CN111168476A - 一种全自动加工车床 - Google Patents

Abstract

本发明属于车床技术领域，特指一种全自动加工车床，包括有基台，基台设有若干个刀具，位于刀具后侧的基台上设有立柱，立柱上设有横向滑轨，横向滑轨上设有鞍座，鞍座上设有竖向滑轨，竖向滑轨上设有车床主轴，车床主轴的输出轴设有工件夹具一，基台上设有传输带，位于传输带与车床主轴之间的基台上设有工件夹具二，工件夹具二的正上方设有视觉相机，基台上还设有夹取装置以及置件点。本发明实现一台车床同时完成多个加工作业，有效提高了工件加工的整体加工效率；借助夹取装置使得工件能够在传输带与工件夹具二之间以及工件夹具二与置件点之间转移，实现了全自动化的工件上料、工件加工以及工件下料，有效降低人工成本。

Description

一种全自动加工车床

技术领域：

本发明属于车床技术领域，特指一种全自动加工车床。

背景技术：

现有车床的常规结构是，车床主轴及工件夹具的位置处于固定状态，刀具通过滑轨或其它机构实现进刀退刀等位置移动。其工作原理是：通过夹具将工件夹紧、由主轴带动夹具以及工件进行周向转动以调节工件的位置，刀具通过滑轨或其它机构移动至工件需要待加工的位置，进行进刀加工。刀具可以是铣刀、铰刀、钻头、车刀等各类金属加工刀具。因而，一台车床只配备一个刀具，进行一种加工作业。当加工复杂工件时，就需要多台车床依次加工，其加工效率不高。

同时，车床的工件上料与下料操作通常需要人工进行上下料。这是因为有些工件在加工前需要进行调节摆放姿态，使得刀具能够精准落在待加工处，从而导致人工成本较高，其车床的机械自动化程度低、加工效率低。

发明内容：

本发明的目的是提供一种能够同时使用多刀具依次加工、机械自动化程度高、人工成本低且加工效率高的全自动加工车床。

本发明是这样实现的：

一种全自动加工车床，包括有基台，所述基台沿横向间隔设有若干个由动力装置一驱动转动的刀具，位于刀具后侧的基台上设有立柱，立柱上沿横向设有横向滑轨，横向滑轨上设有能沿横向滑轨左右滑动的鞍座，鞍座上沿竖向设有竖向滑轨，竖向滑轨上设有能沿竖向滑轨上下滑动的车床主轴，车床主轴的输出轴沿竖向设置且其下端设有工件夹具一，所述基台上设有用于传输工件的传输带，位于传输带与车床主轴之间的基台上沿竖向设有由动力装置二驱动转动的工件夹具二，工件夹具二的正上方设有能对夹持在工件夹具二上的工件进行拍摄的视觉相机，所述基台上还设有夹取装置、以及位于车床主轴正下方的置件点，夹取装置能对传输带、工件夹具二以及置件点上的工件进行夹取并转移。

在上述的一种全自动加工车床中，所述夹取装置包括有线性滑轨一，线性滑轨上设有能沿线性滑轨一左右滑动的滑动底板，滑动底板上沿竖向设有线性滑轨二，线性滑轨二上设有能沿线性滑轨二上下滑动的夹具组件。

在上述的一种全自动加工车床中，所述夹具组件包括有滑动连接在线性滑轨二上的旋转气缸一，旋转气缸一的输出端固定有沿水平方向设置的手爪底座，手爪底座的上、下相对位置处均设置有夹爪一。

在上述的一种全自动加工车床中，所述夹取装置为机器人手臂。

在上述的一种全自动加工车床中，所述基台的置件点处固定有定位组件。

在上述的一种全自动加工车床中，所述定位组件包括有固定在基台的置件点处的旋转气缸二，旋转气缸二的输出端固定有旋转体，旋转体上固定有若干个夹爪二，旋转体带动夹爪二旋转时、旋转至车床主轴正下方的夹爪二沿竖向设置。

在上述的一种全自动加工车床中，所述传输带包括有并排设置的上料传输带与下料传输带，上料传输带与下料传输带的传输方向相反。

在上述的一种全自动加工车床中，所述刀具包括有沿横向设置的横向刀具、以及沿竖向设置的竖向刀具，所述动力装置一为旋转主轴，横向刀具与竖向刀具由对应的旋转主轴驱动转动。

在上述的一种全自动加工车床中，所述基座以及立柱的外周套装有箱体，所述视觉相机固定在箱体上。

在上述的一种全自动加工车床中，所述鞍座的左、右两侧面与箱体的对应侧面之间设置有风琴式防护罩。

本发明相比现有技术突出的优点是：

1、本发明通过在基台上固定多个加工刀具，由车床主轴通过工件夹具一夹持待加工工件、并进行横向与竖向位移，使得待加工工件能够依次移动至对应刀具所在的加工工位、以进行相应的加工，实现一台车床同时完成多个加工作业，有效提高了工件加工的整体加工效率；

2、本发明借助夹取装置使得工件能够在传输带与工件夹具二之间以及工件夹具二与置件点之间转移，实现了全自动化的工件上料、工件加工以及工件下料，有效降低人工成本；

3、本发明通过视觉相机对工件夹具二所夹持的工件进行拍摄，由控制总成对拍摄所获得的照片进行识别、进而控制动力装置二驱动工件夹具二进行周向转动，实现工件的摆放姿态调节。

附图说明：

图1是本发明的实施例一的整体立体图；

图2是本发明的实施例一的无箱体的立体图；

图3是本发明的实施例一的无箱体与风琴式防护罩的立体图；

图4是本发明的实施例一的局部立体图；

图5是本发明的实施例二的无箱体与风琴式防护罩的立体图。

图中：1、基台；2、立柱；3、横向滑轨；4、鞍座；5、竖向滑轨；6、车床主轴；7、工件夹具一；8、工件夹具二；9、视觉相机；10、线性滑轨一；11、滑动底板；12、旋转气缸一；13、手爪底座；14、夹爪一；15、机器人手臂；16、旋转气缸二；17、旋转体；18、夹爪二；19、上料传输带；20、下料传输带；21、横向刀具；22、竖向刀具；23、箱体；24、风琴式防护罩。

具体实施方式：

下面以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1—5：

实施例一：

一种全自动加工车床，包括有基台1，所述基台1沿横向间隔设有若干个由动力装置一驱动转动的刀具，位于刀具后侧的基台1上设有立柱2，立柱2上沿横向设有横向滑轨3，横向滑轨3上设有能沿横向滑轨3左右滑动的鞍座4，鞍座4上沿竖向设有竖向滑轨5，竖向滑轨5上设有能沿竖向滑轨5上下滑动的车床主轴6，车床主轴6的输出轴沿竖向设置且其下端设有工件夹具一7，所述基台1上设有用于传输工件的传输带，位于传输带与车床主轴6之间的基台1上沿竖向设有由动力装置二驱动转动的工件夹具二8，工件夹具二8的正上方设有能对夹持在工件夹具二8上的工件进行拍摄的视觉相机9，所述基台1上还设有夹取装置、以及位于车床主轴6正下方的置件点，夹取装置能对传输带、工件夹具二8以及置件点上的工件进行夹取并转移。

更进一步，本发明还包括有控制总成，由控制总成控制各部件的工作状态，其中，视觉相机9能够将拍摄到的照片传输至控制总成中，由控制总成对该照片进行识别、进而控制动力装置二驱动工件夹具二8进行周向旋转。

本发明的工作原理：通过夹取装置夹取传输带上的待加工工件、并将该待加工工件转移至工件夹具二8中，由视觉相机9对工件夹具二8中的待加工工件进行拍摄并将照片传输至控制总成中，控制总成控制动力装置二驱动工件夹具进行周向旋转、以调节待加工工件的摆放姿态；再由夹取装置夹取工件夹具二8上的待加工工件、并将该待加工工件转移至置件点处；然后，由车床主轴6通过工件夹具一7夹取置件点处的待加工工件，将待加工工件依次通过不同类型的刀具进行加工、以获得成品工件；最后，车床主轴6通过工件夹具一7将成品工件放置在置件点处，由夹取装置夹取置件点处的成品工件并将其转移至传输带上，从而完成一次工件加工，实现了全自动化的工件上料、工件加工以及工件下料。

其中，鞍座4沿横向滑轨3进行左右滑动、以实现了车床主轴6的横向位移，车床主轴6沿竖向滑轨5进行上下滑动、以实现了车床主轴6的竖向位移；并且，在本实施例中，鞍座4与车床主轴6均由对应的丝杆以及伺服电机进行驱动滑动，即伺服电机的输出轴与丝杆通过联轴器连接，丝杆上螺纹连接有固定在鞍座4或车床主轴6上的螺帽。

而在本实施例中，夹取装置所采用的具体结构为：所述夹取装置包括有线性滑轨一10，线性滑轨上设有能沿线性滑轨一10左右滑动的滑动底板11，滑动底板11上沿竖向设有线性滑轨二，线性滑轨二上设有能沿线性滑轨二上下滑动的夹具组件。更进一步，线性滑轨一10的两端通过滚轮分别与传动带的对应两端转动连接，其中一个滚轮固定套装在驱动电机一的输出轴上，所述滑动底板11固定在传动带上，由驱动电机一驱动滚轮带动传动带转动、进而带动滑动底板11沿线性滑轨一10左右滑动。而夹具组件则通过丝杆以及驱动电机二进行驱动滑动，即驱动电机的输出轴与丝杆通过联轴器连接，丝杆上螺纹连接有固定在夹具组件上的螺母。

进一步，由于车床主轴6通过工件夹具一7将成品工件放置在置件点处，正常情况下，夹具装置只能先将成品工件进行夹取并转移至传输带上，才能再将待加工工件放置在置件点中。因此，为了提高本发明的加工效率，减少夹具组件在上下料的过程中沿线性滑轨一10往复滑动次数，所述夹具组件包括有滑动连接在线性滑轨二上的旋转气缸一12，旋转气缸一12的输出端固定有沿水平方向设置的手爪底座13，手爪底座13的上、下相对位置处均设置有夹爪一14。即其中一个夹爪一14用于夹取置件点处的成品工件，再通过旋转气缸一12带动手爪底座13进行180°旋转，使得另外一个夹爪一14能够将其所夹持的待加工工件放置在置件点处。

此外，由于夹取装置以及车床主轴6上的工件夹具一7的夹取极容易使得完成姿态调整的待加工工件发生位置或者姿态偏移，因此，为了提高本发明的稳定性，所述基台1的置件点处固定有定位组件。

同时，在工件完成加工后，如果置件点处已经放置有待加工工件，则车床主轴6将无法通过工件夹具一7将成品工件放置在置件点处，因此，为了提高本发明的加工效率，使得车床主轴6能够持续性进行加工作业，所述定位组件包括有固定在基台1的置件点处的旋转气缸二16，旋转气缸二16的输出端固定有旋转体17，旋转体17上固定有若干个夹爪二18，旋转体17带动夹爪二18旋转时、旋转至车床主轴6正下方的夹爪二18沿竖向设置。而在本实施例中，夹爪二18设置有两个，即在工件完成加工后，车床主轴6通过工件夹具一7将成品工件放置在处于竖向状态的夹爪二18中，再由旋转气缸二16驱动旋转体17转动，使得另外一个夹爪二18能够将其所夹持的待加工工件旋转至竖向状态，从而工件夹具一7能够在放置完成品工件后，立即可夹取待加工工件，以确保车床主轴6能够进行连续性加工作业。

更进一步，在本实施例中所述传输带包括有并排设置的上料传输带19与下料传输带20，上料传输带19与下料传输带20的传输方向相反。即待加工工件由上料传输带19进行传输，成品工件则由下料传输带20进行传输。

为了使得本发明能够进行各类的加工工艺，所述刀具包括有沿横向设置的横向刀具21、以及沿竖向设置的竖向刀具22，所述动力装置一为旋转主轴，横向刀具21与竖向刀具22由对应的旋转主轴驱动转动。其中，横向刀具21与竖向刀具22可以为铣刀、铰刀、钻头、车刀等各类金属加工刀具。

更进一步，上述的动力装置二可以也采用为旋转主轴，当然，动力装置二也可以是扭矩电机或旋转气缸。

除此之外，为了提高本发明的使用安全性，所述基座以及立柱2的外周套装有箱体23，所述视觉相机9固定在箱体23上。

同时，为了避免在加工过程中，铁屑飞溅至横向滑轨3内，导致车床主轴6的横向位移精度发生偏移，所述鞍座4的左、右两侧面与箱体23的对应侧面之间设置有风琴式防护罩24。

实施例二：

本实施例与上述实施例二的结构基本相同，其主要区别在于所述夹取装置为机器人手臂15。即采用机器人手臂15实现工件在传输带与工件夹具二8之间以及工件夹具二8与置件点之间的转移。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例之一，并非以此限制本发明的实施范围，故：凡依本发明的形状、结构、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全自动加工车床，其特征在于：包括有基台(1)，所述基台(1)沿横向间隔设有若干个由动力装置一驱动转动的刀具，位于刀具后侧的基台(1)上设有立柱(2)，立柱(2)上沿横向设有横向滑轨(3)，横向滑轨(3)上设有能沿横向滑轨(3)左右滑动的鞍座(4)，鞍座(4)上沿竖向设有竖向滑轨(5)，竖向滑轨(5)上设有能沿竖向滑轨(5)上下滑动的车床主轴(6)，车床主轴(6)的输出轴沿竖向设置且其下端设有工件夹具一(7)，所述基台(1)上设有用于传输工件的传输带，位于传输带与车床主轴(6)之间的基台(1)上沿竖向设有由动力装置二驱动转动的工件夹具二(8)，工件夹具二(8)的正上方设有能对夹持在工件夹具二(8)上的工件进行拍摄的视觉相机(9)，所述基台(1)上还设有夹取装置、以及位于车床主轴(6)正下方的置件点，夹取装置能对传输带、工件夹具二(8)以及置件点上的工件进行夹取并转移。

2.根据权利要求1所述的一种全自动加工车床，其特征在于：所述夹取装置包括有线性滑轨一(10)，线性滑轨上设有能沿线性滑轨一(10)左右滑动的滑动底板(11)，滑动底板(11)上沿竖向设有线性滑轨二，线性滑轨二上设有能沿线性滑轨二上下滑动的夹具组件。

3.根据权利要求2所述的一种全自动加工车床，其特征在于：所述夹具组件包括有滑动连接在线性滑轨二上的旋转气缸一(12)，旋转气缸一(12)的输出端固定有沿水平方向设置的手爪底座(13)，手爪底座(13)的上、下相对位置处均设置有夹爪一(14)。

4.根据权利要求1所述的一种全自动加工车床，其特征在于：所述夹取装置为机器人手臂(15)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种全自动加工车床，其特征在于：所述基台(1)的置件点处固定有定位组件。

6.根据权利要求5所述的一种全自动加工车床，其特征在于：所述定位组件包括有固定在基台(1)的置件点处的旋转气缸二(16)，旋转气缸二(16)的输出端固定有旋转体(17)，旋转体(17)上固定有若干个夹爪二(18)，旋转体(17)带动夹爪二(18)旋转时、旋转至车床主轴(6)正下方的夹爪二(18)沿竖向设置。

7.根据权利要求1-4任一项所述的一种全自动加工车床，其特征在于：所述传输带包括有并排设置的上料传输带(19)与下料传输带(20)，上料传输带(19)与下料传输带(20)的传输方向相反。

8.根据权利要求1-4任一项所述的一种全自动加工车床，其特征在于：所述刀具包括有沿横向设置的横向刀具(21)、以及沿竖向设置的竖向刀具(22)，所述动力装置一为旋转主轴，横向刀具(21)与竖向刀具(22)由对应的旋转主轴驱动转动。

9.根据权利要求1-4任一项所述的一种全自动加工车床，其特征在于：所述基座以及立柱(2)的外周套装有箱体(23)，所述视觉相机(9)固定在箱体(23)上。

10.根据权利要求9所述的一种全自动加工车床，其特征在于：所述鞍座(4)的左、右两侧面与箱体(23)的对应侧面之间设置有风琴式防护罩(24)。

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