CN108972118B - 一种高效安全的数控加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效安全的数控加工设备，其特征在于，包括：机座、移动调节机构、上料机构、刀座、换料装置和送料机构，上料机构包括自动送料盘、送料通道、上料装置，上料装置包括第一座体，第一座体上设置有上料通道和第一气缸；换料装置包括第二气缸以及第二座体，第二座体上设置有U型的换向通道；送料机构包括第一送料槽、第二送料槽，以及连接第一送料槽和第二送料槽的输送装置。本发明的一种高效安全的数控加工设备，可以实现自动上料装夹、自动对工件进行换向加工，以及自动对加工后的工件进行输送，消除了人工操作过程中的安全隐患，安全性高，并且提高了加工效率。

Description

一种高效安全的数控加工设备

技术领域

本发明涉及一种数控加工设备，尤其涉及一种高效安全的数控加工设备。

背景技术

数控加工设备由于能够适应多种不同类型的复杂零件加工，并且具有加工效率和加工精度高的特点，被广泛应用于各种不同加工领域。但是现有的数控加工设备虽然自动化程度较高，但是通常需要人工进行工件的装夹，特别上对于一些圆柱状的工件，需要人工将工件装夹至主轴的三爪卡盘上，并且当工件的其中一端加工完成后，需要人工将工件取下重新换向装夹，进行另一端的加工，工件在加工完成后，有需要人工将工件从夹具上取下，这种采用人工进行上料、换料和卸料的方式，不仅存在极大的安全隐患，而且效率较低，严重的影响了加工效率。

发明内容

本发明旨在解决上述所提及的技术问题，提供一种数控加工设备，可以实现自动上料装夹、自动对工件进行换向加工，以及自动对加工后的工件进行输送，消除了人工操作过程中的安全隐患，安全性高，并且提高了加工效率。

本发明是通过以下的技术方案实现的：一种高效安全的数控加工设备，其特征在于，包括：

机座，所述机座上水平设置有主轴，主轴上设置有用于装夹工件的夹具；

移动调节机构，所述移动调节机构包括滑座和滑板，滑座与机座活动连接并可沿主轴的轴线方向运动，滑板活动安装在滑座上并可沿垂直于主轴轴线的方向运动；

用于对工件进行加工的刀座，所述刀座安装在滑板上；

上料机构，所述上料机构包括自动送料盘、送料通道、上料装置，上料装置包括安装在滑板上的第一座体，第一座体上设置有上料通道和第一气缸，上料通道包括接料口以及与主轴对应的上料口，第一气缸可驱动工件由接料口朝向上料口运动，送料通道的一端与自动送料盘对应，另一端与接料口对应；

换料装置，所述换料装置包括第二气缸以及安装在滑板上的第二座体，第二座体上设置有U型的换向通道，第二气缸驱动工件在换向通道内运动实现换向；送料机构，所述送料机构设置在主轴的下方，其包括第一送料槽、第二送料槽，以及连接第一送料槽和第二送料槽的输送装置。

优选地，所述第一送料槽倾斜向下设置，其上端设置在主轴的正下方，下端设置在输送装置的进料端的上方，第二送料槽倾斜向下设置，其上端与输送装置的出料端连接，下端连接有接料装置。

优选地，所述第一送料槽和第二送料槽均包括底板，以及底板的两侧边缘垂直延伸出的挡板，底板与挡板构造成一方形的槽体，底板上设置有若干通孔。

优选地，所述送料通道包括落料通道和接料槽，落料通道的一端与自动送料盘的落料口对应，另一端与接料槽的其中一端对应，接料槽的另一端固定安装在第一座体上并与接料口对应。

优选地，所述自动送料盘安装在机座的顶部，落料通道固定安装在机座上并朝上料装置倾斜向下设置。

优选地，所述落料通道的底端设置有控制通道开闭的控制阀体。

优选地，所述夹具为三爪卡盘，第二气缸安装在三爪卡盘的中部。

优选地，所述上料口设置有用于将工件固定在上料通道内的第一锁紧气缸，换向通道包括分别设置在两端的进料口和出料口，进料口和出料口均设置有用于将工件固定在换向通道内的第二锁紧气缸。

优选地，所述上料通道的内壁均布环绕设置有若干与工件的外侧壁配合的凸条，凸条沿上料通道的长度方向设置且两端与上料通道的端口齐平，两相邻凸条之间构造成第一避空槽，所述换向通道的内壁均布环绕设置有若干第三避空槽，第三避空槽沿换向通道的长度方向设置且两端与换向通道的端口齐平。

优选地，所述凸条与工件抵接的表面凹设有第二避空槽，第二避空槽沿凸条的长度方向设置且两端分别延伸至凸条的两端部。

有益效果是：与现有技术相比，本发明的一种高效安全的数控加工设备通过自动送料盘、送料通道以及上料装置，可以将自动送料盘内的工件自动输送至主轴上进行装夹，同时可以通过第二驱动气缸驱动工件在U型的换向通道内进行换向，从而可以实现对工件的换向装夹，并且在工件加工完成后，松开主轴上的夹具，使得工件掉落至第一送料槽内，然后依次通过输送装置和第二送料槽，自动输送至用于盛装工件的接料装置中，减少了人工操作，自动化程度高，消除了人工操作过程中的安全隐患，安全性高，同时提高了加工效率。

附图说明

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为本发明的一种高效安全的数控加工设备的结构示意图；

图2为图1中的上料机构、换料装置以及移动调节机构的连接结构示意图；

图3为图2中的上料装置的结构示意图；

图4为图2中的换料装置的结构示意图；

图5为图1中的送料机构的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图5所示，一种高效安全的数控加工设备，其特征在于，包括：机座24，所述机座24上水平设置有主轴25，主轴25上设置有用于装夹工件的夹具；

移动调节机构，所述移动调节机构包括滑座4和滑板5，滑座4与机座24活动连接并可沿主轴25的轴线方向运动，滑板5活动安装在滑座4上并可沿垂直于主轴25轴线的方向运动；

用于对工件进行加工的刀座，所述刀座安装在滑板5上；

上料机构，所述上料机构包括自动送料盘1、送料通道、上料装置2，上料装置2包括安装在滑板5上的第一座体6，第一座体6上设置有上料通道7和第一气缸8，上料通道7包括接料口9以及与主轴25对应的上料口10，第一气缸8可驱动工件由接料口9朝向上料口10运动，送料通道的一端与自动送料盘1对应，另一端与接料口9对应；

换料装置3，所述换料装置3包括第二气缸以及安装在滑板5上的第二座体11，第二座体11上设置有U型的换向通道12，第二气缸驱动工件在换向通道12内运动实现换向；

送料机构，所述送料机构设置在主轴25的下方，其包括第一送料槽26、第二送料槽27，以及连接第一送料槽26和第二送料槽27的输送装置28。

在加工时，自动送料盘1中的工件落入送料通道中，并沿着送料通道输送至上料通道7的落料口，驱动滑座4朝向主轴25运动，然后通过第一驱动气缸驱动工件从落料口运动至上料口10，并出上料口10挤出至主轴25的夹具进行装夹，装夹完成后，可以驱动滑座4朝向送料通道运动，使得落料口与送料通道的端口对应，从而使得工件可以滑入上料通道7中进行循环上料，工件的其中一端加工完成后，可以驱动滑座4朝向主轴25运动，并同时驱动滑板5相对滑座4运动，使得换向通道12的其中一端口与主轴25上的工件相对应，通过第二气缸将工件从该端口推送至换向通道12中，由于换向通道12中排满了工件，从而将工件从另一端口推出，使得换向通道12内的工件可以经过U型的通道实现换向，然后通过移动滑板5，使得换向后的工件与主轴25上的夹具对应，通过夹具对换向后的工件进行装夹，工件装夹完成后，移动滑板5和滑座4，使得滑板5上的刀座对工件进行加工，加工完成后，松开夹具，使得工件精准的掉落至第一送料槽26内，并沿着第一送料槽26滑落至输送装置28的进料口17，通过输送装置28输送至出料口18，然后掉落至第二送料槽27内，通过第二送料槽27滑落至接料装置中。

具体的，第一送料槽26倾斜向下设置，其上端设置在主轴25的正下方，下端设置在输送装置28的进料端的上方，第二送料槽27倾斜向下设置，其上端与输送装置28的出料端连接，下端连接有接料装置。

更进一步的，第一送料槽26和第二送料槽27均包括底板29，以及底板29的两侧边缘垂直延伸出的挡板30，底板29与挡板30构造成一方形的槽体，底板29上设置有若干通孔31，通过在底板29上设置有若干通孔31，可以避免加工过程中的废屑废液积聚在第一送料槽26和第二送料槽27上。

第一送料槽26的侧部可以设置有用于与机座24固定连接的安装板，安装板可以设置在送料槽的中部，安装板上设置有若干与机座24固定连接的安装孔，通过螺钉与安装孔配合，从而将第一送料槽26固定安装在机座24上。

第一送料槽26的侧部可以连接有与加工设备的机座24转动配合的转动轴，转动轴连接有第一驱动电机，转动轴连接在第一送料槽26的中部，可以通过第一驱动电机驱动转动轴带动第一送料槽26转动，从而使得第一送料槽26的槽体可以背向工件设置，从而有效的避免了加工过程中产生的废屑和废液落至槽体内。

第一送料槽26的顶端可以设置有将槽体的端口封闭的端板，通过设置有端板，可以防止工件在落入第一送料槽26时，从第一送料槽261的顶部端口掉落。

输送装置28包括一输送带，以及驱动输送带运动的驱动件，具体的，驱动件可以包括两个与机座24转动配合的转轴，两个转轴分别设置在输送带的两端且与输送带传动配合，其中一转轴连接有第二驱动电机，输送带绕在转轴的表面，并与转轴的表面摩擦配合，从而使得转轴在转动的过程中可以带动输送带运动。

进一步的，第二驱动电机的输出轴上可以设置有主动轮，转轴的其中一端设置有从动轮，主动轮与从动轮通过皮带传动连接。

更进一步的，还包括两块固定安装在加工设备机座24上的连接板，两连接板相互平行且构造成用于安装输送带的空隙，连接板的顶部凸伸出传送带的顶部，从而使得两连接板可以对输送带上的工件进行限位，防止工件在传送的过程中发生掉落的情况，转轴的两端分别与两连接板转动连接。

输送带可以包括相互平行设置的传送段和回转段，以及两个用于连接传送段与回转段两对应端部的弧形段，传送段、回转段以及两户弧形段相互连接构造成一环形结构，从而使得输送带可以实现对工件的连续不断的输送，传动段的底部安装有用于支承工件的支撑板，通过设置有支撑板，可以对工件起到支撑作用，提高了工件在传送过程中的稳定性，并且可以防止工件在传送过程中对传送段的压力较大，导致传送段下凹变形的情况，支撑板与传送段相互平行且两侧边缘与连接板固定连接，提高了两连接板之间结构的稳定性。

为了提高转轴与连接板连接的稳定性，使得转轴在转动时更加平稳，连接板上可以安装有与转轴的端部转动配合的轴承座。

第二送料槽27与输送装置28之间可以设置有排屑间隙，排屑间隙的下方设置有废屑收集容器，传送带上的废屑可以通过排屑间隙掉落至废屑收集容器中进行收集处理，从而有效的减少了废屑掉落至第二送料槽27内，防止废屑通过第二送料槽27滑落至接料装置的情况。

送料通道可以包括落料通道13和接料槽14，落料通道13的一端与自动送料盘1的落料口对应，另一端与接料槽14的其中一端对应，接料槽14的另一端固定安装在第一座体6上并与接料口9对应，工件从自动送料盘1上的落料口落入落料通道13中，通过落料通道13落入接料槽14，然后通过接料槽14输送至上料通道7中。

优选地，自动送料盘1可以安装在机座24的顶部，落料通道13固定安装在机座24上并朝上料装置2倾斜向下设置，落料通道13从机座24的顶部贯穿至加工设备的加工腔室内，通过将自动送料盘1设置在机座24顶部，接料槽14槽也朝上料通道7倾斜向下设置，从而使得工件可以在自身重力的作用下，依次沿落料通道13和送料槽滑入上料通道7中，无需提供额外的动力。

落料通道13的底端可以设置有控制通道开闭的控制阀体15，滑座4或者滑板5移动使得接料槽14的端部与落料通道13的端部不对应时，可以通过控制阀体15关闭落料通道13，从而反正工件从落料通道13内掉出。

加工设备的主轴25上可以安装有三爪卡盘，第二气缸安装在三爪卡盘的中部，工件在加工时，通过三爪卡盘的三个夹爪将工件夹紧，工件的其中一端加工完成后，松开夹爪，通过设置三个夹爪中间的第二气缸将工件推送至换向通道12中。

上料口10可以设置有用于将工件固定在上料通道7内的第一锁紧气缸16，第一锁紧气缸16固定安装在第一座体6上，第一锁紧气缸16的活塞杆伸入上料通道7内对输送至出料口18的工件夹紧，从而防止滑座4或者滑板5在移动过程中，工件从出料口18掉落的现象。

进一步的，第二座体11可以包括上座体和下座体，下座体的顶部设置有U型的第一凹槽，上座体的底部设置有U型的第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽拼合构造成U型的换向通道12，第二座体11采用分体式设计，便于换向通道12的加工，换向通道12包括分别设置在两端的进料口17和出料口18，进料口17和出料口18也可以均设置有用于将工件固定在换向通道12内的第二锁紧气缸19，从而可以对位于进料口17和出料口18处的工件进行夹紧，从而防止滑座4或者滑板5在移动过程中，工件从进料口17或出料口18掉落的现象。

上料通道7的内壁可以均布环绕设置有若干与工件的外侧壁配合的凸条20，凸条20沿上料通道7的长度方向设置且两端与上料通道7的端口齐平，两相邻凸条20之间构造成第一避空槽21，通过设置有第一避空槽21，可以减少工件与上料通道7的接触面积，从而降低工件在输送过程中的阻力，使得工件在输送时更加顺畅。

进一步的，凸条20与工件抵接的表面可以凹设有第二避空槽22，第二避空槽22沿凸条20的长度方向设置且两端延伸至凸条20的两端部，通过设置第二避空槽22，进一步的减少了与工件的接触面积。

优选地，换向通道12的内壁也可以均布环绕设置有若干第三避空槽23，第三避空槽23沿换向通道12的长度方向设置且两端与换向通道12的端口齐平，加工后工件表面的废屑或废液可以储存在第三避空槽23内，从而避免了废屑和废液残留在工件表面与换向通道12的内壁之间对工件在换向通道12内的运动造成阻碍。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种高效安全的数控加工设备，其特征在于，包括：

机座(24)，所述机座(24)上水平设置有主轴(25)，主轴(25)上设置有用于装夹工件的夹具；

移动调节机构，所述移动调节机构包括滑座(4)和滑板(5)，滑座(4)与机座(24)活动连接并沿主轴(25)的轴线方向运动，滑板(5)活动安装在滑座(4)上并沿垂直于主轴(25)轴线的方向运动；

用于对工件进行加工的刀座，所述刀座安装在滑板(5)上；

上料机构，所述上料机构包括自动送料盘(1)、送料通道、上料装置(2)，上料装置(2)包括安装在滑板(5)上的第一座体(6)，第一座体(6)上设置有上料通道(7)和第一气缸(8)，上料通道(7)包括接料口(9)以及与主轴(25)对应的上料口(10)，第一气缸(8)驱动工件由接料口(9)朝向上料口(10)运动，所述送料通道包括落料通道(13)和接料槽(14)，落料通道(13)的一端与自动送料盘(1)的落料口对应，另一端与接料槽(14)的其中一端对应，接料槽(14)的另一端固定安装在第一座体(6)上并与接料口(9)对应；

换料装置(3)，所述换料装置(3)包括第二气缸以及安装在滑板(5)上的第二座体(11)，第二气缸安装于所述夹具中部，第二座体(11)上设置有U型的换向通道(12)，第二气缸驱动工件在换向通道(12)内运动实现换向；

送料机构，所述送料机构设置在主轴(25)的下方，其包括第一送料槽(26)、第二送料槽(27)，以及连接第一送料槽(26)和第二送料槽(27)的输送装置(28)。

2.根据权利要求1所述的一种高效安全的数控加工设备，其特征在于，所述第一送料槽(26)倾斜向下设置，其上端设置在主轴(25)的正下方，下端设置在输送装置(28)的进料端的上方，第二送料槽(27)倾斜向下设置，其上端与输送装置(28)的出料端连接，下端连接有接料装置。

3.根据权利要求2所述的一种高效安全的数控加工设备，其特征在于，所述第一送料槽(26)和第二送料槽(27)均包括底板(29)，以及底板(29)的两侧边缘垂直延伸出的挡板(30)，底板(29)与挡板(30)构造成一方形的槽体，底板(29)上设置有若干通孔(31)。

4.根据权利要求1所述的一种高效安全的数控加工设备，其特征在于，所述自动送料盘(1)安装在机座(24)的顶部，落料通道(13)固定安装在机座(24)上并朝上料装置(2)倾斜向下设置。

5.根据权利要求1所述的一种高效安全的数控加工设备，其特征在于，所述落料通道(13)的底端设置有控制通道开闭的控制阀体(15)。

6.根据权利要求1所述的一种高效安全的数控加工设备，其特征在于，所述夹具为三爪卡盘。

7.根据权利要求1所述的一种高效安全的数控加工设备，其特征在于，所述上料口(10)设置有用于将工件固定在上料通道(7)内的第一锁紧气缸(16)，换向通道(12)包括分别设置在两端的进料口(17)和出料口(18)，进料口(17)和出料口(18)均设置有用于将工件固定在换向通道(12)内的第二锁紧气缸(19)。

8.根据权利要求1所述的一种高效安全的数控加工设备，其特征在于，所述上料通道(7)的内壁均布环绕设置有若干与工件的外侧壁配合的凸条(20)，凸条(20)沿上料通道(7)的长度方向设置且两端与上料通道(7)的端口齐平，两相邻凸条(20)之间构造成第一避空槽(21)，所述换向通道(12)的内壁均布环绕设置有若干第三避空槽(23)，第三避空槽(23)沿换向通道(12)的长度方向设置且两端与换向通道(12)的端口齐平。

9.根据权利要求8所述的一种高效安全的数控加工设备，其特征在于，所述凸条(20)与工件抵接的表面凹设有第二避空槽(22)，第二避空槽(22)沿凸条(20)的长度方向设置且两端分别延伸至凸条(20)的两端部。