CN103056658B - 一种集合式机床 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种集合式机床,克服现有的组合机床不能同时进行多工位加工及不适应被加工方位变化的不足,提供一种集中加工、减少周转、工件或刀具位置可调、多工位同时加工的集合式机床,包括机座,机座上设转盘,转盘的转轴与转盘传动机构连接,转盘周边外侧排列设有铣削模块、钻孔模块、攻丝模块及总控制器,转盘上设有工件的装夹装置;铣削模块、钻孔模块、攻丝模块、装夹装置以及转盘的动作全部通过总控制器集中控制;在转盘下侧接近周边的部位设有定位装置,以及均布有若干个与转盘可分离的顶压装置;转盘传动机构由步进电机和齿轮传动装置构成。本发明具有可多零件同时加工,可独立加工,提高产品质量,大幅度降低劳动量的优点。

Description

一种集合式机床
技术领域
[0001] 本发明属于集合式机床技术领域,具体涉及一种具有多种加工功能的自动机床。
背景技术
[0002] 在机械制造业中,要同时对零件进行铣平面、打孔和攻丝加工,大多数企业都是用多台机床单独进行的,应用这种工艺和工装使得生产效率非常低,加工成本高,尤其是会造成零件的尺寸精度参差不齐,因此为了使装配方便,有的企业往往采用降低零件公差的要求,或者采用选配的措施,严重影响了装配效率和成品质量。
[0003] 现有技术也有利用组合机床对一些批量大的小件零件进行加工,但往往存在将工件固定并使加工头移动以适应零件、不能同时进行多工位加工以及难以适应被加工面的方位变化,尤其是不能适应孔的方位变化的不足。
[0004] 例如中国专利申请号201010165926.8,名称为“多工位组合机床”的发明专利申请,公开了一种多工位组合机床,它包括工作台、纵向滑台、横向滑台,横向滑台上固定有基座,基座上设有用来固定工件的螺孔;所述的切削装置对工件进行切削加工。该组合机床采用螺孔固定工件以及通过移动滑台以移动基座,不仅装夹费时,而且方位难调,不大适合于同时进行铣平面、打孔和攻丝加工的零件。
发明内容
[0005] 本发明需要解决的技术问题是,克服现有技术的组合机床不能同时进行多工位加工以及难以适应被加工面的方位变化,尤其是不能适应孔的方位变化的不足,提供一种集中加工、减少周转、并且工件或刀具位置可调、可多工位同时加工的集合式机床。
[0006] 本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的:一种集合式机床,包括机座,机座上设有转盘,转盘的转轴与转盘传动机构连接,转盘的周边外侧排列设置有铣削模块、钻孔模块、攻丝模块以及总控制器,转盘上设有工件的装夹装置;铣削模块、钻孔模块、攻丝模块、装夹装置以及转盘的动作全部通过总控制器集中控制;在转盘下侧接近周边的部位设有定位装置,以及均布有若干个与转盘可分离的顶压装置;所述转盘传动机构由步进电机和齿轮传动装置构成。
[0007] 工件装夹在转盘上,可以多件分布装夹,启动顶压装置使转盘解除锁定以处于可转动状态,由步进电机和齿轮传动装置带动转盘转动以便工件按工艺要求对准各加工模块,然后恢复顶压装置以锁定转盘,在转盘周边增设顶压装置可极大地提高转盘的刚度;铣削模块、钻孔模块、攻丝模块可同时动作对工件的相应部位进行加工;铣削模块、钻孔模块、攻丝模块、装夹装置以及转盘的动作全部通过总控制器集中控制,统一协调,不但加工速度快,而且质量统一;铣削模块、钻孔模块、攻丝模块也可单独对工件的相应部位进行加工。
[0008] 作为优选,顶压装置包括电磁铁和顶压块,电磁铁设有动铁心,电磁铁的磁轭下端与机座固定连接,电磁铁的衔铁有一端与磁轭上端固定连接,电磁铁的衔铁另一端与动铁心连接,动铁心外面套着复位弹簧,复位弹簧的上端顶在衔铁下表面,复位弹簧的下端顶着磁轭下端;顶压块固定连接在衔铁上面并与电磁铁动铁心的顶部相对应,顶压块的上表面可分离地与转盘的下侧面相抵压。
[0009] 作为优选,动铁心的行程设定为0.5〜2mm。
[0010] 作为优选,顶压装置包括连接在机座上的液压油缸和连接在油缸活塞杆上的顶压块,顶压块的上表面可分离地与转盘的下侧面相抵压。
[0011] 作为优选,转盘的上表面设有若干纵向和若干横向的T型螺钉固定槽。
[0012] 作为优选,所述铣削模块、钻孔模块和攻丝模块都为具有独立的动力源、传感器、机械结构和执行元件并通过总控制器控制的机器人子系统。
[0013] 作为优选,所述动力源包括交流伺服电动机或直流伺服电动机。
[0014] 作为优选,所述机械结构包括作为导向支承部件的导轨副,其中,铣削模块设有滚动轴承导轨副,钻孔模块及攻丝模块设有闭式滚珠导轨副。
[0015] 作为优选,铣削模块、钻孔模块、攻丝模块都为具有独立的加工功能的机械装置,所述铣削模块、钻孔模块、攻丝模块与装夹装置统一由总控制器集中控制,所述总控制器为可编程序控制器(PLC)。
[0016] 作为优选,所述装夹装置由液压机构、夹紧机构和定位机构构成。
[0017] 本发明的有益效果是:
[0018] 1、用转盘装夹工件,便于多零件同时加工,或按需变换工件加工面;
[0019] 2、转盘设有顶压装置,通过自动控制松开顶压装置即可按工艺要求调整转盘的方位,锁定方便可靠;
[0020] 3、转盘设有专用的转盘传动机构,调整方便精细;
[0021] 4、通过总控制器控制多个机器人子系统,可实现独立加工又能做到统一协调;
[0022] 5、凡是需要铣削加钻孔加攻丝的零件,都可以适应;
[0023] 6、大幅提高产量、提高产品质量,大幅度降低劳动量。
附图说明
[0024] 图1是本发明一种实施例的立体示意图。
[0025] 图中,机座I ;转盘2 ;铣削模块3 ;钻孔模块4 ;攻丝模块5 ;总控制器6 ;顶压装置Ί。
具体实施方式
[0026] 下面结合附图和具体实施方案对本发明作进一步描述。
[0027] 实施例1:如图1所示,一种集合式机床,包括机座,机座I上设有转盘2和转盘传动机构,转盘2的转轴与转盘传动机构连接,转盘2周边外侧排列设置有铣削模块3、钻孔模块4、攻丝模块5以及总控制器6,转盘2上设有工件的装夹装置;铣削模块3、钻孔模块4、攻丝模块5、装夹装置以及转盘2的动作全部通过总控制器6集中控制;在转盘2下侧接近周边的部位设有定位装置,以及均布有4个与转盘可分离的顶压装置7 ;转盘传动机构由步进电机和齿轮传动装置构成;定位装置包括设在机座I上的定位销和设在转盘下侧面的定位销孔,定位销由液压控制可以伸缩。
[0028] 顶压装置7包括电磁铁和顶压块,电磁铁为直流螺管式结构,中间设有动铁心,电磁铁的磁轭下端与机座固定连接,电磁铁的衔铁有一端与磁轭上端固定连接,电磁铁的衔铁另一端与动铁心连接,动铁心外面套着复位弹簧,复位弹簧的上端顶在衔铁下表面,复位弹簧的下端顶着磁轭下端;顶压块固定连接在衔铁上面并与电磁铁动铁心的顶部相对应,顶压块的上表面可分离地与转盘的下侧面相抵压,动铁心的行程设定为1_。由于转盘的几何精度以及转动机构的旋转精度都非常高,所以,只要顶压块稍微离开转盘的下侧面,转盘即可由传动机构带动,因此动铁心的行程设定为Imm就足够了。
[0029] 铣削模块3、钻孔模块4和攻丝模块5都为具有独立的动力源、传感器、机械结构和执行元件并通过总控制器控制的机器人子系统;动力源包括交流伺服电动机;机械结构包括作为导向支承部件的导轨副,其中,铣削模块设有滚动轴承导轨副,滚动轴承导轨副对温度敏感性低、方向精度高而且承载能力较大;钻孔模块及攻丝模块设有闭式滚珠导轨副,闭式滚珠导轨副虽然承载能力相对较小,但其同样对温度敏感性低和方向精度高,而且具有耐磨性好的优点。这种装置实质上是将多台机器人组合在一台机床上,而把控制系统合并在一起统一控制。
[0030] 装夹装置由液压机构、夹紧机构和定位机构构成,用液压机构便于装夹实现自动控制。
[0031] 转盘2的上表面设有4道纵向和4道横向的T型螺钉固定槽。设T型螺钉固定槽便于机动固定装夹装置或定位机构。
[0032] 在底座的周边设有安全护栏。
[0033] 具体操作时,先将工件装夹在转盘2上,对准定位装置,启动机床的液压装置通过夹紧元件夹紧工件,可以多件分布装夹,启动顶压装置7使转盘2解除锁定以处于可转动状态,由步进电机和齿轮传动装置带动转盘2转动以便工件按工艺要求对准各加工模块,然后恢复顶压装置7以锁定转盘2 ;铣削模块3、钻孔模块4、攻丝模块5可同时动作对工件的相应部位进行加工;铣削模块3、钻孔模块4、攻丝模块5、装夹装置以及转盘2的动作全部通过总控制器6集中控制,统一协调,不但加工速度快,而且质量统一;也可以单件装夹逐步依次序进行铣削、钻孔、攻丝加工;由于各机器人子系统具有灵活机动的特性,很容易做到对工件的方位变化的适应性调整。
[0034] 实施例2:顶压装置7包括连接在机座上的液压油缸和连接在油缸活塞杆上的顶压块,顶压块的上表面可分离地与转盘的下侧面相抵压,其余结构同实施例1。
[0035] 实施例3:铣削模块、钻孔模块、攻丝模块都为具有独立的加工功能的机械装置,铣削模块、钻孔模块、攻丝模块与装夹装置统一由总控制器集中控制,所述总控制器为可编程序控制器(PLC),用可编程序控制器最适应于品种比较单一而批量较大的产品,其余结构同实施例1。
[0036] 本发明可在需要铣削加钻孔加攻丝的零件加工中使用,具有可多零件同时加工,可独立加工,提高产品质量,转盘锁定方便可靠,调整精细,可大幅度降低劳动量的优点,本领域的技术人员如果对上述发明内容作简单的修改或替换,这样的改变不能认为是脱离本发明的范围,所有这样对所属领域的技术人员显而易见的修改将包括在本发明的权利要求的范围之内。

Claims (4)

1.一种集合式机床,包括机座,其特征是,机座上设有转盘,转盘的转轴与转盘传动机构连接,转盘的周边外侧排列设置有铣削模块、钻孔模块、攻丝模块以及总控制器,转盘上设有工件的装夹装置;铣削模块、钻孔模块、攻丝模块、装夹装置以及转盘的动作全部通过总控制器集中控制;在转盘下侧接近周边的部位设有定位装置,以及均布有若干个与转盘可分离的顶压装置;所述转盘传动机构由步进电机和齿轮传动装置构成;顶压装置包括电磁铁和顶压块,电磁铁设有动铁心,电磁铁的磁轭下端与机座固定连接,电磁铁的衔铁有一端与磁轭上端固定连接,电磁铁的衔铁另一端与动铁心连接,动铁心外面套着复位弹簧,复位弹簧的上端顶在衔铁下表面,复位弹簧的下端顶着磁轭下端;顶压块固定连接在衔铁上面并与电磁铁动铁心的顶部相对应,顶压块的上表面可分离地与转盘的下侧面相抵压;动铁心的行程设定为1_ ;转盘的上表面设有若干纵向和若干横向的T型螺钉固定槽;所述铣削模块、钻孔模块和攻丝模块都为具有独立的动力源、传感器、机械结构和执行元件并通过总控制器控制的机器人子系统;所述动力源包括交流伺服电动机或直流伺服电动机;所述机械结构包括作为导向支承部件的导轨副,其中,铣削模块设有滚动轴承导轨副,钻孔模块及攻丝模块设有闭式滚珠导轨副。
2.一种集合式机床,包括机座,其特征是,机座上设有转盘,转盘的转轴与转盘传动机构连接,转盘的周边外侧排列设置有铣削模块、钻孔模块、攻丝模块以及总控制器,转盘上设有工件的装夹装置;铣削模块、钻孔模块、攻丝模块、装夹装置以及转盘的动作全部通过总控制器集中控制;在转盘下侧接近周边的部位设有定位装置,以及均布有若干个与转盘可分离的顶压装置;所述转盘传动机构由步进电机和齿轮传动装置构成;顶压装置包括连接在机座上的液压油缸和连接在油缸活塞杆上的顶压块,顶压块的上表面可分离地与转盘的下侧面相抵压;顶压块的行程设定为1_ ;转盘的上表面设有若干纵向和若干横向的T型螺钉固定槽;所述铣削模块、钻孔模块和攻丝模块都为具有独立的动力源、传感器、机械结构和执行元件并通过总控制器控制的机器人子系统;所述动力源包括交流伺服电动机或直流伺服电动机;所述机械结构包括作为导向支承部件的导轨副,其中,铣削模块设有滚动轴承导轨副,钻孔模块及攻丝模块设有闭式滚珠导轨副。
3.根据权利要求1或2所述的一种集合式机床,其特征是,铣削模块、钻孔模块、攻丝模块都为具有独立的加工功能的机械装置,所述铣削模块、钻孔模块、攻丝模块与装夹装置统一由总控制器集中控制,所述总控制器为可编程序控制器。
4.根据权利要求3所述的一种集合式机床,其特征是,所述装夹装置由液压机构、夹紧机构和定位机构构成。
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