CN103158042B - 多工位加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多工位加工设备，包括：电气控制箱；机架；具有立式动力源和立式伸缩轴的立式动力机构，具有多轴钻夹头和多轴加工器具的加工器具机构；配置在立式动力机构、用于限定立式伸缩轴的收缩位置和探伸位置的第一接近开关和第二接近开关；工件装夹支架，配置有活动导轨；位于活动导轨之上的工件固定夹具；供推拉工件固定夹具的推拉机构，包括推拉动力源和推拉连杆；配置在工件装夹支架上、用于限定推拉连杆的拉退位置和推顶位置的第三接近开关和第四接近开关。相较于现有技术，本发明提供的多工位加工设备具有工件取放操作便利的优点，省时省力，提高了工作效率并可克服安全隐患，还可实现精确控制，提高工件加工的精度及其产品良率。

Description

多工位加工设备

技术领域

本发明属于机械多工位加工设备技术领域，特别是涉及一种多工位加工设备。

背景技术

随着生产能力要求的提高，多工位加工设备在工厂中的应用越来越广泛。多工位加工设备不仅要求产品在不同加工工位能实现自动加工，而且要求其能在每个工位实现快速、精确定位。

传统的多工位加工设备，一般包括有机架、可相对上下作动的多轴刀头，位于所述多轴刀头的下方的待加工区，在所述待加工区上固定设置有工件固定夹具。在实际操作时，将一待加工的工件放置于所述工件固定夹具中予以固定夹置，启动开关，驱动所述多轴刀头向下作动以对其下的待加工工件进行相应的加工操作，在加工操作完成后，再关闭开关，所述多轴刀头向上作动并停止，从所述工件固定夹具中卸下加工后的工件。

如上所述，传统的多工位加工设备中的工件固定夹具为固定设置在所述多轴刀头的下方的，由于所述固定夹具与所述多轴刀头之间的间隙狭小，加工工件的取放十分不便，费时费力，不仅影响工作效率，更由于操作者进行取放操作时双手是暴露于所述多轴刀头之下的而更存在着较大的安全隐患。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺失，本发明的目的在于提供一种多工位加工设备，用于解决现有技术中加工工件的取放不便、费时费力、影响工作效率，存在安全隐患等问题。

为解决上述问题及其他问题，本发明提供一种多工位加工设备，包括：电气控制箱；机架，具有底座、设于所述底座上的支架以及设置在所述支架上的横梁；设于所述横梁上的立式动力机构和加工器具机构，所述立式动力机构包括与所述电气控制箱连接的立式动力源和受所述立式动力源控制的立式伸缩轴，所述加工器具机构包括位于所述立式伸缩轴的末端的多轴钻夹头和由所述多轴钻夹头夹置的多轴加工器具；分别配置在所述立式动力机构上、用于控制所述立式动力源以限定所述立式伸缩轴的收缩位置和探伸位置的第一接近开关和第二接近开关；设于所述底座上的工件装夹支架，配置有活动导轨；活动设于所述活动导轨之上、供夹置待加工的工件的工件固定夹具；设于所述工件装夹支架上、供推拉所述工件固定夹具进入/远离待加工区的推拉机构，包括与所述电气控制箱连接的推拉动力源和与所述工件固定夹具连接且受所述推拉动力源控制的推拉连杆；分别配置在所述工件装夹支架上、用于控制所述推拉动力源以限定所述推拉连杆的拉退位置和推顶位置的第三接近开关和第四接近开关。

可选地，所述第一接近开关为传感器，在传感到所述立式伸缩轴到达预定的收缩位置时，向所述立式动力源发送令所述立式伸缩轴停止收缩的控制指令；所述第二接近开关为传感器，在传感到所述立式伸缩轴到达预定的探伸位置时，向所述立式动力源发送令所述立式伸缩轴停止探伸的控制指令；所述第三接近开关为传感器，在传感到所述推拉连杆到达预定的拉退位置时，向所述推拉动力源发送令所述推拉连杆停止拉退的控制指令；所述第四接近开关为传感器，在传感到所述推拉连杆到达预定的推顶位置时，向所述推拉动力源发送令所述推拉连杆停止推顶的控制指令。

可选地，所述多工位加工设备还包括：配置在所述立式动力机构上、用于触发所述第一接近开关和所述第二接近开关的第一感应块；配置在所述推拉机构上、用于触发所述第三接近开关和所述第四接近开关的第二感应块。

可选地，所述多工位加工设备还包括设于所述工件装夹支架上、用于避免所述推拉连杆超出所述推顶位置的限位结构。

可选地，所述限位结构为限位螺钉。

可选地，所述工件固定夹具与所述活动导轨之间还包括润滑油。

可选地，所述推拉机构为气动推拉机构，包括气缸及由所述气缸带动的推拉连杆。

可选地，所述推拉机构为液压推拉机构，包括液压缸及由所述液压缸带动的推拉连杆。

可选地，所述多工位加工设备还包括启动按钮以及急停按钮。

可选地，所述多轴加工器具中的加工器具包括用于进行镗孔、铣削加工、钻孔、或攻丝的切削工具。

本发明提供的多工位加工设备，利用装配在工件装夹支架上推拉机构而可将工件固定夹具进入/远离待加工区，从而在远离待加工区的情况下在工件固定夹具上实现加工工件的取放，操作便利，省时省力，不仅提高了工作效率，更可克服安全隐患。

另外，本发明提供的多工位加工设备，针对上下活动的加工器具机构配置相应的第一接近开关和第二接近开关以控制加工器具机构准确地定位于收缩位置和探伸位置，针对前后活动工件固定夹具配置相应的第三接近开关和第四接近开关以控制工件固定夹具准确地定位于拉退位置和推顶位置，从而实现精确控制，提高工件加工的精度及其产品良率。

附图说明

图1为本发明多工位加工设备的结构示意图。

元件标号说明

1    多工位加工设备

111  底座

113  支架

115  横梁

121  立式动力源

123  立式伸缩轴

131  多轴钻夹头

133  多轴加工器具

14   工件装夹支架

15   工件固定夹具

16   活动导轨

171  推拉动力源

173  推拉连杆

181  第一接近开关

183  第二接近开关

185  第三接近开关

187  第四接近开关

19   限位结构

具体实施方式

本发明的发明人发现：在现有技术中，传统的多工位加工设备中的工件固定夹具是固定设置在所述多轴刀头的正下方的，所述固定夹具的不可移动，由于所述固定夹具与所述多轴刀头之间的间隙狭小，加工工件的取放十分不便，费时费力，影响了工作效率，另外，由于操作者进行取放操作时双手是暴露于所述多轴刀头之下的，更存在着较大的安全隐患。

因此，本发明的发明人对现有技术进行了改进，提供了可移动的工件固定夹具，从而使得所述工件固定夹具在远离待加工区的情况下进行加工工件的取放，操作便利，省时省力，不仅提高了工作效率，更可克服安全隐患。

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

以下将以一具体事例来详细说明本发明的多工位加工设备。

图1显示了本发明多工位加工设备在一个实施方式中的结构示意图。需要说明的是，本发明的多工位加工设备应用于机械加工工艺中，例如，所述机械工艺可以是钻孔工艺，所述待加工的工件可以是化油器浮子室，从而完成化油器浮子室连接孔的加工。

如图1所示，本发明的多工位加工设备1包括：电气控制箱(未在图1中显示)、机架、立式动力机构、加工器具机构、工件装夹支架14、工件固定夹具15、推拉机构、第一接近开关181、第二接近开关183、第三接近开关185、以及第四接近开关187。

以下对上述各个部件进行详细说明。

电气控制箱，为电气控制的中枢，用于对所涉及的部件进行电气控制。

所述机架具有底座111、设于底座111上的支架113以及设置在支架113上的横梁115。在本实施例中，横梁115的设置高度可依据实际情况而调整，例如：松开横梁115与支架113的连接关系，调整横梁115的高度，再固定横梁115与支架113的连接关系。

所述立式动力机构设置于横梁115上。在本实施例中，所述立式动力机构包括与所述电气控制箱连接的立式动力源121和受立式动力源121控制的立式伸缩轴123。立式动力源121设置在横梁115上，受到所述电气控制箱的电气控制而启动/停止动力的提供，立式伸缩轴123在立式动力源121的控制下，在立式动力源121提供动力的情况下而实现上下伸缩作动。

所述加工器具机构配置在所述立式动力机构上。在本实施例中，所述加工器具机构包括位于立式伸缩轴123的末端的多轴钻夹头131和由多轴钻夹头131夹置的多轴加工器具133。多轴钻夹头131大致呈盘状结构。多轴加工器具133中的加工工具包括用于进行镗孔、铣削加工、钻孔、或攻丝的切削工具，但并不以此为限，也可以是应用于其他加工工艺中的器具。在实际应用中，多轴加工器具133可通过插置/拔出于多轴钻夹头131而实现安装配置。

工件装夹支架14设置于底座111上。在本实施例中，工件装夹支架14主要用于承载工件固定夹具15且限定其活动范围。另外，在工件装夹支架中位于所述加工器具机构正下方的区域即为代加工区域。

工件固定夹具15用于夹置待加工的工件，配置在工件装夹支架14内且可相对工件装夹支架14移动。为使得工件固定夹具15可顺畅地相对工件装夹支架14移动，在本实施例中，在工件装夹支架14上还铺设有活动导轨16，工件固定夹具15活动设置于活动导轨16之上。另外，为使得工件固定夹具15更顺畅地在活动导轨16上移动，较佳地，可在工件固定夹具15与活动导轨16之间还包括润滑油。

所述推拉机构配置在工件装夹支架14上、用于推拉工件固定夹具15以使其相对工件装夹支架14移动，实现进入/远离待加工区。在本实施例中，所述推拉机构包括与所述电气控制箱连接的推拉动力源171和与工件固定夹具15连接且受推拉动力源171控制的推拉连杆173。推拉动力源171受到所述电气控制箱的电气控制而启动/停止动力的提供，推拉连杆173在推拉动力源171的控制下，在推拉动力源171提供动力的情况下而实现推拉作动。优选地，所述推拉机构可以是气动推拉机构，包括作为推拉动力源的气缸及由所述气缸带动的推拉连杆。但并不以此为限，在其他应用中，所述推拉机构也可以是液压推拉机构，包括作为推拉动力源的液压缸及由所述液压缸带动的推拉连杆。

第一接近开关181和第二接近开关183分别配置在所述立式动力机构上、用于控制立式动力源121以限定立式伸缩轴123的收缩位置和探伸位置。具体地，在本实施例中，第一接近开关181为传感器，在传感到立式伸缩轴123到达或接近到达预定的收缩位置时，通过所述电气控制箱向立式动力源121发送第一控制指令，令立式伸缩轴123停止收缩并定位于所述收缩位置。第二接近开关183为传感器，在传感到立式伸缩轴123到达或接近到达预定的探伸位置时，通过所述电气控制箱向立式动力源121发送第二控制指令，令立式伸缩轴123停止探伸并定位于所述探伸位置。

另外，在本实施例中，在所述立式动力机构上还配置有用于触发第一接近开关181和第二接近开关183的第一感应块(未在图式中显示)，即，当所述第一感应块到达第一接近开关181时触发第一接近开关181，当所述第一感应块到达第二接近开关183时触发第二接近开关183。

第三接近开关185和第四接近开关187分别配置在工件装夹支架14上、用于控制推拉动力源171以限定推拉连杆173的拉退位置和推顶位置的。具体地，在本实施例中，第三接近开关185为传感器，在传感到推拉连杆173到达或接近到达预定的拉退位置时，通过所述电气控制箱向推拉动力源171发送第三控制指令，令推拉连杆173停止拉退并定位于所述拉退位置。第四接近开关187为传感器，在传感到推拉连杆173到达或接近到达预定的探伸位置时，通过所述电气控制箱向推拉动力源171发送第四控制指令，令推拉连杆173停止探伸并定位于所述探伸位置。第四接近开关187为传感器，在传感到推拉连杆173的到达或接近到达预定的探伸位置时，通过所述电气控制箱向推拉动力源171发送第四控制指令，令推拉连杆173停止探伸并定位于所述探伸位置。当推拉连杆173定位于所述探伸位置时，工件固定夹具15及其所夹置的工件即正位于所述待加工区。需特别说明的是，第四接近开关187根据传感的信息通过所述电气控制箱向推拉动力源171发送第四控制指令以令推拉连杆173定位于所述探伸位置的同时，还包括通过所述电气控制箱向立式动力源121发送启动指令，以令立式动力源121启动并控制立式伸缩轴123由其所述收缩位置开始移动进行加工作业。

另外，在本实施例中，在所述推拉机构上还配置有用于触发第三接近开关185和第四接近开关187的第二感应块(未在图式中显示)，即，当所述第二感应块到达第三接近开关185时触发第三接近开关185，当所述第二感应块到达第四接近开关187时触发第四接近开关187。

当然，在本实施例中，本发明的多工位加工设备还包括设于工件装夹支架14上、用于避免推拉连杆173超出所述推顶位置的限位结构19，确保工件固定夹具15的运行轨迹终点。较佳地，限位结构19可例如为限位螺钉，利用所述限位螺钉，通过所述限位螺钉旋进/旋出于工件装夹支架14，可以调整推拉连杆173的所述推顶位置。本发明的多工位加工设备还包括用于启动运行的启动按钮(未在图式中显示)以及具有安全保护功能的急停按钮(未在图式中显示)。

以下将对本发明的多工位加工设备在实际加工场景中的应用进行详细说明。

本发明的多工位加工设备的工作流程大致如下：

(a)、在初始状况下：所述立式动力机构的立式伸缩轴123定位于所述收缩位置，推拉机构的推拉连杆173定位于拉退位置。利用推拉动力源171将推拉连杆173定位于拉退位置(即，工件固定夹具15临近第三接近开关185处)，将代加工的工件正确放置于工件固定夹具15上。

(b)、按启动按钮，利用推拉动力源171的推拉连杆173推顶工件固定夹具15及其夹置的工件沿活动导轨16移动，当第四接近开关187传感到推拉连杆173到达或接近到达预定的探伸位置时(即工件固定夹具15临近第四接近开关187位置)，向推拉动力源171发送停止推顶推拉连杆173的控制指令，令推拉连杆173停止探伸并定位于所述探伸位置，说明此时，工件固定夹具15及其所夹置的工件即正位于所述待加工区。同时，第四接近开关187向立式动力源121发送启动指令，以令立式动力源121启动并控制立式伸缩轴123由其所述收缩位置开始移动进行加工作业。

(c)、立式动力源121控制立式伸缩轴123由其所述收缩位置开始向下移动从而使得配置在立式伸缩轴123上多轴加工器具133接触代加工的工件并进行加工作业。

(d)在加工过程中，当第二接近开关183传感到立式伸缩轴123到达或接近到达预定的探伸位置时，通过所述电气控制箱向立式动力源121发送控制指令，令立式伸缩轴123停止探伸并定位于所述探伸位置，此时，表明多轴加工器具133已到达预定的加工深度，完成对工件的加工。

(e)、立式动力源121控制立式伸缩轴123向上移动以回复，当第一接近开关181传感到立式伸缩轴123到达或接近到达预定的收缩位置时，通过电气控制箱向立式动力源121发送控制指令，令立式伸缩轴123停止收缩并定位于收缩位置，完成立式伸缩轴123的归位。

(f)、推拉动力源171控制推拉连杆173收缩以回复，当第三接近开关185传感到推拉连杆173到达或接近到达预定的拉退位置时，通过所述电气控制箱向推拉动力源171发送控制指令，令推拉连杆173停止拉退并定位于所述拉退位置，完成推拉连杆173的归位。此时，可将完成了加工的工件从工件固定夹具15上卸下。

(g)、装配上新的待加工的工件，重新开始由步骤(a)至步骤(f)的下一循环。

再有，其中在工件固定夹具15运行或多轴加工器具133加工过程中，如果发现工件未安装到位或多轴加工器具133异常等情况，可以按下启动按钮旁的红色急停按钮，工件固定夹具15会自动回到所述拉退位置，避免加工残品出现或出现危险。

本发明提供的多工位加工设备，利用装配在工件装夹支架上推拉机构而可将工件固定夹具进入/远离待加工区，从而在远离待加工区的情况下在工件固定夹具上实现加工工件的取放，操作便利，省时省力，不仅提高了工作效率，更可克服安全隐患。

另外，本发明提供的多工位加工设备，针对上下活动的加工器具机构配置相应的第一接近开关和第二接近开关以控制加工器具机构准确地定位于收缩位置和探伸位置，针对前后活动工件固定夹具配置相应的第三接近开关和第四接近开关以控制工件固定夹具准确地定位于拉退位置和推顶位置，从而实现精确控制，提高工件加工的精度及其产品良率。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种多工位加工设备，包括：

电气控制箱；

机架，具有底座、设于所述底座上的支架以及设置在所述支架上的横梁；

设于所述横梁上的立式动力机构和加工器具机构，所述立式动力机构包括与所述电气控制箱连接的立式动力源和受所述立式动力源控制的立式伸缩轴，所述加工器具机构包括位于所述立式伸缩轴的末端的多轴钻夹头和由所述多轴钻夹头夹置的多轴加工器具；其特征在于，

分别配置在所述立式动力机构上、用于控制所述立式动力源以限定所述立式伸缩轴的收缩位置和探伸位置的第一接近开关和第二接近开关；

设于所述底座上的工件装夹支架，配置有活动导轨；

活动设于所述活动导轨之上、供夹置待加工的工件的工件固定夹具；

设于所述工件装夹支架上、供推拉所述工件固定夹具进入/远离待加工区的推拉机构，包括与所述电气控制箱连接的推拉动力源和与所述工件固定夹具连接且受所述推拉动力源控制的推拉连杆；

分别配置在所述工件装夹支架上、用于控制所述推拉动力源以限定所述推拉连杆的拉退位置和推顶位置的第三接近开关和第四接近开关。

2.根据权利要求1所述的多工位加工设备，其特征在于：

所述第一接近开关为传感器，在传感到所述立式伸缩轴到达预定的收缩位置时，向所述立式动力源发送令所述立式伸缩轴停止收缩的控制指令；

所述第二接近开关为传感器，在传感到所述立式伸缩轴到达预定的探伸位置时，向所述立式动力源发送令所述立式伸缩轴停止探伸的控制指令；

所述第三接近开关为传感器，在传感到所述推拉连杆到达预定的拉退位置时，向所述推拉动力源发送令所述推拉连杆停止拉退的控制指令；

所述第四接近开关为传感器，在传感到所述推拉连杆到达预定的推顶位置时，向所述推拉动力源发送令所述推拉连杆停止推顶的控制指令。

3.根据权利要求1或2所述的多工位加工设备，其特征在于，还包括：

配置在所述立式动力机构上、用于触发所述第一接近开关和所述第二接近开关的第一感应块；

配置在所述推拉机构上、用于触发所述第三接近开关和所述第四接近开关的第二感应块。

4.根据权利要求1所述的多工位加工设备，其特征在于，还包括设于所述工件装夹支架上、用于避免所述推拉连杆超出所述推顶位置的限位结构。

5.根据权利要求4所述的多工位加工设备，其特征在于，所述限位结构为限位螺钉。

6.根据权利要求1所述的多工位加工设备，其特征在于，所述工件固定夹具与所述活动导轨之间还包括润滑油。

7.根据权利要求1所述的多工位加工设备，其特征在于，所述推拉机构为气动推拉机构，包括气缸及由所述气缸带动的推拉连杆。

8.根据权利要求1所述的多工位加工设备，其特征在于，所述推拉机构为液压推拉机构，包括液压缸及由所述液压缸带动的推拉连杆。

9.根据权利要求1所述的多工位加工设备，其特征在于，还包括启动按钮以及急停按钮。

10.根据权利要求1所述的多工位加工设备，其特征在于，所述多轴加工器具中的加工器具包括用于进行镗孔、铣削加工、钻孔、或攻丝的切削工具。