CN111037349B - 可同步取放料的立式cnc加工中心的工作台 - Google Patents
可同步取放料的立式cnc加工中心的工作台 Download PDFInfo
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Abstract
一种可同步取放料的立式CNC加工中心的工作台，包括工作平台，工作平台设有第一加工治具和第二加工治具，第一加工治具设有第一取上料机构，第一取上料机构包括第一送料板、第一直线驱动机构和不与工作平台随动的第一限位件，第一送料板与第一直线驱动机构的第一滑块固定连接，在第一限位件上设有第一吸附件，在第一送料板或第一滑块上设有可与第一吸附件吸合的第二吸附件；第二加工治具设有第二取上料机构，第二取上料机构包括第二送料板、设在工作平台上的第二直线驱动机构和不与工作平台随动的第二限位件，第二送料板与第二直线驱动机构的第二滑块固定连接，在第二限位件上设有第三吸附件，在第二送料板或第二滑块上设有可与第三吸附件吸合的第四吸附件。本发明具有可以在机台不停止工作时，也能安全地实现取料和放料的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种可同步取放料的立式CNC加工中心的工作台。
背景技术
CNC加工中心可以实现工件在加工中心上经一次装夹后，数字控制系统能控制机床按不同工序，自动选择和更换刀具，自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助机能，依次完成工件几个面上多工序的加工，从而使生产效率大大提高。CNC加工中心分为立式CNC加工中心和卧式CNC加工中心两大类，其中，立式加工中心是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。立式加工中心能完成铣、镗削、钻削、攻螺纹和用切削螺纹等工序。立式加工中心具有工件装夹、定位方便；刃具运动轨迹易观察，调试程序检查测量方便的优点；与相应的卧式加工中心相比，结构简单，占地面积较小，价格较低。
立式加工中心的工作过程大多是：CNC待机-装夹工件-程序启动加工-CNC待机-取放工件。在这个过程中，装夹工件和取放工件时，CNC机台都是待机状况。这样就会浪费很多时间。有人试图在CNC工作台上设置多套治具，让其中一个治具处于加工状态，另一个则用来取料和放料，希望达到不停机工作的目的。可是，立式CNC机台在加工工件时，如果同步取放料由于面临下面两个问题而始终没有实现，一是由于立式CNC的工作台，在工作时并不是静止不动的，而是随着加工需要会不断地在Y向上运动。在运动的治具上取放料是比较困难的；二是在立式CNC在高速加工过程中，伸手去工作台里面取放料存在很大的危险隐患。
如何实现立式CNC加工中心，在机台不停止工作时，也能安全地实现取料和放料动人是同行业的人们一直想解决，而没有解决的问题。
发明内容
为了克服上述问题，发明向社会提供一种可以在机台不停止工作时，也能安全地实现取料和放料的立式CNC加工中心的工作台。
本发明的技术方案是：提供一种可同步取放料的立式CNC加工中心的工作台，包括工作平台，在所述工作平台上至少设有第一加工治具和第二加工治具，所述第一加工治具和第二加工治具相隔预定距离，所述第一加工治具还设有与所述第一加工治具邻接的第一取上料机构，所述第一取上料机构包括第一送料板、设在所述工作平台上的与工作平台随动的第一直线驱动机构和不与工作平台随动的第一限位件，所述第一送料板与所述第一直线驱动机构的第一滑块固定连接，所述第一直线驱动机构的一端与所述第一加工治具邻接，所述第一直线驱动机构的另一端与所述第一限位件邻接，在所述第一限位件上设有第一吸附件，在所述第一送料板或第一滑块上设有可与所述第一吸附件吸合的第二吸附件；所述第二加工治具还设有与所述第二加工治具邻接的第二取上料机构，所述第二取上料机构包括第二送料板、设在所述工作平台上的与工作平台随动的第二直线驱动机构和不与工作平台随动的第二限位件，所述第二送料板与所述第二直线驱动机构的第二滑块固定连接，所述第二直线驱动机构的一端与所述第二加工治具邻接，所述第二直线驱动机构的另一端与所述第二限位件邻接，在所述第二限位件上设有第三吸附件，在所述第二送料板或第二滑块上设有可与所述第三吸附件吸合的第四吸附件。
作为对本发明的改进，所述第一直线驱动机构和所述第二直线驱动机构均是磁耦式无杆气缸。
作为对本发明的改进，所述第一吸附件是第一永磁块，所述第二吸附件是第二永磁块，所述第一永磁块与所述第二永磁块的极性相反。
作为对本发明的改进，所述第三吸附件是第三永磁块，所述第四吸附件是第四永磁块，所述第三永磁块与所述第四永磁块的极性相反。
作为对本发明的改进，所述第一吸附件是第一真空吸嘴，所述第二吸附件是第一真空吸盘，所述第一真空吸嘴与所述第一真空吸盘靠近时，两者相吸。
作为对本发明的改进，所述第三吸附件是第二真空吸嘴，所述第四吸附件是第二真空吸盘，所述第二真空吸嘴与所述第二真空吸盘靠近时，两者相吸。
作为对本发明的改进，所述第一限位件和所述第二限位件分别设置在所述工作平台的靠操作面一侧的侧板上。
作为对本发明的改进，所述第一加工治具包括四个第一夹爪，四个所述第一夹爪分别设在第一加工治具的四个角，用于夹住被加工件。
作为对本发明的改进，所述第二加工治具包括四个第二夹爪，四个所述第二夹爪分别设在第二加工治具的四个角，用于夹住被加工件。
作为对本发明的改进，本发明还包括取上料机械手，所述取上料机械手设在所述工作平台的靠近所述第一限位件和第二限位件的一侧，用于给所述第一限位件和第二限位件上料或取料。
本发明具有可以在机台不停止工作时，也能安全地实现取料和放料的优点。
附图说明
图1是本发明的一种实施例的立体结构示意图。
图2是图1中的加工治具的侧面结构示意图。
图3是图2的俯视平面结构示意图。
图4是图1中的加工治具的另一视角的侧面结构示意图。
图5是图1中的送料板的平面结构示意图。
图6是图5的侧面结构示意图。
图7是图5的立体结构示意图。
具体实施方式
为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释发明，并不用于限定发明。
请参阅图1至图4，图1至图4揭示的是一种可同步取放料的立式CNC加工中心的工作台，包括工作平台1，在所述工作平台1上至少设有第一加工治具11和第二加工治具12，（图1中的所述第一加工治具11处于工件被加工状态，第二加工治具12处于准备加工状态，即取上料状态）所述第一加工治具11和第二加工治具12相隔预定距离，所述第一加工治具11还设有与所述第一加工治具11邻接的第一取上料机构111，所述第一取上料机构111包括第一送料板1111、设在所述工作平台1上的与工作平台1随动的第一直线驱动机构1112和不与工作平台随动的第一限位件1113，所述第一送料板1111与所述第一直线驱动机构1112的第一滑块1114固定连接，所述第一直线驱动机构1112的一端与所述第一加工治具11邻接，所述第一直线驱动机构1112的另一端与所述第一限位件1113邻接，在所述第一限位件1113上设有第一吸附件1115，在所述第一送料板1111或第一滑块1114上设有可与所述第一吸附件1115吸合的第二吸附件1116；所述第二加工治具12还设有与所述第二加工治具12邻接的第二取上料机构211，所述第二取上料机构211包括第二送料板2111、设在所述工作平台1上的与工作平台1随动的第二直线驱动机构2112和不与工作平台随动的第二限位件2113，所述第二送料板2111与所述第二直线驱动机构2112的第二滑块2114固定连接，所述第二直线驱动机构2112的一端与所述第二加工治具12邻接，所述第二直线驱动机构2112的另一端与所述第二限位件2113邻接，在所述第二限位件2113上设有第三吸附件2115，在所述第二送料板2111或第二滑块2114上设有可与所述第三吸附件2115吸合的第四吸附件2116。
优选的，所述第一直线驱动机构1112和所述第二直线驱动机构2112均是磁耦式无杆气缸。
本发明中的磁耦式无杆气缸的结构是：在活塞上安装一组高强磁性的永久磁环，这样磁力线通过薄壁缸筒与套在外面的另一组磁环作用，由于两组磁环磁性相反，具有很强的吸力。当活塞在缸筒内被气压推动时，则在磁力作用下，外部滑块内的磁环被活塞上的磁环磁力线影响，做同步移动。
优选的，所述第一吸附件1115是第一永磁块，所述第二吸附件1116是第二永磁块，所述第一永磁块与所述第二永磁块的极性相反。
优选的，所述第三吸附件2115是第三永磁块，所述第四吸附件2116是第四永磁块，所述第三永磁块与所述第四永磁块的极性相反。
优选的，所述第一吸附件1115是第一真空吸嘴，所述第二吸附件1116是第一真空吸盘，所述第一真空吸嘴与所述第一真空吸盘靠近时，两者相吸。
优选的，所述第三吸附件2115是第二真空吸嘴，所述第四吸附件2116是第二真空吸盘，所述第二真空吸嘴与所述第二真空吸盘靠近时，两者相吸。
优选的，所述第一限位件1113和所述第二限位件2113分别设置在所述工作平台1的靠操作面一侧的侧板13上。
优选的，所述第一加工治具11包括四个第一夹爪112，四个所述第一夹爪112分别设在第一加工治具11的四个角，用于夹住被加工件1117。
优选的，所述第二加工治具12包括四个第二夹爪121，四个所述第二夹爪121分别设在第二加工治具12的四个角，用于夹住被加工件1117。
优选的，本发明还包括取上料机械手（未画出），所述取上料机械手设在所述工作平台1的靠近所述第一限位件1113和第二限位件2113的一侧，用于给所述第一限位件1113和第二限位件2113上料或取料。
本发明的设计原理如下：在立式CNC加工中心的工作平台1的前面固定一个侧板13，加工时侧板13是不会随工作平台1运动的，把送料板2111固定在磁耦式无杆气缸的滑块2114上，磁耦式无杆气缸固定在工作平台1上，当送料板2111的被加工件1117加完成后，送料板2111在磁耦式无杆气缸的驱动下，回到限位件旁边，通过永磁铁将两者吸住(分别在限位件上和送料板或滑块上镶入磁石）,吸住之后，磁耦式无杆气缸在机台控制下泄气，这时磁耦式无杆气缸虽然可跟随工作平台1做Y向运动，但是，送料板和滑块不会移动，这时，可以方便取料和上料；当吸附方式除可以用磁铁吸附外，还可以用真空吸附的方式。
在上料完成后，磁耦式无杆气缸在机台控制下通入相反方向的气体,送料板2111跟随滑块2114与侧板13分离，运动到治具11或12的加工位置后被限位。磁耦式无杆气缸在机台控制下泄气的同时，治具上面的夹爪112、121在机台控制下往下夹住被加工件1117，等待加工。当机台加工完一个工件后就可以直接去加工另外一个工件，如此反复让机台不会因为取放工件而需要等待，从而节约了时间，提高了加工效率。 因为是在CNC外工作台处取料和上料，所以安全性也大大的增加了。
请参见图5至图7，本发明中的送料板1111、2111，其材质可以是铝件或钢件。被加工工件装在送料板1111、2111上时，被送料板1111、2111上的浮升销20所托起，浮升销20可以用于粗定位，托起的高度能使被加工工件高出治具11、12即可，方便被加工工件送入加工治具11、12内，所述浮升销20包括柱销201、弹簧201和止付螺丝203，所述柱销201、弹簧201和止付螺丝203依次设在送料板1111、2111的孔内，所述柱销201上部分伸出于孔外。被加工工件被夹爪112、121夹住时，送料板1111、2111的水平高度是低于治具11、12的。在送料板1111、2111上设有工件定位柱30，可以用于精定位。当工件加工完之后，下压气缸15升起（驱动夹爪112、121的），工件在浮升销20的作用下被抬起至高出精定位，易于被取料。
在不脱离发明思想的情况下，凡应用发明说明书及附图内容所做的各种等效变化，均理同包含于发明的权利要求范围。
Claims (10)
1.一种可同步取放料的立式CNC加工中心的工作台，包括工作平台（1），在所述工作平台（1）上至少设有第一加工治具（11）和第二加工治具（12），所述第一加工治具（11）和第二加工治具（12）相隔预定距离，其特征在于：所述第一加工治具（11）还设有与所述第一加工治具（11）邻接的第一取上料机构（111），所述第一取上料机构（111）包括第一送料板（1111）、设在所述工作平台（1）上的与工作平台（1）随动的第一直线驱动机构（1112）和不与工作平台随动的第一限位件（1113），所述第一送料板（1111）与所述第一直线驱动机构（1112）的第一滑块（1114）固定连接，所述第一直线驱动机构（1112）的一端与所述第一加工治具（11）邻接，所述第一直线驱动机构（1112）的另一端与所述第一限位件（1113）邻接，在所述第一限位件（1113）上设有第一吸附件（1115），在所述第一送料板（1111）或第一滑块（1114）上设有可与所述第一吸附件（1115）吸合的第二吸附件（1116）；所述第二加工治具（12）还设有与所述第二加工治具（12）邻接的第二取上料机构（211），所述第二取上料机构（211）包括第二送料板（2111）、设在所述工作平台（1）上的与工作平台（1）随动的第二直线驱动机构（2112）和不与工作平台随动的第二限位件（2113），所述第二送料板（2111）与所述第二直线驱动机构（2112）的第二滑块（2114）固定连接，所述第二直线驱动机构（2112）的一端与所述第二加工治具（12）邻接，所述第二直线驱动机构（2112）的另一端与所述第二限位件（2113）邻接，在所述第二限位件（2113）上设有第三吸附件（2115），在所述第二送料板（2111）或第二滑块（2114）上设有可与所述第三吸附件（2115）吸合的第四吸附件（2116）。
2.根据权利要求1所述的可同步取放料的立式CNC加工中心的工作台，其特征在于：所述第一直线驱动机构（1112）和所述第二直线驱动机构（2112）均是磁耦式无杆气缸。
3.根据权利要求1或2所述的可同步取放料的立式CNC加工中心的工作台，其特征在于：所述第一吸附件（1115）是第一永磁块，所述第二吸附件（1116）是第二永磁块，所述第一永磁块与所述第二永磁块的极性相反。
4.根据权利要求1或2所述的可同步取放料的立式CNC加工中心的工作台，其特征在于：所述第三吸附件（2115）是第三永磁块，所述第四吸附件（2116）是第四永磁块，所述第三永磁块与所述第四永磁块的极性相反。
5.根据权利要求1或2所述的可同步取放料的立式CNC加工中心的工作台，其特征在于：所述第一吸附件（1115）是第一真空吸嘴，所述第二吸附件（1116）是第一真空吸盘，所述第一真空吸嘴与所述第一真空吸盘靠近时，两者相吸。
6.根据权利要求1或2所述的可同步取放料的立式CNC加工中心的工作台，其特征在于：所述第三吸附件（2115）是第二真空吸嘴，所述第四吸附件（2116）是第二真空吸盘，所述第二真空吸嘴与所述第二真空吸盘靠近时，两者相吸。
7.根据权利要求1或2所述的可同步取放料的立式CNC加工中心的工作台，其特征在于：所述第一限位件（1113）和所述第二限位件（2113）分别设置在所述工作平台（1）的靠操作面一侧的侧板（13）上。
8.根据权利要求1或2所述的可同步取放料的立式CNC加工中心的工作台，其特征在于：所述第一加工治具（11）包括四个第一夹爪（112），四个所述第一夹爪（112）分别设在第一加工治具（11）的四个角，用于夹住被加工件。
9.根据权利要求1或2所述的可同步取放料的立式CNC加工中心的工作台，其特征在于：所述第二加工治具（12）包括四个第二夹爪（121），四个所述第二夹爪（121）分别设在第二加工治具（12）的四个角，用于夹住被加工件。
10.根据权利要求1或2所述的可同步取放料的立式CNC加工中心的工作台，其特征在于：还包括取上料机械手，所述取上料机械手设在所述工作平台（1）的靠近所述第一限位件（1113）和第二限位件（2113）的一侧，用于给所述第一限位件（1113）和第二限位件（2113）上料或取料。
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