CN113319694A - 一种高效加工的数控磨床 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种高效加工的数控磨床，涉及机械加工设备技术领域。该数控磨床，包括数控机箱；夹持组件，上述夹持组件设置于上述数控机箱内腔的底部，上述夹持组件用于工件的夹持；打磨组件，上述打磨组件包括设置于上述数控机箱内的六轴机械臂，上述六轴机械臂的自由端连接有打磨机，上述打磨机用于上述夹持组件上工件的打磨。本发明解决了现有数控磨床对工件的加工效率低的问题。

Description

一种高效加工的数控磨床
技术领域
本发明涉及机械加工设备技术领域，具体而言，涉及一种高效加工的数控磨床。
背景技术
随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品日趋精密复杂，且需求频繁改型，特别是在宇航、造船、军事等领域所需的机械零件，精度要求高，形状复杂，批量小。加工这类产品需要经常改装或调整设备，普通机床或专用化程度高的自动化机床已不能适应这些要求。为了解决上述问题，一种新型的机床——数控机床应运而生。这种新型机床具有适应性强、加工精度高、加工质量稳定和生产效率高等优点。它综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密测量和新型机械结构等多方面的技术成果，是今后数控机床的发展方向。
数控磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工，少数的是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行加工，如珩磨机、超精加工机床、砂带磨床、研磨机和抛光机等。数控磨床又有数控平面磨床、数控无心磨床、数控内外圆磨床、数控立式万能磨床、数控坐标磨床、数控成形磨床等等。
对于目前数控加工中的磨床，大多是采用磨具(高速旋转的砂轮)固定，工件移动的方式进行磨削加工，需要频繁调整工件的位置，在更改工件位置时需要操作员进行手动调整，在此过程中会浪费大量的时间，存在加工效率低的问题。
综上所述，我们提出了一种高效加工的数控磨床解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效加工的数控磨床，解决了现有数控磨床对工件的加工效率低的问题。
本发明的实施例是这样实现的：
本申请实施例提供一种高效加工的数控磨床，包括：
数控机箱；
夹持组件，上述夹持组件设置于上述数控机箱内腔的底部，上述夹持组件用于工件的夹持；
打磨组件，上述打磨组件包括设置于上述数控机箱内的六轴机械臂，上述六轴机械臂的自由端连接有打磨机，上述打磨机用于上述夹持组件上工件的打磨。
在本发明的一些实施例中，上述夹持组件包括加工平台，上述加工平台设置于上述数控机箱内腔的底部，上述加工平台设置有夹具，上述夹具用于待加工工件的夹持。
在本发明的一些实施例中，还包括贯穿上述数控机箱的输送机，上述加工平台可拆卸设置于上述数控机箱内腔的底部，上述加工平台拆卸后放置于上述输送机的输送带，上述输送机用于带动上述加工平台穿过上述数控机箱。
在本发明的一些实施例中，上述输送机的顶侧相对设置两块导向板，两块上述导向板关于上述输送机的输送带对称设置，两块上述导向板的内侧均设有与上述输送机输送方向同向的导向滑槽，上述加工平台设置两个导向滑块，两个上述导向滑块与两个上述导向滑槽分别滑动配合。
在本发明的一些实施例中，上述输送机的传送带外侧沿其周向方向设置有多个防滑条。
在本发明的一些实施例中，上述加工平台的上侧高于上述导向板的上侧，上述数控机箱内相对设置有两个第一液压伸缩杆，两个上述第一液压伸缩杆用于配合夹持上述加工平台凸出上述导向板的端部。
在本发明的一些实施例中，两个上述导向滑槽对应的两侧分别贯穿上述导向板的两侧。
在本发明的一些实施例中，还包括设置于上述数控机箱内用于纵向升降的第二液压伸缩杆，上述液压伸缩杆的伸缩端连接于上述六轴机械臂。
在本发明的一些实施例中，还包括除尘组件，上述除尘组件包括与上述数控机箱连通的排尘管道，以及设置于上述排尘管道内的风机。
在本发明的一些实施例中，还包括冷却组件，上述冷却组件包括设置于上述数控机箱的冷却水箱，上述冷却水箱连接有冷却管，上述冷却管沿上述六轴机械臂的轴线方向设置，上述冷却管的开口端连接有喷头，上述喷头与上述打磨机的砂轮相对，上述冷却管与上述冷却水箱之间设置有增压泵。
相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
一种高效加工的数控磨床，包括：
数控机箱；
夹持组件，上述夹持组件设置于上述数控机箱内腔的底部，上述夹持组件用于工件的夹持；
打磨组件，上述打磨组件包括设置于上述数控机箱内的六轴机械臂，上述六轴机械臂的自由端连接有打磨机，上述打磨机用于上述夹持组件上工件的打磨。
在本申请进行工件的打磨时，将工件固定在夹持组件上，使打磨机运转，并通过六轴机械臂调整打磨机的位置，六轴机械臂的自由端能在数控机箱的空间进行三维运动，六轴机械臂可以带动打磨机在数控机箱内进行上下、左右和前后等运动，使打磨机的砂轮能快速调整位置，以实现夹持组件上待加工工件的打磨。在本发明中，通过磨具调整位置，工件不动的打磨方式，避免了传统需要频繁调整工件(存在工件的安装和拆卸的问题)位置的问题，在一定程度上节约了打磨时间，提高了打磨效率，解决了现有数控磨床对工件的加工效率低的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例一种高效加工的数控磨床的结构示意图；
图2为图1的剖视图；
图3为图2中A的局部放大图；
图4为本发明实施例加工平台的结构示意图。
图标：1-输送机，2-导向板，3-加工平台，4-夹具，5-数控机箱，6-密封门，7-排尘管道，8-液晶显示器，9-载物箱，10-万向轮，11-打磨机，12-六轴机械臂，13-软管，14-第一液压伸缩杆，15-第二液压伸缩杆，16-风机，17-中央处理器，18-导向滑槽，19-防滑条，20-导向滑块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
请参照图1-图4，本实施例提供一种高效加工的数控磨床，包括：
数控机箱5；
夹持组件，上述夹持组件设置于上述数控机箱5内腔的底部，上述夹持组件用于工件的夹持；
打磨组件，上述打磨组件包括设置于上述数控机箱5内的六轴机械臂12，上述六轴机械臂12的自由端连接有打磨机11，上述打磨机11用于上述夹持组件上工件的打磨。
值得说明的是，数控机箱5内还设置有中央处理器17，中央处理器17信号连接于六轴机械臂12，中央处理器17(CPU，英语：Central Processing Unit/Processor)，是电子计算机的主要设备之一，电脑中的核心配件。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。电脑中所有操作都由CPU负责读取指令，对指令译码并执行指令的核心部件。对于不同工件的加工要求，可通过中央处理器17设定不同的指定，以控制机械臂的自动加工，数控机箱5的外侧设置有液晶显示器8，液晶显示器8连接于中央处理器17，通过液晶显示器8可进行指定的输入，以实现六轴机械臂12的控制。在这里需要说明的是，六轴机械臂12属于现有技术，在当今生产线加工中经常被用到，例如汽车的组装等等，这里就不再进行详细描述。数控机箱5内还设置有视频信息采集模块，视频信息采集模块连接于中央处理器17，通过将数控机箱5内采集到的视频信息传输到中央处理器17，中央处理器17再将信息展示到液晶显示器8，使操作人员能实时观测到数控机箱5内工件的加工状态。六轴机械臂12通过中央处理器17仅仅是其中一种实施方式，并不是对六轴机械臂12的加工方式进行限定，在实际使用时也可通过手动方式调节六轴机械臂12的加工角度。
输送机1为甲带给料机，甲带给料机可广泛应用于煤炭、冶金、建筑、化工等行业散装物料输送系统中。它采用带式输送机1原理，输送动力是组合式无级调速减速机电机，其带速根据需要可通过手动或变频器任意调节。甲带给料机具有抗变形能力强的优点。
在本申请进行工件的打磨时，将工件固定在夹持组件上，使打磨机11运转，并通过六轴机械臂12调整打磨机11的位置，六轴机械臂12的自由端能在数控机箱5的空间进行三维运动，六轴机械臂12可以带动打磨机11在数控机箱5内进行上下、左右和前后等运动，使打磨机11的砂轮能快速调整位置，以实现夹持组件上待加工工件的打磨。在本发明中，通过磨具调整位置，工件不动的打磨方式，避免了传统需要频繁调整工件(存在工件的安装和拆卸的问题)位置的问题，在一定程度上节约了打磨时间，提高了打磨效率，解决了现有数控磨床对工件的加工效率低的问题。
在本发明的一些实施例中，上述夹持组件包括加工平台3，上述加工平台3设置于上述数控机箱5内腔的底部，上述加工平台3设置有夹具4，上述夹具4用于待加工工件的夹持。
在上述实施例中，数控机箱5放置于地面上时，夹具4设置于加工平台3的上侧，夹具4是机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置，又称卡具(qiǎjǜ)，属于现有装置，这里就不再进行详细描述，夹具4的其中一种结构为两个伸缩杆，两个伸缩杆处于同一直线，两个伸缩杆的伸缩端相对，且两个伸缩杆的伸缩端连接均连接有夹板，在两个伸缩杆带动两个夹板靠近时用于夹持工件。六轴机械臂12位于夹持组件的上方，在进行夹具4上工件的加工时，具有方便加工的优点。
在本发明的一些实施例中，还包括贯穿上述数控机箱5的输送机1，上述加工平台3可拆卸设置于上述数控机箱5内腔的底部，上述加工平台3拆卸后放置于上述输送机1的输送带，上述输送机1用于带动上述加工平台3穿过上述数控机箱5。
在上述实施例中，数控机箱5放置于地面上时，输送机1水平设置，且输送机1横向贯穿数控机箱5，数控机箱5被贯穿的位置处开口口径远大于夹持组件夹持工件口的整体口径，以方便加工平台3通过数控机箱5。六轴机械臂12位于输送机1的上方，使得输送机1带动夹持组件运动到数控机箱5内时，六轴机械臂12对输送机1上侧运输工件(夹持组件上的工件)的加工。打磨机11由驱动电机和连接在驱动电机输出轴的砂轮组成，驱动电机连接在六轴机械臂12的自由端，驱动电机带动砂轮转动时，可进行工件的打磨。
在实际操作时，首先使加工平台3置于数控机箱5外侧的输送机1上，在加工平台3上侧的夹具4上固定待加工工件，再使输送机1运转将加工平台3和工具运送到数控机箱5内，数控机箱5内的六轴机械臂12和打磨机11配合进行夹具4上工件的打磨，在工件打磨完成过后，再使输送机1将打磨平台连通工件运输出数控机箱5，最后进行取件。
在本发明的一些实施例中，上述输送机1的顶侧相对设置两块导向板2，两块上述导向板2关于上述输送机1的输送带对称设置，两块上述导向板2的内侧均设有与上述输送机1输送方向同向的导向滑槽18，上述加工平台3设置两个导向滑块20，两个上述导向滑块20与两个上述导向滑槽18分别滑动配合。
在上述实施例中，加工平台3的两侧分别和两块导向板2的内侧相接，使得加工平台3不能晃动，加工平台3和两块导向板2通过导向滑槽18和导向滑块20的滑动配合来实现相对滑动，避免了加工平台3在打磨时，加工平台3受力在纵向方向的移动，增加了加工平台3上工件打磨的稳定性。
在本发明的一些实施例中，上述输送机1的传送带外侧沿其周向方向设置有多个防滑条19。
在上述实施例中，输送机1的输送带设置防滑条19，在运输过程中，使加工平台3位于防滑条19的一侧(输送带输送前方)，防滑条19对加工平台3具有限位阻挡作用，避免了加工平台3朝输送机1输送方向的反方向滑动。
数控机箱5的前侧设置有开口，且开口上设置密封门6，通过打开密封门6可进行数控机箱5内六轴机械臂12的维护和检修。数控机箱5的下侧设有载物箱9，载物箱9设置多个抽屉，在抽屉内科放置本发明维护检修的工具。载物箱9的底侧设置有行走机构，使本发明方便具有移动的功能，便于调整本发明的位置。该行走机构为正四轮行走机构，正四轮行走机构具行走稳定的优点。正四轮行走机构由四个万向轮10组成，万向轮10就是所谓的活动脚轮，它的结构允许水平360度旋转，使本发明在移动时便于调整移动方向。
在本发明的一些实施例中，上述加工平台3的上侧高于上述导向板2的上侧，上述数控机箱5内相对设置有两个第一液压伸缩杆14，两个上述第一液压伸缩杆14用于配合夹持上述加工平台3凸出上述导向板2的端部。
在上述实施例中，第一液压伸缩杆14沿垂直于输送机1的输送方向设置，在加工平台3滑动到数控机箱5内时，两个第一液压伸缩杆14的伸缩端相向运动，直至两个第一液压伸缩杆14对加工平台3凸出导向板2的端部形成夹持状态，提高了加工平台3的稳定性，避免了打磨机11在对加工平台3上工件的打磨时，加工平台3的滑动，影响本发明打磨的质量。
在本发明的一些实施例中，两个上述导向滑槽18对应的两侧分别贯穿上述导向板2的两侧。
在上述实施例中，对于单个导向滑槽18，导向滑槽18的两侧分别贯穿导向板2的两侧，两个导向滑槽18的设置结构相同，使得加工平台3可拆卸安装于两块导向板2之间。在实际加工时，可从输送机1的一侧安装多个加工平台3(加工平台3带夹具4安装于两块导向板2之间)，加工平台3两侧的导向滑块20对应嵌入导向滑槽18，在加工平台3上的工件完成加工时，加工平台3从另一侧(输送机1安装加工平台3的对侧)滑出，形成输送机1的一端送工件，另一端出工件的加工方式，且多个加工平台3同时作用，一定程度提高本发明打磨效率。
在本发明的一些实施例中，还包括设置于上述数控机箱5内用于纵向升降的第二液压伸缩杆15，上述液压伸缩杆的伸缩端连接于上述六轴机械臂12。
在上述实施例中，第二液压伸缩杆15的设计，可用于调节六轴机械臂12的纵向位置，进而达到六轴机械臂12前端打磨机11位置的纵向高度调节。
在本发明的一些实施例中，还包括除尘组件，上述除尘组件包括与上述数控机箱5连通的排尘管道7，以及设置于上述排尘管道7内的风机16。
在上述实施例中，在进行工件打磨时，数控机箱5内部灰尘较多，接通风机16电源，风机16使数控机箱5内的灰尘通过排尘管道7排出。
在本发明的一些实施例中，还包括冷却组件，上述冷却组件包括设置于上述数控机箱5的冷却水箱，上述冷却水箱连接有冷却管，上述冷却管沿上述六轴机械臂12的轴线方向设置，上述冷却管的开口端连接有喷头，上述喷头与上述打磨机11的砂轮相对，上述冷却管与上述冷却水箱之间设置有增压泵。
在上述实施例中，冷却水箱内加入水，在打磨机11进行工件打磨时，砂轮和工件之间的温度较高，接通增压泵的电源，增压泵使冷却水箱内的水经过软管13后，从喷头喷射出来，以达到砂轮冷却的目的。增压泵固定设置于冷却水箱，增压泵和六轴机械臂12之间的软管13预留较多，以实现六轴机械臂12的运动。
综上，本发明的实施例提供一种高效加工的数控磨床，其至少具有以下技术效果：
在本申请进行工件的打磨时，将工件固定在夹持组件上，使打磨机11运转，并通过六轴机械臂12调整打磨机11的位置，六轴机械臂12的自由端能在数控机箱5的空间进行三维运动，六轴机械臂12可以带动打磨机11在数控机箱5内进行上下、左右和前后等运动，使打磨机11的砂轮能快速调整位置，以实现夹持组件上待加工工件的打磨。在本发明中，通过磨具调整位置，工件不动的打磨方式，避免了传统需要频繁调整工件(存在工件的安装和拆卸的问题)位置的问题，在一定程度上节约了打磨时间，提高了打磨效率，解决了现有数控磨床对工件的加工效率低的问题。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高效加工的数控磨床，其特征在于，包括：
数控机箱；
夹持组件，所述夹持组件设置于所述数控机箱内腔的底部，所述夹持组件用于工件的夹持；
打磨组件，所述打磨组件包括设置于所述数控机箱内的六轴机械臂，所述六轴机械臂的自由端连接有打磨机，所述打磨机用于所述夹持组件上工件的打磨。
2.根据权利要求1所述的一种高效加工的数控磨床，其特征在于，所述夹持组件包括加工平台，所述加工平台设置于所述数控机箱内腔的底部，所述加工平台设置有夹具，所述夹具用于待加工工件的夹持。
3.根据权利要求2所述的一种高效加工的数控磨床，其特征在于，还包括贯穿所述数控机箱的输送机，所述加工平台可拆卸设置于所述数控机箱内腔的底部，所述加工平台拆卸后放置于所述输送机的输送带，所述输送机用于带动所述加工平台穿过所述数控机箱。
4.根据权利要求3所述的一种高效加工的数控磨床，其特征在于，所述输送机的顶侧相对设置两块导向板，两块所述导向板关于所述输送机的输送带对称设置，两块所述导向板的内侧均设有与所述输送机输送方向同向的导向滑槽，所述加工平台设置两个导向滑块，两个所述导向滑块与两个所述导向滑槽分别滑动配合。
5.根据权利要求4所述的一种高效加工的数控磨床，其特征在于，所述输送机的传送带外侧沿其周向方向设置有多个防滑条。
6.根据权利要求4所述的一种高效加工的数控磨床，其特征在于，所述加工平台的上侧高于所述导向板的上侧，所述数控机箱内相对设置有两个第一液压伸缩杆，两个所述第一液压伸缩杆用于配合夹持所述加工平台凸出所述导向板的端部。
7.根据权利要求6所述的一种高效加工的数控磨床，其特征在于，两个所述导向滑槽对应的两侧分别贯穿所述导向板的两侧。
8.根据权利要求1所述的一种高效加工的数控磨床，其特征在于，还包括设置于所述数控机箱内用于纵向升降的第二液压伸缩杆，所述液压伸缩杆的伸缩端连接于所述六轴机械臂。
9.根据权利要求1所述的一种高效加工的数控磨床，其特征在于，还包括除尘组件，所述除尘组件包括与所述数控机箱连通的排尘管道，以及设置于所述排尘管道内的风机。
10.根据权利要求1所述的一种高效加工的数控磨床，其特征在于，还包括冷却组件，所述冷却组件包括设置于所述数控机箱的冷却水箱，所述冷却水箱连接有冷却管，所述冷却管沿所述六轴机械臂的轴线方向设置，所述冷却管的开口端连接有喷头，所述喷头与所述打磨机的砂轮相对，所述冷却管与所述冷却水箱之间设置有增压泵。
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