CN114178863A - 复合机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及加工机床技术领域，具体公开一种复合机床，包括：第一夹持机构，用于夹持工件的第一端，并使所述工件第二端的端面外露；第一加工机构，对所述工件第二端的端面进行机械加工；第二夹持机构，用于夹持所述工件的第二端，并使所述工件第一端的端面外露；第二加工机构，用于对所述工件第一端的端面进行机械加工；第一直线驱动机构，与所述第二夹持机构连接，用于驱使所述第二夹持机构靠近或者远离所述第一夹持机构。本发明提供一种复合机床，能实现工件两个端面的全自动机械加工，既能节约人力成本，又能提高生产效率。

Description

复合机床

技术领域

本发明涉及加工机床技术领域，尤其涉及一种复合机床。

背景技术

许多型材来料时的长度都比较长，车间里常需要将长型材裁切成一段段长度较短的短型材。一般地，短型材的两个端面均为裁切面，为了避免裁切产生的披锋或者毛刺等对后续工序造成刮伤等不良影响，需要对短型材的两个端面均进行磨、铣或钻孔等机械加工。

目前的短型材加工过程如下：

①操作工人手动将长型材放入裁切设备，裁切设备将长型材逐一切成短型材；

②操作工人将短型材放入磨床、铣床或者钻床等机械加工机床，机械加工机床夹持住短型材的第一端，并使短型材第二端的端面外露，以便对外露的第二端端面进行机械加工；

③操作工人将短型材从机械加工机床中取出，将短型材的第二端放入机械加工机床，机械加工机床夹持住短型材的第二端，此时，短型材第一端的端面外露，机械加工机床对外露的第一端端面进行机械加工。

上述加工过程的问题在于，需要操作工人手动配合工作，机械加工机床才能完成第一端面和第二端面的机械加工操作，不仅耗费人力，且工作效率较低。

因此，需要对现有机械加工机床进行改进，以解决其需要人力介入才能完成短型材等工件的两个端面的机械加工的问题。

本背景部分中公开的以上信息仅被包括用于增强本公开内容的背景的理解，且因此可包含不形成对于本领域普通技术人员而言在当前已经知晓的现有技术的信息。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供一种复合机床，能实现工件两个端面的全自动机械加工，既能节约人力成本，又能提高生产效率。

为达以上目的，本发明提供一种复合机床，包括：

第一夹持机构，所述第一夹持机构用于夹持工件的第一端，并使所述工件第二端的端面外露；

第一加工机构，所述第一加工机构用于对所述工件第二端的端面进行机械加工；

第二夹持机构，所述第二夹持机构用于夹持所述工件的第二端，并使所述工件第一端的端面外露；

第二加工机构，所述第二加工机构用于对所述工件第一端的端面进行机械加工；

第一直线驱动机构，所述第一直线驱动机构与所述第二夹持机构连接，用于驱使所述第二夹持机构靠近或者远离所述第一夹持机构。

可选的，所述第一夹持机构包括：

夹爪组件，所述夹爪组件用于从所述工件的外侧夹持固定所述工件；

第一旋转驱动机构，所述第一旋转驱动机构的驱动端与所述夹爪组件连接，用于驱使所述夹爪组件绕平行于X轴的第一轴线转动。

可选的，所述第一加工机构为立式机床。

可选的，所述第一加工机构包括：

第一刀具；

第二旋转驱动机构，所述第二旋转驱动机构的驱动端与所述第一刀具连接，用于驱使所述第一刀具转动以加工所述工件第一端的端面；

第三旋转驱动机构，所述第三旋转驱动机构的驱动端与所述第二旋转驱动机构连接，用于驱使所述第二旋转驱动机构绕平行于Y轴的第二轴线转动。

可选的，所述第一加工机构还包括：

第二直线驱动机构，所述第二直线驱动机构的驱动端与所述第三旋转驱动机构连接，用于驱使所述第三旋转驱动机构沿平行于Z轴的方向上下运动；

第三直线驱动机构，所述第三直线驱动机构的驱动端与所述第二直线驱动机构连接，用于驱使所述第二直线驱动机构沿平行于Y轴的方向靠近或者远离所述第一夹持机构；

第四直线驱动机构，所述第四直线驱动机构的驱动端与所述第三直线驱动机构连接，用于驱使所述第三直线驱动机构沿平行于X轴的方向靠近或者远离所述第二加工机构。

可选的，所述第二夹持机构包括：

顶撑组件，所述顶撑组件用于从所述工件的内侧抵持固定所述工件；

第四旋转驱动机构，所述第四旋转驱动机构的驱动端与所述顶撑组件连接，用于驱使所述顶撑组件绕水平的第三轴线转动。

可选的，所述第二夹持机构还包括：

第五旋转驱动机构，所述第五旋转驱动机构的驱动端与所述第四旋转驱动机构连接，用于驱使所述第四旋转驱动机构平行于Z轴的第四轴线转动。

可选的，所述第二加工机构为卧式机床。

可选的，所述第二加工机构包括：

第二刀具；

第六旋转驱动机构，所述第六旋转驱动机构的驱动端与所述第二刀具连接，用于驱使所述第二刀具转动以加工所述工件第二端的端面。

可选的，所述第二加工机构还包括：

第五直线驱动机构，所述第五直线驱动机构的驱动端与所述第六旋转驱动机构连接，用于驱使所述第六旋转驱动机构沿平行于Z轴的方向上下运动；

第六直线驱动机构，所述第六直线驱动机构的驱动端与所述第五直线驱动机构连接，用于驱使所述第五直线驱动机构沿平行于Y轴的方向靠近或者远离所述第二夹持机构。

本发明的有益效果在于：提供一种复合机床，开始时，所述第一夹持机构夹持住工件的第一端，第二夹持机构位于距离第一夹持机构较远的位置，以便腾出加工空间，使得工件第二端的端面外露，故所述第一加工机构可以对所述工件第二端的端面进行机械加工；

完成第一端的端面加工后，第一直线驱动机构驱使第二夹持机构靠近第一夹持机构，并夹持住工件的第二端，然后第一夹持机构释放工件，第一直线驱动机构驱使第二夹持机构远离第一夹持机构，再次腾出加工空间，使得工件第一端的端面外露，故所述第二加工机构可以对所述工件第一端的端面进行机械加工；

因此，本实施例提供的复合机床，可以全自动化地进行工件两个端面的机械加工，既能节约人力成本，又能提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为实施例提供的第一加工机构进行加工时复合机床的结构示意图；

图2为实施例提供的第一夹持机构和第二夹持机构交换工件时复合机床的结构示意图；

图3为实施例提供的第二加工机构进行加工时复合机床的结构示意图。

图中：

1、第一夹持机构；101、夹爪组件；102、第一旋转驱动机构；

2、第一加工机构；201、第一刀具；202、第二旋转驱动机构；203、第三旋转驱动机构；204、第二直线驱动机构；205、第三直线驱动机构；206、第四直线驱动机构；

3、第二夹持机构；301、顶撑组件；302、第四旋转驱动机构；303、第五旋转驱动机构；

4、第二加工机构；401、第二刀具；402、第六旋转驱动机构；403、第五直线驱动机构；404、第六直线驱动机构；

5、第一直线驱动机构。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本发明的限制。

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本发明提供一种复合机床，用于依次对工件的两个端面进行机械加工的应用场景，整个加工过程全自动化机械加工，既能节约人力成本，又能提高生产效率。

参见图1，本实施例中，复合机床包括第一夹持机构1、第一加工机构2、第二夹持机构3、第二加工机构4和第一直线驱动机构5。

其中，所述第一夹持机构1用于夹持工件的第一端，并使所述工件第二端的端面外露；所述第一加工机构2用于对所述工件第二端的端面进行机械加工；所述第二夹持机构3用于夹持所述工件的第二端，并使所述工件第一端的端面外露；所述第二加工机构4用于对所述工件第一端的端面进行机械加工；所述第一直线驱动机构5与所述第二夹持机构3连接，用于驱使所述第二夹持机构3靠近或者远离所述第一夹持机构1。

需要说明的是，本实施例提供的复合机床，开始时，所述第一夹持机构1夹持住工件的第一端，第二夹持机构3位于距离第一夹持机构1较远的位置，以便腾出加工空间，使得工件第二端的端面外露，故所述第一加工机构2可以对所述工件第二端的端面进行机械加工；

完成第一端的端面加工后，第一直线驱动机构5驱使第二夹持机构3靠近第一夹持机构1，并夹持住工件的第二端，然后第一夹持机构1释放工件，第一直线驱动机构5驱使第二夹持机构3远离第一夹持机构1，再次腾出加工空间，使得工件第一端的端面外露，故所述第二加工机构4可以对所述工件第一端的端面进行机械加工；

因此，本实施例提供的复合机床，可以全自动化地进行工件两个端面的机械加工，既能节约人力成本，又能提高生产效率。

为方便描述，以下以第一夹持机构1和第二夹持机构3的排列方向为X轴方向、以第一夹持机构1和第一加工机构2的排列方向为Y轴方向、以竖直的上下方向为Z轴方向对各机构的工作过程进行说明。

可选的，所述第一夹持机构1包括夹爪组件101和第一旋转驱动机构102。其中，所述夹爪组件101可以为气爪或者液压夹爪等，主要用于从所述工件的外侧夹持固定所述工件。所述第一旋转驱动机构102的驱动端与所述夹爪组件101连接，用于驱使所述夹爪组件101绕平行于X轴的第一轴线转动。

可以理解的是，当第一旋转驱动机构102工作时，被夹爪组件101夹持的工件也会绕第一轴线转动，除了方便进行端面的加工外，还可以对工件进行切割。

本实施例中，所述第一加工机构2为立式机床。具体地，所述第一加工机构2包括第一刀具201、第二旋转驱动机构202、第三旋转驱动机构203、第二直线驱动机构204、第三直线驱动机构205和第四直线驱动机构206。

其中，所述第二旋转驱动机构202的驱动端与所述第一刀具201连接，用于驱使所述第一刀具201转动以加工所述工件第一端的端面。所述第三旋转驱动机构203的驱动端与所述第二旋转驱动机构202连接，用于驱使所述第二旋转驱动机构202绕平行于Y轴的第二轴线转动。

所述第二直线驱动机构204的驱动端与所述第三旋转驱动机构203连接，用于驱使所述第三旋转驱动机构203沿平行于Z轴的方向上下运动。所述第三直线驱动机构205的驱动端与所述第二直线驱动机构204连接，用于驱使所述第二直线驱动机构204沿平行于Y轴的方向靠近或者远离所述第一夹持机构1。所述第四直线驱动机构206的驱动端与所述第三直线驱动机构205连接，用于驱使所述第三直线驱动机构205沿平行于X轴的方向靠近或者远离所述第二加工机构4。

本实施例中，所述第二夹持机构3包括顶撑组件301、第四旋转驱动机构302和第五旋转驱动机构303。所述顶撑组件301用于从所述工件的内侧抵持固定所述工件。所述第四旋转驱动机构302的驱动端与所述顶撑组件301连接，用于驱使所述顶撑组件301绕水平的第三轴线转动。所述第五旋转驱动机构303的驱动端与所述第四旋转驱动机构302连接，用于驱使所述第四旋转驱动机构302平行于Z轴的第四轴线转动，以便将工件从正对第一夹持机构1转动至正对第二加工机构4。

需要说明的是，顶撑组件301可以为气动夹爪或者液压夹爪，其与第一夹持机构1的夹爪组件101结构相同，只是使用夹爪组件101的外侧面抵持工件的内壁面。当然，也可以使用气涨轴作为顶撑组件301，本发明对此不作限定。

本实施例中，所述第二加工机构4为卧式机床。可选的，所述第二加工机构4包括第二刀具401、第六旋转驱动机构402、第五直线驱动机构403和第六直线驱动机构404。

其中，所述第六旋转驱动机构402的驱动端与所述第二刀具401连接，用于驱使所述第二刀具401转动以加工所述工件第二端的端面。所述第五直线驱动机构403的驱动端与所述第六旋转驱动机构402连接，用于驱使所述第六旋转驱动机构402沿平行于Z轴的方向上下运动。所述第六直线驱动机构404的驱动端与所述第五直线驱动机构403连接，用于驱使所述第五直线驱动机构403沿平行于Y轴的方向靠近或者远离所述第二夹持机构3。

可选的，本实施例中的各直线驱动机构可以为伸缩气缸、无杆气缸、液压缸或者电机丝杆组件等，本发明对此不作限定。

本实施例中的各旋转驱动机构可以为直流电机、交流电机、有刷电机或者无刷电机等，本发明对此不作限定。

本实施例提供的复合机床，工作过程如下：

(1)参见图1，开始时，夹爪组件101夹持住工件的第一端，第二夹持机构3位于距离第一夹持机构1较远的位置，以便腾出加工空间，使得工件第二端的端面外露；

(2)第三旋转驱动机构203、第二直线驱动机构204、第三直线驱动机构205和第四直线驱动机构206动作，调整第一刀具201的位置，使得第一刀具201与第二端的端面贴合，然后第二旋转驱动机构202动作，驱使第一刀具201对第二端的端面进行磨、铣或者切割等加工；进一步地，第一旋转驱动机构102还可以驱使工件进行转动，辅助所述第一刀具201对工件的第二端的端面进行机械加工；

(3)参见图2，完成第二端的端面的机械加工后，第一直线驱动机构5驱使第二夹持机构3靠近第一夹持机构1，顶撑组件301从工件的内侧抵持固定工件的第二端，然后第一夹持机构1释放工件(或者，第一旋转驱动机构102和第四旋转驱动机构302同步旋转，在第一刀具201的切割作用下切断工件)，第一直线驱动机构5驱使第二夹持机构3远离第一夹持机构1，再次腾出加工空间，使得工件第一端的端面外露；

(4)参见图3，第五旋转驱动机构303动作，使得工件从正对第一夹持机构1转动至正对第二加工机构4；

(5)第五直线驱动机构403和第六直线驱动机构404动作，调节第二刀具401的位置至与第一端的端面贴合，然后第六旋转驱动机构402动作，驱使第刀具对第一端的端面进行机械加工；进一步地，第六旋转驱动机构402还可以驱使工件进行转动，辅助所述第二刀具401对工件的第一端的端面进行机械加工。

本实施例提供的复合机床，具备以下优点：

①更换不同的刀具就可以具备磨、铣、钻等加工能力，适合对需要一次性加工成型的工件进行加工；

②加工效率较高，可以实现批量复杂零件的高速、多样化加工；

③机床具备四轴联动功能，能进行柔性曲面加工、任意分度孔系加工及偏心孔加工；

④配置立式和卧式双机床系统，结构紧凑，且可进行更加复杂的多样化加工。

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，各实施方式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。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合机床，其特征在于，包括：

第一夹持机构，所述第一夹持机构用于夹持工件的第一端，并使所述工件第二端的端面外露；

第一加工机构，所述第一加工机构用于对所述工件第二端的端面进行机械加工；

第二夹持机构，所述第二夹持机构用于夹持所述工件的第二端，并使所述工件第一端的端面外露；

第二加工机构，所述第二加工机构用于对所述工件第一端的端面进行机械加工；

第一直线驱动机构，所述第一直线驱动机构与所述第二夹持机构连接，用于驱使所述第二夹持机构靠近或者远离所述第一夹持机构。

2.根据权利要求1所述的复合机床，其特征在于，所述第一夹持机构包括：

夹爪组件，所述夹爪组件用于从所述工件的外侧夹持固定所述工件；

第一旋转驱动机构，所述第一旋转驱动机构的驱动端与所述夹爪组件连接，用于驱使所述夹爪组件绕平行于X轴的第一轴线转动。

3.根据权利要求1所述的复合机床，其特征在于，所述第一加工机构为立式机床。

4.根据权利要求3所述的复合机床，其特征在于，所述第一加工机构包括：

第一刀具；

第二旋转驱动机构，所述第二旋转驱动机构的驱动端与所述第一刀具连接，用于驱使所述第一刀具转动以加工所述工件第一端的端面；

第三旋转驱动机构，所述第三旋转驱动机构的驱动端与所述第二旋转驱动机构连接，用于驱使所述第二旋转驱动机构绕平行于Y轴的第二轴线转动。

5.根据权利要求4所述的复合机床，其特征在于，所述第一加工机构还包括：

第二直线驱动机构，所述第二直线驱动机构的驱动端与所述第三旋转驱动机构连接，用于驱使所述第三旋转驱动机构沿平行于Z轴的方向上下运动；

第三直线驱动机构，所述第三直线驱动机构的驱动端与所述第二直线驱动机构连接，用于驱使所述第二直线驱动机构沿平行于Y轴的方向靠近或者远离所述第一夹持机构；

第四直线驱动机构，所述第四直线驱动机构的驱动端与所述第三直线驱动机构连接，用于驱使所述第三直线驱动机构沿平行于X轴的方向靠近或者远离所述第二加工机构。

6.根据权利要求1所述的复合机床，其特征在于，所述第二夹持机构包括：

顶撑组件，所述顶撑组件用于从所述工件的内侧抵持固定所述工件；

第四旋转驱动机构，所述第四旋转驱动机构的驱动端与所述顶撑组件连接，用于驱使所述顶撑组件绕水平的第三轴线转动。

7.根据权利要求6所述的复合机床，其特征在于，所述第二夹持机构还包括：

第五旋转驱动机构，所述第五旋转驱动机构的驱动端与所述第四旋转驱动机构连接，用于驱使所述第四旋转驱动机构平行于Z轴的第四轴线转动。

8.根据权利要求1所述的复合机床，其特征在于，所述第二加工机构为卧式机床。

9.根据权利要求8所述的复合机床，其特征在于，所述第二加工机构包括：

第二刀具；

第六旋转驱动机构，所述第六旋转驱动机构的驱动端与所述第二刀具连接，用于驱使所述第二刀具转动以加工所述工件第二端的端面。

10.根据权利要求9所述的复合机床，其特征在于，所述第二加工机构还包括：

第五直线驱动机构，所述第五直线驱动机构的驱动端与所述第六旋转驱动机构连接，用于驱使所述第六旋转驱动机构沿平行于Z轴的方向上下运动；

第六直线驱动机构，所述第六直线驱动机构的驱动端与所述第五直线驱动机构连接，用于驱使所述第五直线驱动机构沿平行于Y轴的方向靠近或者远离所述第二夹持机构。

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