CN114193185A - 一种用于工件加工的旋转加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于工件加工的旋转加工系统，包括旋转支撑装置以及工件加工装置；旋转支撑装置包括旋转驱动机构、四个水平支撑机构、四个工件定位机构以及四个工件夹持机构；工件加工装置包括悬挑升降机构以及工具夹持切换机构。该用于工件加工的旋转加工系统利用旋转驱动机构能够驱动四个工件夹持机构的工位旋转切换，满足工件的上料、加工以及下料的工位切换，提高了加工效率，也能够有效减小系统的安装空间；利用工件定位机构能够增强工件的夹持精度，确保工件的加工精度；利用工具夹持切换机构能够安装多种加工工具，从而满足不同工件的加工需要，增强加工系统的适应性。

Description

一种用于工件加工的旋转加工系统

技术领域

本发明涉及一种旋转加工系统，尤其是一种用于工件加工的旋转加工系统。

背景技术

在汽车车身加工生产线中，为了节约成本及提升产能，都是采用模块化生产，因此需要加工的模块化工件比较多，现有的加工系统都是对各个工件进行独立加工，造成整个加工系统庞杂，不仅加工效率不高，而且加工系统的适应能力较低。因此有必要设计出一种用于工件加工的旋转加工系统，能够有效提高加工效率，降低加工成本，减小系统的安装空间，满足多模块化工件的加工需要。

发明内容

发明目的：提供一种用于工件加工的旋转加工系统，能够有效提高加工效率，降低加工成本，减小系统的安装空间，满足多模块化工件的加工需要。

技术方案：本发明所述的用于工件加工的旋转加工系统，包括旋转支撑装置以及工件加工装置；旋转支撑装置包括旋转驱动机构、四个水平支撑机构、四个工件定位机构以及四个工件夹持机构；工件加工装置包括悬挑升降机构以及工具夹持切换机构；

四个水平支撑机构固定安装在旋转驱动机构上，且四个水平支撑机构呈十字形分布，旋转驱动机构用于驱动四个水平支撑机构水平旋转；四个工件夹持机构分别安装在四个水平支撑机构的悬挑端部上，水平支撑机构用于对工件夹持机构进行悬挑支撑以及倾角调节，工件夹持机构用于对工件进行夹持固定；四个工件定位机构分别安装在四个工件夹持机构上，工件定位机构用于对工件进行上料定位；悬挑升降机构安装在旋转支撑装置加工工位处的工件夹持机构侧边上；工具夹持切换机构安装在悬挑升降机构上，工具夹持切换机构用于夹持安装工件的各个加工工具，悬挑升降机构用于对工具夹持切换机构的悬挑位置进行调节。

进一步的，旋转驱动机构包括转台支撑底座、旋转支撑主轴、旋转驱动电机以及旋转支撑套；旋转支撑主轴的下端竖向固定安装在转台支撑底座的上侧面上；旋转支撑套旋转式套设在旋转支撑主轴的上部，并在旋转支撑套上设置有旋转驱动齿圈；在旋转驱动电机的输出轴上安装有与旋转驱动齿圈相啮合的旋转驱动齿轮；四个水平支撑机构均安装在旋转支撑套上；在旋转支撑主轴的上端上竖向固定安装有隔离在旋转支撑装置上料工位与加工工位之间的隔离挡板。

进一步的，水平支撑机构包括水平支撑梁、倾角调节电机、机构支撑梁、环形支撑轨道以及两个机构锁定单元；环形支撑轨道通过轨道立柱水平安装在转台支撑底座上，且旋转支撑主轴位于环形支撑轨道的环形中心处；水平支撑梁的一端水平固定安装在旋转支撑套上，机构支撑梁的中部竖向摆动式铰接安装在水平支撑梁的另一端上，并在铰接位置处设置有与机构支撑梁相固定安装的调节驱动蜗轮；在水平支撑梁的下侧面上旋转式安装有横梁支撑滚轮，且横梁支撑滚轮支撑行走在环形支撑轨道上侧面的轨道环槽内；在倾角调节电机的输出轴上安装有与调节驱动蜗轮相啮合的调节驱动蜗杆；两个机构锁定单元分别安装在水平支撑梁的两端上，用于对工件夹持机构进行锁定。

进一步的，机构锁定单元包括方形支撑柱、锁定轴、挤压块以及四根锁定杆；方形支撑柱一端固定安装在水平支撑梁的端部上，在方形支撑柱的另一端上设置有滑移方孔；挤压块滑动式安装在滑移方孔内，并在挤压块的四周侧面上均设置有一个挤压斜坡槽；在方形支撑柱的四周侧面上均设置有一个与滑移方孔垂直连通的锁杆孔；四根锁定杆分别贯穿式插装在四个锁杆孔上，且四个锁杆孔的插入端部滑动按压在挤压斜坡槽内；在锁定杆的中部套设有锁杆弹簧，用于推动锁定杆插入挤压斜坡槽内；锁定杆的外端部用于对工件夹持机构进行锁定按压；锁定轴贯穿式旋转安装在方形支撑柱的中部，并在锁定轴伸入滑移方孔内的端部上设置有驱动外螺纹，且驱动外螺纹与挤压块螺纹旋合安装；在方形支撑柱的外壁上设置有用于支撑工件夹持机构的支撑法兰；在锁定轴的外端部上设置有锁定把手。

进一步的，工件夹持机构包括夹持安装板以及四个工件夹持单元；夹持安装板锁定安装在水平支撑机构上；四个工件夹持单元安装在夹持安装板的四周边缘中部，用于对工件的边缘进行夹持；工件定位机构安装在夹持安装板的中部。

进一步的，工件夹持单元包括水平调节座、水平调节电机、水平调节螺杆、高度调节电机、摆动驱动电机、高度调节管、高度调节管柱以及工件夹持头；在夹持安装板的四周边缘中部均设置有一个条形导向孔；水平调节座滑动式安装在条形导向孔内；水平调节螺杆贯穿式螺纹旋合安装在水平调节座上；水平调节电机的输出轴与水平调节螺杆的端部相对接；高度调节管贯穿式旋转安装在水平调节座上，并在高度调节管内同轴旋转式安装有高度调节丝杆；高度调节管柱的一端插装在高度调节管中，工件夹持头安装在高度调节管柱的另一端上；在高度调节管柱内设置有调节内螺纹，且高度调节丝杆与调节内螺纹相螺纹旋合；高度调节电机的输出轴与高度调节丝杆相对接；在高度调节管的外壁上设置有摆动驱动齿圈；在摆动驱动电机的输出轴上设置有与摆动驱动齿圈相啮合的摆动驱动齿轮。

进一步的，工件夹持头包括夹持驱动电机、夹持支撑管、夹持支撑滑套、夹持驱动螺杆、两根驱动连杆、U形夹持板以及两块夹持活动板；夹持支撑管的一端垂直固定在高度调节管柱上，U形夹持板固定安装在夹持支撑管的另一端上；在U形夹持板的上下两块侧边板之间旋转式安装有一个边缘支撑橡胶轮；两块夹持活动板分别铰接安装在U形夹持板的两块侧边板边缘上，并在两块夹持活动板的外侧面上均设置有一个按压摆臂；夹持支撑滑套滑动式套设在夹持支撑管上，两根驱动连杆的一端分别摆动式铰接安装在夹持支撑滑套上，两根驱动连杆的另一端分别摆动式铰接安装在按压摆臂的端部上；夹持驱动螺杆同轴式旋转安装在夹持支撑管内，并在夹持驱动螺杆上螺纹旋合安装有一个驱动螺纹座；在夹持支撑管上沿长度方向设置有连通条形孔，驱动螺纹座通过连通条形孔固定在夹持支撑滑套的内壁上；夹持驱动电机的输出轴与夹持驱动螺杆的端部相对接固定。

进一步的，工件定位机构包括定位驱动电机、定位支撑圆盘、各个定位导向管以及各个伸缩定位杆；定位支撑圆盘旋转式安装在夹持安装板的中部；在定位支撑圆盘的圆盘面上设置有各个盘面支撑环槽，且各个盘面支撑环槽的槽底部平滑过渡设置有多级支撑台阶槽；各个定位导向管贯穿式固定安装在夹持安装板上，并在定位导向管内安装有回弹拉簧；各个伸缩定位杆分别贯穿式插装在各个定位导向管上，且各个伸缩定位杆的一端分别插入对应位置处的盘面支撑环槽内；各个伸缩定位杆的另一端上均设置有一个定位支撑环片；回弹拉簧用于拉动伸缩定位杆的端部按压在支撑台阶槽上；在定位支撑圆盘的圆周上设置有定位驱动齿圈，定位驱动电机的输出轴上设置有与定位驱动齿圈相啮合的定位驱动齿轮。

进一步的，悬挑升降机构包括条形底座、平移底座、底座驱动电机、竖向调节电机、竖向调节外管、竖向调节内管、悬挑套管、悬挑伸缩电机以及悬挑伸缩管；在条形底座上设置有两根T形轨道，在平移底座的下侧面上设置有两个滑动式安装在T形轨道上的轨道支座；底座驱动电机的输出轴上对接安装有底座驱动螺杆；在平移底座的下侧面上设置有底座支座，底座驱动螺杆贯穿式螺纹旋合安装在底座支座上；竖向调节外管的下端固定安装在平移底座的上侧面上，竖向调节内管的下端插装在竖向调节外管上，并在竖向调节内管的内壁上设置有竖向调节内螺纹；在竖向调节外管中竖向旋转式安装有一根竖向调节螺杆，且竖向调节螺杆螺纹旋合安装在竖向调节内螺纹上；竖向调节电机用于驱动竖向调节螺杆旋转；悬挑套管的一端垂直固定在竖向调节内管的上端上，悬挑伸缩管插装在竖向调节内管上，并在悬挑伸缩管的内壁上设置有悬挑驱动内螺纹；在悬挑套管内旋转式安装有悬挑驱动螺杆，且悬挑驱动螺杆螺纹旋合安装在悬挑驱动内螺纹上；悬挑伸缩电机的输出轴与悬挑驱动螺杆的端部相对接。

进一步的，工具夹持切换机构包括切换旋转套、切换驱动电机、四根工具摆臂、四个工具夹持套以及四根电动伸缩杆；切换旋转套旋转式安装在悬挑伸缩管的悬挑端上，并在切换旋转套上设置有切换驱动蜗轮；切换驱动电机的输出轴上对接安装有与切换驱动蜗轮相啮合的切换驱动蜗杆；四根工具摆臂的一端均摆动式铰接安装在切换旋转套上，四个工具夹持套分别固定安装在四根工具摆臂的另一端上；在工具夹持套的侧边上螺纹旋合安装有一根工具夹持螺栓；在悬挑伸缩管上旋转式安装有一个旋转支撑套；四根电动伸缩杆的一端摆动式铰接安装在旋转支撑套上，另一端分别摆动式铰接安装在四根工具摆臂的中部。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：利用旋转驱动机构能够驱动四个工件夹持机构的工位旋转切换，满足工件的上料、加工以及下料的工位切换，提高了加工效率，也能够有效减小系统的安装空间；利用工件定位机构能够增强工件的夹持精度，确保工件的加工精度；利用工具夹持切换机构能够安装多种加工工具，从而满足不同工件的加工需要，增强加工系统的适应性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的工件加工装置结构示意图；

图3为本发明的工件定位机构安装结构示意图；

图4为本发明的机构锁定单元剖视结构示意图；

图5为本发明的工件夹持头安装结构示意图；

图6为本发明的定位支撑圆盘剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：

如图1-6所示，本发明公开的用于工件加工的旋转加工系统包括：旋转支撑装置以及工件加工装置；旋转支撑装置包括旋转驱动机构、四个水平支撑机构、四个工件定位机构以及四个工件夹持机构；工件加工装置包括悬挑升降机构以及工具夹持切换机构；

四个水平支撑机构固定安装在旋转驱动机构上，且四个水平支撑机构呈十字形分布，旋转驱动机构用于驱动四个水平支撑机构水平旋转；四个工件夹持机构分别安装在四个水平支撑机构的悬挑端部上，水平支撑机构用于对工件夹持机构进行悬挑支撑以及倾角调节，工件夹持机构用于对工件100进行夹持固定；四个工件定位机构分别安装在四个工件夹持机构上，工件定位机构用于对工件100进行上料定位；悬挑升降机构安装在旋转支撑装置加工工位处的工件夹持机构侧边上；工具夹持切换机构安装在悬挑升降机构上，工具夹持切换机构用于夹持安装工件100的各个加工工具，悬挑升降机构用于对工具夹持切换机构的悬挑位置进行调节。

利用旋转驱动机构能够驱动四个工件夹持机构的工位旋转切换，满足工件100的上料、加工以及下料的工位切换，提高了加工效率，也能够有效减小系统的安装空间；利用工件定位机构能够增强工件100的夹持精度，确保工件100的加工精度；利用工具夹持切换机构能够安装多种加工工具，从而满足不同工件100的加工需要，增强加工系统的适应性。

进一步的，旋转驱动机构包括转台支撑底座101、旋转支撑主轴102、旋转驱动电机105以及旋转支撑套103；旋转支撑主轴102的下端竖向固定安装在转台支撑底座101的上侧面中心处；旋转支撑套103旋转式套设在旋转支撑主轴102的上部，并在旋转支撑套103上设置有旋转驱动齿圈104；旋转驱动电机105固定安装在旋转支撑主轴102上，并在旋转驱动电机105的输出轴上固定安装有与旋转驱动齿圈104相啮合的旋转驱动齿轮106；四个水平支撑机构均固定安装在旋转支撑套103上；在旋转支撑主轴102的上端上竖向固定安装有隔离在旋转支撑装置上料工位与加工工位之间的隔离挡板108。

利用旋转驱动电机105、旋转驱动齿圈104以及旋转驱动齿轮106的配合，能够实现对四个水平支撑机构进行旋转切换，从而将上料工位处夹持的工件100逐步旋转至加工工位处，且能够将人工上料工位与机械加工工位进行隔离，确保加工的安全性；利用隔离挡板108能够对人工上料工位进行安全隔离防护。

进一步的，水平支撑机构包括水平支撑梁107、倾角调节电机110、机构支撑梁112、环形支撑轨道131以及两个机构锁定单元；环形支撑轨道131通过轨道立柱130水平安装在转台支撑底座101上，且旋转支撑主轴102位于环形支撑轨道131的环形中心处；水平支撑梁107的一端水平固定安装在旋转支撑套103上，机构支撑梁112的中部竖向摆动式铰接安装在水平支撑梁107的另一端上，并在铰接位置处设置有与机构支撑梁112相固定安装的调节驱动蜗轮111；在水平支撑梁107的下侧面上旋转式安装有横梁支撑滚轮132，且横梁支撑滚轮132支撑行走在环形支撑轨道131上侧面的轨道环槽内；倾角调节电机110固定安装在水平支撑梁107上，并在倾角调节电机110的输出轴上安装有与调节驱动蜗轮111相啮合的调节驱动蜗杆109；两个机构锁定单元分别安装在水平支撑梁107的两端上，用于对工件夹持机构进行锁定。

利用倾角调节电机110、调节驱动蜗杆109以及调节驱动蜗轮111的配合，能够对机构支撑梁112进行旋转调节，从而驱动工件100从竖向状态调节为水平状态，从而由上料状态转换为加工状态，再旋转至加工工位进行加工；利用横梁支撑滚轮132与环形支撑轨道131的配合，能够增强水平支撑梁107的支撑稳定性；利用两个机构锁定单元能够实现工件夹持机构的可拆卸安装，满足不同工件100的夹持需要。

进一步的，机构锁定单元包括方形支撑柱113、锁定轴146、挤压块148以及四根锁定杆151；方形支撑柱113一端固定安装在水平支撑梁107的端部上，在方形支撑柱113的另一端上设置有滑移方孔147；挤压块148滑动式安装在滑移方孔147内，并在挤压块148的四周侧面上均设置有一个挤压斜坡槽149；在方形支撑柱113的四周侧面上均设置有一个与滑移方孔147垂直连通的锁杆孔153，并在锁杆孔153的孔壁上设置有孔壁环槽150；四根锁定杆151分别贯穿式插装在四个锁杆孔153上，且在四个锁杆孔153的插入端部上均设置有滑动按压在挤压斜坡槽149上的挤压坡面154；在锁定杆151的中部均设置有一个锁杆支撑凸圈155，在锁定杆151的中部套设有锁杆弹簧156，且锁杆弹簧156弹性支撑在锁杆支撑凸圈155与孔壁环槽150的槽边之间，用于推动锁定杆151插入滑移方孔147内；在锁定杆151的外端部侧边上设置有用于锁定挤压的锁定挤压坡面152；锁定轴146贯穿式旋转安装在方形支撑柱113的中部，并在锁定轴146伸入滑移方孔147内的端部上设置有驱动外螺纹，且驱动外螺纹与挤压块148螺纹旋合安装；在方形支撑柱113的外壁上设置有用于支撑工件夹持机构的支撑法兰145；在锁定轴146的外端部上设置有锁定把手114。

利用锁定杆151与支撑法兰145的配合能够对夹持安装板115进行对夹锁定，实现夹持安装板115锁定安装在水平支撑机构上，且能够实现工件夹持机构的可拆卸安装；利用锁定轴146上的驱动外螺纹、挤压块148上的四个挤压斜坡槽149以及四根锁定杆151的配合，能够对锁定杆151的伸缩进行驱动，从而满足锁定和解锁的需要；利用锁定把手114能够便于手动旋转锁定轴146；利用锁杆弹簧156能够及时回弹锁定杆151。

进一步的，工件夹持机构包括夹持安装板115以及四个工件夹持单元；两个机构锁定单元的方形支撑柱113均贯穿夹持安装板115，且锁定杆151与支撑法兰145对夹持安装板115进行对夹锁定，实现夹持安装板115锁定安装在水平支撑机构上；四个工件夹持单元安装在夹持安装板115的四周边缘中部；工件定位机构安装在夹持安装板115的中部。

利用夹持安装板115与两个机构锁定单元的配合，从而能够方便整体更换对应的工件夹持机构，从而满足不同型号的工件100的夹持需要。

进一步的，工件夹持单元包括水平调节座118、水平调节电机116、水平调节螺杆141、高度调节电机121、摆动驱动电机120、高度调节管117、高度调节管柱123以及工件夹持头；在夹持安装板115的四周边缘中部均设置有一个指向中部的条形导向孔139，并在条形导向孔139的长度侧边孔壁上设置有限位支撑滑槽140；水平调节座118滑动式安装在条形导向孔139内，并在水平调节座118的侧边上设置有滑动式嵌入限位支撑滑槽140内的限位支撑滑块142；水平调节螺杆141贯穿式螺纹旋合安装在水平调节座118上；水平调节电机116固定安装在夹持安装板115的边缘上，且输出轴与水平调节螺杆141的端部相对接；高度调节管117贯穿式旋转安装在水平调节座118上，并在高度调节管117内同轴旋转式安装有高度调节丝杆；高度调节管柱123的一端插装在高度调节管117中，工件夹持头安装在高度调节管柱123的另一端上；在高度调节管柱123内设置有调节内螺纹，且高度调节丝杆与调节内螺纹相螺纹旋合；在高度调节管柱123上设置有同步限位滑槽122，在高度调节管117的内壁上设置有滑动式嵌入同步限位滑槽122内的同步限位滑块；高度调节电机121固定在高度调节管117的端部上，且输出轴与高度调节丝杆相对接；在高度调节管117的外壁上设置有摆动驱动齿圈119；摆动驱动电机120固定安装在水平调节座118上，并在输出轴上设置有与摆动驱动齿圈119相啮合的摆动驱动齿轮135。

利用水平调节电机116、水平调节螺杆141以及水平调节座118的配合，能够对工件夹持头的位置进行平移调节，从而满足不同型号的工件100的夹持需要；利用摆动驱动电机120、摆动驱动齿轮135以及摆动驱动齿圈119的配合，能够实现对高度调节管117的旋转调节，从而在工件100定位后再摆动旋转工件夹持头，从而不会对工件100的定位造成阻挡，且能够对工件100在定位后再对边缘进行挤压和夹持；利用高度调节电机121、高度调节丝杆、高度调节管117以及高度调节管柱123的配合，能够对工件夹持头的高度进行调节，从而满足不同型号的工件100的夹持需要。

进一步的，工件夹持头包括夹持驱动电机124、夹持支撑管125、夹持支撑滑套126、夹持驱动螺杆166、两根驱动连杆127、U形夹持板136以及两块夹持活动板138；夹持支撑管125的一端垂直固定在高度调节管柱123上，U形夹持板136固定安装在夹持支撑管125的另一端上；在U形夹持板136的上下两块侧边板之间旋转式安装有一个边缘支撑橡胶轮137；两块夹持活动板138分别铰接安装在U形夹持板136的两块侧边板边缘上，并在两块夹持活动板138的外侧面上均设置有一个按压摆臂129；夹持支撑滑套126滑动式套设在夹持支撑管125上，两根驱动连杆127的一端分别摆动式铰接安装在夹持支撑滑套126上，两根驱动连杆127的另一端分别摆动式铰接安装在按压摆臂129的端部上；在两块夹持活动板138的相对侧面上均设置有夹持防滑垫128；夹持驱动螺杆166同轴式旋转安装在夹持支撑管125内，并在夹持驱动螺杆166上螺纹旋合安装有一个驱动螺纹座；在夹持支撑管125上沿长度方向设置有连通条形孔，驱动螺纹座通过连通条形孔固定在夹持支撑滑套126的内壁上；夹持驱动电机124固定安装在高度调节管柱123上，且输出轴与夹持驱动螺杆166的端部相对接固定。

利用边缘支撑橡胶轮137能够在夹持支撑管125水平摆动时对工件100的边缘进行相对推压，确保夹持后的工件100不会水平晃动；利用夹持驱动电机124、夹持支撑滑套126、夹持驱动螺杆166以及两根驱动连杆127的配合，能够实现对两块夹持活动板138进行夹持驱动，从而对工件100的边缘侧面进行夹持，确保夹持后的工件100不会上下晃动。

进一步的，工件定位机构包括定位驱动电机161、定位支撑圆盘164、各个定位导向管157以及各个伸缩定位杆158；定位支撑圆盘164通过中心连接轴165旋转式安装在夹持安装板115的中部；在定位支撑圆盘164的圆盘面上设置有各个盘面支撑环槽167，且各个盘面支撑环槽167的槽底部平滑过渡设置有多级支撑台阶槽；各个定位导向管157贯穿式固定安装在夹持安装板115上，并在定位导向管157内安装有回弹拉簧；各个伸缩定位杆158分别贯穿式插装在各个定位导向管157上，且各个伸缩定位杆158的一端分别插入对应位置处的盘面支撑环槽167内；各个伸缩定位杆158的另一端均设置为锥形定位端头160，并在靠近锥形定位端头160处均设置有一个定位支撑环片159；回弹拉簧的一端固定在定位导向管157的内壁上，另一端固定在伸缩定位杆158上，用于拉动伸缩定位杆158的端部按压在支撑台阶槽上；在定位支撑圆盘164的圆周上设置有定位驱动齿圈163，定位驱动电机161固定安装在夹持安装板115上，并在输出轴上设置有与定位驱动齿圈163相啮合的定位驱动齿轮162。

利用各个伸缩定位杆158与多个支撑台阶槽的配合，从而通过旋转定位支撑圆盘164来调节各个伸缩定位杆158的支撑高度，满足不同型号的工件100上的定位孔的定位需要；利用回弹拉簧能够使得伸缩定位杆158始终按压在盘面支撑环槽167的槽底部上；利用定位支撑环片159能够对工件100上的定位孔处进行支撑；利用定位导向管157能够确保伸缩定位杆158的伸缩导向和支撑。

进一步的，悬挑升降机构包括条形底座301、平移底座303、底座驱动电机322、竖向调节电机304、竖向调节外管305、竖向调节内管307、悬挑套管308、悬挑伸缩电机306以及悬挑伸缩管309；在条形底座301上设置有两根T形轨道302，在平移底座303的下侧面上设置有两个滑动式安装在T形轨道302上的轨道支座324；底座驱动电机322固定安装在条形底座301上，并在输出轴上对接安装有底座驱动螺杆323；在平移底座303的下侧面上设置有底座支座315，底座驱动螺杆323贯穿式螺纹旋合安装在底座支座315上；竖向调节外管305的下端固定安装在平移底座303的上侧面上，竖向调节内管307的下端插装在竖向调节外管305上，并在竖向调节内管307的内壁上设置有竖向调节内螺纹；在竖向调节内管307的外壁上竖向设置有旋转限位滑槽320，在竖向调节外管305的内壁上设置有滑动式嵌入旋转限位滑槽320内的旋转限位滑块；在竖向调节外管305中竖向旋转式安装有一根竖向调节螺杆，且竖向调节螺杆螺纹旋合安装在竖向调节内螺纹上；竖向调节电机304固定安装在竖向调节外管305上，并通过链轮结构321贯穿竖向调节外管305的管壁后驱动竖向调节螺杆旋转；悬挑套管308的一端垂直固定在竖向调节内管307的上端上，悬挑伸缩管309插装在竖向调节内管307上，并在悬挑伸缩管309的内壁上设置有悬挑驱动内螺纹；在悬挑伸缩管309的外壁上设置有悬挑限位滑槽319，在悬挑套管308的内壁上设置有滑动式嵌入悬挑限位滑槽319内的悬挑限位滑块；在悬挑套管308内旋转式安装有悬挑驱动螺杆，且悬挑驱动螺杆螺纹旋合安装在悬挑驱动内螺纹上；悬挑伸缩电机306固定安装在竖向调节内管307的上端上，且输出轴与悬挑驱动螺杆的端部相对接。

利用悬挑伸缩管309、悬挑套管308、悬挑伸缩电机306以及悬挑驱动螺杆的配合，能够对悬挑距离进行调节，满足工件100不同位置处的加工需要；利用竖向调节电机304、竖向调节外管305、竖向调节内管307以及竖向调节螺杆的配合，能够对悬挑高度进行调节，从而满足工件100不同高度处的加工需要；利用T形轨道302、轨道支座324、底座驱动电机322以及底座驱动螺杆323的配合，能够对悬挑位置进行平移调节，满足工具夹持切换机构的平移需要。

进一步的，工具夹持切换机构包括切换旋转套325、切换驱动电机313、四根工具摆臂311、四个工具夹持套312以及四根电动伸缩杆310；切换旋转套325旋转式安装在悬挑伸缩管309的悬挑端上，并在切换旋转套325上设置有切换驱动蜗轮314；切换驱动电机313固定安装在悬挑伸缩管309的悬挑端上，并在输出轴上对接安装有与切换驱动蜗轮314相啮合的切换驱动蜗杆316；四根工具摆臂311的一端均摆动式铰接安装在切换旋转套325上，四个工具夹持套312分别固定安装在四根工具摆臂311的另一端上；在工具夹持套312的侧边上螺纹旋合安装有一根工具夹持螺栓317；在悬挑伸缩管309上旋转式安装有一个旋转支撑套318；四根电动伸缩杆310的一端摆动式铰接安装在旋转支撑套318上，另一端分别摆动式铰接安装在四根工具摆臂311的中部。

利用切换驱动电机313、切换驱动蜗轮314以及切换驱动蜗杆316的配合，能够驱动切换旋转套325旋转，从而对四个工具夹持套312进行旋转切换，满足在对工件100进行加工时的不同工具切换需要；利用四根电动伸缩杆310以及旋转支撑套318的配合，能够对四根工具摆臂311进行摆动调节，满足加工工具的加工倾角调节需要。

本发明公开的用于工件加工的旋转加工系统在安装使用时，配备有设置有触控屏的电控柜，用于操作人员输入对应的工件型号，从而根据工件型号对系统的各个电机进行对应型号的协调控制，完成多种型号的工件100的夹持、旋转以及加工，能够有效提高工作效率，且具有较好的安全性。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (10)

1.一种用于工件加工的旋转加工系统，其特征在于：包括旋转支撑装置以及工件加工装置；旋转支撑装置包括旋转驱动机构、四个水平支撑机构、四个工件定位机构以及四个工件夹持机构；工件加工装置包括悬挑升降机构以及工具夹持切换机构；

四个水平支撑机构固定安装在旋转驱动机构上，且四个水平支撑机构呈十字形分布，旋转驱动机构用于驱动四个水平支撑机构水平旋转；四个工件夹持机构分别安装在四个水平支撑机构的悬挑端部上，水平支撑机构用于对工件夹持机构进行悬挑支撑以及倾角调节，工件夹持机构用于对工件(100)进行夹持固定；四个工件定位机构分别安装在四个工件夹持机构上，工件定位机构用于对工件(100)进行上料定位；悬挑升降机构安装在旋转支撑装置加工工位处的工件夹持机构侧边上；工具夹持切换机构安装在悬挑升降机构上，工具夹持切换机构用于夹持安装工件(100)的各个加工工具，悬挑升降机构用于对工具夹持切换机构的悬挑位置进行调节。

2.根据权利要求1所述的用于工件加工的旋转加工系统，其特征在于：旋转驱动机构包括转台支撑底座(101)、旋转支撑主轴(102)、旋转驱动电机(105)以及旋转支撑套(103)；旋转支撑主轴(102)的下端竖向固定安装在转台支撑底座(101)的上侧面上；旋转支撑套(103)旋转式套设在旋转支撑主轴(102)的上部，并在旋转支撑套(103)上设置有旋转驱动齿圈(104)；在旋转驱动电机(105)的输出轴上安装有与旋转驱动齿圈(104)相啮合的旋转驱动齿轮(106)；四个水平支撑机构均安装在旋转支撑套(103)上；在旋转支撑主轴(102)的上端上竖向固定安装有隔离在旋转支撑装置上料工位与加工工位之间的隔离挡板(108)。

3.根据权利要求2所述的用于工件加工的旋转加工系统，其特征在于：水平支撑机构包括水平支撑梁(107)、倾角调节电机(110)、机构支撑梁(112)、环形支撑轨道(131)以及两个机构锁定单元；环形支撑轨道(131)通过轨道立柱(130)水平安装在转台支撑底座(101)上，且旋转支撑主轴(102)位于环形支撑轨道(131)的环形中心处；水平支撑梁(107)的一端水平固定安装在旋转支撑套(103)上，机构支撑梁(112)的中部竖向摆动式铰接安装在水平支撑梁(107)的另一端上，并在铰接位置处设置有与机构支撑梁(112)相固定安装的调节驱动蜗轮(111)；在水平支撑梁(107)的下侧面上旋转式安装有横梁支撑滚轮(132)，且横梁支撑滚轮(132)支撑行走在环形支撑轨道(131)上侧面的轨道环槽内；在倾角调节电机(110)的输出轴上安装有与调节驱动蜗轮(111)相啮合的调节驱动蜗杆(109)；两个机构锁定单元分别安装在水平支撑梁(107)的两端上，用于对工件夹持机构进行锁定。

4.根据权利要求3所述的用于工件加工的旋转加工系统，其特征在于：机构锁定单元包括方形支撑柱(113)、锁定轴(146)、挤压块(148)以及四根锁定杆(151)；方形支撑柱(113)一端固定安装在水平支撑梁(107)的端部上，在方形支撑柱(113)的另一端上设置有滑移方孔(147)；挤压块(148)滑动式安装在滑移方孔(147)内，并在挤压块(148)的四周侧面上均设置有一个挤压斜坡槽(149)；在方形支撑柱(113)的四周侧面上均设置有一个与滑移方孔(147)垂直连通的锁杆孔(153)；四根锁定杆(151)分别贯穿式插装在四个锁杆孔(153)上，且四个锁杆孔(153)的插入端部滑动按压在挤压斜坡槽(149)内；在锁定杆(151)的中部套设有锁杆弹簧(156)，用于推动锁定杆(151)插入挤压斜坡槽(149)内；锁定杆(151)的外端部用于对工件夹持机构进行锁定按压；锁定轴(146)贯穿式旋转安装在方形支撑柱(113)的中部，并在锁定轴(146)伸入滑移方孔(147)内的端部上设置有驱动外螺纹，且驱动外螺纹与挤压块(148)螺纹旋合安装；在方形支撑柱(113)的外壁上设置有用于支撑工件夹持机构的支撑法兰(145)；在锁定轴(146)的外端部上设置有锁定把手(114)。

5.根据权利要求1所述的用于工件加工的旋转加工系统，其特征在于：工件夹持机构包括夹持安装板(115)以及四个工件夹持单元；夹持安装板(115)锁定安装在水平支撑机构上；四个工件夹持单元安装在夹持安装板(115)的四周边缘中部，用于对工件(100)的边缘进行夹持；工件定位机构安装在夹持安装板(115)的中部。

6.根据权利要求5所述的用于工件加工的旋转加工系统，其特征在于：工件夹持单元包括水平调节座(118)、水平调节电机(116)、水平调节螺杆(141)、高度调节电机(121)、摆动驱动电机(120)、高度调节管(117)、高度调节管柱(123)以及工件夹持头；在夹持安装板(115)的四周边缘中部均设置有一个条形导向孔(139)；水平调节座(118)滑动式安装在条形导向孔(139)内；水平调节螺杆(141)贯穿式螺纹旋合安装在水平调节座(118)上；水平调节电机(116)的输出轴与水平调节螺杆(141)的端部相对接；高度调节管(117)贯穿式旋转安装在水平调节座(118)上，并在高度调节管(117)内同轴旋转式安装有高度调节丝杆；高度调节管柱(123)的一端插装在高度调节管(117)中，工件夹持头安装在高度调节管柱(123)的另一端上；在高度调节管柱(123)内设置有调节内螺纹，且高度调节丝杆与调节内螺纹相螺纹旋合；高度调节电机(121)的输出轴与高度调节丝杆相对接；在高度调节管(117)的外壁上设置有摆动驱动齿圈(119)；在摆动驱动电机(120)的输出轴上设置有与摆动驱动齿圈(119)相啮合的摆动驱动齿轮(135)。

7.根据权利要求6所述的用于工件加工的旋转加工系统，其特征在于：工件夹持头包括夹持驱动电机(124)、夹持支撑管(125)、夹持支撑滑套(126)、夹持驱动螺杆(166)、两根驱动连杆(127)、U形夹持板(136)以及两块夹持活动板(138)；夹持支撑管(125)的一端垂直固定在高度调节管柱(123)上，U形夹持板(136)固定安装在夹持支撑管(125)的另一端上；在U形夹持板(136)的上下两块侧边板之间旋转式安装有一个边缘支撑橡胶轮(137)；两块夹持活动板(138)分别铰接安装在U形夹持板(136)的两块侧边板边缘上，并在两块夹持活动板(138)的外侧面上均设置有一个按压摆臂(129)；夹持支撑滑套(126)滑动式套设在夹持支撑管(125)上，两根驱动连杆(127)的一端分别摆动式铰接安装在夹持支撑滑套(126)上，两根驱动连杆(127)的另一端分别摆动式铰接安装在按压摆臂(129)的端部上；夹持驱动螺杆(166)同轴式旋转安装在夹持支撑管(125)内，并在夹持驱动螺杆(166)上螺纹旋合安装有一个驱动螺纹座；在夹持支撑管(125)上沿长度方向设置有连通条形孔，驱动螺纹座通过连通条形孔固定在夹持支撑滑套(126)的内壁上；夹持驱动电机(124)的输出轴与夹持驱动螺杆(166)的端部相对接固定。

8.根据权利要求5所述的用于工件加工的旋转加工系统，其特征在于：工件定位机构包括定位驱动电机(161)、定位支撑圆盘(164)、各个定位导向管(157)以及各个伸缩定位杆(158)；定位支撑圆盘(164)旋转式安装在夹持安装板(115)的中部；在定位支撑圆盘(164)的圆盘面上设置有各个盘面支撑环槽(167)，且各个盘面支撑环槽(167)的槽底部平滑过渡设置有多级支撑台阶槽；各个定位导向管(157)贯穿式固定安装在夹持安装板(115)上，并在定位导向管(157)内安装有回弹拉簧；各个伸缩定位杆(158)分别贯穿式插装在各个定位导向管(157)上，且各个伸缩定位杆(158)的一端分别插入对应位置处的盘面支撑环槽(167)内；各个伸缩定位杆(158)的另一端上均设置有一个定位支撑环片(159)；回弹拉簧用于拉动伸缩定位杆(158)的端部按压在支撑台阶槽上；在定位支撑圆盘(164)的圆周上设置有定位驱动齿圈(163)，定位驱动电机(161)的输出轴上设置有与定位驱动齿圈(163)相啮合的定位驱动齿轮(162)。

9.根据权利要求1所述的用于工件加工的旋转加工系统，其特征在于：悬挑升降机构包括条形底座(301)、平移底座(303)、底座驱动电机(322)、竖向调节电机(304)、竖向调节外管(305)、竖向调节内管(307)、悬挑套管(308)、悬挑伸缩电机(306)以及悬挑伸缩管(309)；在条形底座(301)上设置有两根T形轨道(302)，在平移底座(303)的下侧面上设置有两个滑动式安装在T形轨道(302)上的轨道支座(324)；底座驱动电机(322)的输出轴上对接安装有底座驱动螺杆(323)；在平移底座(303)的下侧面上设置有底座支座(315)，底座驱动螺杆(323)贯穿式螺纹旋合安装在底座支座(315)上；竖向调节外管(305)的下端固定安装在平移底座(303)的上侧面上，竖向调节内管(307)的下端插装在竖向调节外管(305)上，并在竖向调节内管(307)的内壁上设置有竖向调节内螺纹；在竖向调节外管(305)中竖向旋转式安装有一根竖向调节螺杆，且竖向调节螺杆螺纹旋合安装在竖向调节内螺纹上；竖向调节电机(304)用于驱动竖向调节螺杆旋转；悬挑套管(308)的一端垂直固定在竖向调节内管(307)的上端上，悬挑伸缩管(309)插装在竖向调节内管(307)上，并在悬挑伸缩管(309)的内壁上设置有悬挑驱动内螺纹；在悬挑套管(308)内旋转式安装有悬挑驱动螺杆，且悬挑驱动螺杆螺纹旋合安装在悬挑驱动内螺纹上；悬挑伸缩电机(306)的输出轴与悬挑驱动螺杆的端部相对接。

10.根据权利要求9所述的用于工件加工的旋转加工系统，其特征在于：工具夹持切换机构包括切换旋转套(325)、切换驱动电机(313)、四根工具摆臂(311)、四个工具夹持套(312)以及四根电动伸缩杆(310)；切换旋转套(325)旋转式安装在悬挑伸缩管(309)的悬挑端上，并在切换旋转套(325)上设置有切换驱动蜗轮(314)；切换驱动电机(313)的输出轴上对接安装有与切换驱动蜗轮(314)相啮合的切换驱动蜗杆(316)；四根工具摆臂(311)的一端均摆动式铰接安装在切换旋转套(325)上，四个工具夹持套(312)分别固定安装在四根工具摆臂(311)的另一端上；在工具夹持套(312)的侧边上螺纹旋合安装有一根工具夹持螺栓(317)；在悬挑伸缩管(309)上旋转式安装有一个旋转支撑套(318)；四根电动伸缩杆(310)的一端摆动式铰接安装在旋转支撑套(318)上，另一端分别摆动式铰接安装在四根工具摆臂(311)的中部。

Images