CN116079409A - 一种多工位旋转组合机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多工位旋转组合机床，包括有基座，所述基座连接有若干固定工位，所述固定工位固定在基座外围并绕基座圆周方向排列，所述基座上固定连接有中心旋转台，所述中心旋转台远离基座一端连接有若干夹紧卡盘，所述中心旋转台能旋转带动夹紧卡盘至各个固定工位上。每个固定工位上的加工头固定不变，通过旋转中心旋转台从而将已完成上一工序的被加工件传送至下一固定工位进行加工，不同的加工工序叠加进行，大大提高了各个工位的工作效率，由于固定工位的位置不变，各个夹紧卡盘之间的位置相对静止不变，因此中心旋转台在每次旋转之后的对中校正，都可以同步实现其上连接的所有夹紧卡盘的对中校正，大大提高了整体加工生产的效率。

Description

一种多工位旋转组合机床

技术领域

本发明涉及机床加工技术领域，尤其涉及一种多工位旋转组合机床。

背景技术

随着各个行业的高自动化发展，产品的生产速度及市场需求逐步扩大，为了适应逐步扩大的生产需求，对于产品的机械加工效率有了较高要求，传统的机械加工一般采用流水线工作，人工操作机床对零件进行某一工艺的加工处理，之后在传递给后续的工艺进行处理，这样在零件每次都需要重新定位加工，效率过低且重新定位加工会存在定位偏差增加报废加工概率。

例如公开号“CN209407523U”，公开了“多头机床”，包括主轴箱、若干用于夹持刀具的夹头轴以及主动轴，各个夹头轴均转动连接在主轴箱上，主轴箱上设有驱动主动轴转动的驱动件；当驱动件驱动主动轴转动时，所有的夹头轴通过同步件与主动轴同步转动，但是在实际应用中多头机床虽然节约了人工换头的时间，但是每个被加工件依然是需要等待上一个工序完成之后才可以进行下一工序的加工，无法实现在加工过程中各个刀具同时工作的效果，因此不能大幅缩短加工时间，并且每次换头都需要进行重新校正对中。

发明内容

针对背景技术中提到的现有技术存在一个时间段内只能使用一种加工头对同一加工件进行加工，并且只有当加工件全部加工工序结束后才能进行下一加工件加工以及校正所花费时间占比过多的问题，本发明提供了一种多工位旋转组合机床，每个固定工位上的加工头固定不变，通过旋转中心旋转台从而将已完成上一工序的被加工件传送至下一固定工位进行加工，多个固定工位同时进行加工，不同的加工工序叠加进行，大大提高了各个工位的工作效率，避免了在加工过程中由于更换加工头导致某一加工头闲置的情况，由于固定工位的位置不变，各个夹紧卡盘之间的位置相对静止不变，因此中心旋转台在每次旋转之后的对中校正，都可以同步实现其上连接的所有夹紧卡盘的对中校正，大大提高了整体加工生产的效率。

本发明的第二发明目的是解决旋转后各个夹紧卡盘与设定位置发生误差偏移的情况，对夹紧卡盘的位置进行自动校正对中处理。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种多工位旋转组合机床，包括有基座，所述基座连接有若干固定工位，所述固定工位固定在基座外围并绕基座圆周方向排列，所述基座上固定连接有中心旋转台，所述中心旋转台远离基座一端连接有若干夹紧卡盘，所述中心旋转台能旋转带动夹紧卡盘至各个固定工位上。中心旋转台带动着夹紧卡盘进行圆周旋转，而在夹紧卡盘远离旋转中心一侧设置有固定工位，固定工位固定不动，夹紧卡盘的旋转将已完成上一工序的被加工件传输至下一个固定工位上，多个固定工位同时进行不同被加工件的加工，每个固定工位沿着夹紧卡盘的旋转方向依次对应不同工序设置有相应的加工头，使得被加工件在一台机器上可以实现所有的加工步骤，无需进行更换加工头，中途更换被加工件的操作，且夹紧卡盘通过中心旋转台自动旋转，无人工干预，减少加工过程中出现的误差。

作为优选，所述固定工位包括有收送料工位和加工工位，所述加工工位包括有十字滑台，所述十字滑台上连接有动刀头，所述十字滑台带动动刀头在纵横方向上进行滑动。固定工位包括有收送料工位和加工工位，在收送料工位上可通过人工或机械手将被加工件安装至夹紧卡盘上，而后传输至后续的加工工位上进行后续加工；将动刀头设置在十字滑台上能够通过驱动件来驱动动刀头在十字滑台上进行左右运动，从而保证实际的加工需求。

作为优选，所述中心旋转台与夹紧卡盘之间设置有固定台面，所述固定台面上设置有卡盘固定座，各个所述夹紧卡盘活动连接在卡盘固定座上方。夹紧卡盘通过卡盘固定座固定在固定台面上，而固定台面固定在中心旋转台靠近夹紧卡盘的端部上，在工作过程中中心旋转台端部带动固定台面进行旋转，而中心旋转台自身固定不动，从而保证旋转时的平稳，其中在固定平台上设置有定位伸缩柱，中心旋转台设置在底盘上，底盘上设置有定位孔，定位伸缩柱靠近定位孔一端设置有圆头，方便定位伸缩柱在伸缩过程中更易卡入定位孔中，由于定位孔设置在底盘上，而底盘一直处于固定状态，因此固定平台在旋转之后可以通过定位伸缩柱与定位孔之间的卡合来确定夹紧卡盘的定位准确，并在定位孔内壁绕圆周方向设置均匀排列压力传感器，以此来收集定位伸缩柱与定位孔的压力偏向，从而得出固定台面转动后的位置是否偏移，此方案实现了本发明的第二发明目的。

作为优选，所述加工工位下方设置有排屑槽，所述排屑槽内设置有螺杆排屑器，所述排屑槽端部连接有运输槽，所述运输槽连接有排屑收集器。加工工位下方的排屑槽能够收集加工过程中产生的废料铁屑，通过螺杆排屑器将废料传送至排屑槽端部，废料通过运输槽进行运输，运输槽内设置有传送带，传送带能够实现废料的定向移动，并且在运输槽沿运输方向的端部设置有排屑收集器，将废料进行统一收集，排屑收集器包括有收集口，收集口连接有收集管道，收集管道向上倾斜，能够保证在收集固体废料的过程中，将切削液留在运输槽中，实现废料的固液分离。

作为优选，所述十字滑台下方设置有工位旋转台，所述工位旋转台带动十字滑台进行旋转。工位旋转台提高了整个加工工位的灵活性，工位旋转台配合十字滑台能够在被加工件上切除斜孔，并且与可旋转的夹紧卡盘配合，能够进行所有角度的斜孔切割，实现全方位角度的加工。

作为优选，所述加工工位在中心旋转台旋转方向上依次设置有钻孔工位、扩孔工位、精镗孔工位。当被加工件在收送料工位上安装之后通过钻孔工位将被加工件进行钻孔的初步加工，而后通过中心旋转台将被加工件传送至扩口工位上，进行扩孔作业，而在钻孔工位上再次进行新被加工件的钻孔作业，依次循环，从而保证每个工位上都有被加工件，保证了加工的效率，多个加工头能够一直工作，除中心旋转台旋转之外，没有加工头的空档期存在。

作为优选，机床外设置有外包钣金，所述外包板金在收送料工位处设置有开口。外包板金将整个机床进行包裹覆盖减少切削废料的飞溅影响环境，同时在除了收送料工位之外设置的外包板金能够减少在加工过程中产生的噪音，改善加工车间的工作环境，同时收送料工位上的开口能够方便人工或者机械手的收送料。

作为优选，各个所述夹紧卡盘连接有可独立旋转夹紧卡盘的分度盘。每个分度盘独立控制夹紧卡盘，分度盘上设置有驱动电机，驱动电机启动带动分度盘进行旋转，从而带动加工件的旋转到指定方位，与十字滑台相互配合实现被加工件在各个方位上的钻孔作业通过十字滑台的左右移动实现被加工件的内、外环的切割，通过十字滑台的前后移动控制被加工件的孔深，通过分度盘的旋转控制圆周方向加工位置的改变。

本发明的有益效果如下：

（1）通过中心旋转台带动被加工件进行旋转作业，多个被加工件同时进行不同工序的加工，提升加工效率；

（2）在加工过程中被加工件从送料开始到收料结束一直处于夹紧卡盘的夹紧状态，夹紧卡盘随着被加工件一起运动，节省了重新夹紧的时间，避免加工误差的产生；

（3）动刀头安装在十字滑台上，与可旋转的分度盘配合，实现了被加工件在加工平面上的全方位加工；

（4）十字滑台下的工位旋转台能够提高动刀头的灵活性，便于动刀头适应不同的加工需求，拓展了不同的加工角度；

（5）在中心旋转台转动过后，通过固定台面上的定位伸缩柱以及基座上的定位孔进行卡合，通过基座的稳固性来进行旋转之后的辅助定位。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的俯视图。

图3是本发明的轴测图。

图4是图1中A处的局部示意图。

图5是实施例2的结构示意图。

图6是实施例3的结构示意图。

图7是实施例4的结构示意图。

图中：1、中心旋转台，2、夹紧卡盘，21、分度盘，3、固定工位，31、收送料工位，32、加工工位，321、钻孔工位，322、扩孔工位，323、精镗孔工位，4、固定台面，41、卡盘固定座，42、定位伸缩柱，5、动刀头，6、十字滑台，7、排屑槽，71、螺杆排屑器，72、运输槽，73、排屑收集器，8、外包板金，81、开口，9、工位旋转台，10、基座，101、定位孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

实施例1：

如图1、2所示，一种多工位旋转组合机床，包括有中心旋转台1，中心旋转台1上设置有四个夹紧卡盘2，各个夹紧卡盘2远离旋转中心一侧设置有固定工位3；固定工位3包括有收送料工位31和加工工位32；加工工位32在中心旋转台1旋转方向上依次设置有钻孔工位321、扩孔工位322、精镗孔工位323。

中心旋转台1带动着夹紧卡盘2进行圆周旋转，而在夹紧卡盘2远离旋转中心一侧设置有固定工位3，固定工位3固定不动，夹紧卡盘2的旋转将已完成上一工序的被加工件传输至下一个加工工位32上，三个加工工位32同时进行不同被加工件的加工，每个加工工位3沿着夹紧卡盘2的旋转方向依次对应不同工序设置有相应的加工头，使得被加工件在一台机器上可以实现所有的加工步骤，无需进行更换加工头、中途更换被加工件的操作，且夹紧卡盘2通过中心旋转台1自动旋转，无人工干预，减少加工过程中出现的误差；固定工位3包括有收送料工位31和加工工位32，在收送料工位31上可通过人工将被加工件安装至夹紧卡盘2上，而后传输至后续的加工工位32上进行后续加工；当被加工件在收送料工位31上安装之后通过钻孔工位321将被加工件进行钻孔的初步加工，而后通过中心旋转台1将被加工件传送至扩口工位上，进行扩孔作业，而在钻孔工位321上再次进行新被加工件的钻孔作业，依次循环，从而保证每个工位上都有被加工件，保证了加工的效率，多个加工头能够一直工作，除中心旋转台1的旋转过程之外，加工头的没有空档期的存在。

如图4所示，中心旋转台1与夹紧卡盘2之间设置有固定台面4，固定台面4上设置有卡盘固定座41。

夹紧卡盘2通过卡盘固定座41固定在固定台面4上，而固定台面4固定在中心旋转台1靠近夹紧卡盘2的端部上，在工作过程中中心旋转台1端部带动固定台面4进行旋转，而中心旋转台1自身固定不动，从而保证旋转时的平稳。

如图1所示，加工工位32上设置有动刀头5，动刀头5底部设置有十字滑台6；夹紧卡盘2连接有可独立旋转夹紧卡盘2的分度盘21。

将动刀头5设置在十字滑台6上能够通过驱动件来驱动动刀头5在十字滑台6上进行左右运动，从而保证实际的加工需求；每个分度盘21独立控制夹紧卡盘2，并通过分度盘21实现被加工件的旋转，与十字滑台6相互配合实现被加工件在各个方位上的钻孔作业通过十字滑台6的左右移动实现被加工件的内、外环的切割，通过十字滑台6的前后移动控制被加工件的孔深，通过分度盘21的旋转控制圆周方向加工位置的改变。

如图2所示，加工工位32下方设置有排屑槽7，排屑槽7内设置有螺杆排屑器71，排屑槽7端部连接有运输槽72，运输槽72连接有排屑收集器73。

加工工位32下方的排屑槽7能够收集加工过程中产生的废料铁屑，通过螺杆排屑器71将废料传送至排屑槽7端部，废料通过运输槽72进行运输，运输槽72内设置有传送带，传送带能够实现废料的定向移动，并且在运输槽72沿运输方向的端部设置有排屑收集器73，将废料进行统一收集，排屑收集器73包括有收集口，收集口连接有收集管道，收集管道向上倾斜，能够保证在收集固体废料的过程中，将切削液留在运输槽72中，实现废料的固液分离。

如图3所示，机床外设置有外包钣金，外包板金8在收送料工位31处设置有开口81。

外包板金8将整个机床进行包裹覆盖减少切削废料的飞溅影响环境，同时在除了收送料工位31之外设置的外包板金8能够减少在加工过程中产生的噪音，改善加工车间的工作环境，同时收送料工位31上的开口81能够方便人工或者机械手的收送料。

本实施例中一种多工位旋转组合机床的装配和工作过程如下：在基座10上安装上中心旋转台1，在中心旋转台1上端部安装上固定台面4，再将四个夹紧卡盘2安装在卡盘固定座41上，此时随着中心旋转台1的旋转带动夹紧卡盘2进行工位的切换，在夹紧卡盘2的对面设置有四个工位，一个是收送料工位31，用于被加工件的安装与收取，其余三个为加工工位32，自收送料工位31起，沿着中心旋转台1的旋转方向依次为：钻孔工位321、扩孔工位322、精镗孔工位323，并且设置有相对应的动刀头5，动刀头5固定安装在十字滑台6上方，在夹紧卡盘2后方设置有分度盘21，用于控制夹紧卡盘2的旋转，在工作过程中，先通过收送料工位31进行被加工件的安装，之后夹紧卡盘2通过中心旋转台1的旋转将被加工件旋转至钻孔工位321，此时收送料工位31再次安装第二个的被加工件，钻孔完成后，中心旋转台1再次进行旋转将第一个被加工件送至扩孔工位322进行扩孔作业，而第二个被加工件此时旋转至钻孔工位321进行钻孔作业，而收送料工位31再次进行新的被加工件的安装，直至第一个被加工件传送至收送料工位31上后，进行取料更换新的被加工件，依次循环，在工作过程中产生的废料通过工作工位下方的排屑槽7进行收集，本实施例中，在钻孔工位321以及精镗孔工位323下设置有排屑槽7，在扩孔工位322下方设置有运输槽72，运输槽72高度低于排屑槽7，排屑槽7内的螺杆排屑器71将废料进行集中传输，运送至排屑槽7的端部之后，由于落差，统一掉落至运输槽72内，再通过运输槽72内的传送带进行废料传输，在传送带的端部设置的排屑收集器73将废料进行集中处理收集，在整个机床的外侧设置有外包板金8，外包板金8能够隔绝加工工位32上的噪音以及杂质飞溅，提高车间内的工作环境，在收送料工位31上设置有开口81，可以方便收送料时的操作。

实施例2：

如图5所示，与实施例1不同的是，本实施例中十字滑台6下方设置有工位旋转台9，工位旋转台9提高了整个加工工位32的灵活性，在工作过程中，工位旋转台9能够带动十字滑台6以及上方安装的动刀头5，进行水平旋转，改变动刀头5的切削角度，从而能够适应更多被加工件的生产要求，并且与可旋转的夹紧卡盘2配合，能够进行所有角度的斜孔切割，实现全方位角度的加工；工位旋转台9设置在十字滑台6的下方，在旋转过程中能够在改变十字滑台6的滑动轨迹偏向的基础上，保证滑动轨迹与动刀头5之间连接关系不变，是的动刀头5能够平行或垂直于滑动轨迹运动，避免了由于滑动轨迹与动刀头5之间产生角度偏移而导致动刀头5的损坏。

实施例3：

如图6所示，与实施例1不同的是，本实施例中在固定平台的四个边角上设置有四个定位伸缩柱42，中心旋转台1设置在底盘上，底盘上设置有与定位伸缩柱42相对应的四个定位孔101，定位伸缩柱42靠近定位孔101一端设置有圆头，方便定位伸缩柱42在伸缩过程中更易卡入定位孔101中，在机床的工作过程中，由于中心旋转台1的旋转运动，在每一次旋转过后都需要保证加工工位32与夹紧卡盘2之间的相对位置校正正确，才能够通过数控设备和液压站进行控制加工，随着长时间工作或者出现误差的情况下，动刀头5与夹紧卡盘之间的校准可能会出现偏差，造成被加工件达不到生产要求，因此在每一次旋转过后，定位伸缩柱42通过内置的液压缸进行伸缩向下，卡合基座10上的定位孔101，利用基座10稳固的特性来辅助旋转之后的对准校正，并且在定位孔101的内侧壁安装的压力传感器，能够分析定位孔101收到定位伸缩柱42的压力偏向，以此判断旋转之后整个固定台面是否偏移预计旋转位置，为后续的维修与调整提供了精准的数据支持。

实施例4：

如图7所示，与实施例3不同的是，本实施例中定位孔101为锥形孔结构，当定位伸缩柱42伸长抵接定位孔时，若中心旋转台1在旋转后发生偏移，定位伸缩柱抵接在定位孔的锥形侧面上，随着定位伸缩柱的伸长，锥形侧面引导校正定位伸缩柱的位置，帮助中心旋转台进行位置校准。

除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本发明没有详细描述的实施例也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多工位旋转组合机床，其特征在于，包括有基座（10），所述基座（10）连接有若干固定工位（3），所述固定工位（3）固定在基座（10）外围并绕基座（10）圆周方向排列，所述基座（10）上固定连接有中心旋转台（1），所述中心旋转台（1）远离基座（10）一端连接有若干夹紧卡盘（2），所述中心旋转台（1）能旋转带动夹紧卡盘（2）至各个固定工位（3）上。

2.根据权利要求1中所述的一种多工位旋转组合机床，其特征在于，所述固定工位（3）包括有收送料工位（31）和加工工位（32），所述加工工位（32）包括有十字滑台（6），所述十字滑台（6）上连接有动刀头（5），所述十字滑台（6）带动动刀头（5）在纵横方向上进行滑动。

3.根据权利要求1中所述的一种多工位旋转组合机床，其特征在于，所述中心旋转台（1）与夹紧卡盘（2）之间设置有固定台面（4），所述固定台面（4）上设置有卡盘固定座（41），各个所述夹紧卡盘（2）活动连接在卡盘固定座（41）上方。

4.根据权利要求2中所述的一种多工位旋转组合机床，其特征在于，所述加工工位（32）下方设置有排屑槽（7），所述排屑槽（7）内设置有螺杆排屑器（71），所述排屑槽（7）端部连接有运输槽（72），所述运输槽（72）连接有排屑收集器（73）。

5.根据权利要求2中所述的一种多工位旋转组合机床，其特征在于，所述十字滑台（6）下方设置有工位旋转台（9），所述工位旋转台（9）带动十字滑台（6）进行旋转。

6.根据权利要求2中所述的一种多工位旋转组合机床，其特征在于，所述加工工位（32）在中心旋转台（1）旋转方向上依次设置有钻孔工位（321）、扩孔工位（322）、精镗孔工位（323）。

7.根据权利要求1中所述的一种多工位旋转组合机床，其特征在于，机床外设置有外包钣金，所述外包板金（8）在收送料工位（31）处设置有开口（81）。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种多工位旋转组合机床，其特征在于，各个所述夹紧卡盘（2）连接有可独立旋转夹紧卡盘（2）的分度盘（21）。

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