CN105195761A - 正向全自动多头车床 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种正向全自动多头车床，其特征为：车床主轴与操作工位正向布局，减少车床占地面积，方便操作；自动上料和下料机构与自动装卸工件机构配合完成自动装卸工件过程；CNC控制操作系统单工艺运行模式或双工艺运行模式可以满足不同工艺加工需要；自动打扫清洗装置由清洁装置及全封闭导轨保护机构组成，与自动排屑装置组合，达到无人打扫清洁车床而实现车床自动保养目的。本发明具有自动对刀、自动装夹、自动加工、自动下料、自动清洗、自动打扫功能，可实现一人管理多台车床。本发明正向全自动多头车床占地面积小、加工精度高、结构合理，同时节省生产成本和人力成本、减少操作者劳动强度，缩短加工时间，提高生产效率。

Description

正向全自动多头车床
技术领域
本发明涉及车床领域，尤其涉及正向全自动多头车床。
背景技术
数控车床是机床行业的主流产品，是当代实现装备制造现代化的关键设备，日前我国高性能数控车床的数量和品种，尚不能满足国内市场的需求，特别是高技术产业，如我国的轴承制造专业厂，车轴承滚子的高效数控车床还是非常急需的。目前使用的车床主要包括半自动或全自动的普通车床和数控车床，其结构主要由主轴箱、交换齿轮箱、进给箱、溜板箱、刀架、光杠、丝杠、床身、床脚和冷却装置等构成。
传统的车床主轴箱为单主轴单切削系统，只能加工单个工件，同时为侧向装配在床身上，车床所占空间大，工件上料形式多为手动装夹，不仅人力成本高，且需重复对刀，消耗过多工时；同时加工产生的废屑易累积在床身上，特别是运动轨道中，需消耗人工对机床进行定期清理，如不及时清理易对床身造成损伤，影响机床精度。
发明内容
本发明为解决上述问题提供正向全自动多头车床，车床主轴与操作工位正向布局，减少车床占地面积，方便操作，同时配备自动送料卸料装置、自动打扫清洗装置、自动排屑装置，真正实现车床自动装夹、自动下料、免清洗、免打扫功能，从而实现一人管理多台车床。车床占地面积小、加工精度高、结构合理，同时节省人力成本、加工效率高。
为实现上述目的，达到上述效果，本发明通过以下技术方案实现：
正向全自动多头车床包括上机罩、机床床身、自动送料机构、封闭轨道刀架机构、进料机构、主轴机构、排屑装置、配电箱、下料装置、清洁装置、CNC控制系统，所述的CNC控制系统与送料机构、封闭轨道刀架机构、主轴机构、自动排屑装置、清洁装置连接并安装在配电箱中，所述上机罩、自动送料机构、封闭轨道刀架机构、进料机构、主轴机构、排屑装置、配电箱、下料装置、清洁装置与机床床身连接其特征在于：所述的主轴机构与操作工位正向布局；所述的自动送料机构包括上料卡钳、卸料卡钳分别对应主轴机构，所述的自动送料机构在自动送料过程中包括第一位姿、第二位姿、第三位姿、第四位姿，所述的封闭轨道刀架机构包括多节活动防尘板、随动刮板，防尘罩，所述随动刮板与多节活动防尘板紧密配合，随动刮板封闭轨道刀架机构带动随动刮板运动，完成清理多节活动防尘板上的废屑；所述排屑装置包括集水槽，所述的上机罩、多节活动防尘板、随动刮板，防尘罩、集水槽构成封闭加工区域，便于加工废屑、冷却水排出与清理。
进一步的，所述的上机罩包括操作显示屏、移动观察窗、操作按钮、紧急停车按钮、上料窗、出料口，所述的移动观察窗位于正向全自动多头车床的正面中央，所述的上料窗位于进料机构同侧，所述的上料窗为上开窗、下开窗、平开窗、对开窗中的其中一种，所述的出料口位于正向全自动多头车床背面。
进一步的，所述的机床床身包括料框支架、对开门、后盖板、床身框架、排屑出口，所述的料框支架、对开门、后盖板与床身框架连接，所述的料框支架、后盖板位于机床床身背面，所述的料框支架为快速拆卸结构，所述的对开门位于机床床身正面，所述的排屑出口位于机床床身侧面。
进一步的，所述的自动送料机构包括送料支架、夹料装置、轴向气缸、直线轴承座、横向光轴、轴向滑板、轴向光轴；所述的轴向气缸、直线轴承座、轴向光轴与轴向滑板连接；所述的轴向光轴穿过直线轴承座固定在送料支架上；所述的轴向气缸分别固定于送料支架两端，通过轴向气缸直线往复完成送料机构的轴向运动；所述的夹料装置包括横向气缸、横向连接板、冷却水喷管、横向滑块、卡钳连接件、连接杆、旋转控制气缸、曲杆、气动卡钳、上料卡钳、卸料卡钳；所述的横向气缸、冷却水喷管、横向滑块、卡钳连接件、旋转控制气缸固定在横向连接板上；所述的横向光轴穿过横向滑块固定在轴向滑板上；所述的横向气缸的作用杆与轴向滑板连接，通过横向气缸作用杆直线往复运动完成夹料装置的横向运动；所述的卡钳连接件、连接杆、曲杆与气动卡钳连接，所述的旋转控制气缸与曲杆连接，通过旋转控制气缸直线往复运动带动曲杆运动，并带动上料卡钳旋转，同时联动连接杆使卸料卡钳同步旋转；所述的夹料装置的工作位姿包括第一位姿、第二位姿、第三位姿、第四位姿；所述的第一位姿为上料卡钳抓取毛坯料位姿、卸料卡钳抓取完成加工工件位姿，所述的第二位姿为上料卡钳送毛坯料至加工工位位姿、卸料卡钳卸下完成加工工件位姿，所述的第三位姿为上料卡钳完成上料后或准备上料旋转中间位姿、卸料卡钳完成卸料后或准备卸料旋转中间位姿，所述的第四位姿为工件处于加工状态时上料卡钳、卸料卡钳位姿；所述的第一位姿、第二位姿状态下的旋转控制气缸伸至极限位置，同时气动卡钳垂直水平面；所述的第四位姿状态下的旋转控制气缸缩至极限位置，同时气动卡钳平行水平面；所述的第三位姿状态下的旋转控制气缸处于中间位置，气动卡钳与水平面夹角为0°-90°；所述的轴向气缸、横向气缸、旋转控制气缸分别由CNC控制系统控制。
进一步的，所述的封闭轨道刀架机构包括刀架机构、拖板机构、多节活动防尘板、随动刮板、防尘罩；所述的刀架机构包括刀架电机、刀架；所述的拖板机构包括中拖板电机、小拖板电机、丝杠、中拖板轨道、联轴座、小拖板滑块、小拖板、小拖板轨道、中拖板滑块、中拖板固定座、中拖板；所述的多节活动防尘板与水平面轴向夹角为0-90°，多节活动防尘板包括活动板、防尘固定板、下弯翘起、上弯翘起，所述的防尘固定板固定在机床床身上，所述的活动板与中拖板连接；所述的活动板数量为一个或一个以上，所述的防尘固定板与活动板、活动板自身之间通过下弯翘起、上弯翘起连接；所述的防尘罩设有防尘密封垫；所述的防尘密封垫为软性材料，与小拖板轨道配合；所述的刀架机构包括刀架电机、刀架；所述的中拖板电机位于多节活动防尘板内；所述的刀架电机、小拖板电机、中拖板电机分别由CNC控制系统控制。
进一步的，所述的进料机构包括进料机构基座、盖板、凸起、进料限位、进料口、进料滑道；所述的进料机构基座固定于机床床身上；所述进料滑道一端固定于上机罩内，另一端固定于进料口上；所述进料滑道与水平面夹角为0°-45°；所述的进料滑道下设有振动触头，所述的振动触头的振动源为主轴机构开启时的瞬间振动。
进一步的，所述的主轴机构包括主轴电机、皮带轮、主轴箱体、卡盘、卡钳、皮带、主轴；所述的主轴电机由CNC控制系统控制；所述的主轴机构为单主轴系统、双主轴系统或三个以上的主轴系统，所述的自动送料机构、封闭轨道刀架机构、下料装置的数量与主轴机构的数量对应，所述的自动送料机构、封闭轨道刀架机构、主轴机构由CNC控制系统同步控制或异步控制，即不同主轴机构所对应自动送料机构、封闭轨道刀架机构完成相同工序或不同工序。
进一步的，所述的下料装置包括弹性卡筒、下料滑道、下料装置固定板；所述的下料装置固定板将下料装置分别固定在卸料卡钳位于第二位姿的对应位置；所述的弹性卡筒为弹性元件；所述的下料滑道与水平面夹角为0°-45°。
进一步的，所述的清洁装置包括清洗进水管、储水箱、水泵、气泵、压力喷气管；所述的清洗进水管一端与水泵连接，另一端通过软管与冷却水喷管连接，压力喷气管与气泵连接；所述的冷却水喷管为软硬管，冷却水喷管与压力喷气管为固定或移动式，数量为一个或二个以上，冷却水喷管对准加工刀具，完成刀具冷却，压力喷气管朝向床身各部分，完成全方位清洁床身；所述水泵与气泵由CNC控制系统控制，设为按需清理或定时清理。
进一步的，所述的自动排屑装置包括排屑滑道、排屑电机、排屑传送带、排屑支架、回水管、集水槽；所述的排屑传送带为镂空网状结构；所述的集水槽位于排屑传送带正下方，集水槽底部开孔连接回水管；所述的回水管一端连接集水槽，另一端连接储水箱；所述的排屑电机由CNC控制系统控制，设为一直工作或间隙工作。
本发明的有益效果是：正向全自动多头车床，以车床主轴与操作工位正向布局方式，旋转主轴正对操作人员，此种布局方式节省了机床床身空间，同时实现机床多主轴平行布局，便于实现机床的多工件同时加工，大大提高一次加工效率。同时该机床配备全自动刀架系统、自动送料卸料装置、自动打扫清洗装置、自动排屑装置，真正实现车床自动对刀、自动装夹、自动加工、自动下料、自动清洗、自动打扫功能，从而大大解放操作人员双手，实现一人操作多台车床。相比较传统车床，正向全自动多头车床占地面积小、加工精度高、结构合理，同时节省人力成本、加工效率高。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后，本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明正向全自动多头车床外部整体示意图；
图2为本发明正向全自动多头车床内部整体示意图；
图3为本发明正向全自动多头车床内部背部示意图；
图4为本发明正向全自动多头车床进料机构结构示意图；
图5为本发明正向全自动多头车床进料排料原理示意图；
图6为本发明正向全自动多头车床送料机构第一位姿结构示意图；
图7为本发明正向全自动多头车床夹料装置结构示意图；
图8为本发明正向全自动多头车床送料机构第二位姿结构示意图；
图9为本发明正向全自动多头车床送料机构第三位姿与第四位姿结构示意图；
图10为本发明正向全自动多头车床加工机构结构示意图；
图11为本发明正向全自动多头车床多节活动防尘板结构示意图；
图12为本发明正向全自动多头车床多节活动防尘板局部剖面详细示意图；
图13为本发明正向全自动多头车床封闭轨道刀架机构底部结构示意图；
图14为本发明正向全自动多头车床刀架机构结构示意图；
图15为本发明正向全自动多头车床防尘罩结构示意图；
图16为本发明正向全自动多头车床排屑机构与水循环机构示意图；
图17为本发明正向全自动多头车床下料装置结构示意图。
在图1-17所示，正向全自动多头车床1000、上机罩1、机床床身2、自动送料机构3、封闭轨道刀架机构4、进料机构5、主轴机构6、排屑装置7、配电箱8、下料装置9、清洁装置10、操作显示屏11、料框支架21、对开门22、后盖板23、床身框架24、排屑出口25、送料支架31、夹料装置32、轴向气缸33、直线轴承座34、横向光轴35、轴向滑板36、轴向光轴37、第一位姿300、第二位姿301、第三位姿302、第四位姿303、横向气缸321、横向连接板322、冷却水喷管323、横向滑块324、卡钳连接件325、连接杆326、旋转控制气缸327、曲杆328、气动卡钳329、上料卡钳3291、卸料卡钳3292、中拖板电机40、小拖板电机41、刀架电机42、刀架机构43、轴承44、拖板机构45、丝杠46、中拖板轨道47、多节活动防尘板48、随动刮板49、联轴座431、小拖板滑块432、小拖板433、刀架434、小拖板轨道435、防尘罩436、防尘密封垫437、中拖板滑块451、中拖板固定座452、中拖板453、活动板481、防尘固定板485、下弯翘起486、上弯翘起487、进料机构基座51、盖板52、凸起53、进料限位54、进料口56、第一工件551、第二工件552、第三工件553、第四工件554、进料滑道57、主轴电机61、皮带轮62、主轴箱体63、卡盘64、卡钳65、第一主轴601、第二主轴602、排屑滑道71、排屑电机72、排屑传送带73、排屑支架74、回水管75、集水槽76、弹性卡筒91、下料滑道92、下料装置固定板93、清洗进水管101、储水箱102、水泵103。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明：
如图1-17所示，正向全自动多头车床1000包括上机罩1、机床床身2、自动送料机构3、封闭轨道刀架机构4、进料机构5、主轴机构6、排屑装置7、配电箱8、下料装置9、清洁装置10、CNC控制系统，所述的CNC控制系统与送料机构3、封闭轨道刀架机构4、主轴机构6、自动排屑装置7、清洁装置10连接并安装在配电箱8中，所述上机罩1、自动送料机构3、封闭轨道刀架机构4、进料机构5、主轴机构6、排屑装置7、配电箱8、下料装置9、清洁装置10与机床床身2连接；其特征在于：所述的主轴机构6与操作工位正向布局；所述的自动送料机构3包括上料卡钳3291、卸料卡钳3292分别对应主轴机构6，所述的自动送料机构3在自动送料过程中包括第一位姿300、第二位姿301、第三位姿302、第四位姿303，所述的封闭轨道刀架机构4包括多节活动防尘板48、随动刮板49，防尘罩436，所述随动刮板49与多节活动防尘板48紧密配合，随动刮板49封闭轨道刀架机构4带动随动刮板49运动，完成清理多节活动防尘板48上的废屑；所述排屑装置7包括集水槽76，所述的上机罩1、多节活动防尘板48、随动刮板49，防尘罩436、集水槽76构成封闭加工区域，便于加工废屑、冷却水排出与清理。
如图1-3，所述的上机罩1包括操作显示屏11、移动观察窗、操作按钮、紧急停车按钮、上料窗、出料口，所述的移动观察窗位于正向全自动多头车床1000的正面中央，所述的上料窗位于进料机构5同侧，所述的上料窗为上开窗、下开窗、平开窗、对开窗中的其中一种，所述的出料口位于正向全自动多头车床1000背面。
如图2-3，所述的机床床身2包括料框支架21、对开门22、后盖板23、床身框架24、排屑出口25，所述的料框支架21、对开门22、后盖板23与床身框架24连接，所述的料框支架21、后盖板23位于机床床身2背面，所述的料框支架21为快速拆卸结构，所述的对开门22位于机床床身2正面，所述的排屑出口25位于机床床身2侧面。
如图1-3、6-9，所述的自动送料机构3包括送料支架31、夹料装置32、轴向气缸33、直线轴承座34、横向光轴35、轴向滑板36、轴向光轴37；所述的轴向气缸33、直线轴承座34、轴向光轴37与轴向滑板36连接；所述的轴向光轴37穿过直线轴承座34固定在送料支架31上；所述的轴向气缸33分别固定于送料支架31两端，通过轴向气缸33直线往复完成送料机构的轴向运动；所述的夹料装置32包括横向气缸321、横向连接板322、冷却水喷管323、横向滑块324、卡钳连接件325、连接杆326、旋转控制气缸327、曲杆328、气动卡钳329、上料卡钳3291、卸料卡钳3292；所述的横向气缸321、冷却水喷管323、横向滑块324、卡钳连接件325、旋转控制气缸327固定在横向连接板322上；所述的横向光轴35穿过横向滑块324固定在轴向滑板36上；所述的横向气缸321的作用杆与轴向滑板36连接，通过横向气缸321作用杆直线往复运动完成夹料装置32的横向运动；所述的卡钳连接件325、连接杆326、曲杆328与气动卡钳329连接，所述的旋转控制气缸327与曲杆连接，通过旋转控制气缸327直线往复运动带动曲杆运动，并带动上料卡钳3291旋转，同时联动连接杆326使卸料卡钳3292同步旋转；所述的夹料装置32的工作位姿包括第一位姿300、第二位姿301、第三位姿302、第四位姿303；所述的第一位姿300为上料卡钳3291抓取毛坯料位姿、卸料卡钳3292抓取完成加工工件位姿，所述的第二位姿301为上料卡钳3291送毛坯料至加工工位位姿、卸料卡钳3292卸下完成加工工件位姿，所述的第三位姿302为上料卡钳3291完成上料后或准备上料旋转中间位姿、卸料卡钳3292完成卸料后或准备卸料旋转中间位姿，所述的第四位姿303为工件处于加工状态时上料卡钳3291、卸料卡钳3292位姿；所述的第一位姿300、第二位姿301状态下的旋转控制气缸327伸至极限位置，同时气动卡钳329垂直水平面；所述的第四位姿303状态下的旋转控制气缸327缩至极限位置，同时气动卡钳329平行水平面；所述的第三位姿302状态下的旋转控制气缸327处于中间位置，气动卡钳329与水平面夹角为0-90°；所述的轴向气缸33、横向气缸321、旋转控制气缸327分别由CNC控制系统控制。
如图10-15，所述的封闭轨道刀架机构4包括刀架机构43、拖板机构45、多节活动防尘板48、随动刮板49、防尘罩436；所述的刀架机构43包括刀架电机42、刀架434；所述的拖板机构45包括中拖板电机40、小拖板电机41、丝杠46、中拖板轨道47、联轴座431、小拖板滑块432、小拖板433、小拖板轨道435、中拖板滑块451、中拖板固定座452、中拖板453；所述的多节活动防尘板48与水平面轴向夹角为0-90°，多节活动防尘板48包括活动板481、防尘固定板485、下弯翘起486、上弯翘起487，所述的防尘固定板485固定在机床床身2上，所述的活动板481与中拖板453连接；所述的活动板481数量为一个或一个以上，所述的防尘固定板485与活动板481、活动板481自身之间通过下弯翘起486、上弯翘起487连接；所述的防尘罩436设有防尘密封垫437；所述的防尘密封垫437为软性材料，与小拖板轨道435配合；所述的刀架机构43包括刀架电机42、刀架434；所述的中拖板电机40位于多节活动防尘板48内；所述的刀架电机42、小拖板电机41、中拖板电机40分别由CNC控制系统控制。
如图3-5，所述的进料机构5包括进料机构基座51、盖板52、凸起53、进料限位54、进料口56、进料滑道57；所述的进料机构基座51固定于机床床身2上；所述进料滑道57一端固定于上机罩1内，另一端固定于进料口56上；所述进料滑道57与水平面夹角为0-45°；所述的进料滑道57下设有振动触头，所述的振动触头的振动源为主轴机构6开启时的瞬间振动。
如图2、图10，所述的主轴机构6包括主轴电机61、皮带轮62、主轴箱体63、卡盘64、卡钳65、皮带、主轴；所述的主轴电机61由CNC控制系统控制；所述的主轴机构6为单主轴系统、双主轴系统或三个以上的主轴系统，所述的自动送料机构3、封闭轨道刀架机构4、下料装置9的数量与主轴机构6的数量对应，所述的自动送料机构3、封闭轨道刀架机构4、主轴机构6由CNC控制系统同步控制或异步控制，即不同主轴机构6所对应自动送料机构3、封闭轨道刀架机构4完成相同工序或不同工序。
如图8、图17，所述的下料装置9包括弹性卡筒91、下料滑道92、下料装置固定板93；所述的下料装置固定板93将下料装置9分别固定在卸料卡钳3292位于第二位姿301的对应位置；所述的弹性卡筒91为弹性元件；所述的下料滑道92与水平面夹角为0-45°。
如图3、图7、图16，所述的清洁装置10包括清洗进水管101、储水箱102、水泵103、气泵、压力喷气管；所述的清洗进水管101一端与水泵103连接，另一端通过软管与冷却水喷管323连接，压力喷气管与气泵连接；所述的冷却水喷管323为软硬管，冷却水喷管323与压力喷气管为固定或移动式，数量为一个或二个以上，冷却水喷管323对准加工刀具，完成刀具冷却，压力喷气管朝向床身各部分，完成全方位清洁床身；所述水泵103与气泵由CNC控制系统控制，设为按需清理或定时清理。
如图16，所述的自动排屑装置7包括排屑滑道71、排屑电机72、排屑传送带73、排屑支架74、回水管75、集水槽76；所述的排屑传送带73为镂空网状结构；所述的集水槽76位于排屑传送带73正下方，集水槽76底部开孔连接回水管75；所述的回水管75一端连接集水槽76，另一端连接储水箱102；所述的排屑电机72由CNC控制系统控制，设为一直工作或间隙工作。
结合本发明的发明点，详细说明正向全自动多头车床的工作过程：
进料:如图3-5所示，待加工工件毛坯料（后以工件带指）从进料滑道57滑入进料机构基座51，工件在进料机构基座51呈如图5状排列，第一工件551和第二工件552被进料限位54限位在带送料位置，第三工件553和第四工件554紧靠第一工件551和第二工件552，当上料卡钳3291取出第一工件551和第二工件552后，第三工件553和第四工件554因为重力作用滑落同时由于凸起53分隔至进料限位54上，后面的工件重复上述过程完成工件进料。
上料同步卸料:如图2、图4、图6-9，CNC控制系统控制旋转控制气缸327带动气动卡钳329旋转至垂直水平面位置，后控制横向气缸321带动夹料装置32横向运动使上料卡钳3291至进料限位54的轴向位置，控制轴向气缸33带动夹料装置32轴向运动至第一位姿300使上料卡钳3291的手指钳伸进进料机构5，控制气动卡钳329收缩夹住工件外圆或扩张撑住工件内圆，随后控制轴向气缸33使上料卡钳3291退出进料机构5，完成上料工件抓料；与此同步的卸料卡钳3292同时对准主轴轴心位置，轴向气缸33带动夹料装置32轴向运动至第一位姿300使卸料卡钳3292的手指钳伸至卡盘64对应位置，控制气动卡钳329收缩夹住工件外圆或扩张撑住工件内圆，随后控制轴向气缸33使卸料卡钳3292远离卡盘64，完成卸料已加工工件抓料。控制横向气缸321带动夹料装置32横向运动使上料卡钳3291至主轴轴心位置，与此同步的卸料卡钳3292运动至下料装置9位置，控制轴向气缸33带动夹料装置32轴向运动至第二位姿301使上料卡钳3291的手指钳将工件装夹至卡钳65上，与此同步的卸料卡钳3292将已加工完成的工件放置在弹性卡筒91内卡住，等待下一次下料将卡住的工件顶出。完成上、卸料后，CNC控制系统控制旋转控制气缸327带动曲杆328使上料卡钳3291旋转，与此同时上料卡钳3291通过连接杆326将旋转运动传递给卸料卡钳3292，使上料卡钳3291与卸料卡钳3292同步旋转至第四位姿303。
床身清理:如图10-15，CNC控制系统控制中拖板电机40与小拖板电机41使封闭轨道刀架机构4移动，由上机罩1、多节活动防尘板48、随动刮板49，防尘罩436、集水槽76构成封闭加工区域，加工中产生的废屑只存在于多节活动防尘板48、随动刮板49，防尘罩436上，随动刮板49随封闭轨道刀架机构4移动而移动，在移动过程中清理多节活动防尘板48与随动刮板49上的废屑，废屑掉落至排屑传送带73上，通过CNC控制系统控制排屑电机72一直低速运转或间歇运转将废屑排出，冷却水通过CNC控制系统水泵抽水，途径清洗进水管101至软管，最终以一定压力至冷却水喷管323对准加工刀具喷射，后经集水槽76、回水管75回流至储水箱102，压力喷气管通过气泵提供压力气体，将加工废削吹离工作表面，完成床身清理。
本发明以一种车床主轴与操作工位正向布局方式，旋转主轴正对操作人员，此种布局方式节省了机床床身空间，同时实现机床多主轴平行布局，便于实现机床的多工件同时加工，大大提高一次加工效率。同时该机床配备全自动刀架系统、自动送料卸料装置、自动打扫清洗装置、自动排屑装置，真正实现车床自动对刀、自动装夹、自动加工、自动下料、自动清洗、自动打扫功能，从而大大解放操作人员双手，实现一人操作多台车床。相比较传统车床，正向全自动多头车床占地面积小、加工精度高、结构合理，同时节省人力成本、加工效率高。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种正向全自动多头车床，包括正向全自动多头车床(1000)，所述正向全自动多头车床(1000)包括上机罩(1)、机床床身(2)、自动送料机构(3)、封闭轨道刀架机构(4)、进料机构(5)、主轴机构(6)、排屑装置(7)、配电箱(8)、下料装置(9)、清洁装置(10)、CNC控制系统，所述的CNC控制系统与送料机构(3)、封闭轨道刀架机构(4)、主轴机构(6)、自动排屑装置(7)、清洁装置(10)连接并安装在配电箱(8)中，所述上机罩(1)、自动送料机构(3)、封闭轨道刀架机构(4)、进料机构(5)、主轴机构(6)、排屑装置(7)、配电箱(8)、下料装置(9)、清洁装置(10)与机床床身(2)连接；其特征在于：所述的主轴机构(6)与操作工位正向布局；所述的自动送料机构(3)包括上料卡钳(3291)、卸料卡钳(3292)分别对应主轴机构(6)，所述的自动送料机构(3)在自动送料过程中包括第一位姿(300)、第二位姿(301)、第三位姿(302)、第四位姿(303)，所述的封闭轨道刀架机构(4)包括多节活动防尘板(48)、随动刮板(49)，防尘罩(436)，所述随动刮板(49)与多节活动防尘板(48)紧密配合，随动刮板(49)封闭轨道刀架机构(4)带动随动刮板(49)运动，完成清理多节活动防尘板(48)上的废屑；所述排屑装置(7)包括集水槽(76)，所述的上机罩(1)、多节活动防尘板(48)、随动刮板(49)，防尘罩(436)、集水槽(76)构成封闭加工区域，便于加工废屑、冷却水排出与清理。
2.根据权利要求1所述的正向全自动多头车床，其特征在于：所述的上机罩(1)包括操作显示屏(11)、移动观察窗、操作按钮、紧急停车按钮、上料窗、出料口，所述的移动观察窗位于正向全自动多头车床(1000)的正面中央，所述的上料窗位于进料机构(5)同侧，所述的上料窗为上开窗或下开窗或平开窗或对开窗中的其中一种，所述的出料口位于正向全自动多头车床(1000)背面。
3.根据权利要求1所述的正向全自动多头车床，其特征在于：所述的机床床身(2)包括料框支架(21)、对开门(22)、后盖板(23)、床身框架(24)、排屑出口(25)；所述的料框支架(21)、对开门(22)、后盖板(23)与床身框架(24)连接，所述的料框支架(21)、后盖板(23)位于机床床身(2)背面；所述的料框支架(21)为快速拆卸结构；所述的对开门(22)位于机床床身(2)正面；所述的排屑出口(25)位于机床床身(2)侧面。
4.根据权利要求1所述的正向全自动多头车床，其特征在于：所述的自动送料机构(3)包括送料支架(31)、夹料装置(32)、轴向气缸(33)、直线轴承座(34)、横向光轴(35)、轴向滑板(36)、轴向光轴(37)；所述的轴向气缸(33)、直线轴承座(34)、轴向光轴(37)与轴向滑板(36)连接；所述的轴向光轴(37)穿过直线轴承座(34)固定在送料支架(31)上；所述的轴向气缸(33)分别固定于送料支架(31)两端，通过轴向气缸(33)直线往复完成送料机构的轴向运动；
所述的夹料装置(32)包括横向气缸(321)、横向连接板(322)、冷却水喷管(323)、横向滑块(324)、卡钳连接件(325)、连接杆(326)、旋转控制气缸(327)、曲杆(328)、气动卡钳(329)、上料卡钳(3291)、卸料卡钳(3292)；所述的横向气缸(321)、冷却水喷管(323)、横向滑块(324)、卡钳连接件(325)、旋转控制气缸(327)固定在横向连接板(322)上；所述的横向光轴(35)穿过横向滑块(324)固定在轴向滑板(36)上；所述的横向气缸(321)的作用杆与轴向滑板(36)连接，通过横向气缸(321)作用杆直线往复运动完成夹料装置(32)的横向运动；所述的卡钳连接件(325)、连接杆(326)、曲杆(328)与气动卡钳(329)连接，所述的旋转控制气缸(327)与曲杆连接，通过旋转控制气缸(327)直线往复运动带动曲杆运动，并带动上料卡钳(3291)旋转，同时联动连接杆(326)使卸料卡钳(3292)同步旋转；
所述的夹料装置(32)的工作位姿包括第一位姿(300)、第二位姿(301)、第三位姿(302)、第四位姿(303)；所述的第一位姿(300)为上料卡钳(3291)抓取毛坯料位姿、卸料卡钳(3292)抓取完成加工工件位姿，所述的第二位姿(301)为上料卡钳(3291)送毛坯料至加工工位位姿、卸料卡钳(3292)卸下完成加工工件位姿，所述的第三位姿(302)为上料卡钳(3291)完成上料后或准备上料旋转中间位姿、卸料卡钳(3292)完成卸料后或准备卸料旋转中间位姿，所述的第四位姿(303)为工件处于加工状态时上料卡钳(3291)、卸料卡钳(3292)位姿；所述的第一位姿(300)、第二位姿(301)状态下的旋转控制气缸(327)伸至极限位置，同时气动卡钳(329)垂直水平面；所述的第四位姿(303)状态下的旋转控制气缸(327)缩至极限位置，同时气动卡钳(329)平行水平面；所述的第三位姿(302)状态下的旋转控制气缸(327)处于中间位置，气动卡钳(329)与水平面夹角为0°-90°；所述的轴向气缸(33)、横向气缸(321)、旋转控制气缸(327)分别由CNC控制系统控制。
5.根据权利要求1所述的正向全自动多头车床，其特征在于：所述的封闭轨道刀架机构(4)包括刀架机构(43)、拖板机构(45)、多节活动防尘板(48)、随动刮板(49)、防尘罩(436)；所述的刀架机构(43)包括刀架电机(42)、刀架(434)；所述的拖板机构(45)包括中拖板电机(40)、小拖板电机(41)、丝杠(46)、中拖板轨道(47)、联轴座(431)、小拖板滑块(432)、小拖板(433)、小拖板轨道(435)、中拖板滑块(451)、中拖板固定座(452)、中拖板(453)；所述的多节活动防尘板(48)与水平面轴向夹角为0-90°，多节活动防尘板(48)包括活动板(481)、防尘固定板(485)、下弯翘起(486)、上弯翘起(487)，所述的防尘固定板(485)固定在机床床身(2)上，所述的活动板(481)与中拖板(453)连接；所述的活动板(481)数量为一个或一个以上，所述的防尘固定板(485)与活动板(481)、活动板(481)自身之间通过下弯翘起(486)、上弯翘起(487)连接；所述的防尘罩(436)设有防尘密封垫(437)；所述的防尘密封垫(437)为软性材料，与小拖板轨道(435)配合；所述的刀架机构(43)包括刀架电机(42)、刀架(434)；所述的中拖板电机(40)位于多节活动防尘板(48)内；所述的刀架电机(42)、小拖板电机(41)、中拖板电机(40)分别由CNC控制系统控制。
6.根据权利要求1所述的正向全自动多头车床，其特征在于：所述的进料机构(5)包括进料机构基座(51)、盖板(52)、凸起(53)、进料限位(54)、进料口(56)、进料滑道(57)；所述的进料机构基座(51)固定于机床床身(2)上；所述进料滑道(57)一端固定于上机罩(1)内，另一端固定于进料口(56)上；所述进料滑道(57)与水平面夹角为0°-45°；所述的进料滑道(57)下设有振动触头，所述的振动触头的振动源为主轴机构(6)开启时的瞬间振动。
7.根据权利要求1至6其中之一所述的正向全自动多头车床，其特征在于：所述的主轴机构(6)包括主轴电机(61)、皮带轮(62)、主轴箱体(63)、卡盘(64)、卡钳(65)、皮带、主轴；所述的主轴电机(61)由CNC控制系统控制；所述的主轴机构(6)为单主轴系统或双主轴系统或三个以上的主轴系统，所述的自动送料机构(3)、封闭轨道刀架机构(4)、下料装置(9)的数量与主轴机构(6)的数量对应，所述的自动送料机构(3)、封闭轨道刀架机构(4)、主轴机构(6)由CNC控制系统同步控制或异步控制，即不同主轴机构(6)所对应自动送料机构(3)、封闭轨道刀架机构(4)完成相同工序或不同工序。
8.根据权利要求4所述的正向全自动多头车床，其特征在于：所述的下料装置(9)包括弹性卡筒(91)、下料滑道(92)、下料装置固定板(93)；所述的下料装置固定板(93)将下料装置(9)分别固定在卸料卡钳(3292)位于第二位姿(301)的对应位置；所述的弹性卡筒(91)为弹性元件；所述的下料滑道(92)与水平面夹角为0°-45°。
9.根据权利要求4所述的正向全自动多头车床，其特征在于：所述的清洁装置(10)包括清洗进水管(101)、储水箱(102)、水泵(103)、气泵、压力喷气管；所述的清洗进水管(101)一端与水泵(103)连接，另一端通过软管与冷却水喷管(323)连接，压力喷气管与气泵连接；所述的冷却水喷管(323)为软硬管，冷却水喷管(323)与压力喷气管为固定或移动式，数量为一个或二个以上，冷却水喷管(323)对准加工刀具，完成刀具冷却，压力喷气管朝向床身各部分，完成全方位清洁床身；所述水泵(103)与气泵由CNC控制系统控制，设为按需清理或定时清理。
10.根据权利要求9所述的正向全自动多头车床，其特征在于：所述的自动排屑装置(7)包括排屑滑道(71)、排屑电机(72)、排屑传送带(73)、排屑支架(74)、回水管(75)、集水槽(76)；所述的排屑传送带(73)为镂空网状结构；所述的集水槽(76)位于排屑传送带(73)正下方，集水槽(76)底部开孔连接回水管(75)；所述的回水管(75)一端连接集水槽(76)，另一端连接储水箱(102)；所述的排屑电机(72)由CNC控制系统控制，设为一直工作或间隙工作。
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