CN111002072A - 转盘式加工平台系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种转盘式加工平台系统，包括一设备支架及固定设置于设备支架上的系统平台，系统平台上端面的中心位置处设置有一转盘送料机构，转盘送料机构内设置有多个用于承载加工工件的工装托架，系统平台的上端面还固定设置有用于向转盘送料机构上料的自动进料机构以及用于从转盘送料机构下料的自动出料机构，系统平台上端面、自动进料机构与自动出料机构二者之间的区域内设置有用于对加工工件进行加工的工站机构；在转盘送料机构的运行状态下，加工工件按序经过自动进料机构、工站机构以及自动出料机构。本发明将整个生产过程中的多个加工工位进行了有机整合，使得单个产品在同一台设备上完成全套加工成为了可能。

Description

转盘式加工平台系统

技术领域

本发明涉及一种加工平台，具体而言，涉及一种可用于实现自动化工业生产的转盘式加工平台系统，属于机械加工设备领域。

背景技术

近年来，随着我国工业技术水平的不断提高、工业化发展进程的不断推进，越来越多的智能工厂开始建设和投产。相较于传统型的工业生产企业，这些智能工厂在进行现代化的生产过程中，对于其所使用的各类机加工设备及操作流程的自动化程度要求更为严苛。在这样的技术背景下，如何实现工业生产的完全自动化已经逐渐成为了每个工业生产企业都需要面临的挑战。

以每个工业生产企业都会使用到的机械化加工系统为例，市面上常见的机械化加工系统、考虑到系统整体的适配性和兼容性、大多都由各个独立的机械加工设备组合而成、属于单工位加工系统。尽管这些独立的机械加工设备能够各自完成相对应的功能，但是其加工方向、加工形式的局限性较大，各工位间的配合并不紧密，加工件在各工位间的转运、上下料往往都需要通过人工操作的方式完成，这也就使得产品的制造周期及生产效率低下、基本只能够满足小批量加工的要求。

考虑到上述单工位加工系统的使用局限性，目前也出现了一些多工位加工系统，这些多工位加工系统大多以通用部件为基础，可以同时拥有多种组合方式，配以各类专用部件和夹具，采用多工位同时加工的方式，生产效率相较于传统的单工位加工系统高几倍至几十倍。

但在长期的应用和实践过程中，技术人员发现，目前的这些多工位加工系统同样存在着诸多不足，其中最为显著的一点就是，这些多工位加工系统基本都为线型的结构设计，系统整体的灵活性较低，当需要对系统内部分工位进行调整时，所需要付出的工作量较大。同时，线型的结构设计注定了这类多工位加工系统的体积庞大，对于空间的占用率较高，并不符合当前对于机械加工设备小型化、精简化的发展趋势。

综上所述，如何在现有技术的基础上设计一种全新的可用于实现自动化工业生产的转盘式加工平台系统，以满足加工使用需求，也就成为了本领域内技术人员亟待解决的问题。

发明内容

鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明提出了一种可用于实现自动化工业生产的转盘式加工平台系统，具体如下。

一种转盘式加工平台系统，包括一设备支架及固定设置于所述设备支架上的系统平台，所述系统平台上端面的中心位置处设置有一转盘送料机构，所述转盘送料机构内设置有多个用于承载加工工件的工装托架，所述系统平台的上端面还固定设置有用于向所述转盘送料机构上料的自动进料机构以及用于从所述转盘送料机构下料的自动出料机构，所述系统平台上端面、所述自动进料机构与所述自动出料机构二者之间的区域内设置有用于对加工工件进行加工的工站机构；在所述转盘送料机构的运行状态下，加工工件按序经过所述自动进料机构、所述工站机构以及所述自动出料机构。

优选地，所述转盘送料机构包括转盘主体、驱动组件以及工装托架，所述转盘主体通过连接轴与所述系统平台的上端面相连接，所述驱动组件与所述连接轴传动连接、带动所述转盘主体转动，所述转盘主体的周向边缘位置处固定设置有多个工装托架，多个所述工装托架间等距设置且每个所述工装托架的设置方向与所述转盘主体的半径方向相一致。

优选地，所述驱动组件包括驱动电机及减速箱，所述驱动电机的驱动轴与所述连接轴传动连接，所述减速箱与所述驱动电机电性连接并控制其运作。

优选地，所述驱动组件为步进电机，所述步进电机的驱动轴与所述连接轴传动连接。

优选地，在所述驱动组件的带动下，所述转盘主体上的所述工装托架从所述自动进料机构、经所述工站机构、向所述自动出料机构移动。

优选地，所述自动进料机构与所述自动出料机构二者在所述系统平台上相对设置、所述自动进料机构与所述自动出料机构二者的中轴线相重合。

优选地，加工工件通过工装托盘固定设置于所述工装托架上，所述工装托盘上开设有固定锁孔、所述工装托架上设置有固定锁扣，所述固定锁孔与所述固定锁扣二者的设置位置、数量及形状均一一匹配对应，在所述固定锁孔与所述固定锁扣二者的共同配合下、所述工装托盘完成其在所述工装托架上的锁附固定。

优选地，所述自动进料机构的进料口与外部送料装置相连、所述自动进料机构的出料口与所述转盘送料机构内的所述工装托架相连，所述自动进料机构内部设置有用于拨动所述固定锁扣、完成所述工装托盘与所述工装托架二者锁附固定的锁附装置；

所述自动出料机构的进料口与所述转盘送料机构内的所述工装托架相连、所述自动出料机构的出料口与外部卸料装置相连，所述自动出料机构内部设置有用于拨动所述固定锁扣、完成所述工装托盘与所述工装托架二者脱扣分离的解锁装置。

优选地，所述工站机构包括多个独立设置于所述系统平台上端面的工站单元，多个所述工站单元间等距设置、排布于所述自动进料机构与所述自动出料机构之间，所述工站单元与所述转盘送料机构内所述工装托架的数量、设置方向一一匹配对应。

优选地，所述工站单元的种类至少包括切削单元、研磨单元、装配单元、清洗单元、除尘单元以及烘干单元。

优选地，每个所述工站单元均包括一个单元外壳以及固定设置于所述单元外壳内、用于完成单元对应的加工操作的加工装置，所述单元外壳的下端与所述系统平台的上端面固定连接，所述加工装置通过固定设置于所述单元外壳上端部的连接管路与外部操作装置相连。

优选地，所述单元外壳的外周侧开设有进料槽口及出料槽口，所述进料槽口与所述出料槽口相对设置且二者连通形成一个完整的外壳缺口，在所述转盘送料机构的运行状态下，加工工件由所述进料槽口进入所述单元外壳内并由所述出料槽口离开所述单元外壳。

优选地，所述单元外壳上、所述外壳缺口位置处设置有用于保证所述单元外壳相对密封的一体式遮蔽帘，所述一体式遮蔽帘的尺寸、形状与所述外壳缺口的大小、形状一一匹配对应，所述一体式遮蔽帘的上端部与所述单元外壳固定连接；所述单元外壳上、相对于所述外壳缺口的一侧端面上还开设有用于观察所述单元外壳内部加工状况的观察视窗。

与现有技术相比，本发明的优点主要体现在以下几个方面：

本发明所提出的转盘式加工平台系统，通过其中心位置所设置的转盘结构，将整个生产过程中所需要使用到的多个加工工位进行了有机整合，使得单个产品在同一台设备上完成全套加工成为了可能。相较于传统的线型多工位加工系统，转盘式的结构使得设备的整体体积更小、对于厂区空间的利用效率更高。而且此类结构设计也使得各工位间的配合方式更为灵活，系统的进料端、出料端均可以根据实际的使用需要进行自由调整，从而进一步地提升了系统整体的适配性、拓展了系统整体的适用范围。

同时，本发明所提出的转盘式加工平台系统本质上仍然属于一种多工位加工系统，适用于大批量的工业生产操作，具有低成本和高效率的优点，其中所应用的各类部件均为已经标准化和系列化的通用部件，可根据需要灵活配置、缩短系统的设计和制造周期，为其后续的标准化、规模化生产奠定了基础。

此外，本发明还为同领域内的其他相关问题提供了参考，可以以此为依据进行拓展延伸，将其中的部分结构运用于其他工业化、机械化加工系统的技术方案中，具有十分广阔的应用前景。

以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中转盘送料机构结构示意图；

图3为本发明中单个工站单元的结构示意图：

其中：1、系统平台；2、转盘主体；3、工装托架；4、驱动电机；5、减速箱；6、工装托盘；7、单元外壳；8、连接管路；9、一体式遮蔽帘；10、观察视窗；11、自动进料机构；12、自动出料机构。

具体实施方式

本发明揭示了一种可用于实现自动化工业生产的转盘式加工平台系统，其方案具体如下。

如图1所示，一种转盘式加工平台系统，包括一设备支架及固定设置于所述设备支架上的系统平台1，所述系统平台1上端面的中心位置处设置有一转盘送料机构，所述转盘送料机构内设置有多个用于承载加工工件的工装托架3，所述系统平台1的上端面还固定设置有用于向所述转盘送料机构上料的自动进料机构11以及用于从所述转盘送料机构下料的自动出料机构12，所述系统平台1上端面、所述自动进料机构11与所述自动出料机构12二者之间的区域内设置有用于对加工工件进行加工的工站机构。在所述转盘送料机构的运行状态下，加工工件按序经过所述自动进料机构11、所述工站机构以及所述自动出料机构12。

如图2所示，所述转盘送料机构包括转盘主体2、驱动组件以及工装托架3，所述转盘主体2通过连接轴与所述系统平台1的上端面相连接，所述驱动组件与所述连接轴传动连接、带动所述转盘主体2转动，所述转盘主体2的周向边缘位置处固定设置有多个工装托架3，多个所述工装托架3间等距设置且每个所述工装托架3的设置方向与所述转盘主体2的半径方向相一致。

所述驱动组件的实现方式可以有多种形式，在本实施例中，所述驱动组件包括驱动电机4及减速箱5，所述驱动电机4的驱动轴与所述连接轴传动连接，所述减速箱5与所述驱动电机4电性连接并控制其运作。除此之外，所述驱动组件还可以为步进电机，所述步进电机的驱动轴与所述连接轴传动连接。

在所述驱动组件的带动下，所述转盘主体2上的所述工装托架3从所述自动进料机构11、经所述工站机构、向所述自动出料机构12移动。需要强调的是，只要是能够满足上述运转方向要求的方案均可以认为是由本发明的方案演化而来，此处可以不对所述自动进料机构11与所述自动出料机构12二者的位置进行限定，加工企业可以根据实际的加工需要或其自身设备间的配合要求来确定所述自动进料机构11与所述自动出料机构12二者的具体位置。

在本实施例中，所述自动进料机构11与所述自动出料机构12二者在所述系统平台1上相对设置、所述自动进料机构11与所述自动出料机构12二者的中轴线相重合。

为了实现加工工件更好的固定和输送，加工工件通过工装托盘6固定设置于所述工装托架3上，所述工装托盘6上开设有固定锁孔、所述工装托架3上设置有固定锁扣，所述固定锁孔与所述固定锁扣二者的设置位置、数量及形状均一一匹配对应，在所述固定锁孔与所述固定锁扣二者的共同配合下、所述工装托盘6完成其在所述工装托架3上的锁附固定。

所述自动进料机构11与所述自动出料机构12的结构相似、二者内的部分结构相对。具体为，所述自动进料机构11的进料口与外部送料装置相连、所述自动进料机构11的出料口与所述转盘送料机构内的所述工装托架3相连，所述自动进料机构11内部设置有用于拨动所述固定锁扣、完成所述工装托盘6与所述工装托架3二者锁附固定的锁附装置。所述自动出料机构12的进料口与所述转盘送料机构内的所述工装托架3相连、所述自动出料机构12的出料口与外部卸料装置相连，所述自动出料机构12内部设置有用于拨动所述固定锁扣、完成所述工装托盘6与所述工装托架3二者脱扣分离的解锁装置。

所述工站机构包括多个独立设置于所述系统平台1上端面的工站单元，多个所述工站单元间等距设置、排布于所述自动进料机构11与所述自动出料机构12之间，所述工站单元与所述转盘送料机构内所述工装托架3的数量、设置方向一一匹配对应。

所述工站单元的种类包括切削单元、研磨单元、装配单元、清洗单元、除尘单元以及烘干单元等，操作者可以根据实际的加工需要对所述工站单元的数量、种类以及设置顺序进行变更，在本实施例中，共设置有五个工站单元，按序分别为两个清洗单元、一个除尘单元以及两个烘干单元。

进一步而言，如图3所示，每个所述工站单元均包括一个单元外壳7以及固定设置于所述单元外壳7内、用于完成单元对应的加工操作的加工装置，所述单元外壳7的下端与所述系统平台1的上端面固定连接，所述加工装置通过固定设置于所述单元外壳7上端部的连接管路8与外部操作装置相连。

所述单元外壳7的外周侧开设有进料槽口及出料槽口，所述进料槽口与所述出料槽口相对设置且二者连通形成一个完整的外壳缺口，在所述转盘送料机构的运行状态下，加工工件由所述进料槽口进入所述单元外壳7内并由所述出料槽口离开所述单元外壳7。

为了进一步提升各工站单元的使用效果、保障系统整体的流畅运作，所述单元外壳7上、所述外壳缺口位置处设置有用于保证所述单元外壳7相对密封的一体式遮蔽帘9，所述一体式遮蔽帘9的尺寸、形状与所述外壳缺口的大小、形状一一匹配对应，所述一体式遮蔽帘9的上端部与所述单元外壳7固定连接。所述单元外壳7上、相对于所述外壳缺口的一侧端面上还开设有用于观察所述单元外壳7内部加工状况的观察视窗10。

考虑到本发明系统的自动化使用效果，本发明内的各电气部件均可以与外部的工控装置电性连接并由其控制、实现完整的系统运作，所述工控部件可以为另一套独立的工业控制系统或者工业控制PLC装置。

综上所述，本发明所提出的转盘式加工平台系统，通过其中心位置所设置的转盘结构，将整个生产过程中所需要使用到的多个加工工位进行了有机整合，使得单个产品在同一台设备上完成全套加工成为了可能。相较于传统的线型多工位加工系统，转盘式的结构使得设备的整体体积更小、对于厂区空间的利用效率更高。而且此类结构设计也使得各工位间的配合方式更为灵活，系统的进料端、出料端均可以根据实际的使用需要进行自由调整，从而进一步地提升了系统整体的适配性、拓展了系统整体的适用范围。

同时，本发明所提出的转盘式加工平台系统本质上仍然属于一种多工位加工系统，适用于大批量的工业生产操作，具有低成本和高效率的优点，其中所应用的各类部件均为已经标准化和系列化的通用部件，可根据需要灵活配置、缩短系统的设计和制造周期，为其后续的标准化、规模化生产奠定了基础。

此外，本发明还为同领域内的其他相关问题提供了参考，可以以此为依据进行拓展延伸，将其中的部分结构运用于其他工业化、机械化加工系统的技术方案中，具有十分广阔的应用前景。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (13)

1.一种转盘式加工平台系统，包括一设备支架及固定设置于所述设备支架上的系统平台（1），其特征在于：所述系统平台（1）上端面的中心位置处设置有一转盘送料机构，所述转盘送料机构内设置有多个用于承载加工工件的工装托架（3），所述系统平台（1）的上端面还固定设置有用于向所述转盘送料机构上料的自动进料机构（11）以及用于从所述转盘送料机构下料的自动出料机构（12），所述系统平台（1）上端面、所述自动进料机构（11）与所述自动出料机构（12）二者之间的区域内设置有用于对加工工件进行加工的工站机构；在所述转盘送料机构的运行状态下，加工工件按序经过所述自动进料机构（11）、所述工站机构以及所述自动出料机构（12）。

2.根据权利要求1所述的转盘式加工平台系统，其特征在于：所述转盘送料机构包括转盘主体（2）、驱动组件以及工装托架（3），所述转盘主体（2）通过连接轴与所述系统平台（1）的上端面相连接，所述驱动组件与所述连接轴传动连接、带动所述转盘主体（2）转动，所述转盘主体（2）的周向边缘位置处固定设置有多个工装托架（3），多个所述工装托架（3）间等距设置且每个所述工装托架（3）的设置方向与所述转盘主体（2）的半径方向相一致。

3.根据权利要求2所述的转盘式加工平台系统，其特征在于：所述驱动组件包括驱动电机（4）及减速箱（5），所述驱动电机（4）的驱动轴与所述连接轴传动连接，所述减速箱（5）与所述驱动电机（4）电性连接并控制其运作。

4.根据权利要求2所述的转盘式加工平台系统，其特征在于：所述驱动组件为步进电机，所述步进电机的驱动轴与所述连接轴传动连接。

5.根据权利要求2所述的转盘式加工平台系统，其特征在于：在所述驱动组件的带动下，所述转盘主体（2）上的所述工装托架（3）从所述自动进料机构（11）、经所述工站机构、向所述自动出料机构（12）移动。

6.根据权利要求5所述的转盘式加工平台系统，其特征在于：所述自动进料机构（11）与所述自动出料机构（12）二者在所述系统平台（1）上相对设置、所述自动进料机构（11）与所述自动出料机构（12）二者的中轴线相重合。

7.根据权利要求2所述的转盘式加工平台系统，其特征在于：加工工件通过工装托盘（6）固定设置于所述工装托架（3）上，所述工装托盘（6）上开设有固定锁孔、所述工装托架（3）上设置有固定锁扣，所述固定锁孔与所述固定锁扣二者的设置位置、数量及形状均一一匹配对应，在所述固定锁孔与所述固定锁扣二者的共同配合下、所述工装托盘（6）完成其在所述工装托架（3）上的锁附固定。

8.根据权利要求7所述的转盘式加工平台系统，其特征在于：所述自动进料机构（11）的进料口与外部送料装置相连、所述自动进料机构（11）的出料口与所述转盘送料机构内的所述工装托架（3）相连，所述自动进料机构（11）内部设置有用于拨动所述固定锁扣、完成所述工装托盘（6）与所述工装托架（3）二者锁附固定的锁附装置；

所述自动出料机构（12）的进料口与所述转盘送料机构内的所述工装托架（3）相连、所述自动出料机构（12）的出料口与外部卸料装置相连，所述自动出料机构（12）内部设置有用于拨动所述固定锁扣、完成所述工装托盘（6）与所述工装托架（3）二者脱扣分离的解锁装置。

9.根据权利要求2所述的转盘式加工平台系统，其特征在于：所述工站机构包括多个独立设置于所述系统平台（1）上端面的工站单元，多个所述工站单元间等距设置、排布于所述自动进料机构（11）与所述自动出料机构（12）之间，所述工站单元与所述转盘送料机构内所述工装托架（3）的数量、设置方向一一匹配对应。

10.根据权利要求9所述的转盘式加工平台系统，其特征在于：所述工站单元的种类至少包括切削单元、研磨单元、装配单元、清洗单元、除尘单元以及烘干单元。

11.根据权利要求9所述的转盘式加工平台系统，其特征在于：每个所述工站单元均包括一个单元外壳（7）以及固定设置于所述单元外壳（7）内、用于完成单元对应的加工操作的加工装置，所述单元外壳（7）的下端与所述系统平台（1）的上端面固定连接，所述加工装置通过固定设置于所述单元外壳（7）上端部的连接管路（8）与外部操作装置相连。

12.根据权利要求11所述的转盘式加工平台系统，其特征在于：所述单元外壳（7）的外周侧开设有进料槽口及出料槽口，所述进料槽口与所述出料槽口相对设置且二者连通形成一个完整的外壳缺口，在所述转盘送料机构的运行状态下，加工工件由所述进料槽口进入所述单元外壳（7）内并由所述出料槽口离开所述单元外壳（7）。

13.根据权利要求11所述的转盘式加工平台系统，其特征在于：所述单元外壳（7）上、所述外壳缺口位置处设置有用于保证所述单元外壳（7）相对密封的一体式遮蔽帘（9），所述一体式遮蔽帘（9）的尺寸、形状与所述外壳缺口的大小、形状一一匹配对应，所述一体式遮蔽帘（9）的上端部与所述单元外壳（7）固定连接；所述单元外壳（7）上、相对于所述外壳缺口的一侧端面上还开设有用于观察所述单元外壳（7）内部加工状况的观察视窗（10）。

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