CN110587725B - 雕铣机的翻转机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种雕铣机的翻转机构，属于机械加工设备技术领域。它解决了现有雕铣机针对木料的不同侧面难以实现高效自动化加工的问题。本雕铣机的翻转机构，雕铣机包括机架和均设置在机架上的加工组件与加工平台，加工组件能够相对加工平台实现三维立体平移，加工平台上沿纵向排列有若干平行设置的送料滚轴，翻转机构包括能够夹紧木料并带动木料翻转的夹具，加工平台上设有移动组件，夹具设置在移动组件上，且移动组件能够带动夹具沿竖直方向移动，夹具位于相邻的两根送料滚轴之间，且当夹具向上移动时能够高于送料滚轴。本雕铣机的翻转机构实现对木料不同侧面的自动化加工。

Description

雕铣机的翻转机构

技术领域

本发明属于机械加工设备技术领域，涉及一种雕铣机的翻转机构。

背景技术

雕铣机是数控机床的一种，既可以雕刻，也可铣削，是一种高效高精的数控机床，其适用范围比较广，如专利文件（201510945613.7）公开的雕铣机，包括机座、水平移动台、支护板、移动装置和雕铣机构，水平移动台通过驱动机构连接机座，水平移动台的顶面上设置有定位支撑机构，移动装置包括定位架和移动机构，定位架的一侧设置有第一电机，定位架的另一侧设置有限位块，限位块通过衔接块连接有第二U 型支撑板，第二U 型支撑板内安装有输气泵，输气泵通过输气导管连接雕铣机构，该雕铣机能够对工件进行雕铣，但是当工件的多个侧面均需要进行雕铣时，该雕铣机需要手动对工件进行翻转，费时费力，自动化程度低。

针对上述问题，专利文件（201510858513.0）公开了一种双面雕铣的铣床，包括床底和床架，所述床架设置在所述床底上，所述床架包括竖直对称设置的支撑板和设置在所述支撑板顶部的稳定梁，所述支撑板中间位置设置有雕铣物流输送装置，所述支撑板之间还设置有雕铣器，所述雕铣器包括上雕铣器和下雕铣器，所述上雕铣器和所述下雕铣机均通过设置在所述支撑板之间的横梁固定在所述支撑板上，所述上雕铣器位于所述输送装置上方，所述下雕铣器位于所述输料装置下方，该雕铣机通过设置上雕铣器和下雕铣器，从而对工件的上下侧面同时进行雕铣，然而该结构设置需要多个雕铣器，不但导致机床体积庞大，结构复杂，且机床的设备成本较高。

在此基础上，本领域技术人员为了节省设备成本，采用工件多次输送的方式，如专利文件（201720311462.4）公开了一种雕铣机，包括上下机构、翻转机构、上料框、下料框、雕铣台和移动工作台，上料框和下料框并排设置在移动工作台上前端位置，雕铣台设置在移动工作台上后端位置且对应在上料框和下料框之间，上下机构用于设置在机头座上，翻转机构设置在上下机构上，并受该上下机构驱动而相应向上或向下运动，该雕铣机通过在上下机构上设置翻转机构，翻转机构能够在取放料的过程中事先对物料进行翻转，然后进行上料，使得工件输送至工作台上需要雕铣的面朝上，然而该结构设计使得工件在雕铣完一个面后需要先下料进行翻转，然后重新上料，效率较低。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种雕铣机的翻转机构，用以解决现有雕铣机针对木料的不同侧面难以实现高效自动化加工的问题。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：雕铣机的翻转机构，雕铣机包括机架和均设置在机架上的加工组件与加工平台，所述加工组件能够相对加工平台实现三维立体平移，其特征在于，所述加工平台上沿纵向排列有若干平行设置的送料滚轴，所述翻转机构包括能够夹紧木料并带动木料翻转的夹具，所述加工平台上设有移动组件，上述夹具设置在移动组件上，且移动组件能够带动夹具沿竖直方向移动，所述夹具位于相邻的两根送料滚轴之间，且当夹具向上移动时能够高于送料滚轴。

加工组件与加工平台之间能够实现三维立体平移，其中当加工组件自身只能够实现横向、竖向和纵向中的两个方向移动时，加工平台则能够实现另外的一个方向移动，当加工组件自身能够实现三维平移时，加工平台则固定在机架上，此时将移动组件设置在加工平台上和机架上并不会产生实质性区别，均能够辅助顶尖和转盘实现对木料的翻转，加工时将木料放置在加工平台的送料滚轴上，送料滚轴将木料沿纵向输送至加工位置，在木料被定位后加工组件相对加工平台实现三维立体平移，从而对木料上侧面的不同位置进行加工，当需要加工木料的另一侧面时加工组件向上复位，移动组件带动夹具上升，夹具能够将木料夹紧，然后移动组件带动夹具继续向上移动，使得木料脱离并高于送料滚轴，避免送料滚轴对木料的翻转产生干涉，然后夹具带动木料翻转，待翻转到位后带动夹具下降，使得木料支撑在送料滚轴上，送料滚轴可以调整木料的纵向位置，在木料被定位后加工组件则对木料翻转至朝上的侧面进行加工，即在对木料不同侧面的加工过程中无需手动进行翻转，实现对木料不同侧面的自动化加工，提高效率，同时由于夹具被设置在相邻两送料滚轴之间，且能够在翻转后下降进行退让，因此不会影响到加工组件对木料各个位置的加工。

在上述的雕铣机的翻转机构中，所述夹具有若干个并沿纵向排列成一排，每一夹具均通过一移动组件连接在机架或者加工平台上，所述夹具具有能够朝上的夹口。夹具的夹口能够朝上，使得夹具上升时就能够扣在木料上，而夹具有多个并沿纵向排列成排，即夹具夹紧木料后实现对木料的多点夹紧，因此夹具也能够起到对木料的定位作用，使得加工平台上无需再设置对木料的定位结构，夹具既能够起到翻转木料的作用，也能够在木料加工过程中起到定位作用。

在上述的雕铣机的翻转机构中，所述移动组件还能够带动夹具沿横向移动，该移动组件包括竖向设置的移动板，所述移动板连接在加工平台上并能够沿横向和竖向移动，所述夹具设置在移动板上。夹具支撑在移动板上，移动板进行横向和竖向的移动，起到移动和支撑载体的作用，使得夹具保持稳定，而夹具还能够沿横向移动，能够通过横向调整使得夹具与木料相对，同时在翻转后木料的横向位置可能发生变化，比如长条形板状的木料，原来是平铺状态，宽度方向沿横向，翻转90度后宽度方向沿竖向，木料偏离了准确的加工位置，且远离了靠山等部件，此时移动组件带动夹具沿横向移动，调整木料的横向位置。

在上述的雕铣机的翻转机构中，所述移动组件还包括竖向滑轨、竖向滑块、横向滑块和横向滑轨，所述横向滑轨沿横向固定在加工平台上，所述竖向滑轨沿竖向固定在移动板上，所述竖向滑块与横向滑块相固连，且横向滑块滑动连接在横向滑轨上，所述竖向滑轨滑动连接在竖向滑块上。移动板、竖向滑轨及竖向滑块能够随横向滑块同步横向移动，移动板则通过竖向滑轨在竖向滑块上沿竖向移动，当然在实际组装过程中也可以将竖向滑轨固定在加工平台上，将横向滑轨固定在移动板上，同样能够实现移动板横向和竖向的移动。

在上述的雕铣机的翻转机构中，所述移动组件还包括横向气缸和竖向气缸，所述横向气缸沿横向固定在加工平台上，且横向气缸的活塞杆与横向滑块相固连，所述竖向气缸沿竖向固定在竖向滑块上，且竖向气缸的活塞杆与移动板相固连。横向气缸固定在加工平台上，其活塞杆的伸缩能够带动横向滑块、竖向滑块、竖向滑轨及移动板的同步横向移动，进而带动夹具横向移动，而横向滑块与竖向滑块固定，因此竖向滑块上的竖向气缸活塞杆伸缩，能够带动移动板沿竖向移动，进而带动夹具竖向移动，在实际组装过程中也可以采用电机与丝杆螺母组件来代替横向气缸和竖向气缸。

在上述的雕铣机的翻转机构中，所述夹具包括夹紧气缸和旋转气缸，所述旋转气缸固定在移动板上，且旋转气缸的活塞杆沿纵向设置，在旋转气缸的活塞杆上固定有夹紧座，所述夹紧气缸固定在夹紧座上。旋转气缸能够带动夹紧座旋转，进而带动夹紧气缸旋转，夹紧气缸能够带着夹紧的木料翻转，结构简单稳定，当然旋转气缸也可以用翻转电机代替。

在上述的雕铣机的翻转机构中，所述夹紧座的一侧边沿具有定夹块，在夹紧座的边沿还滑动连接有动夹块，所述动夹块与定夹块之间形成上述的夹口，所述夹紧气缸的活塞杆与动夹块相固连。需要翻转时使得夹口朝上并与木料相对，移动板上升使得夹口扣在木料上，然后夹紧气缸的活塞杆收缩，使得动夹块与定夹块将木料夹紧。

在上述的雕铣机的翻转机构中，所述加工平台上还沿横向设有至少一组定位组件，且定位组件均高于送料滚轴，所述夹具至少有一排，且夹具与定位组件相对应设置。定位组件可以是一组，也可以是多组，多组定位组件均用于木料的定位，以便加工过程中保证木料的稳定性，实现精确加工，而每一组定位组件均能够定位一个木料，且每一组定位组件均配备有一排夹具，因为设置有定位组件，因此夹具只需要承担翻转的功能，无需加工过程中对木料进行定位，夹具的数量可以适当的减少。

在上述的雕铣机的翻转机构中，所述定位组件均包括呈长条状并沿纵向设置的夹板和若干呈块状的横向靠山，若干所述横向靠山沿纵向排列成排，相邻两横向靠山之间沿纵向固定有纵向导杆，且若干纵向导杆与夹板之间能够形成沿纵向设置的送料通道，同一排的夹具设置在同一送料通道内，所述加工平台上设有能够带动夹板和若干横向靠山沿横向移动的定位气缸。木料位于送料通道内，在输送时木料一侧抵靠在横向靠山上，夹板则对木料另一侧进行限位，实现对木料输送的导向，避免输送出现偏移，在加工过程中横向靠山与夹板能够将木料夹紧定位，保证加工精度。

在上述的雕铣机的翻转机构中，所述加工平台上固定有若干沿横向设置的横向导轨，所述夹板滑动连接在导轨上，所述加工平台纵向的一端设有能够升降的纵向靠山。夹板通过定位气缸进行驱动，实现对木料的导向、夹紧及松开，而在木料翻转好并落在送料滚轴上时，送料滚轴输送木料，使得木料端部与纵向靠山相抵靠，此时木料处于准确的加工位置。

与现有技术相比，本雕铣机的翻转机构具有以下优点：

1、由于本申请的夹具能够在夹紧木料后进行竖向的移动，使得木料脱离并高于送料滚轴，也远离横向靠山及夹板，从而进行自动翻转，即在对木料不同侧面的加工过程中无需手动进行翻转，从而实现对木料不同侧面的自动化加工。

2、由于夹具被设置在相邻两根送料滚轴之间，且能够在翻转后下降进行退让，因此不会影响到加工组件对木料各个位置的加工。

3、由于夹具沿纵向排列成排，实现对木料的多点夹紧，因此夹具也能够起到对木料的定位作用，使得加工平台上无需再设置对木料的定位结构，夹具既能够起到翻转木料的作用，也能够在木料加工过程中起到定位作用。

附图说明

图1是雕铣机的立体结构示意图。

图2是加工平台的结构剖视图。

图3是图1中A处的结构放大图。

图4是图2中B处的结构放大图。

图5是雕铣机部分送料滚轴隐藏后的局部结构示意图。

图6是雕铣机部分送料滚轴隐藏后另一个视角的局部结构示意图。

图7是实施例二中雕铣机的立体结构示意图。

图8是实施例四中移动组件的立体结构示意图。

图9是实施例四中移动组件另一个视角的立体结构示意图。

图中，1、机架；2、加工组件；21、加工电机；22、刀头；3、加工平台；31、送料滚轴；32、驱动电机；33、横向靠山；34、夹板；35、送料通道；36、定位气缸；37、升降气缸；38、纵向靠山；39、安装板；30、纵向导杆；4、移动组件；41、移动板；42、竖向滑轨；43、竖向滑块；44、横向滑块；45、横向滑轨；46、横向气缸；47、竖向气缸；48、横向丝杆；49、竖向丝杆；5、夹具；51、夹紧气缸；52、旋转气缸；53、夹紧座；531、滑槽；54、定夹块；55、动夹块；551、滑动部；56、夹口；57、旋转电机；58、减速机；6、龙门；61、横拖板；62、横向电机；7、竖拖板；71、竖向电机；8、刀具库。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1、图2所示，雕铣机的翻转机构，雕铣机包括机架1、加工组件2和加工平台3，机架1上沿纵向滑动设置有龙门6，龙门6通过纵向电机与丝杆螺母组件配合进行纵向驱动，在两面两侧的立柱上均设有刀具库8，在龙门6的上部沿横向滑动连接有两块横拖板61，每一横拖板61均通过横向电机62与齿轮齿条组件配合进行横向驱动，每块横拖板61上均沿竖向滑动连接有竖拖板7，每块竖拖板7上均通过竖向电机71与丝杆螺母组件配合进行竖向驱动，每块竖拖板7上均设有加工组件2，加工组件2包括加工电机21和安装在加工电机21上的刀头22，因此加工组件2与加工平台3之间实现横向、竖向和纵向的三维立体平移，对木料上侧面的不同位置进行加工。

加工平台3成矩形框状，在加工平台3上转动连接有若干送料滚轴31，该若干送料滚轴31沿纵向排列，且每一送料滚轴31均沿横向设置，若干送料滚轴31通过皮带轮传动连接并通过同一驱动电机32驱动进行同步转动，用以纵向输送木料。结合图3所示，在加工平台3上还固定有三块安装板39，安装板39呈长条状并沿纵向设置，且三块安装板39沿横向排列，安装板39位于送料滚轴31的上方，在安装板39上均固定有定位气缸36，且定位气缸36沿横向设置，在定位气缸36的活塞杆端部均固定有长条状的横向靠山33，横向靠山33沿纵向设置，且多个横向靠山33沿纵向排列成排，相对两排横向靠山33之间形成送料通道35，在加工平台3上还设有两排夹具5，每排夹具5沿纵向排列，且两排夹具5分别位于两送料通道35内，送料滚轴31两两成组，每一送料通道35在相邻两组送料滚轴31之间均设置有一个夹具5，在加工平台3纵向的一端则设有能够升降的纵向靠山38，该纵向靠山38呈长条状并沿横向设置，纵向靠山38通过升降气缸37进行驱动升降，且当纵向靠山38上升时能够与送料通道35的端部相对。当然在实际加工过程中，加工平台3上的送料通道35数量可以根据需要进行设置，如安装两块安装板39，那么加工平台3上仅形成一个送料通道35，针对一个木料进行加工，相对应的，夹具5也只需要设置一排，同时设置一个加工组件2，或者加工平台3上设置其它数量的送料通道35以及相对应的夹具5，针对多个木料同时加工时，加工组件2设置多组，同时多组加工组件2可以设置在一根条状刀具架上，通过刀具架的旋转可以进行换刀，也可以通过刀具库9进行换刀。

具体来说，结合图4～图6所示，每一夹具5均设置在一组移动组件4上，移动组件4包括移动板41、竖向滑轨42、竖向滑块43、横向滑块44、横向滑轨45、横向气缸46和竖向气缸47，横向滑轨45沿横向固定在加工平台3上，竖向滑轨42沿竖向固定在移动板41上，竖向滑块43与横向滑块44相固连，且横向滑块44滑动连接在横向滑轨45上，竖向滑轨42滑动连接在竖向滑块43上。横向气缸46沿横向固定在加工平台3上，且横向气缸46的活塞杆与横向滑块44相固连，竖向气缸47沿竖向固定在竖向滑块43上，且竖向气缸47的活塞杆与移动板41相固连，移动板41呈长条状并竖向设置。夹具5均包括夹紧气缸51和旋转气缸52，旋转气缸52固定在移动板41上，且旋转气缸52的活塞杆沿纵向设置，在旋转气缸52的活塞杆穿过移动板41并固定有夹紧座53，夹紧座53呈扁平块状并具有沿横向设置的上边沿，在夹紧座53上边沿沿长度方向开设有滑槽531，夹紧座53上边沿的一端具有定夹块54，另一端设有动夹块55，动夹块55上具有滑动部551，该滑动部551滑动连接在滑槽531内，动夹块55与定夹块54之间形成夹口56，夹紧气缸51固定在夹紧座53上，且夹紧气缸51的活塞杆与动夹块55相固连。

加工时通过定位气缸36横向调节横向靠山33的位置，使得横向靠山33之间形成宽度合适的送料通道35，木料放置在送料通道35内进行输送，两侧的横向靠山33对木料进行导向，使得木料保持精确的横向位置，然后纵向靠山38上升，使得木料与纵向靠山38相抵靠，保证精确的纵向位置，然后移动板41上升，使得夹具5的夹口56扣在木料上夹紧定位，加工组件2对木料进行加工，当需要加工另一侧侧面上，竖向气缸47带动移动板41上升，使得木料脱离并高于送料滚轴31，旋转气缸52带动夹紧座53旋转，使得木料翻转至另一侧面朝上，然后竖向气缸47带动木料下降，加工组件2则对木料朝上的侧面进行加工，实现对木料不同侧面的自动化加工，在完成加工后，送料滚轴31能够将木料沿纵向输送至另一设备进行下一道工序。

实施例二

该雕铣机的翻转机构与实施例一的结构基本相同，不同点在于如图7所示，每一送料通道35均对应设置有一组定位组件，每一定位组件均包括呈长条状并沿纵向设置的夹板34和若干横向靠山，在加工平台3上固定有若干导轨，该若干导轨沿纵向排列，且每一导轨均沿横向设置，在导轨上还固定有横向靠山33，横向靠山33呈块状，且若干横向靠山33沿纵向排列，相邻两横向靠山33之间均固定有纵向导杆30，该若干纵向导杆30沿纵向排列成排，纵向导杆30、横向靠山33和夹板34均位于送料滚轴31上方，且若干纵向导杆30与夹板34之间形成沿纵向设置的送料通道35，夹板34通过设置在加工平台3上的定位气缸36进行横向驱动，在加工时夹板34与横向靠山33能够将木料夹紧定位。

实施例三

该雕铣机的翻转机构与实施例一的结构基本相同，不同点在于，龙门6固定在机架1上，与之相适应的，加工平台3则沿纵向滑动连接在机架1上，纵向电机则与丝杆螺母组件配合带动加工平台3沿纵向移动。

实施例四

该雕铣机的翻转机构与实施例一的结构基本相同，不同点在于如图8、图9所示，加工平台3侧面上沿横向转动连接有横向丝杆48，横向滑块44通过螺母与横向丝杆48连接，电机带动横向丝杆48转动，进而带动移动板41沿横向移动，在移动板41上沿竖向转动连接有竖向丝杆49，竖向滑块43通过螺母与竖向丝杆49连接，电机带动竖向丝杆49转动，进而带动移动板41沿竖向移动，而移动板41上固定有减速机58和旋转电机57，夹紧座53与减速机58的输出端相连接，旋转电机57与减速机58的输入端相连接。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了机架1、加工组件2、加工电机21等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.雕铣机的翻转机构，雕铣机包括机架（1）和均设置在机架（1）上的加工组件（2）与加工平台（3），所述加工组件（2）包括加工电机（21），所述加工组件（2）能够相对加工平台（3）实现三维立体平移，其特征在于，所述加工平台（3）上沿纵向排列有若干平行设置的送料滚轴（31），所述翻转机构包括能够夹紧木料并带动木料翻转的夹具（5），所述加工平台（3）上设有移动组件（4），上述夹具（5）设置在移动组件（4）上，且移动组件（4）能够带动夹具（5）沿竖直方向移动，所述夹具（5）位于相邻的两根送料滚轴（31）之间，所述夹具（5）有若干个并沿纵向排列成一排，所述夹具（5）具有当移动组件（4）带动夹具（5）上升时能够朝上的夹口（56），且当夹具（5）向上移动时能够高于送料滚轴（31）。

2.根据权利要求1所述的雕铣机的翻转机构，其特征在于，每一夹具（5）均通过一移动组件（4）连接在机架（1）或者加工平台（3）上。

3.根据权利要求2所述的雕铣机的翻转机构，其特征在于，所述移动组件（4）还能够带动夹具（5）沿横向移动，该移动组件（4）包括竖向设置的移动板（41），所述移动板（41）连接在加工平台（3）上并能够沿横向和竖向移动，所述夹具（5）设置在移动板（41）上。

4.根据权利要求3所述的雕铣机的翻转机构，其特征在于，所述移动组件（4）还包括竖向滑轨（42）、竖向滑块（43）、横向滑块（44）和横向滑轨（45），所述横向滑轨（45）沿横向固定在加工平台（3）上，所述竖向滑轨（42）沿竖向固定在移动板（41）上，所述竖向滑块（43）与横向滑块（44）相固连，且横向滑块（44）滑动连接在横向滑轨（45）上，所述竖向滑轨（42）滑动连接在竖向滑块（43）上。

5.根据权利要求4所述的雕铣机的翻转机构，其特征在于，所述移动组件（4）还包括横向气缸（46）和竖向气缸（47），所述横向气缸（46）沿横向固定在加工平台（3）上，且横向气缸（46）的活塞杆与横向滑块（44）相固连，所述竖向气缸（47）沿竖向固定在竖向滑块（43）上，且竖向气缸（47）的活塞杆与移动板（41）相固连。

6.根据权利要求3或4或5所述的雕铣机的翻转机构，其特征在于，所述夹具（5）包括夹紧气缸（51）和旋转气缸（52），所述旋转气缸（52）固定在移动板（41）上，且旋转气缸（52）的活塞杆沿纵向设置，在旋转气缸（52）的活塞杆上固定有夹紧座（53），所述夹紧气缸（51）固定在夹紧座（53）上。

7.根据权利要求6所述的雕铣机的翻转机构，其特征在于，所述夹紧座（53）的一侧边沿具有定夹块（54），在夹紧座（53）的边沿还滑动连接有动夹块（55），所述动夹块（55）与定夹块（54）之间形成上述的夹口（56），所述夹紧气缸（51）的活塞杆与动夹块（55）相固连。

8.根据权利要求3或4或5所述的雕铣机的翻转机构，其特征在于，所述加工平台（3）上还沿横向设有至少一组定位组件，且定位组件均高于送料滚轴（31），所述夹具（5）至少有一排，且夹具（5）与定位组件相对应设置。

9.根据权利要求8所述的雕铣机的翻转机构，其特征在于，所述定位组件均包括呈长条状并沿纵向设置的夹板（34）和若干呈块状的横向靠山（33），若干所述横向靠山（33）沿纵向排列成排，相邻两横向靠山（33）之间沿纵向固定有纵向导杆（30），且若干纵向导杆（30）与夹板（34）之间能够形成沿纵向设置的送料通道（35），同一排的夹具（5）设置在同一送料通道（35）内，所述加工平台（3）上设有能够带动夹板（34）沿横向移动的定位气缸（36）。

10.根据权利要求9所述的雕铣机的翻转机构，其特征在于，所述加工平台（3）上固定有若干沿横向设置的导轨，所述夹板（34）滑动连接在导轨上，所述加工平台（3）纵向的一端设有能够升降的纵向靠山（38）。