CN105666236B - 智能轴类钻铣加工中心 - Google Patents

Abstract

一种智能轴类钻铣加工中心。解决了现有震动盘不能调整工件的进料方向，加工装置换刀麻烦的问题。它包括工作平台，所述的工作平台上设有刀库和震动盘，所述的震动盘体上设有出料板、第一选料机构和第二选料机构，所述的出料板上设有通道，所述的第一选料机构具有两个位置，所述的第二选料机构具有两个位置，所述刀库包括固定盘和旋转盘，所述的旋转盘套设于固定盘外并与固定盘周向转动配合，所述的固定盘上设有第二驱动电机，所述旋转盘的周向上设有机械手，所述的机械手具有夹紧刀具的第一位置和松开机械手便于刀具取放的第二位置。本发明还具有结构简单，安装方便，控制快速、方便、可靠，换刀方便，使用寿命长等优点。

Description

智能轴类钻铣加工中心

技术领域

本发明涉及一种微型轴加工中心，具体涉及一种智能轴类钻铣加工中心。

背景技术

加工中心是指备有刀库，具有自动换刀功能，对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。加工中心是高度机电一体化的产品，工件装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具，自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等，可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序。因而大大减少了工件装夹时间，测量和机床调整等辅助工序时间，具有良好的经济效果。现有的钻铣加工中心，通常包括便于进料的震动盘、与震动盘相连接的进料装置、用于工件加工的加工装置、设于加工装置下方的收集盒和刀库系统。

震动盘是一种自动排序的送料设备，其工作目的是通过振动将无序工件自动有序排列整齐、准确的输送到下道工序。震动盘广泛用于轻工机械、自动冲床、办工用品、文具、电子电器、钟表标准件、制药业、五金业、塑胶接插件、电池、食品包装机械、检测等各个行业。轴类加工设备中，为便于轴类的进一步加工，需要将两端不同的轴在震动盘中进行调整，以统一的方向（参看附图6该统一的方向指：轴类零件设有沉头孔的一端为末端）排序后输出。现有的微型轴又称精密轴，相对较小且精度高，在实际生产过程中很难将微型轴调整成统一的方向输出，影响产品的加工效率。

刀库系统是提供自动化加工过程中所需之储刀及换刀需求的一种装置，其自动换刀机构及可以储放多把刀具的刀库，改变了传统以人为主的生产方式。借由电脑程序的控制，可以完成各种不同的加工需求，如铣削、钻孔、镗孔、攻牙等，大幅缩短加工时程，降低生产成本，这是刀库系统的最大特点。但是现有的刀库，在实际换刀过程中，需要先多组几个配合实现换刀，先将刀库内的待选的刀架冲下后进行调整，最后送至加工装置，由加工装置上的主轴进行切换，动作复杂，可靠性差，且智能控制时编程麻烦，影响产品的加工效率，增加产品的次品率。

发明内容

为解决背景技术中现有震动盘不能调整工件的进料方向，加工装置换刀麻烦的问题，本发明提供一种智能轴类钻铣加工中心。

本发明的技术方案是：一种智能轴类钻铣加工中心，包括工作平台，所述的工作平台上设有支撑架、便于进料的震动盘、与震动盘相连接的进料装置、用于工件加工的加工装置和设于加工装置下方的收集盒，所述的震动盘包括用于安放工件的震动盘体，所述的震动盘体上设有出料板、第一选料机构和第二选料机构，所述的出料板上设有供单个工件通过的通道，所述的第一选料机构具有安装时隔断出料板上通道的第一位置和工作时被工件顶开筛选工件的第二位置，所述的第二选料机构具有安装时的第一位置和工作时与工件的沉头孔相配合使得工件翻转的第二位置，所述的支撑架上设有刀库，所述的刀库包括安装架、固定盘和旋转盘，所述的安装架上设有第一驱动电机及由第一驱动电机驱动的驱动板，所述的驱动板与安装架滑移配合，所述的驱动板上设有连接轴，所述的连接轴套设于旋转盘、固定盘内，所述的旋转盘套设于固定盘外并与固定盘沿连接轴径向滑移周向转动配合，所述的固定盘上设有第二驱动电机，所述旋转盘的周向上设有多个用于安放刀具的机械手，所述的机械手具有夹紧刀具的第一位置和由第二驱动电机驱动松开机械手便于刀具取放的第二位置。

作为本发明的一种改进，所述的第一选料机构包括摆动架和遮挡板，所述的摆动架上设有安装轴，所述遮挡板的一端套设于安装轴上并能绕安装轴转动，另一端设于出料板的通道内，所述的遮挡板上设有插入出料板通道内用于与工件相适配的筛选部，所述的遮挡板具有隔断出料板上通道的运动趋势。

作为本发明的进一步改进，所述的第二选料机构包括转动电机，所述的转动电机上连接有第一转动盘，所述的第一转动盘上设有插入出料板通道内用于与工件沉头孔相适配的选料轴。

作为本发明的进一步改进，所述的转动电机通过传动机构与第一转动盘相连接，所述的传动机构包括与转动电机相联动的第二转动盘和与第一转动盘相联动的第三转动盘，所述的第二转动盘通过连接件与第三转动盘联动连接。

作为本发明的进一步改进，所述的第一选料机构和第二选料机构将出料板分隔为第一出料部、第二出料部和第三出料部，所述的第一出料部和第二出料部通过第一弧形件相连接，所述的第二出料部和第三出料部通过第二弧形件相连接，所述的第一弧形件设于第一选料机构的下方，所述的第二弧形件设于第二选料机构的下方。

作为本发明的进一步改进，所述的机械手包括直线导轨、传动杆、第一夹持件和第二夹持件，所述第一夹持件、第二夹持件均与直线导轨滑移配合，所述的第一夹持件上设有第一斜滑槽，所述的第二夹持件上设有第二斜滑槽，所述第一斜滑槽与第二斜滑槽相互对称设置，所述的第二驱动电机与传动杆相连接，所述的传动杆有两根且两根传动杆分别插入第一斜滑槽、第二斜滑槽内。

作为本发明的进一步改进，所述的第二驱动电机与活动块相连接，所述的两根传动杆平行固定于活动块上，所述的机械手包括U型架，所述的直线导轨、传动杆均设于U型架内，所述的机械手包括复位件，所述的复位件与活动块相连接，所述的复位件具有驱动机械手处于第一位置的运动趋势。

作为本发明的进一步改进，所述U型架的上端向外折出形成边沿，所述的活动块上设有滚轮，所述的活动块盖置于U型架上并与U型架配合形成第一容置腔和第二容置腔，所述的直线导轨、传动杆设于第一容置腔内，所述的滚轮设于第二容置腔内。

作为本发明的进一步改进，所述的刀库包括旋转电机，所述的旋转电机与齿轮盘相啮合，所述的齿轮盘套设于连接轴外并与旋转盘联动连接

作为本发明的进一步改进，所述的支撑架有两个，且对称分别与进料装置的两侧。

本发明的有益效果是，出料板上通道的设置将工件排列整齐且一一经过第一选料机构和第二选料机构后用于输出，第一选料机构和第二选料机构的设置能对进入出料板上的工件进行认向，将工件调整成统一的方向输出，通过两次的筛选，保证出料时工件方向，保证工件能连续可靠的用于加工，提高了产品的加工效率；设置第一驱动电机及驱动板，使得固定盘及旋转盘能同步滑移，便于刀库与其他部件配合更换刀具；旋转盘与固定套转动配合，可以根据需要调出适配的刀具，用于加工，使得产品换刀快捷可靠，且智能控制方便；机械手的设置便于可靠夹持刀具并可以根据需要进行松开，便于快速换刀，动作简单。本发明还具有结构简单，安装方便，控制快速、方便、可靠，换刀方便，使用寿命长等优点。

附图说明

附图1为本发明实施例的结构示意图。

附图2为本发明实施例中工作平台1上的结构示意图。

附图3为附图2中震动盘3的结构示意图。

附图4为附图3另一方向的结构示意图。

附图5为附图3中第二选料机构34的结构示意图。

附图6为本发明实施例加工的工件36的结构示意图。

附图7为附图2中刀库7的结构示意图。

附图8为附图7中旋转盘73处的结构示意图。

附图9为附图8中另一方向的结构示意图。

附图10为附图8中机械手75的结构示意图。

附图11为附图10中机械手75的结构爆炸示意图。

图中，1、工作平台；2、支撑架；3、震动盘；31、震动盘体；311、螺旋轨道；32、出料板；321、通道；322、第一出料部；323、第二出料部；324、第三出料部；325、第一弧形件；326、第二弧形件；33、第一选料机构；331、摆动架；332、遮挡板；3321、筛选部；333、安装轴；334、安装板；34、第二选料机构；341、转动电机；342、第一转动盘；343、选料轴；344、传动机构；3441、第二转动盘；3442、第三转动盘；3443、连接件；345、限位夹块；346、缺口槽；35、集料件；36、工件；361、沉头孔；4、进料装置；5、加工装置；6、收集盒；7、刀库；71、安装架；711、第一驱动电机；712、驱动板；72、固定盘；721、第二驱动电机；73、旋转盘；74、连接轴；75、机械手；751、直线导轨；752、传动杆；753、第一夹持件；7531、第一斜滑槽；7532、第一弧形部；754、第二夹持件；7541、第二斜滑槽；7542、第二弧形部；755、活动块；7551、滚轮；7552、第一容置腔；7553、第二容置腔；756、U型架；7561、边沿；757、复位件；758、限位件；76、旋转电机；77、齿轮盘。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：

由图1结合图2-11所示，一种智能轴类钻铣加工中心，包括工作平台1，所述的工作平台1上设有支撑架2、便于进料的震动盘3、与震动盘3相连接的进料装置4、用于工件加工的加工装置5和设于加工装置下方的收集盒6（进料装置4、加工装置及收集盒均为现有技术，在此不再赘述），所述的震动盘3包括用于安放工件的震动盘体31，所述的震动盘体31上设有出料板32、第一选料机构33和第二选料机构34，所述的出料板32上设有供单个工件通过的通道321，所述的第一选料机构33具有安装时隔断出料板32上通道321的第一位置和工作时被工件顶开筛选工件的第二位置，所述的第二选料机构34具有安装时的第一位置和工作时与工件36的沉头孔361相配合使得工件翻转的第二位置，具体的说，当工件经过第一选料机构时，若工件沉头孔一端在前（指工件行进方向，下同），则顶开第一选料机构，并落入集料件中，经集料件重新回到震动盘体内；若工件沉头孔一端在后，则工件顶开第一选料机构，并落入第二出料部，完成第一次筛选，即经过第一选料机构后工件的沉头孔设置在后端。当工件经过第二选料机构，若工件沉头孔一端在前，则由第二选料机构带动工件翻转180度，使得工件沉头孔一端在后，并继续进入第三出料部，用于后续生产加工；若工件沉头孔一端在后，则第二选料机构空转，工件自由滑至第三出料部。所述的支撑架2上设有刀库7，所述的刀库包括安装架71、固定盘72和旋转盘73，所述的安装架71上设有第一驱动电机711及由第一驱动电机711驱动的驱动板712，所述的驱动板712与安装架71滑移配合，所述的驱动板712上设有连接轴74，所述的连接轴74套设于旋转盘73、固定盘72内，所述的旋转盘73套设于固定盘72外并与固定盘72沿连接轴74径向滑移周向转动配合，所述的固定盘72上设有第二驱动电机721，所述旋转盘73的周向上设有多个用于安放刀具的机械手75，所述的机械手75具有夹紧刀具的第一位置和由第二驱动电机721驱动松开机械手75便于刀具取放的第二位置。本发明的有益效果是，出料板上通道的设置将工件排列整齐且一一经过第一选料机构和第二选料机构后用于输出，第一选料机构和第二选料机构的设置能对进入出料板上的工件进行认向，将工件调整成统一的方向输出，通过两次的筛选，保证出料时工件方向，保证工件能连续可靠的用于加工，提高了产品的加工效率；设置第一驱动电机及驱动板，使得固定盘及旋转盘能同步滑移，便于刀库与其他部件配合更换刀具；旋转盘与固定套转动配合，可以根据需要调出适配的刀具，用于加工，使得产品换刀快捷可靠，且智能控制方便；机械手的设置便于可靠夹持刀具并可以根据需要进行松开，便于快速换刀，动作简单。本发明还具有结构简单，安装方便，控制快速、方便、可靠，换刀方便，使用寿命长等优点。

所述的第一选料机构33包括摆动架331和遮挡板332，所述的摆动架331上设有安装轴333，所述遮挡板332的一端套设于安装轴333上并能绕安装轴333转动，另一端设于出料板32的通道321内，所述的遮挡板332上设有插入出料板32通道321内用于与工件相适配的筛选部3321，所述的遮挡板332具有隔断出料板32上通道321的运动趋势。在工作时，工件能顶开遮挡板使得遮挡板绕安装轴转动，若工件沉头孔一端在前，则顶开第一选料机构时，工件沉头孔与遮挡板上的筛选部箱适配，随遮挡板摆动，并最终落入集料件中，经集料件重新回到震动盘体内；若工件沉头孔一端在后，则工件顶开遮挡板，并落入第二出料部，完成第一次筛选，即经过第一选料机构后工件的沉头孔设置在后端。遮挡板设于安装轴上做简谐运动，类似钟摆的摆动。这样的结构能对工件进行第一次调整，保证输出的工件方向一致性。

所述的第一选料机构33包括安装板334，所述的摆动架331设于安装板334上并与安装板334滑移配合。本发明中安装板上设有长条孔，摆动架上设有固定孔，这样的结构可以根据需要设置摆动架的高度，从而调节遮挡板与出料板的高度差，使得遮挡板上的筛选部与工件沉头孔可靠配合。

所述的第二选料机构34包括转动电机341，所述的转动电机341上连接有第一转动盘342，所述的第一转动盘342上设有插入出料板32通道321内用于与工件沉头孔相适配的选料轴343。若工件沉头孔一端在前，则由转动电机驱动选料轴带动工件翻转180度，使得工件沉头孔一端在后，并继续进入第三出料部，用于后续生产加工；若工件沉头孔一端在后，则选料轴空转，工件自由滑至第三出料部。本发明中转动电机为伺服电机。

所述的转动电机341通过传动机构344与第一转动盘342相连接，所述的传动机构344包括与转动电机341相联动的第二转动盘3441和与第一转动盘342相联动的第三转动盘3442，所述的第二转动盘3441通过连接件3443与第三转动盘3442联动连接。这样的结构使得产品动作可靠，第一转动盘的中心轴线方向可以与转动电机的中心轴线方向可以设置在不同高度上，保证产品可靠动作的前提下便于产品的安装。

所述的第一转动盘342上设有两块限位夹块345，所述的两块限位夹块345关于选料轴343对称分布且配合形成用于容置工件的缺口槽346。这样的结构使得工作在翻转过程中避免工件脱落选料轴，保证工作可靠的落入出料板内。

所述的第一选料机构33和第二选料机构34将出料板32分隔为第一出料部322、第二出料部323和第三出料部324，所述的第一出料部322和第二出料部323通过第一弧形件325相连接，所述的第二出料部323和第三出料部324通过第二弧形件326相连接，所述的第一弧形件325设于第一选料机构33的下方，所述的第二弧形件326设于第二选料机构34的下方。第一出料部、第二出料部和第三出料部内均设有便于工件通过的通道。

所述的出料板32的下方设于集料件35，所述的集料件35与震动盘体31相连接。这样的结构避免物料的浪费，保证产品的连续的生产加工。

所述的震动盘体31内设于螺旋轨道311，所述的螺旋轨道311的出口与出料板32上的通道321相连通。这样的结构保证震动盘体在工作中可靠进料。

所述的机械手75包括直线导轨751、传动杆752、第一夹持件753和第二夹持件754，所述第一夹持件753、第二夹持件754均与直线导轨751滑移配合，所述的第一夹持件753上设有第一斜滑槽7531，所述的第二夹持件754上设有第二斜滑槽7541，所述第一斜滑槽7531与第二斜滑槽7541相互对称设置，所述的第二驱动电机721与传动杆752相连接，所述的传动杆752有两根且两根传动杆752分别插入第一斜滑槽7531、第二斜滑槽7541内。第二驱动电机能够驱动传动杆运动，两根传动杆则通过第一斜滑槽与第二斜滑槽分别带动第一夹持件与第二夹持件做夹紧运动与松开运动，从而实现机械手的夹持功能，结构简单，夹持方便。同时，第一斜滑槽与第二斜滑槽沿中心线对称，因此其夹持精度始终是在第一夹持件与第二夹持件的中心线上，所以夹持精度高。

所述的第二驱动电机721与活动块755相连接，所述的两根传动杆752平行固定于活动块755上，所述的机械手75包括U型架756，所述的直线导轨751、传动杆752均设于U型架756内，所述的机械手75包括复位件757，所述的复位件757与活动块755相连接，所述的复位件757具有驱动机械手75处于第一位置的运动趋势。所述U型架756的上端向外折出形成边沿7561，所述的活动块755上设有滚轮7551，所述的活动块755盖置于U型架756上并与U型架756配合形成第一容置腔7552和第二容置腔7553，所述的直线导轨751、传动杆752设于第一容置腔7552内，所述的滚轮7551设于第二容置腔7553内。这样的结构使得第二驱动电机能可靠带动传动杆运动，且对传动杆进行限位，保证两根传动杆同步平稳运动。U型架的设置对第一夹持件、第二夹持件的张开进行进一步限位，避免张开角度过大刀具脱落。边沿及滚轮的设置保证活动块运动平稳可靠，降低了摩擦力减小了能耗。复位件的设置使得活动块复位可靠，从而保证机械手夹持可靠。当然也可以通过第二驱动电机直接带动活动块复位。

所述的第一夹持件753和第二夹持件754之间设有限位件758。限位件的设置避免第一夹持件和第二夹持件过运动，夹持时损伤刀具。

所述的第一夹持件753上设有第一弧形部7532，所述的第二夹持件754上设有第二弧形部7542，所述的第一弧形部7532与第二弧形部7542相配合用于夹持刀具。这样的结构使得产品夹持可靠平稳，便于刀具运动。

所述的直线导轨751有两根，所述的第一夹持件753与第二夹持件754平行的设于两根直线导轨751上。这样的结构使得第一夹持件、第二夹持件运动平稳，动作迅速。

所述的刀库7包括旋转电机76，所述的旋转电机76与齿轮盘77相啮合，所述的齿轮盘77套设于连接轴74外并与旋转盘73联动连接。这样的结构保证旋转盘转动可靠。具体的说，本发明提及的第一驱动电机、第二驱动电机、旋转电机均可以为伺服电机。

所述的支撑架2有两个，且对称分别与进料装置4的两侧。

各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (8)

1.一种智能轴类钻铣加工中心，包括工作平台（1），其特征在于:所述的工作平台（1）上设有支撑架（2）、便于进料的震动盘（3）、与震动盘（3）相连接的进料装置（4）、用于工件加工的加工装置（5）和设于加工装置下方的收集盒（6），所述的震动盘（3）包括用于安放工件的震动盘体（31），所述的震动盘体（31）上设有出料板（32）、第一选料机构（33）和第二选料机构（34），所述的出料板（32）上设有供单个工件通过的通道（321），所述的第一选料机构（33）具有安装时隔断出料板（32）的通道（321）的第一位置和工作时被工件顶开筛选工件的第二位置，所述的第二选料机构（34）具有安装时的第一位置和工作时与工件的沉头孔相配合使得工件翻转的第二位置，所述的支撑架（2）上设有刀库（7），所述的刀库包括安装架（71）、固定盘（72）和旋转盘（73），所述的安装架（71）上设有第一驱动电机（711）及由第一驱动电机（711）驱动的驱动板（712），所述的驱动板（712）与安装架（71）滑移配合，所述的驱动板（712）上设有连接轴（74），所述的连接轴（74）套设于旋转盘（73）、固定盘（72）内，所述的旋转盘（73）套设于固定盘（72）外并与固定盘（72）沿连接轴（74）径向滑移周向转动配合，所述的固定盘（72）上设有第二驱动电机（721），所述旋转盘（73）的周向上设有多个用于安放刀具的机械手（75），所述的机械手（75）具有夹紧刀具的第一位置和由第二驱动电机（721）驱动松开机械手（75）便于刀具取放的第二位置，所述的第一选料机构（33）包括摆动架（331）和遮挡板（332），所述的摆动架（331）上设有安装轴（333），所述遮挡板（332）的一端套设于安装轴（333）上并能绕安装轴（333）转动，另一端设于出料板（32）的通道（321）内，所述的遮挡板（332）上设有插入出料板（32）的通道（321）内用于与工件相适配的筛选部（3321），所述的遮挡板（332）具有隔断出料板（32）的通道（321）的运动趋势,所述的第二选料机构（34）包括转动电机（341），所述的转动电机（341）上连接有第一转动盘（342），所述的第一转动盘（342）上设有插入出料板（32）的通道（321）内用于与工件沉头孔相适配的选料轴（343）。

2.根据权利要求1所述的智能轴类钻铣加工中心，其特征在于所述的转动电机（341）通过传动机构（344）与第一转动盘（342）相连接，所述的传动机构（344）包括与转动电机（341）相联动的第二转动盘（3441）和与第一转动盘（342）相联动的第三转动盘（3442），所述的第二转动盘（3441）通过连接件（3443）与第三转动盘（3442）联动连接。

3.根据权利要求1所述的智能轴类钻铣加工中心，其特征在于所述的第一选料机构（33）和第二选料机构（34）将出料板（32）分隔为第一出料部（322）、第二出料部（323）和第三出料部（324），所述的第一出料部（322）和第二出料部（323）通过第一弧形件（325）相连接，所述的第二出料部（323）和第三出料部（324）通过第二弧形件（326）相连接，所述的第一弧形件（325）设于第一选料机构（33）的下方，所述的第二弧形件（326）设于第二选料机构（34）的下方。

4.根据权利要求1所述的智能轴类钻铣加工中心，其特征在于所述的机械手（75）包括直线导轨（751）、传动杆（752）、第一夹持件（753）和第二夹持件（754），所述第一夹持件（753）、第二夹持件（754）均与直线导轨（751）滑移配合，所述的第一夹持件（753）上设有第一斜滑槽（7531），所述的第二夹持件（754）上设有第二斜滑槽（7541），所述第一斜滑槽（7531）与第二斜滑槽（7541）相互对称设置，所述的第二驱动电机（721）与传动杆（752）相连接，所述的传动杆（752）有两根且两根传动杆（752）分别插入第一斜滑槽（7531）、第二斜滑槽（7541）内。

5.根据权利要求4所述的智能轴类钻铣加工中心，其特征在于所述的第二驱动电机（721）与活动块（755）相连接，两根所述的传动杆（752）平行固定于活动块（755）上，所述的机械手（75）包括U型架（756），所述的直线导轨（751）、传动杆（752）均设于U型架（756）内，所述的机械手（75）包括复位件（757），所述的复位件（757）与活动块（755）相连接，所述的复位件（757）具有驱动机械手（75）处于第一位置的运动趋势。

6.根据权利要求5所述的智能轴类钻铣加工中心，其特征在于所述U型架（756）的上端向外折出形成边沿（7561），所述的活动块（755）上设有滚轮（7551），所述的活动块（755）盖置于U型架（756）上并与U型架（756）配合形成第一容置腔（7552）和第二容置腔（7553），所述的直线导轨（751）、传动杆（752）设于第一容置腔（7552）内，所述的滚轮（7551）设于第二容置腔（7553）内。

7.根据权利要求1所述的智能轴类钻铣加工中心，其特征在于所述的刀库（7）包括旋转电机（76），所述的旋转电机（76）与齿轮盘（77）相啮合，所述的齿轮盘（77）套设于连接轴（74）外并与旋转盘（73）联动连接。

8.根据权利要求1所述的智能轴类钻铣加工中心，其特征在于所述的支撑架（2）有两个，且对称分别与进料装置（4）的两侧。

Images