CN105563122A - 一种型材加工中心 - Google Patents

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李志坚
张力达
李永裕
陈丽源
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Abstract

本发明公开了一种型材加工中心，包括基座，基座前方连接有钢架工作台，该钢架工作台侧面设置有直角状连接件，基座上分别设置有与该直角状连接件两直角边对应配合的第一、第二基准面，若干螺钉穿过直角状连接件的两直角边分别与第一、第二基准面连接固定，采用X轴、Y轴、Z轴传动机构驱联动，并通过换刀机械手自动更换加工刀具，可以在同一设备上完成型材的多种加工，无需多次装夹工件，降低了工人劳动强度和生产成本，有利于提高型材加工效率。而且，基座采用金属一体铸造成型的梯形结构并设计与之配合的鞍座，大大提高了设备整体刚性，实现了动柱结构的型材加工中心具有较高的加工精度，可用于机器人机械臂等高精度要求的零件加工。

Description

一种型材加工中心
技术领域
本发明涉及一种金属加工设备，特别是一种型材加工设备。
背景技术
随着生产技术的不断发展，用于铝铜型材、钢型材的钻孔、铣槽、铣面、攻丝的型材加工中心机床也越来越多。现有技术对于长槽或多槽且带有其他加工位置的工件在加工时，通常都是先用刨床刨铣槽位，然后再用加工机床切铣钻其他加工位置。这样的加工形式需要在不同的机床上多次装夹工件，工人的劳动强度大，加工耗时较长，而且生产成本高，加工效率低。另一方面，现有型材加工中心大多模仿进口同类产品设计，采用焊接钢结构床身，受制于国内钢材质量与焊接去应力工艺，床身稳定性较差，只能用在精度要求较低的门窗加工等行业。有的型材加工设备虽然采用铸铁床身，但整体结构依然没有脱离焊接床身的影响，没有解决刚性问题，只能用在轻切削场合。另外，床身结构与工作台整体制作，也限制了工件的加工范围。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种型材加工中心，可以在同一设备上完成型材加工，并且设备整体具有较高刚性，提高加工精度，适应更大尺寸范围工件的加工。
为了解决上述技术问题，本发明的一种型材加工中心，包括基座，所述基座为金属一体铸造成型，其横向截面呈梯形，基座前方连接有钢架工作台，该钢架工作台侧面设置有直角状连接件，所述基座上分别设置有与该直角状连接件两直角边对应配合的第一、第二基准面，若干螺钉穿过直角状连接件的两直角边分别与第一、第二基准面连接固定，基座上设置有由X轴传动机构驱动、可纵向移动的Y轴支承台，该Y轴支承台下部设置有与所述梯形的后倾斜面互相配合的鞍座以增大其厚度，Y轴支承台上设置有由Y轴传动机构驱动、可横向移动的支承架，所述支承架上设置有由Z轴传动机构驱动、可垂直移动的加工机构，该加工机构上设置有刀库，所述圆盘刀库下方安装有换刀机械手。
作为上述技术方案的改进，所述X轴传动机构包括安装于所述Y轴支承台上的驱动电机以及将Y轴支承台与基座连接的滚柱直线导轨副，所述基座上安装有直线齿条，所述驱动电机通过齿轮与该直线齿条啮合传动。
作为上述技术方案的改进，所述Y轴传动机构和Z轴传动机构均由驱动电机、丝杠以及滚动直线导轨副组成。
作为上述技术方案的改进，所述钢架工作台上安装有互相平行的第一、第二直线导轨副，第一、第二直线导轨副之间安装有两个或以上的型材装夹机构，该型材装夹机构包括底座，底座一端设置有固定定位块，底座上设置有可移动的气缸，该气缸的活动端连接有活动定位块，底座上开有倒T型槽，所述气缸通过连接螺栓与该倒T型槽连接定位。
本发明的有益效果是：这种型材加工中心采用X轴、Y轴、Z轴传动机构驱联动，并通过换刀机械手自动更换加工刀具，可以在同一设备上完成型材的多种加工，无需多次装夹工件，降低了工人劳动强度和生产成本，有利于提高型材加工效率。而且，基座采用金属一体铸造成型的梯形结构并设计与之配合的鞍座，大大提高了设备整体刚性，实现了动柱结构的型材加工中心具有较高的加工精度，可用于机器人机械臂等高精度要求的零件加工。另外，通过基座与钢架工作台分体设计，在基座上设置两个工作台安装基准面，可以根据用户的需要，灵活修改工作台的结构及尺寸，适应更大尺寸范围工件的加工。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的结构示意图之一；
图2是本发明的结构示意图之二；
图3是图1中A处结构放大图。
具体实施方式
参照图1、图2，本发明的一种型材加工中心，包括基座1，所述基座1为金属一体铸造成型，其横向截面呈梯形，基座1前方连接有钢架工作台2，该钢架工作台2侧面设置有直角状连接件3，所述基座1上分别设置有与该直角状连接件3两直角边对应配合的第一、第二基准面4、5，若干螺钉6穿过直角状连接件3的两直角边分别与第一、第二基准面4、5连接固定，基座1上设置有由X轴传动机构7驱动、可纵向移动的Y轴支承台8，该Y轴支承台8下部设置有与所述梯形的后倾斜面互相配合的鞍座9以增大其厚度，Y轴支承台8上设置有由Y轴传动机构10驱动、可横向移动的支承架11，所述支承架11上设置有由Z轴传动机构12驱动、可垂直移动的加工机构13，该加工机构13上设置有刀库14，所述圆盘刀库14下方安装有换刀机械手15。上述刀库为圆盘刀库或者蝶形刀库。这种型材加工中心采用X轴、Y轴、Z轴传动机构驱联动，并通过换刀机械手自动更换加工刀具，可以在同一设备上完成型材的多种加工，无需多次装夹工件，降低了工人劳动强度和生产成本，有利于提高型材加工效率。而且，基座采用金属一体铸造成型的梯形结构并设计与之配合的鞍座，大大提高了设备整体刚性，实现了动柱结构的型材加工中心具有较高的加工精度，可用于机器人机械臂等高精度要求的零件加工。另外，采用钢架工作台替代传统的铸铁工作台可以降低生产成本，且便于安装维护。也可以根据实际加工需要订制钢架工作台，可以将加工机构端面到工作台面的距离从常规机型的550毫米提高到900毫米，可以直接加工高度达850mm的工件的端面孔、槽，降低了成本、提高了工作效率。
其中，所述X轴传动机构7包括安装于所述Y轴支承台8上的驱动电机71以及将Y轴支承台与基座连接的滚柱直线导轨副72，所述基座11上安装有直线齿条73，所述驱动电机71通过齿轮74与该直线齿条73啮合传动，有利于提高设备的承载能力，满足对大型工件高速度加工的需要。而且，以滚柱直线导轨副替代滚珠直线导轨副，可以将设备整体刚性提高50%。
所述Y轴传动机构10和Z轴传动机构12均由驱动电机、丝杠以及滚动直线导轨副组成，以提高设备的定位精度和运作稳定性。
所述钢架工作台2上安装有互相平行的第一、第二直线导轨副16、17，第一、第二直线导轨副16、17之间安装有两个或以上的型材装夹机构18。参照图3，该型材装夹机构18包括底座181，底座181一端设置有固定定位块182，底座181上设置有可移动的气缸183，该气缸183的活动端连接有活动定位块184，底座181上开有倒T型槽185，所述气缸183通过连接螺栓186与该倒T型槽185连接定位。可根据工件尺寸调整气缸的位置，以使工件得到良好的装夹定位，保障了加工精度和加工质量。
以上所述仅为本发明的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种型材加工中心，包括基座（1），其特征在于：所述基座（1）为金属一体铸造成型，其横向截面呈梯形，基座（1）前方连接有钢架工作台（2），该钢架工作台（2）侧面设置有直角状连接件（3），所述基座（1）上分别设置有与该直角状连接件（3）两直角边对应配合的第一、第二基准面（4、5），若干螺钉（6）穿过直角状连接件（3）的两直角边分别与第一、第二基准面（4、5）连接固定，基座（1）上设置有由X轴传动机构（7）驱动、可纵向移动的Y轴支承台（8），该Y轴支承台（8）下部设置有与所述梯形的后倾斜面互相配合的鞍座（9）以增大其厚度，Y轴支承台（8）上设置有由Y轴传动机构（10）驱动、可横向移动的支承架（11），所述支承架（11）上设置有由Z轴传动机构（12）驱动、可垂直移动的加工机构（13），该加工机构（13）上设置有刀库（14），所述圆盘刀库（14）下方安装有换刀机械手（15）。
2.根据权利要求1所述的型材加工中心，其特征在于：所述X轴传动机构（7）包括安装于所述Y轴支承台（8）上的驱动电机（71）以及将Y轴支承台与基座连接的滚柱直线导轨副（72），所述基座（11）上安装有直线齿条（73），所述驱动电机（71）通过齿轮（74）与该直线齿条（73）啮合传动。
3.根据权利要求2所述的型材加工中心，其特征在于：所述Y轴传动机构（10）和Z轴传动机构（12）均由驱动电机、丝杠以及滚动直线导轨副组成。
4.根据权利要求3所述的型材加工中心，其特征在于：所述钢架工作台（2）上安装有互相平行的第一、第二直线导轨副（16、17），第一、第二直线导轨副（16、17）之间安装有两个或以上的型材装夹机构（18），该型材装夹机构（18）包括底座（181），底座（181）一端设置有固定定位块（182），底座（181）上设置有可移动的气缸（183），该气缸（183）的活动端连接有活动定位块（184），底座（181）上开有倒T型槽（185），所述气缸（183）通过连接螺栓（186）与该倒T型槽（185）连接定位。
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