CN108890466A - 单头全自动数控工具磨床 - Google Patents

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CN108890466A CN201810928389.4A CN201810928389A CN108890466A CN 108890466 A CN108890466 A CN 108890466A CN 201810928389 A CN201810928389 A CN 201810928389A CN 108890466 A CN108890466 A CN 108890466A
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冯晓飞
山奎生
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    • B24B19/00—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
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    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明涉及单头全自动数控工具磨床，包括底座，底座具有机床X轴、机床Y轴、机床C轴，机床X轴上设有装夹机构，机床C轴上设有机床Z轴，所述机床Z轴连接有打磨机构，底座上设有依次相连的机床V轴、机床W轴和机床U轴，机床U轴的下端设有机械爪，机床U轴上连接有将机械爪由竖直状态调整至水平状态的翻转机构。本发明能够解决夹手与打磨头干涉的问题，无需调试对刀，有效提高生产效率，具备更高的加工精度。

Description

单头全自动数控工具磨床
技术领域
本发明涉及机械磨削加工技术领域，具体的说是单头全自动数控工具磨床。
背景技术
众所周知，数控磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工，少数的是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行加工，如珩磨机、超精加工机床、砂带磨床、研磨机和抛光机等。数控磨床又有数控平面磨床、数控无心磨床、数控内外圆磨床、数控立式万能磨床、数控坐标磨床、数控成形磨床等等。
目前，为实现对数控磨床的自动上料，一般会在数控磨床外部增加机械手进行上下料，但是，由于机械手的体积大，夹爪工件时运动的稳定性差，影响工件的安装精度，进而影响工件的加工精度，同时，传统机械手只具备两个自由度上的调节，上料时夹手易于数控磨床的打磨头干涉，不利于操作使用。
发明内容
为了避免和解决上述技术问题，本发明提出了单头全自动数控工具磨床。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
单头全自动数控工具磨床，包括底座，所述底座具有机床X轴、机床Y轴、机床C轴，所述机床X轴上设有装夹机构，所述机床C轴上设有机床Z轴，所述机床Z轴连接有打磨机构，所述底座上设有依次相连的机床V轴、机床W轴和机床U轴，所述机床U轴的下端设有机械爪，所述机床U轴上连接有将机械爪由竖直状态调整至水平状态的翻转机构。
进一步的，所述机床V轴、机床W轴、机床U轴在水平面上的正投影均处于底座内。
进一步的，所述机床V轴与机床X轴轴向平行且沿左右移动。
进一步的，所述机床W轴与机床Y轴轴向平行且沿前后移动。
进一步的，所述机床U轴与机床Z轴轴向平行且沿上下移动。
进一步的，所述机床V轴、机床W轴和机床U轴均为由伺服电机驱动的滚珠丝杠直线滑台机构。
进一步的，所述翻转机构包括连接在机床U轴的移动端上的安装座、铰接在安装座上的翻转板、铰接在安装座的顶部且与翻转板相连的气缸。
进一步的，所述机械爪安装在翻转板上。
进一步的，所述机械爪包括两个并排设置的手指气缸，所述手指气缸的手指端均连接有夹块。
进一步的，所述机床X轴、机床Y轴、机床Z轴均为由伺服电机驱动的滚珠丝杠直线滑台机构，所述机床C轴为呈竖直放置且由伺服电机驱动的蜗轮蜗杆旋转台。
进一步的，所述机床X轴安装在机床Y轴的移动端上。
进一步的，所述装夹机构包括连接在机床X轴上的负载板、安装在负载板上作为机床A轴且由伺服马达驱动的分度头、安装在分度头上的夹头、设置在负载板上的料盘。
进一步的，所述夹头为肖步林筒夹。
进一步的，所述打磨机构包括连接在机床Z轴的移动端上的滑板、固定在滑板上的电机、与电机的驱动轴相连的打磨轮。
本发明的有益效果是：本发明具备结构紧凑、机械手运动稳定性高且行程距短的优点，能够解决夹手与打磨头干涉的问题，无需调试对刀，有效提高生产效率，整个数控磨床操作简单，使用方便，自动化程度高，具备更高的加工精度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明中翻转机构驱动机械爪呈竖直状态的结构示意图；
图3为本发明中翻转机构驱动机械爪呈水平状态的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
如图1至图3所示，单头全自动数控工具磨床，包括底座1，所述底座1具有机床X轴2、机床Y轴3、机床C轴4，所述机床X轴2上设有装夹机构12，所述机床C轴4上设有机床Z轴5，所述机床Z轴5连接有打磨机构6，所述底座1上设有依次相连的机床V轴7、机床W轴8和机床U轴9，所述机床U轴9的下端设有机械爪10，所述机床U轴9上连接有将机械爪10由竖直状态调整至水平状态的翻转机构11。
所述机床V轴7、机床W轴8以及机床U轴9共同构成该数控磨床的移动机械臂，可实现对机械爪10在任意方向位置上的定位。结合机床V轴7、机床W轴8以及机床U轴9三个方向上的移动，可避免机械爪10上料时与打磨机构6发生干涉，有效避开打磨头上料，并缩小机械爪10的行程距，该移动机械臂具有更高的稳定性，可提高打磨的精度。
所述机床V轴7、机床W轴8、机床U轴9在水平面上的正投影均处于底座1内。
所述机床V轴7与机床X轴2轴向平行且沿左右移动。
所述机床W轴8与机床Y轴3轴向平行且沿前后移动。
所述机床U轴9与机床Z轴5轴向平行且沿上下移动。
所述机床V轴7、机床W轴8和机床U轴9均为由伺服电机驱动的滚珠丝杠直线滑台机构。
所述翻转机构11包括连接在机床U轴9的移动端上的安装座111、铰接在安装座111上的翻转板112、铰接在安装座111的顶部且与翻转板112相连的气缸113。
所述机械爪10安装在翻转板112上。
所述机械爪10包括两个并排设置的手指气缸101，所述手指气缸101的手指端均连接有夹块102。
所述机床X轴2、机床Y轴3、机床Z轴5均为由伺服电机驱动的滚珠丝杠直线滑台机构，所述机床C轴4为呈竖直放置且由伺服电机驱动的蜗轮蜗杆旋转台。
所述机床X轴2安装在机床Y轴3的移动端上。
所述装夹机构12包括连接在机床X轴2上的负载板121、安装在负载板121上作为机床A轴且由伺服马达驱动的分度头122、安装在分度头122上的夹头123、设置在负载板121上的料盘124。
所述夹头123为肖步林筒夹。
所述打磨机构6包括连接在机床Z轴5的移动端上的滑板61、固定在滑板61上的电机62、与电机62的驱动轴相连的打磨轮63。
使用时，需要打磨的工件事先放置在料盘124上，在数控磨床自带的控制系统控制下，机械爪10经机床V轴7、机床W轴8和机床U轴9移动，到达料盘124上的工件处，机械爪10将工件抓取，然后再移动至夹头123处，气缸113启动后带动翻转板112将机械爪10上的工件由竖直位置变换呈水平放置，再将其插入将夹头123中；接着，负载板121随机床X轴2、机床Y轴3移动至打磨机构6处，电机62启动后带动打磨轮63对工件进行磨削。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.单头全自动数控工具磨床，包括底座(1)，所述底座(1)具有机床X轴(2)、机床Y轴(3)、机床C轴(4)，所述机床X轴(2)上设有装夹机构(12)，所述机床C轴(4)上设有机床Z轴(5)，所述机床Z轴(5)连接有打磨机构(6)，其特征在于：所述底座(1)上设有依次相连的机床V轴(7)、机床W轴(8)和机床U轴(9)，所述机床U轴(9)的下端设有机械爪(10)，所述机床U轴(9)上连接有将机械爪(10)由竖直状态调整至水平状态的翻转机构(11)。
2.根据权利要求1所述的单头全自动数控工具磨床，其特征在于：所述机床V轴(7)、机床W轴(8)、机床U轴(9)在水平面上的正投影均处于底座(1)内。
3.根据权利要求1所述的单头全自动数控工具磨床，其特征在于：所述机床V轴(7)与机床X轴(2)轴向平行且沿左右移动。
4.根据权利要求1所述的单头全自动数控工具磨床，其特征在于：所述机床W轴(8)与机床Y轴(3)轴向平行且沿前后移动。
5.根据权利要求1所述的单头全自动数控工具磨床，其特征在于：所述机床U轴(9)与机床Z轴(5)轴向平行且沿上下移动。
6.根据权利要求1所述的单头全自动数控工具磨床，其特征在于：所述机床V轴(7)、机床W轴(8)和机床U轴(9)均为由伺服电机驱动的滚珠丝杠直线滑台机构。
7.根据权利要求1所述的单头全自动数控工具磨床，其特征在于：所述翻转机构(11)包括连接在机床U轴(9)的移动端上的安装座(111)、铰接在安装座(111)上的翻转板(112)、铰接在安装座(111)的顶部且与翻转板(112)相连的气缸(113)。
8.根据权利要求7所述的单头全自动数控工具磨床，其特征在于：所述机械爪(10)安装在翻转板(112)上。
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