CN202742144U

CN202742144U - 转盘式多工位数控加工中心

Info

Publication number: CN202742144U
Application number: CN 201220303402
Authority: CN
Inventors: 张永智; 周雪山
Original assignee: DONGGUAN WANJIANGBAO YASHI GLASS MACHINERY FACOTRY
Current assignee: Dongguan Beiyasi Industrial Automation Co ltd
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2013-02-20
Anticipated expiration: 2022-06-26

Abstract

一种转盘式多工位数控加工中心，其特征在于：包括转盘装置、若干个对应加工工序的用于加工工件的数控加工单元，所述若干个数控加工单元围绕所述转盘装置而呈圆周分布设置；所述转盘装置包括与所述若干个数控加工单元匹配的可转动的转臂，所述转臂设置有用于夹紧工件的工件夹具，所述若干个数控加工单元均设置有与所述工件夹具匹配的用于夹紧或松开所述工件夹具的定位夹紧平台。本实用新型通过转盘装置运送工件至每个数控加工单元，而每个数控加工单元对应工件的相应的加工工序，即把工件的加工工序分散到若干个数控加工单元，使每个数控加工单元的结构可以大幅度简化，而且，所有数控加工单元可以同时进行加工，操作人员同时进行装卸操作，从而提高了工作效率、降低了成本。

Description

转盘式多工位数控加工中心

技术领域

本实用新型涉及数控加工装置技术领域，尤其涉及一种转盘式多工位数控加工中心。

背景技术

在机械设备行业，对于需要多把刀具从不同方向进行数控切削的复杂工件，传统的方法是采用数控多轴（轴数大于3）加工中心进行加工。数控多轴加工中心用精密旋转机构变换刀具相对工件的方向，用换刀机构更换不同的刀具，实现对复杂工件的加工。在加工过程中，机床需要依次变换刀具角度和更换刀具并进行加工。这类数控多轴加工中心的机床结构上具有以下特点：

1、由于需要在加工过程中多次变换角度，机床需要配备精密的旋转机构；

2、由于需要在加工过程中更换刀具，机床必须配备结构复杂的刀库以及换刀机构，同时主轴需要具有自动夹紧系统；

3、部分机床为了缩短工件的装卸时间，配备了两个工作台进行交换作业，一个工作台在加工时，另外一个工作台可进行装卸作业；

4、单个工件的加工时间为所有旋转、换刀、加工、装卸时间的总和，效率较低。

以上特点导致了多轴数控加工中心结构复杂、故障率高、成本高、总体工作效率却不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种结构简单、成本低、工作效率高的转盘式多工位数控加工中心。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种转盘式多工位数控加工中心，包括转盘装置、若干个对应加工工序的用于加工工件的数控加工单元，所述若干个数控加工单元围绕所述转盘装置而呈圆周分布设置；所述转盘装置包括与所述若干个数控加工单元匹配的可转动的转臂，所述转臂设置有用于夹紧工件的工件夹具，所述若干个数控加工单元均设置有与所述工件夹具匹配的用于夹紧或松开所述工件夹具的定位夹紧平台。

较佳地，所述转盘装置还包括转盘底座、转盘，所述转盘为可转动地安装于所述转盘底座的中央，所述转臂的一端固定于所述转盘的中心，所述工件夹具设置在所述转臂的另一端。

较佳地，还包括装卸位，所述装卸位和所述若干个数控加工单元围绕所述转盘装置而呈圆周的均匀间隔分布设置。

较佳地，所述数控加工单元为3个以上，且所述数控加工单元为三轴数控铣床。

较佳地，所述数控加工单元为5个，所述装卸位为一个。

较佳地，所述定位夹紧平台固定有两限位块，所述两限位块之间设置有用于限位所述工件夹具的限位槽，所述限位槽内设置有可上升或下降的定位托板，所述定位托板通过上升或下降而对应夹紧或松开所述工件夹具。

较佳地，所述定位夹紧平台为通过气缸连杆机构驱动所述定位托板上升或下降。

较佳地，所述定位托板设置有用于导向的导柱，所述定位托板的顶端设置有用于定位所述工件夹具的带有倒角的定位销。

较佳地，所述工件夹具的底部固定有夹具定位块，所述夹具定位块开设有与所述定位销对应的定位孔。

较佳地，所述工件夹具通过弹性板安装于所述转臂，所述弹性板的一端固定于所述转臂，所述弹性板的另一端设置有弹性机构；所述弹性机构包括固定板、弹性件，所述固定板通过所述弹性件连接于所述弹性板的另一端；所述工件夹具的底端固定于所述固定板的顶端，所述夹具定位块的顶端固定于所述固定板的底端。

本实用新型有益效果在于：本实用新型包括转盘装置、若干个对应加工工序的用于加工工件的数控加工单元，若干个数控加工单元围绕转盘装置而呈圆周分布设置；转盘装置包括与若干个数控加工单元匹配的可转动的转臂，转臂设置有用于夹紧工件的工件夹具，若干个数控加工单元均设置有与工件夹具匹配的用于夹紧或松开工件夹具的定位夹紧平台。本实用新型通过转盘装置运送工件至每个数控加工单元，而每个数控加工单元对应工件的相应的加工工序，即把工件的加工工序分散到若干个数控加工单元，使每个数控加工单元的结构可以大幅度简化，而且，所有数控加工单元可以同时进行加工，操作人员同时进行装卸操作，从而提高了工作效率、降低了成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的俯视图。

图3为本实用新型的转臂、定位夹紧平台、工件夹具与弹性板在定位托板夹紧夹具定位块时的结构示意图。

图4为图3的分解示意图。

图5为本实用新型的转臂、定位夹紧平台、工件夹具与弹性板在定位托板松开夹具定位块时的侧视图。

在图1～5中包括有：

1——转盘装置 11——转臂

12——转盘底座 13——转盘

2——数控加工单元 21——定位夹紧平台

211——限位块 212——限位槽

213——定位托板 214——导柱

215——定位销 3件夹具

31——夹具定位块 32——定位孔

4——装卸位 5——弹性板

51——固定板 52——弹性件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

请参考图1～5，本实用新型提供一种转盘式多工位数控加工中心，包括转盘装置1、若干个对应加工工序的用于加工工件的数控加工单元2，例如：每个数控加工单元2对应一个、两个或多个的工件的加工工序，使若干个数控加工单元2组合在一起而完成工件的整个加工工序；若干个数控加工单元2围绕转盘装置1而呈圆周分布设置；转盘装置1包括与若干个数控加工单元2匹配的可转动的转臂11，转臂11设置有用于夹紧工件的工件夹具3，若干个数控加工单元2均设置有与工件夹具3匹配的用于夹紧或松开工件夹具3的定位夹紧平台21；使转盘装置1可以通过转臂11的工件夹具3夹紧工件并将工件旋转运送至各个数控加工单元2的定位夹紧平台21，由数控加工单元2对工件进行对应加工工序的加工。

其中，转盘装置1还包括转盘底座12、转盘13，转盘13为可转动地安装于转盘底座12的中央，转臂11的一端固定于转盘13的中心，工件夹具3设置在转臂11的另一端，使转盘13在旋转时，转臂11同时旋转，即工件夹具3随着转臂11旋转，达到将工件旋转运送的目的。

在本实施例中，本实用新型还包括装卸位4，装卸位4和若干个数控加工单元2围绕转盘装置1而呈圆周的均匀间隔分布设置，以便于转盘13每转动一个固定角度，即可将工件旋转运送至下一个数控加工单元2或装卸位4。

具体地说，本实用新型数控加工单元2为3个以上，且数控加工单元2为三轴数控铣床，三轴数控铣床上面安装的主轴能够相对于工件做三维运动，运动轨迹由用户编写的程序控制，实现对工件的三维切削加工。所以，在不同的工位上采用不同的刀具以及角度对工件进行数控加工，不同工位使用不同刀具，不需要换刀机构；每个工位上的主轴已经预设了角度，即工位上不需要使用旋转机构；所有工位同时进行加工，操作人员同时进行装卸操作，工作效率高。当然，所述数控加工单元2可根据工件的加工工序而配置成不同的结构，不仅限于为本实施例选用的三轴数控铣床。

更具体地说，数控加工单元2为5个，装卸位4为一个，即一个装卸位4和5个数控加工单元2围绕转盘装置1而呈圆周的均匀间隔分布设置，当然，所述转臂11也对应为6个，即两个转臂11之间的圆心角夹角为60度，使转盘13每旋转60度，就可以将工件旋转运送至下一个数控加工单元2或装卸位4。当然，所述数控加工单元2和装卸位4的数量，也可以根据工件的加工工序的方便加工等因素而设置为其它的数量，不仅限于为本实施例选用的一个装卸位4和5个数控加工单元2的组合模式。

其中，定位夹紧平台21固定有两限位块211，两限位块211之间设置有用于限位工件夹具3的限位槽212，限位槽212内设置有可上升或下降的定位托板213，定位托板213通过上升或下降而对应夹紧或松开工件夹具3；具体地说，定位夹紧平台21为通过气缸连杆机构驱动定位托板213上升或下降。

其中，定位托板213设置有用于导向的导柱214，使定位托板213可以在导柱214的精密导向下上升或下降；定位托板213的顶端设置有用于定位工件夹具3的带有倒角的定位销215，以便于定位托板213通过定位销215准确地夹紧工件夹具3。

其中，工件夹具3的底部固定有夹具定位块31，夹具定位块31开设有与定位销215对应的定位孔32，使定位托板213通过定位销215插入定位孔32而准确地定位夹具定位块31，从而准确地夹紧夹具定位块31，使工件夹具3准确地定位于每个数控加工单元2的定位夹紧平台21。

其中，工件夹具3通过弹性板5安装于转臂11，弹性板5的一端固定于转臂11，弹性板5的另一端设置有弹性机构；弹性机构包括固定板51、弹性件52，固定板51通过弹性件52连接于弹性板5的另一端；工件夹具3的底端固定于固定板51的顶端，夹具定位块31的顶端固定于固定板51的底端。由于转盘装置1可能会导致旋转角度的一定误差，造成定位托板213的定位销215并不能正对夹具定位块31的定位孔32，所以工件夹具3和夹具定位块31通过安装于弹性板5弹性机构的固定板51，而弹性机构的固定板51在弹性件52的范围内允许一定量的弹性变形，使得在旋转角度误差不超过一定范围（如2毫米）内的情况下，定位托板213仍然能通过定位销215插入定位孔32而准确地定位夹具定位块31，从而实现对夹具定位块31的精确定位和夹紧。

本实用新型的工作原理如下：

第一步，在装卸位4安装工件毛坯于工件夹具3，完成后按电气控制系统的就绪按钮，本实用新型进入工件就绪状态，与此同时，其它5个数控加工单元2可以对各自定位夹紧平台21上的工件进行加工；

第二步，待5个数控加工单元2各自的加工工序完成后，电气控制系统检查是否处于就绪状态，如果处于就绪状态，将所有数控加工单元2的定位夹紧平台21的定位托板213下降，松开夹具定位块31，即松开工件夹具3；

第三步，电气控制系统通过传感器检查所有数控加工单元2的定位夹紧平台21的定位托板213是否下降到位，如果下降到位，就启动转盘装置1，使转盘13旋转一个分度角（例如：本实施例为60度）；

第四步，旋转到位后，所有数控加工单元2的定位夹紧平台21的定位托板213上升，使定位托板213的定位销215插入定位孔32，将夹具定位块31定位并最终夹紧，从而顺利地将各工件夹具3上的工件将工件旋转运送至下一个数控加工单元2或装卸位4。此时，操作人员可以在装卸位4卸下加工好的工件，再装上工件毛坯。

依此类推，重复上述四步。因此，当一个工件毛坯由装卸位4依次旋转运送至各个数控加工单元2加工后，再回到装卸位4，即完成加工工序，成为加工好的工件。即整个加工时间为数控加工单元2中的最长加工时间加上转盘13旋转60度的时间，而传统的多轴数控加工中心的加工时间为所有加工工序的总和，所以在合理设计加工工艺工序的情况下，本实用新型的转盘式多工位数控加工中心的工作效率能提高4倍以上。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，均属本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种转盘式多工位数控加工中心，其特征在于：包括转盘装置、若干个对应加工工序的用于加工工件的数控加工单元，所述若干个数控加工单元围绕所述转盘装置而呈圆周分布设置；所述转盘装置包括与所述若干个数控加工单元匹配的可转动的转臂，所述转臂设置有用于夹紧工件的工件夹具，所述若干个数控加工单元均设置有与所述工件夹具匹配的用于夹紧或松开所述工件夹具的定位夹紧平台。

2.根据权利要求1所述的转盘式多工位数控加工中心，其特征在于：所述转盘装置还包括转盘底座、转盘，所述转盘为可转动地安装于所述转盘底座的中央，所述转臂的一端固定于所述转盘的中心，所述工件夹具设置在所述转臂的另一端。

3.根据权利要求1所述的转盘式多工位数控加工中心，其特征在于：还包括装卸位，所述装卸位和所述若干个数控加工单元围绕所述转盘装置而呈圆周的均匀间隔分布设置。

4.根据权利要求3所述的转盘式多工位数控加工中心，其特征在于：所述数控加工单元为3个以上，且所述数控加工单元为三轴数控铣床。

5.根据权利要求4所述的转盘式多工位数控加工中心，其特征在于：所述数控加工单元为5个，所述装卸位为一个。

6.根据权利要求1至5任一项所述的转盘式多工位数控加工中心，其特征在于：所述定位夹紧平台固定有两限位块，所述两限位块之间设置有用于限位所述工件夹具的限位槽，所述限位槽内设置有可上升或下降的定位托板，所述定位托板通过上升或下降而对应夹紧或松开所述工件夹具。

7.根据权利要求6所述的转盘式多工位数控加工中心，其特征在于：所述定位夹紧平台为通过气缸连杆机构驱动所述定位托板上升或下降。

8.根据权利要求6所述的转盘式多工位数控加工中心，其特征在于：所述定位托板设置有用于导向的导柱，所述定位托板的顶端设置有用于定位所述工件夹具的带有倒角的定位销。

9.根据权利要求8所述的转盘式多工位数控加工中心，其特征在于：所述工件夹具的底部固定有夹具定位块，所述夹具定位块开设有与所述定位销对应的定位孔。

10.根据权利要求9所述的转盘式多工位数控加工中心，其特征在于：所述工件夹具通过弹性板安装于所述转臂，所述弹性板的一端固定于所述转臂，所述弹性板的另一端设置有弹性机构；所述弹性机构包括固定板、弹性件，所述固定板通过所述弹性件连接于所述弹性板的另一端；所述工件夹具的底端固定于所述固定板的顶端，所述夹具定位块的顶端固定于所述固定板的底端。