CN113427266A - 一种加工中心及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种加工中心及其工作方法，该加工中心包括加工平台、加工手、支撑架和刀库组件；加工平台用于承载加工件；加工手与加工平台连接，加工手用于朝向加工件运动对加工件进行车铣；支撑架与加工平台连接；刀库组件与支撑架连接，刀库组件用于放置多种刀具；其中，在加工手需要换刀具时，刀库组件朝向加工手运动；在加工手车铣加工件时，刀库组件运动至支撑架的下方。本发明的加工中心在加工手需要换刀具时，刀库组件朝向加工手运动，加工手根据需求抓取目标刀具，在加工手抓取完目标刀具后进行车铣加工件时，刀库组件运动至支撑架的下方，从而使刀库组件的重力方向和支撑架的支撑力方向重合，平衡刀库组件的受力分布，避免刀库组件变形。
Description
技术领域
本发明涉及供样接头的技术领域，尤其涉及一种加工中心及其工作方法。
背景技术
目前市面上现有的加工中心所采用的刀库机构一般都是悬臂结构，换刀时打开护罩所有刀具敞开结构，这结构更换刀具时切削液与铁屑易附着在刀具、刀柄表面导致换刀精度误差大，刀具、主轴套磨损缩短主轴、刀具使用受命。刀具的承载台位于支撑架的一侧，由于承放刀具时会产生很大的扭矩，使得承载台向一侧倾斜，造成承载不稳定，在长期使用后还会使刀具的产生倾斜，对刀时候会造成较大的误差，导致加工精度降低，且承放的刀具越多造成的误差就会越大，加工精度越低。
发明内容
基于此，本发明提供了一种加工中心及其工作方法，旨在提高加工中心的稳定性。
根据本发明的第一方面，本发明提供了加工中心，该加工中心包括加工平台、加工手、支撑架和刀库组件；加工平台用于承载加工件；加工手与加工平台连接，加工手用于朝向加工件运动对加工件进行车铣；支撑架与加工平台连接；刀库组件与支撑架连接，刀库组件用于放置多种刀具；其中，在加工手需要换刀具时，刀库组件朝向加工手运动；在加工手车铣加工件时，刀库组件运动至支撑架的下方。
可选地，刀库组件包括盒体、刀库导轨、刀库驱动件、刀库手臂和刀具载体组件，盒体与支撑架连接，刀库导轨和刀库驱动件分别与盒体连接，刀库手臂与刀库导轨滑动连接且与刀库驱动件的输出端连接，刀具载体组件与刀库手臂连接。
可选地，刀库驱动件包括刀库伺服电机、刀库联轴器和丝杆，刀库伺服电机与盒体连接，刀库联轴器与刀库伺服电机连接，丝杆与刀库联轴器连接，且丝杆穿设刀库手臂与刀库手臂螺纹连接。
可选地，盒体沿着刀库手臂的滑动方向开设有导向口，刀库手臂穿设导向口。
可选地，刀库组件还包括箱体、盖体和推动件，箱体与刀库手臂连接，刀具载体组件设置在箱体内，箱体开设有正对刀具载体组件的避让孔，推动件与箱体连接，盖体与推动件连接，推动件用于推动盖体遮蔽避让孔。
可选地，刀具载体组件包括刀具伺服电机、传动轴、T型减速器和转盘，刀具伺服电机与箱体连接，传动轴与刀具伺服电机连接，T型减速器与传动轴连接，转盘与T型减速器连接，转盘用于放置多种刀具。
可选地，刀具载体组件还包括多个刀具联轴器，传动轴的数量为多个，T型减速器的数量为多个，转盘的数量为多个，多个传动轴、多个刀具联轴器、多个T型减速器依次交替连接。
可选地，加工平台包括Y向驱动件、Y向滑轨和工作台，工作台用于承载加工件，工作台与Y向滑轨连接且与Y向驱动件的输出端连接，Y向驱动件用于驱动工作台在Y向上同步或者异步运动。
可选地，加工手包括X向驱动件、X向滑轨和主轴器，主轴器用于带动刀具转动和沿Z向运动，主轴器与X向滑轨连接且与X向驱动件的输出端连接，X向驱动件用于驱动主轴器在X向上同步或者异步运动。
根据本发明的第二方面，本发明提供了加工中心的工作方法，该试剂供样器包括：多加工平台承载加工件；刀库组件朝向加工手运动；加工手从刀库组件中抓取目标刀具；刀库组件朝向支撑架运动，运动至支撑架的下方；加工手对加工平台上的加工件进行加工。
在本发明中，本发明提供的加工中心包括加工平台、加工手、支撑架和刀库组件。加工平台用于承载加工件，加工件固定在加工平台上，加工件随着加工平台运动，固定方式可以是磁吸、抽气吸附、或者机械固定；加工手与加工平台连接，加工手用于朝向加工件运动对加工件进行车铣，加工手上固定有刀具，加工手带动刀具高速转动，以实现对加工件车铣的目的；支撑架与加工平台连接，刀库组件用于放置多种刀具，刀库组件与支撑架连接，其中，在加工手需要换刀具时，刀库组件朝向加工手运动，加工手根据需求抓取目标刀具，在加工手抓取完目标刀具后进行车铣加工件时，刀库组件运动至支撑架的下方，从而使刀库组件的重力方向和支撑架的支撑力方向重合，平衡刀库组件的受力分布，避免刀库组件变形。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。
图1是本发明提供的加工中心的第一视角结构示意图；
图2是本发明提供的加工中心的第二视角结构示意图；
图3是本发明提供的刀库组件的装配结构示意图；
图4是本发明提供的刀库组件的分解结构示意图；
图5是本发明提供的加工中心的工作流程图。
具体实施方式
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
请参阅图1和图2，图1是本发明提供的加工中心100的第一视角结构示意图，图2是本发明提供的加工中心100的第二视角结构示意图。
本发明提供的加工中心100包括加工平台10、加工手20、支撑架30和刀库组件40。加工平台10用于承载加工件，加工件固定在加工平台10上，加工件随着加工平台10运动，固定方式可以是磁吸、抽气吸附、或者机械固定；加工手20与加工平台10连接，加工手20用于朝向加工件运动对加工件进行车铣，加工手20上固定有刀具，加工手20带动刀具高速转动，以实现对加工件车铣的目的；支撑架30与加工平台10连接，刀库组件40用于放置多种刀具，刀库组件40与支撑架30连接，其中，在加工手20需要换刀具时，刀库组件40朝向加工手20运动，加工手20根据需求抓取目标刀具，在加工手20抓取完目标刀具后进行车铣加工件时，刀库组件40运动至支撑架30的下方，从而使刀库组件40的重力方向和支撑架30的支撑力方向重合，平衡刀库组件40的受力分布，避免刀库组件40变形。如果刀库组件40在不需要为加工手20供需刀具时，刀库组件40位于支撑架30的左边或者右边，刀库组件40就会对支撑架30造成扭曲的力。
为了使本领域技术人员对上述技术方案有更进一步地认识，以下将以具体的实施步骤进行讲解，但是不对本申请构成任何限定。1、将加工件固定在加工平台10上；2、刀库组件40朝向加工手20运动；3、加工手20从刀库组件40中抓取目标刀具；4、刀库组件40朝向支撑架30运动，运动至支撑架30的下方；5、加工手20对加工平台10上的加工件进行加工。
以下将具体讲解加工中心100的结构和工作原理。
本申请存在X向、Y向和Z向，X向、Y向和Z向相互垂直。
加工平台10包括Y向驱动件、Y向滑轨和工作台16，工作台16用于承载加工件，工作台16与Y向滑轨连接且与Y向驱动件的输出端连接，Y向驱动件用于驱动工作台16在Y向上同步或者异步运动，Y向滑轨沿着Y向排布，Y向滑轨的数量可以是1条、2条、3条等。
具体地，工作台16做同步运动时，工作台16的数量为一个，工作台16在Y向驱动件的驱动下，在Y向滑轨的导向下稳步运行。当然，工作台16的数量也可以为两个、三个等，多个工作台16在Y向驱动件的驱动下，在Y向滑轨的导向下同步稳步运行。工作台16做异步运动时，工作台16的数量至少为两个，每个工作台16分别配置有Y向驱动件和Y向滑轨，每个工作台16分别在各自的Y向驱动件和Y向滑轨的驱动下做异步运动，每个工作台16根据各自的承载的加工件作出精确运动，以配合加工手20生产，提高生产效率。
加工手20包括X向驱动件22、X向滑轨和主轴器24，主轴器24用于带动刀具转动和沿Z向运动，主轴器24与X向滑轨连接且与X向驱动件22的输出端连接，X向驱动件22用于驱动主轴器24在X向上同步或者异步运动。主轴器24自身可以实现Z向运动，主轴器24通过X向驱动件22和X向滑轨实现X向运行，主轴器24间接通过Y向驱动件、Y向滑轨实现Y向运行，X向、Y向和Z向相互垂直，从而实现主轴器24立体加工的目的。
具体地，主轴器24做同步运动时，主轴器24的数量为一个，主轴器24在X向驱动件22的驱动下，在X向滑轨的导向下稳步运行。当然，主轴器24的数量也可以为两个、三个等，多个主轴器24在X向驱动件22的驱动下，在X向滑轨的导向下同步稳步运行。主轴器24做异步运动时，主轴器24的数量至少为两个，每个主轴器24分别配置有X向驱动件22和X向滑轨，每个主轴器24分别在各自的X向驱动件22和X向滑轨的驱动下沿X向做异步运动，每个主轴器24根据各自接收到的加工程序作出精确运动，以配合加工平台10生产，提高生产效率。
请参阅图1至图4，图3是本发明提供的刀库组件40的装配结构示意图，图4是本发明提供的刀库组件40的分解结构示意图。
刀库组件40包括盒体41、刀库导轨42、刀库驱动件43、刀库手臂44和刀具载体组件45，盒体41与支撑架30连接，刀库导轨42和刀库驱动件43分别与盒体41连接，刀库手臂44与刀库导轨42滑动连接且与刀库驱动件43的输出端连接，刀具载体组件45与刀库手臂44连接，刀具载体组件45用于承载多个刀具，加工手20从刀具载体组件45中抓取刀具。
为了使本领域技术人员对上述技术方案有更进一步地认识，以下将以具体的实施步骤进行讲解，但是不对本申请构成任何限定。1将加工件固定在加工平台10上；2刀库手臂44在刀库驱动件43的驱动和刀库导轨42的导向下朝向加工手20运动，刀具载体组件45随刀库手臂44一起运动；3刀具载体组件45将合适的目标刀具展现给加工手20；4加工手20从刀库组件40中抓取目标刀具；5刀库手臂44在刀库驱动件43的驱动和刀库导轨42的导向下朝向支撑架30运动，刀具载体组件45随刀库手臂44一起运动，刀具载体组件45运动至支撑架30的下方；6加工手20对加工平台10上的加工件进行加工。
刀库手臂44可以在有伺服电动机的驱动下运动，具体地，刀库驱动件43包括刀库伺服电机432、刀库联轴器434和丝杆436，刀库伺服电机432与盒体41连接，刀库联轴器434与刀库伺服电机432连接，丝杆436与刀库联轴器434连接，且丝杆436穿设刀库手臂44与刀库手臂44螺纹连接。伺服电动机带动刀库联轴器434转动，刀库联轴器434带动丝杆436转动，丝杆436推动刀库手臂44在Y向上运动，伺服电动机具有根据运动指令精准定位运行的作用。
盒体41沿着刀库手臂44的滑动方向开设有导向口412，刀库手臂44穿设导向口412，导向口412起到一定的导向作用。导向口412的宽度略大于刀库手臂44的厚度，从而起到导向的作用。
刀库组件40还包括箱体46、盖体47和推动件48，箱体46与刀库手臂44连接，箱体46随刀库手臂44一起运动，刀具载体组件45设置在箱体46内，箱体46开设有正对刀具载体组件45的避让孔，推动件48与箱体46连接，盖体47与推动件48连接，推动件48用于推动盖体47遮蔽避让孔。在不需要更换刀具时，推动件48驱动盖体47遮蔽避让孔，使刀具载体组件45在一个密闭的环境下，防止油污、废渣进入箱体46中附着在刀具载体组件45上，对刀具载体组件45造成腐蚀。在需要更换刀具时，推动件48驱动盖体47远离避让孔，使刀具载体组件45从避让孔外露，加工手20穿过避让孔从刀具载体组件45上抓取目标刀具。
刀具载体组件45包括刀具伺服电机451、传动轴453、T型减速器455和转盘457，刀具伺服电机451与箱体46连接，传动轴453与刀具伺服电机451连接，T型减速器455与传动轴453连接，T型减速器455由多个锥形齿轮啮合构成，T型减速器455不仅将传动轴453的转速降低，而且可以将传动轴453的竖向转动转化成横向传动，转盘457与T型减速器455连接，转盘457用于放置多种刀具，转盘457在T型减速器455的带动下转动，以将目标刀具转动至避让孔。
刀具载体组件45还包括多个刀具联轴器459，传动轴453的数量为多个，T型减速器455的数量为多个，转盘457的数量为多个，多个传动轴453、多个刀具联轴器459、多个T型减速器455依次交替连接，每个转盘457负责为一个加工手20提供刀具。
请参阅图5，图5是本发明提供的加工中心100的工作流程图。
M101：加工平台10承载加工件；
M102：刀库组件40朝向加工手20运动；
M103：加工手20从刀库组件40中抓取目标刀具；
M104：刀库组件40朝向支撑架30运动，运动至支撑架30的下方；
M105：加工手20对加工平台10上的加工件进行加工。
该加工中心100的加工方法可以在上述任一实施例的加工中心100下运行，以加工出特定的产品。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种加工中心，其特征在于，包括：
加工平台，用于承载加工件；
加工手，与所述加工平台连接，所述加工手用于朝向加工件运动对加工件进行车铣；
支撑架，与所述加工平台连接；
刀库组件，与所述支撑架连接，所述刀库组件用于放置多种刀具；其中，在所述加工手需要换刀具时，所述刀库组件朝向所述加工手运动；在所述加工手车铣加工件时，所述刀库组件运动至所述支撑架的下方。
2.根据权利要求1所述的加工中心，其特征在于，所述刀库组件包括盒体、刀库导轨、刀库驱动件、刀库手臂和刀具载体组件，所述盒体与所述支撑架连接，所述刀库导轨和所述刀库驱动件分别与所述盒体连接，所述刀库手臂与所述刀库导轨滑动连接且与所述刀库驱动件的输出端连接，所述刀具载体组件与所述刀库手臂连接。
3.根据权利要求2所述的加工中心，其特征在于，所述刀库驱动件包括刀库伺服电机、刀库联轴器和丝杆，所述刀库伺服电机与所述盒体连接，所述刀库联轴器与所述刀库伺服电机连接，所述丝杆与所述刀库联轴器连接，且所述丝杆穿设所述刀库手臂与所述刀库手臂螺纹连接。
4.根据权利要求2所述的加工中心，其特征在于，所述盒体沿着所述刀库手臂的滑动方向开设有导向口，所述刀库手臂穿设所述导向口。
5.根据权利要求2所述的加工中心，其特征在于，所述刀库组件还包括箱体、盖体和推动件，所述箱体与所述刀库手臂连接，所述刀具载体组件设置在所述箱体内，所述箱体开设有正对所述刀具载体组件的避让孔，所述推动件与所述箱体连接，所述盖体与所述推动件连接，所述推动件用于推动所述盖体遮蔽所述避让孔。
6.根据权利要求5所述的加工中心，其特征在于，所述刀具载体组件包括刀具伺服电机、传动轴、T型减速器和转盘，所述刀具伺服电机与所述箱体连接，所述传动轴与所述刀具伺服电机连接，所述T型减速器与所述传动轴连接，所述转盘与所述T型减速器连接，所述转盘用于放置多种刀具。
7.根据权利要求6所述的加工中心，其特征在于，所述刀具载体组件还包括多个刀具联轴器，所述传动轴的数量为多个，所述T型减速器的数量为多个，所述转盘的数量为多个，所述多个传动轴、所述多个刀具联轴器、所述多个T型减速器依次交替连接。
8.根据权利要求1所述的加工中心，其特征在于，所述加工平台包括Y向驱动件、Y向滑轨和工作台，所述工作台用于承载加工件，所述工作台与所述Y向滑轨连接且与所述Y向驱动件的输出端连接，所述Y向驱动件用于驱动所述工作台在Y向上同步或者异步运动。
9.根据权利要求1所述的加工中心，其特征在于，所述加工手包括X向驱动件、X向滑轨和主轴器，所述主轴器用于带动刀具转动和沿Z向运动，所述主轴器与所述X向滑轨连接且与所述X向驱动件的输出端连接，所述X向驱动件用于驱动所述主轴器在X向上同步或者异步运动。
10.一种如权利要求1至9任一项所述的加工中心的工作方法，其特征在于，包括：
加工平台承载加工件；
刀库组件朝向加工手运动；
所述加工手从所述刀库组件中抓取目标刀具；
所述刀库组件朝向支撑架运动，运动至所述支撑架的下方；
所述加工手对所述加工平台上的加工件进行加工。
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Denomination of invention: A machining center and its working method Effective date of registration: 20231221 Granted publication date: 20220805 Pledgee: Shenzhen Rural Commercial Bank Co.,Ltd. (shenzhen Rural Commercial Bank) Pledgor: SHENZHEN JIUJIUBEN AUTOMATION EQUIPMENT CO.,LTD. Registration number: Y2023980073220 |
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