CN102699774B - 一种双工位自动加工机床及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种一次进料可进行两道工序连续加工的双工位自动加工机床，解决了单一工序机床加工效率低的问题。本装置包括机架，其特征在于：机架两侧分别设有进行第一道工序加工的左加工位以及进行第二道工序加工的右加工位，机架中部设有进料托架、换向托架以及出料槽，所述机架上还设有将工件从进料托架输送到左加工位的左送料夹爪、将工件从左加工位输送到换向托架的左回料夹爪、将工件从换向托架输送到右加工位的右送料夹爪、将工件从右加工位输送到出料槽的右回料夹爪。本发明一次进料完成双工序加工，提高了生产效率，且避免了单一工位停机等待的时间。
Description
技术领域
本发明属于机械加工领域，涉及一种一次进料可进行两道工序连续加工的双工位机床。
技术背景
普通的机床一般只设计有一个工位，只能对一个工件进行一个工序的加工，效率低，而且如果一个工件需要进行多道加工工序，需要将前一道工序的出料收集后运送到后一到工序处再次进料，费时费力，生产效率低。尤其是对于切削式机床，需要有夹持工件的卡盘，以及对工件进行切削的刀具座，两者占用体积大，更难实现多工位的设置。
中国专利局2009年1月21日公告的CN201183205Y号专利文件，公告了一种具有三个机头的龙门加工中心机，该装置包含一个机台单元、一个安装在该机台单元上的工作台及一个机头单元，该机头单元具有至少三个机头，所述机头沿Y轴向同时相对于该机台单元的一根横梁滑动，并各具有一个沿Z轴向延伸的主轴，至少其中一个机头的主轴沿Z轴向移动。该装置三个机头完成同样的加工工序，不能进行多工序的连续加工，且当机头横移和工件位置错开时，就会有一到二个机头没有对应工件，无法进行加工，影响加工效率；再者，由于空间关系，该装置的机头布置方式不适用于大型切削机床的工位布置。
发明内容
本发明的目的在于针对目前的机床只能加工一个工序，无法连续加工的的问题，提供一种能对同一工件进行多工序连续加工的双工位自动加工机床。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双工位自动加工机床，包括机架，机架两侧分别设有进行第一道工序加工的左加工位以及进行第二道工序加工的右加工位，机架中部设有进料托架、换向托架以及出料槽，所述机架上还设有将工件从进料托架输送到左加工位的左送料夹爪、将工件从左加工位输送到换向托架的左回料夹爪、将工件从换向托架输送到右加工位的右送料夹爪、将工件从右加工位输送到出料槽的右回料夹爪。左加工位进行第一道工序加工后将工件通过换向托架换位到右加工位进行第二道工序加工，可以在一台机床上完成同一工件的两道工序，实现一次进料，二次加工，提高了生产效率。左右加工位互不影响，各自循环加工，避免了某个工位轮空等待的过程。
作为优选，所述换向托架可左右滑动设置在换向座上，换向托架滑动到左端时与进料托架对齐，换向托架滑动到右端时与出料槽对齐。当换向托架滑动到左端时与进料托架对齐，可同时完成第一工序的进料抓取和回料动作，当换向托架滑动到右端时与出料槽对齐，可同时完成第二道工序的进料抓取和回料动作，简化了夹爪的动作，使程序设计更为简单。
作为优选，所述进料托架一侧设有与进料托架底部相连的进料槽，所述进料托架中设有将工件从底部向上托举的举升装置。多个工件可以在进料槽中排队，单个依次进入进料托架，由举升装置举升到位。
作为优选，所述进料托架和左加工位之间设有左横梁，左横梁上设有滑轨，滑轨上设有左机械臂，所述左送料夹爪和左回料夹爪并列安装在左机械臂上，所述右加工位和出料槽之间设有右横梁，右横梁上设有滑轨，滑轨上设有右机械臂，所述右送料夹爪和右回料夹爪并列安装在右机械臂上。单侧送料夹爪和回料夹爪的同步运动，两夹爪分别进行将工件从加工位取下、将工件装入加工位的动作，分工明确，动作简洁直观，方便了程序的设计。
作为优选，所述左送料夹爪和左回料夹爪通过气缸驱动可前后滑动安装在左机械臂上，所述右送料夹爪和右回料夹爪通过气缸驱动可前后滑动安装在右机械臂上。在将工件从加工位取下、将工件装入加工位两个动作中，夹爪可前后移动，与工件对齐。
作为优选，左机械臂和右机械臂均可上下伸缩。机械臂再横梁上移动时可向上缩回避免与其他部件发生碰撞。
作为优选，所述左加工位和右加工位均为切削工位，包括夹持工件的卡盘和设置刀具的刀具座。作为其他的方案，两个加工位可以为其他加常规或者非常规的加工位，如钻、镗、铣等，同时，两个工位也进行不同种类的工序加工。
一种双工位自动加工机床的使用方法，包括以下步骤：
a、工件从进料槽进料，举升到进料托架顶部，左送料夹爪抓取工件向左加工位输送，左回料夹爪同步左移；
b、左回料夹爪将左加工位上完成加工的工件取下，左送料夹爪将待加工工件装上完成一次换取，左加工位进行第一工序加工；
c、换向托架移动到左端与进料托架对齐，左回料夹爪将工件输送到换向托架，左送料夹爪同步回位从进料托架抓取下一个工件；
d、换向托架移动到右端，右送料夹爪从换向托架上抓取工件向右加工位输送，右回料夹爪同步右移；
e、右回料夹爪将右加工位上完成加工的工件取下，右送料夹爪将待加工工件装上完成二次换取，右加工位进行第二工序加工；
f、右回料夹爪将工件输送到出料槽，右送料夹爪同步回位从换向托架抓取下一个工件。
作为优选，左加工位、左送料夹爪及左回料夹爪循环步骤a～c进行第一工序加工，右加工位、右送料夹爪及右回料夹爪循环步骤d～f进行第二工序加工。两工序可同步进行，第二工序略滞后于第一工序，使第一工序加工完成的工件换向后进入第二工序。
作为优选，所述左送料夹爪及左回料夹爪安装在左机械臂上同步移动，并可在左机械臂上前后滑动以对齐工件；所述右送料夹爪及右回料夹爪安装在右机械臂上同步移动，并可在右机械臂上前后滑动以对齐工件。
本发明采用左右双加工位进行两道工序加工，实现一次进料完成双工序加工，提高了生产效率；两道工序各自循环，避免了单一工位停机等待的时间。
附图说明
图1是本发明一种结构示意图；
图2是本发明图1中A处的放大图；
图3是本发明左机械臂的结构示意图。
图中：1.机架，2.左加工位，3.右加工位，4.左横梁，5.左机械臂，6.右横梁，7.右机械臂，8.中立柱，9.进料槽，10.出料槽，11.进料托架，12.换向座，13.换向托架，14.工件，15.伸缩气缸，16.升降杆，17.左送料夹爪，18.左回料夹爪。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步说明。
实施例：一种双工位自动加工机床，如图1、图2所示。本装置包括机架1，机架1左端设置有左加工位2，机架1右端设置有右加工位3，左加工位2和右加工位3均设置有夹持工件14的卡盘，卡盘的端部设有可安装刀具座的工作台（图中未显示刀具座）。机架1的中部设有进料槽9和出料槽10，进料槽9位于出料槽10的左侧，进料槽9的末端连接进料托架11的底部，进料托架11中设有将工件14从底部向上举升的举升装置，进料托架11与出料槽10的起始端左右对齐且高度相当。进料托架11的后侧设有换向座12，换向座12上设有可沿滑杆左右滑动的换向托架13，换向托架13与进料托架11高度平齐，换向托架13滑动到左端时，与进料托架11前后对齐，换向托架13滑动到右端时，与出料槽10前后对齐。
换向座12后侧的机架1上设有中立柱8，机架1两端也设有对应的左立柱和右立柱，中立柱8和左立柱之间设有左横梁4，左横梁4上设有滑轨，左机械臂5通过滑轨配合滑动设置在左横梁4上，左横梁4的右端还设有驱动左机械臂5左右滑动的电机。左机械臂5的结构如图3所示，左机械臂5上设有两根上下滑动的升降杆16，升降杆16底部为夹爪机构，整个夹爪机构可随升降杆16上下滑动，夹爪机构上前后并排设置有左送料夹爪17和左回料夹爪18，夹爪机构还设有驱动左送料夹爪17和左回料夹爪18前后滑动的伸缩气缸15。中立柱8和右立柱之间设有右横梁6，右横梁6上设有右机械臂7，右横梁6及右机械臂7的结构与左横梁4及左机械臂5的结构相同，安装方向相反。
本装置的加工步骤为：
a、工件14从进料槽9进料，举升到进料托架11顶部，左机械臂5的左送料夹爪17向下伸出抓取工件14，同时左回料夹爪18松开（如果夹持有工件14则放置到换向托架13上），夹爪机构向上缩回后向左加工位2输送；
b、左机械臂5夹爪机构向下伸出，伸缩气缸15驱动左回料夹爪18前移对齐卡盘，将左加工位2上完成加工的工件14取下，伸缩气缸15后移使左送料夹爪17对齐卡盘，将待加工工件14装上完成一次换取，左加工位2进行第一工序加工；
c、换向托架13移动到左端与进料托架11对齐，左回料夹爪18将工件14输送到换向托架13，左送料夹爪17同时从进料托架11抓取下一个工件14；
d、换向托架13移动到右端，有机械臂向下伸出，右送料夹爪从送换向托架13上抓取工件14，同时右回料夹爪松开（如果有夹持工件14则放入出料槽10出料），夹爪机构向上缩回后向右加工位3输送；
e、右机械臂7夹爪机构向下伸出，伸缩气缸15驱动右回料夹爪向后移动与卡盘对齐，将右加工位3上完成加工的工件14取下，伸缩气缸15驱动右送料夹爪前移与卡盘对齐，将待加工工件14装上完成二次换取，右加工位3进行第二工序加工；
f、右回料夹爪将工件14输送到出料槽10，右送料夹爪同时从换向托架13抓取下一个工件14。
左加工位2、左送料夹爪17及左回料夹爪18循环步骤a～c进行第一工序加工，右加工位3、右送料夹爪及右回料夹爪循环步骤d～f进行第二工序加工。两工序可同步进行，第二工序略滞后于第一工序，使第一工序加工完成的工件14换向后进入第二工序。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳方案，并非对本发明做任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。
Claims (8)
1.一种双工位自动加工机床，包括机架，其特征在于：机架两侧分别设有进行第一道工序加工的左加工位以及进行第二道工序加工的右加工位，机架中部设有进料托架、换向托架以及出料槽，所述机架上还设有将工件从进料托架输送到左加工位的左送料夹爪、将工件从左加工位输送到换向托架的左回料夹爪、将工件从换向托架输送到右加工位的右送料夹爪、将工件从右加工位输送到出料槽的右回料夹爪，所述进料托架一侧设有与进料托架底部相连的进料槽，所述进料托架中设有将工件从底部向上托举的举升装置；使用方法：
a、工件从进料槽进料，举升到进料托架顶部，左送料夹爪抓取工件向左加工位输送，左回料夹爪同步左移；
b、左回料夹爪将左加工位上完成加工的工件取下，左送料夹爪将待加工工件装上完成一次换取，左加工位进行第一工序加工；
c、换向托架移动到左端与进料托架对齐，左回料夹爪将工件输送到换向托架，左送料夹爪同步回位从进料托架抓取下一个工件；
d、换向托架移动到右端，右送料夹爪从换向托架上抓取工件向右加工位输送，右回料夹爪同步右移；
e、右回料夹爪将右加工位上完成加工的工件取下，右送料夹爪将待加工工件装上完成二次换取，右加工位进行第二工序加工；
f、右回料夹爪将工件输送到出料槽，右送料夹爪同步回位从换向托架抓取下一个工件。
2.根据权利要求1所述的一种双工位自动加工机床，其特征在于：所述换向托架可左右滑动设置在换向座上，换向托架滑动到左端时与进料托架对齐，换向托架滑动到右端时与出料槽对齐。
3.根据权利要求1或2所述的一种双工位自动加工机床，其特征在于：所述进料托架和左加工位之间设有左横梁，左横梁上设有滑轨，滑轨上设有左机械臂，所述左送料夹爪和左回料夹爪并列安装在左机械臂上，所述右加工位和出料槽之间设有右横梁，右横梁上设有滑轨，滑轨上设有右机械臂，所述右送料夹爪和右回料夹爪并列安装在右机械臂上。
4.根据权利要求3所述的一种双工位自动加工机床，其特征在于：所述左送料夹爪和左回料夹爪通过气缸驱动可前后滑动安装在左机械臂上，所述右送料夹爪和右回料夹爪通过气缸驱动可前后滑动安装在右机械臂上。
5.根据权利要求1或2所述的一种双工位自动加工机床，其特征在于：所述左加工位和右加工位均为切削工位，包括夹持工件的卡盘和设置刀具的刀具座。
6.根据权利要求2所述的一种双工位自动加工机床，其特征在于：所述进料托架一侧设有与进料托架底部相连的进料槽，所述进料托架中设有将工件从底部向上托举的举升装置；所述进料托架和左加工位之间设有左横梁，左横梁上设有滑轨，滑轨上设有左机械臂，所述左送料夹爪和左回料夹爪并列安装在左机械臂上，所述右加工位和出料槽之间设有右横梁，右横梁上设有滑轨，滑轨上设有右机械臂，所述右送料夹爪和右回料夹爪并列安装在右机械臂上；所述左送料夹爪和左回料夹爪通过气缸驱动可前后滑动安装在左机械臂上，所述右送料夹爪和右回料夹爪通过气缸驱动可前后滑动安装在右机械臂上；所述左加工位和右加工位均为切削工位，包括夹持工件的卡盘和设置刀具的刀具座。
7.根据权利要求1所述的一种双工位自动加工机床，其特征在于：使用方法中左加工位、左送料夹爪及左回料夹爪循环步骤a～c进行第一工序加工，右加工位、右送料夹爪及右回料夹爪循环步骤d～f进行第二工序加工。
8.根据权利要求1或7所述的一种双工位自动加工机床，其特征在于：使用方法中所述左送料夹爪及左回料夹爪安装在左机械臂上同步移动，并可在左机械臂上前后滑动以对齐工件；所述右送料夹爪及右回料夹爪安装在右机械臂上同步移动，并可在右机械臂上前后滑动以对齐工件。
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