为了调整水平底座的水平，水平底座与支撑立柱连接处还必须设计有调整垫块，调整机构也更加复杂化，也意味着增加了装配作业选择的难度，本实施例中由于水平底座1与支撑立柱2合并到一起，支撑立柱与水平底座之间已经没有了调整垫块，只需要调整支撑立柱2底部的调平机构3即可调整整体的水平，简化了调整的难度；本实施例中的一体式立柱还可以设计成抽芯木模的形式，仅需制作一套木模、三个模具，即可通过不同数量的水平底座1拼接从而满足不同行程的要求。
53.如图2至图4所示，提供以下技术方案：相邻两个支撑立柱2之间设置有底部连接块4，底部连接块4连接支撑立柱2的底部，底部连接块4与支撑立柱2为一体式合并连接，底部连接块4用于保证支撑立柱2之间的有效连接。
54.具体的，本实施例中，通过底部连接块4在支撑立柱2与支撑立柱2之间底部形成了有效的连接，使支撑立柱2的底部连接为整体的平台，极大提高了整体的刚性，相较于现有技术中的分体式支撑立柱结构，底部连接块4使得支撑立柱2的底部形成整体，在稳定性和受力能力上相较于现有结构也是大幅度提高，从而保证了设备的加工质量，延长了设备的使用寿命。
55.如图2至图4所示，水平底座1与支撑立柱2的连接部位设置有受力结构5，受力结构5在相邻两个支撑立柱2之间形成拱形结构，受力结构5用于增强水平底座1的受力能力，水平底座1的两端底部也设置有受力结构5。
56.具体的，本实施例中通过受力结构5增强该一体式立柱的受力能力，支撑立柱2与支撑立柱2之间形成上部为拱形的空间可以增强水平底座1受力时的抗形变能力，同时受力结构5分布均匀可以保证水平底座1各部位受力稳定，水平底座1的两端也设置有受力结构5，方便多个水平底座1在连接时在连接部位形成稳定的受力结构，保证水平底座1拼接后的各部位受力均匀稳定，方便拼接后形成的水平底座1各部位的在加工时呈现同样的承受能力，保证加工的顺利进行。
57.如图5和7所示，提供以下技术方案：，水平底座1的两端设置有连接组件6，连接组件6包括有限位块6a和对接槽6b，限位块6a与对接槽6b的截面形状相同，限位块6a与对接槽6b分别设置在水平底座1的两端，限位块6a与对接槽6b可以贴合对接。
58.具体的，本实施例中，当需要对水平底座1进行拼接时，可以将水平底座1一端的限
位块6a插装在另一水平底座1的对接槽6b中，从而保证连接时水平底座1之间贴合无缝隙，不影响天车龙门的运行，在对多个水平底座1进行拼接时可采用此方法快速实现对接，保证01的中轴线处于同一直线上，6a0与6b0结构简单，降低了工作人员的操作难度，提高了拼接工作的效率，方便针对所需形成组装，水平底座1增加了行程扩大设备的适用范围。
59.如图7所示，连接组件6还包括有安装卡槽6c，安装卡槽6c设置在水平底座1的两侧，安装卡槽6c用于安装连接件进行固定。
60.具体的，该实施例中的水平底座1两侧设置有安装卡槽6c，在进行多个水平底座1拼接安装时，可以通过限位块6a与对接槽6b实现无缝对接，再通过安装卡槽6c安装连接件固定两个水平底座1的侧面，从而保证连接的稳定，不易在工作过程中出现晃动影响加工质量。
61.实施例2：
62.如图8和9所示，本实施例公开了一种具有一体式立柱结构的天车龙门，包括至少一组并排设置的一体式立柱，一体式立柱上设置有移动横梁a，移动横梁a水平连接两侧的一体式立柱，移动横梁a的延伸方向与一体式立柱的延伸方向垂直设置，移动横梁a可以在一体式立柱的延伸方向上移动，移动横梁a上安装有滑座b，滑座b在移动横梁a上滑动连接，滑座b上安装有主轴头c，主轴头c的工作端设置在垂直于一体式立柱上表面的竖直方向上移动，主轴头c的工作端安装有五轴摆头d。
63.具体的，本实施例中的天车龙门通过并排设置的一组一体式立柱固定天车龙门的工作位置，使用者可根据所需的加工行程组装多组一体式立柱，移动横梁a可在一体式立柱上进行自由稳定的水平移动，从而改变五轴摆头d的水平位置，滑座b可在移动横梁a上自由移动从而改变五轴摆头d的位置，主轴头c可以带动五轴摆头d进行竖直方向上的移动，从而改变五轴摆头d的工作端位置，通过移动横梁a、滑座b与主轴头c对五轴摆头d的移动，从而实现天车龙门的自动化运行，一体式立柱在移动横梁a移动时保证移动横梁a的移动稳定，移动横梁a在一体式立柱的水平底座1上高速移动时，不会出现俯仰的变化，轴向的动态精度得以显著地提高。
64.如图10至图12所示，提供以下技术方案：水平底座1的上方设置有第一第二限位滑轨1a，第一第二限位滑轨1a与移动横梁a的一端底部限位安装，第一第二限位滑轨1a用于保证移动横梁a移动时的稳定。
65.具体的，本实施例中的一体式立柱的水平底座1上方设置有第一第二限位滑轨1a，移动横梁a通过与第一第二限位滑轨1a的限位安装保证移动横梁a在水平底座1上移动时的稳定性，从而保证移动横梁在水平底座上高速移动时不会出现晃动影响加工的情况。
66.如图10至图12所示，移动横梁a上设置有第一直线驱动装置7，第一直线驱动装置7固定安装在移动横梁a内部，第一直线驱动装置7的工作端设置在两个一体式立柱之间做直线运动，第一直线驱动装置7的工作端与滑座b固定连接，第一直线驱动装置7用于带动滑座b在水平方向上进行移动。
67.具体的，本实施例中的第一直线驱动装置7可以为同步带滑台也可以为滚珠丝杆滑台等，第一直线驱动装置7与滑座b固定连接，第一直线驱动装置7的工作端启动时带动滑座b调整横向方向的位置，使五轴摆头d的工作端实现精准的移动。
68.如图10至图15所示，移动横梁a在第一直线驱动装置7的工作端两侧设置有第二限
位滑轨7a，第二限位滑轨7a的延伸方向与第一直线驱动装置7的工作端移动路径相平行，滑座b设置有限位卡槽8，限位卡槽8与第二限位滑轨7a限位连接。
69.具体的，本实施例中滑座b通过限位卡槽8与第一直线驱动装置7两侧的第二限位滑轨7a限位连接，保证滑座b在受第一直线驱动装置7驱动进行移动时的稳定，从而保证加工的质量。
70.实施例3：
71.相较于实施例2，本实施例中为了解决调平机构3如何进行调平的技术问题，如图6所示，提供以下技术方案：调平机构3包括有螺栓安装腔3a，螺栓安装腔3a均匀分布在支撑立柱2和底部连接块4的底部两侧，螺栓安装腔3a的开口朝向外侧设置，螺栓安装腔3a内螺旋插装有调平螺栓3b，调平螺栓3b的轴线设置在垂直于地面的竖直方向上，调平螺栓3b用于水平底座1的调平。
72.具体的，本实施例中的支撑立柱2与底部连接块4一体连接，其两侧设置有多个均匀分布的螺栓安装腔3a，通过对螺栓安装腔3a内插装的调平螺栓3b进行调整可以改变水平底座1的高低平衡，现有的分体式支撑立柱在安装时，需要准确的定位好每个支撑立柱的位置，还需要调整每个支撑立柱的水平，如果支撑立柱摆放有偏差，水平底座将无法和支撑立柱进行准确的连接，只能反复的对支撑立柱的位置进行调整，并且每次调整后都需要再调一次单个支撑立柱的水平，给装配人员增加了作业的难度，本实施例中在摆放支撑立柱时，只需要通过调平机构3将一体式立柱的水平调整一次即可，不用担心由于个别支撑立柱摆放位置有误而导致的反复调整问题，减轻了现场装配人员及售后服务人员的工作量。
73.本发明的具有一体式立柱的天车龙门通过并排设置的一组一体式立柱固定天车龙门的工作位置，使用者可根据所需的加工行程组装多组一体式立柱，移动横梁a可在一体式立柱上进行自由稳定的水平移动，从而改变五轴摆头d的水平位置，滑座b可在移动横梁a上自由移动从而改变五轴摆头d的位置，主轴头c可以带动五轴摆头d进行竖直方向上的移动，从而改变五轴摆头d的工作端位置，通过移动横梁a、滑座b与主轴头c对五轴摆头d的移动，从而实现天车龙门的自动化运行，一体式立柱在移动横梁a移动时保证移动横梁a的移动稳定，移动横梁a在一体式立柱的水平底座1上高速移动时，不会出现俯仰的变化，轴向的动态精度得以显著地提高。。
74.以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。