CN109290807A - 双工位精加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种双工位精加工装置，包括底座、至少两个装夹治具、多轴机械臂、打磨头和加工刀头，所述多轴机械臂安装于底座上表面并位于底座的一端，所述打磨头安装于多轴机械臂的末端轴上，所述至少两个装夹治具分别通过一滑台活动安装于一沿Y轴设置的滑轨上，所述基板、支撑板之间通过若干支撑柱连接，所述压板机构进一步包括安装座、连接扣、压板和气缸，所述安装座安装于支撑板上，所述连接扣下部与安装座连接，所述气缸安装于支撑板下表面并位于活动帽正下方。本发明通过加工刀头可以在X、Z方向移动，配合Y轴方向上的导轨，实现装夹治具在Y轴方向上的移动，从而实现了加工刀头对装夹治具上的待加工件的三轴加工。

Description

双工位精加工装置
技术领域
本发明涉及一种双工位精加工装置，属于自动化加工技术领域。
背景技术
金属零件在机械加工成型后，由于模具的间隙、加工等原因，在零件的表面会留下不少毛刺和飞边。而这些毛刺和飞边在出品前必须要清除干净，但是这些毛刺和飞边所在的位置，有时人工去除是比较难去除的，而且去毛刺会产生大量的飞屑，这些飞屑如果被人吸入肺部，对人体的伤害非常大。而且需要先将加工完成的零件从加工机台上取下，再进行去毛刺的加工，工序复杂、效率低下。
发明内容
本发明的目的是提供一种双工位精加工装置，该双工位精加工装置通过加工刀头可以在X、Z方向移动，配合Y轴方向上的导轨，实现装夹治具在Y轴方向上的移动，从而实现了加工刀头对装夹治具上的待加工件的三轴加工。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种双工位精加工装置，包括底座、至少两个装夹治具、多轴机械臂、打磨头和加工刀头，所述多轴机械臂安装于底座上表面并位于底座的一端，所述打磨头安装于多轴机械臂的末端轴上， 所述至少两个装夹治具分别通过一滑台活动安装于一沿Y轴设置的滑轨上，所述加工刀头安装于一安装座上，并位于滑轨上方，此加工刀头可在安装座上沿X轴、Z轴方向移动，所述滑轨安装于底座上表面且滑轨的一端位于底座远离多轴机械臂的一端，滑轨的另一端靠近多轴机械臂；
所述装夹治具包括基板、支撑板、若干用于支撑待加工工件的支撑块和若干设置于支撑板上表面的压板机构，所述基板、支撑板之间通过若干支撑柱连接，所述压板机构进一步包括安装座、连接扣、压板和气缸，所述安装座安装于支撑板上，所述连接扣下部与安装座连接，所述连接扣上部与压板中部活动连接，所述压板后端安装有一供气缸的活塞杆嵌入的活动帽，所述气缸安装于支撑板下表面并位于活动帽正下方，所述气缸的活塞杆穿过支撑板的通孔，嵌入活动帽内；
所述支撑板上安装有至少一个传感器，此传感器上端与工件下表面接触连接，所述传感器下端穿过所述支撑板并与设置于支撑板下表面的接收器感应连接；
所述支撑板上表面设置有若干定位销，此定位销用于嵌入工件下表面的定位销孔内，所述定位销分别通过一基座固定安装于支撑板上表面，每个基座的至少2个侧面分别设置有一限位挡块，此限位挡块分别与基座侧表面接触连接。上述技术方案中进一步改进的方案如下：
1. 上述方案中，所述两个装夹治具的数目为两个，所述滑轨的数目为两个。
2. 上述方案中，所述滑轨为双轨道滑轨，此滑轨的两个轨道之间设置有一丝杆，此丝杆上螺纹连接有一活动块，所述滑台下表面与活动块固定连接。
3. 上述方案中，所述丝杆通过两个轴承座安装于底座上表面，且丝杆一端连接有电机。
4. 上述方案中，所述滑轨的两个轨道上分别活动设置有两个滑块，此滑块与滑台下表面连接。
5. 上述方案中，所述安装座包括设置于滑轨两侧的支撑柱、横跨于滑轨上方的X轴驱动模块和滑动安装于X轴驱动模块上的Z轴驱动模块，所述加工刀头安装于Z轴驱动模块上，所述X轴驱动模块的两端分别与两个支撑柱顶面连接。
6. 上述方案中，所述压板前端下表面设置有橡胶压头，用于与工件上表面接触连接。
7. 上述方案中，所述若干支撑块通过若干螺栓固定安装于支撑板上表面，此若干支撑块上表面与工件下表面接触连接。
8. 上述方案中，所述至少一个传感器的数目为2～6个，此传感器均匀设置于支撑板上表面。
9. 上述方案中，所述定位销的数目为2个，分别设置于支撑板的两个对角上。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1、本发明双工位精加工装置，其加工刀头安装于一安装座上，并位于滑轨上方，此加工刀头可在安装座上沿X轴、Z轴方向移动，所述滑轨安装于底座上表面且滑轨的一端位于底座远离多轴机械臂的一端，滑轨的另一端靠近多轴机械臂，加工刀头可以在X、Z方向移动，配合Y轴方向上的导轨，实现装夹治具在Y轴方向上的移动，从而实现了加工刀头对装夹治具上的待加工件的三轴加工，即可以一次完成对工件的加工；另外，通过多轴机械臂和打磨头的设置，实现了对加工完成工件的毛刺自动打磨加工，无需将加工完成后的零件取下后再进行人工或者机械的打磨，节约了工序，提高工作效率；另外，通过多个工位的设置，使得打磨头和加工刀头始终可以处于持续的工作状态，无需等待上下工件的时间，进一步提高了加工的效率。
2、本发明双工位精加工装置，其压板机构进一步包括安装座、连接扣、压板和气缸，所述安装座安装于支撑板上，所述连接扣下部与安装座连接，所述连接扣上部与压板中部活动连接，所述压板后端安装有一供气缸的活塞杆嵌入的活动帽，所述气缸安装于支撑板下表面并位于活动帽正下方，所述气缸的活塞杆穿过支撑板的通孔，嵌入活动帽内，压板机构的设置，结构简单巧妙，方便对工件的装卸且夹持力稳定；此外，通过活动帽与气缸活塞杆的设置，保证压板位置的准确与稳定性，从而保证对工件定位的精度以确保加工的精度；另外，其支撑板上安装有至少一个传感器，此传感器上端与工件下表面接触连接，所述传感器下端穿过所述支撑板并与设置于支撑板下表面的接收器感应连接，传感器与接收器的设置，在工件安装好之后，感应工件各处是否安装到准确位置，只有当各个接收器均接收到对应传感器的信号之后，方可进行下一步操作，以此保证对加工工件的准确定位，保证产品的加工精度。
3、本发明双工位精加工装置，其支撑板上表面设置有若干定位销，此定位销用于嵌入工件下表面的定位销孔内，所述定位销分别通过一基座固定安装于支撑板上表面，每个基座的至少2个侧面分别设置有一限位挡块，此限位挡块分别与基座侧表面接触连接，定位销的设置，与工件下表面的销孔配合，实现对工件的精确定位，保证对工件的加工精度；此外，挡块的组合设置，进一步对定位销的基座进行加固，防止定位销在工件加工过程中因为受力过大而发生抖动偏移，进一步保证了加工的精度；另外，其滑轨的两个轨道上分别活动设置有两个滑块，此滑块与滑台下表面连接；双滑块与双滑轨的设置，为滑台提供了稳定的支撑和限位，使得设置于滑台上方的装夹治具无论是在进行雕铣加工还是打磨加工时，都能够为待加工的工件提供稳定的支撑，保证加工的质量和打磨的精度。
附图说明
附图1为本发明双工位精加工装置结构示意图；
附图2为本发明双工位精加工装置局部结构示意图；
附图3为本发明双工位精加工装置中Z轴驱动模块结构示意图；
附图4为本发明双工位精加工装置中装夹治具结构示意图。
以上附图中：1、底座；2、装夹治具；3、多轴机械臂；4、打磨头；5、加工刀头；6、滑台；7、滑轨；8、安装座；9、丝杆；10、活动块；11、轴承座；12、电机；13、滑块；14、支撑柱；15、X轴驱动模块；16、Z轴驱动模块；21、基板；22、支撑板；24、支撑块；25、压板机构；251、安装座；252、连接扣；253、压板；254、气缸；255、活动帽；26、传感器；27、接收器；28、定位销；281、基座；282、限位挡块。
具体实施方式
实施例1：一种双工位精加工装置，包括底座1、至少两个装夹治具2、多轴机械臂3、打磨头4和加工刀头5，所述多轴机械臂3安装于底座1上表面并位于底座1的一端，所述打磨头4安装于多轴机械臂3的末端轴上， 所述至少两个装夹治具2分别通过一滑台6活动安装于一沿Y轴设置的滑轨7上，所述加工刀头5安装于一安装座8上，并位于滑轨7上方，此加工刀头5可在安装座8上沿X轴、Z轴方向移动，所述滑轨7安装于底座1上表面且滑轨7的一端位于底座1远离多轴机械臂3的一端，滑轨7的另一端靠近多轴机械臂3；
所述装夹治具2包括基板21、支撑板22、若干用于支撑待加工工件的支撑块24和若干设置于支撑板22上表面的压板机构25，所述基板21、支撑板22之间通过若干支撑柱连接，所述压板机构25进一步包括安装座251、连接扣252、压板253和气缸254，所述安装座251安装于支撑板22上，所述连接扣252下部与安装座251连接，所述连接扣252上部与压板253中部活动连接，所述压板253后端安装有一供气缸254的活塞杆嵌入的活动帽255，所述气缸254安装于支撑板22下表面并位于活动帽255正下方，所述气缸254的活塞杆穿过支撑板22的通孔，嵌入活动帽255内；
所述支撑板22上安装有至少一个传感器26，此传感器26上端与工件下表面接触连接，所述传感器26下端穿过所述支撑板22并与设置于支撑板22下表面的接收器27感应连接；
所述支撑板22上表面设置有若干定位销28，此定位销28用于嵌入工件下表面的定位销孔内，所述定位销28分别通过一基座281固定安装于支撑板22上表面，每个基座281的至少2个侧面分别设置有一限位挡块282，此限位挡块282分别与基座281侧表面接触连接。
上述两个装夹治具2的数目为两个，上述滑轨7的数目为两个；上述滑轨7为双轨道滑轨，此滑轨7的两个轨道之间设置有一丝杆9，此丝杆9上螺纹连接有一活动块10，上述滑台6下表面与活动块10固定连接；上述丝杆9通过两个轴承座11安装于底座1上表面，且丝杆9一端连接有电机12；上述滑轨7的两个轨道上分别活动设置有两个滑块13，此滑块13与滑台6下表面连接；上述至少一个传感器26的数目为4个，此传感器26均匀设置于支撑板22上表面。
实施例2：一种双工位精加工装置，包括底座1、至少两个装夹治具2、多轴机械臂3、打磨头4和加工刀头5，所述多轴机械臂3安装于底座1上表面并位于底座1的一端，所述打磨头4安装于多轴机械臂3的末端轴上， 所述至少两个装夹治具2分别通过一滑台6活动安装于一沿Y轴设置的滑轨7上，所述加工刀头5安装于一安装座8上，并位于滑轨7上方，此加工刀头5可在安装座8上沿X轴、Z轴方向移动，所述滑轨7安装于底座1上表面且滑轨7的一端位于底座1远离多轴机械臂3的一端，滑轨7的另一端靠近多轴机械臂3；
所述装夹治具2包括基板21、支撑板22、若干用于支撑待加工工件的支撑块24和若干设置于支撑板22上表面的压板机构25，所述基板21、支撑板22之间通过若干支撑柱连接，所述压板机构25进一步包括安装座251、连接扣252、压板253和气缸254，所述安装座251安装于支撑板22上，所述连接扣252下部与安装座251连接，所述连接扣252上部与压板253中部活动连接，所述压板253后端安装有一供气缸254的活塞杆嵌入的活动帽255，所述气缸254安装于支撑板22下表面并位于活动帽255正下方，所述气缸254的活塞杆穿过支撑板22的通孔，嵌入活动帽255内；
所述支撑板22上安装有至少一个传感器26，此传感器26上端与工件下表面接触连接，所述传感器26下端穿过所述支撑板22并与设置于支撑板22下表面的接收器27感应连接；
所述支撑板22上表面设置有若干定位销28，此定位销28用于嵌入工件下表面的定位销孔内，所述定位销28分别通过一基座281固定安装于支撑板22上表面，每个基座281的至少2个侧面分别设置有一限位挡块282，此限位挡块282分别与基座281侧表面接触连接。
上述安装座8包括设置于滑轨7两侧的支撑柱14、横跨于滑轨7上方的X轴驱动模块15和滑动安装于X轴驱动模块15上的Z轴驱动模块16，上述加工刀头5安装于Z轴驱动模块16上，上述X轴驱动模块15的两端分别与两个支撑柱14顶面连接；上述压板253前端下表面设置有橡胶压头，用于与工件上表面接触连接；上述若干支撑块24通过若干螺栓固定安装于支撑板22上表面，此若干支撑块24上表面与工件下表面接触连接；上述至少一个传感器26的数目为6个，此传感器26均匀设置于支撑板22上表面；上述定位销28的数目为2个，分别设置于支撑板22的两个对角上。
作业流程：将A零件分别安装到A装夹治具上，并移动至加工刀头下方进行三轴加工，同时，将B零件安装于B装夹治具上，A零件三轴加工完成后，移动至打磨头下方进行打磨加工，同时，B零件移动至加工刀头下方进行三轴加工，A零件加工完成后，下料，再将C零件装入进行三轴加工，同时，B零件移动至打磨头下方进行打磨加工，如此循环往复
采用上述双工位精加工装置时，其通过加工刀头可以在X、Z方向移动，配合Y轴方向上的导轨，实现装夹治具在Y轴方向上的移动，从而实现了加工刀头对装夹治具上的待加工件的三轴加工，即可以一次完成对工件的加工；另外，通过多轴机械臂和打磨头的设置，实现了对加工完成工件的毛刺自动打磨加工，无需将加工完成后的零件取下后再进行人工或者机械的打磨，节约了工序，提高工作效率；另外，通过多个工位的设置，使得打磨头和加工刀头始终可以处于持续的工作状态，无需等待上下工件的时间，进一步提高了加工的效率；另外，其压板机构的设置，结构简单巧妙，方便对工件的装卸且夹持力稳定；此外，通过活动帽与气缸活塞杆的设置，保证压板位置的准确与稳定性，从而保证对工件定位的精度以确保加工的精度；
另外，其传感器与接收器的设置，在工件安装好之后，感应工件各处是否安装到准确位置，只有当各个接收器均接收到对应传感器的信号之后，方可进行下一步操作，以此保证对加工工件的准确定位，保证产品的加工精度；另外，其定位销的设置，与工件下表面的销孔配合，实现对工件的精确定位，保证对工件的加工精度；此外，挡块的组合设置，进一步对定位销的基座进行加固，防止定位销在工件加工过程中因为受力过大而发生抖动偏移，进一步保证了加工的精度；另外，其双滑块与双滑轨的设置，为滑台提供了稳定的支撑和限位，使得设置于滑台上方的装夹治具无论是在进行雕铣加工还是打磨加工时，都能够为待加工的工件提供稳定的支撑，保证加工的质量和打磨的精度。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1. 一种双工位精加工装置，其特征在于：包括底座（1）、至少两个装夹治具（2）、多轴机械臂（3）、打磨头（4）和加工刀头（5），所述多轴机械臂（3）安装于底座（1）上表面并位于底座（1）的一端，所述打磨头（4）安装于多轴机械臂（3）的末端轴上， 所述至少两个装夹治具（2）分别通过一滑台（6）活动安装于一沿Y轴设置的滑轨（7）上，所述加工刀头（5）安装于一安装座（8）上，并位于滑轨（7）上方，此加工刀头（5）可在安装座（8）上沿X轴、Z轴方向移动，所述滑轨（7）安装于底座（1）上表面且滑轨（7）的一端位于底座（1）远离多轴机械臂（3）的一端，滑轨（7）的另一端靠近多轴机械臂（3）；
所述装夹治具（2）包括基板（21）、支撑板（22）、若干用于支撑待加工工件的支撑块（24）和若干设置于支撑板（22）上表面的压板机构（25），所述基板（21）、支撑板（22）之间通过若干支撑柱连接，所述压板机构（25）进一步包括安装座（251）、连接扣（252）、压板（253）和气缸（254），所述安装座（251）安装于支撑板（22）上，所述连接扣（252）下部与安装座（251）连接，所述连接扣（252）上部与压板（253）中部活动连接，所述压板（253）后端安装有一供气缸（254）的活塞杆嵌入的活动帽（255），所述气缸（254）安装于支撑板（22）下表面并位于活动帽（255）正下方，所述气缸（254）的活塞杆穿过支撑板（22）的通孔，嵌入活动帽（255）内；
所述支撑板（22）上安装有至少一个传感器（26），此传感器（26）上端与工件下表面接触连接，所述传感器（26）下端穿过所述支撑板（22）并与设置于支撑板（22）下表面的接收器（27）感应连接；
所述支撑板（22）上表面设置有若干定位销（28），此定位销（28）用于嵌入工件下表面的定位销孔内，所述定位销（28）分别通过一基座（281）固定安装于支撑板（22）上表面，每个基座（281）的至少2个侧面分别设置有一限位挡块（282），此限位挡块（282）分别与基座（281）侧表面接触连接。
2.根据权利要求1所述的双工位精加工装置，其特征在于：所述两个装夹治具（2）的数目为两个，所述滑轨（7）的数目为两个。
3.根据权利要求1所述的双工位精加工装置，其特征在于：所述滑轨（7）为双轨道滑轨，此滑轨（7）的两个轨道之间设置有一丝杆（9），此丝杆（9）上螺纹连接有一活动块（10），所述滑台（6）下表面与活动块（10）固定连接。
4.根据权利要求3所述的双工位精加工装置，其特征在于：所述丝杆（9）通过两个轴承座（11）安装于底座（1）上表面，且丝杆（9）一端连接有电机（12）。
5.根据权利要求4所述的双工位精加工装置，其特征在于：所述滑轨（7）的两个轨道上分别活动设置有两个滑块（13），此滑块（13）与滑台（6）下表面连接。
6.根据权利要求1所述的双工位精加工装置，其特征在于：所述安装座（8）包括设置于滑轨（7）两侧的支撑柱（14）、横跨于滑轨（7）上方的X轴驱动模块（15）和滑动安装于X轴驱动模块（15）上的Z轴驱动模块（16），所述加工刀头（5）安装于Z轴驱动模块（16）上，所述X轴驱动模块（15）的两端分别与两个支撑柱（14）顶面连接。
7.根据权利要求1所述的双工位精加工装置，其特征在于：所述压板（253）前端下表面设置有橡胶压头，用于与工件上表面接触连接。
8.根据权利要求1所述的双工位精加工装置，其特征在于：所述若干支撑块（24）通过若干螺栓固定安装于支撑板（22）上表面，此若干支撑块（24）上表面与工件下表面接触连接。
9.根据权利要求1所述的双工位精加工装置，其特征在于：所述至少一个传感器（26）的数目为2～6个，此传感器（26）均匀设置于支撑板（22）上表面。
10.根据权利要求1所述的双工位精加工装置，其特征在于：所述定位销（28）的数目为2个，分别设置于支撑板（22）的两个对角上。
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