CN204818733U - Cnc联动一体化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种CNC联动一体化设备，该CNC联动一体化设备包括一供料装置、接料装置和一机床系统，机床系统位于供料装置和接料装置之间，所述供料装置包括一升降设备、一物料柜和复数个物料托盘，升降设备连接物料柜并带动其上下移动，复数个物料托盘放置于物料柜中，所述机床系统包括复数个普通机床和复数个高精机，各普通机床和各高精机串联在一起，CNC联动一体化设备在一定程度上可以实现工厂的无人化管理。

Description

CNC联动一体化设备

【技术领域】

本实用新型涉及一种一体化设备，尤其涉及一种带有多个独立机床的CNC联动一体化设备。

【背景技术】

自从1952年美国麻省理工学院研制出世界上第一台CNC(计算机数字控制机床，Computernumericalcontrol)以来，数控机床在制造工业，特别是在汽车、航空航天、以及军事工业中被广泛地应用，数控技术无论在硬件和软件方面，都有了飞速的发展，数控机床的发展也带动了现有加工业的不断进步，机加工的效率得到了较大幅度的提升。

可是单个机床可以安装的刀具数量是有限的，通常情况下机床都为三刀加工，且隔一段时间需要对机床中的刀具进行更换处理，更换新刀具之后需要对机床整体重新进行位置的调整和设备的调试，上述过程需要较大的人力和财力成本。由于单个机床的加工刀具有限，所以待加工产品往往需要多次放置在不同的机床中，或者在单个机床中更换多次刀具来进行完整的加工处理，过程繁琐而且稳定性差，不利于工业生产。

即便数控机床设备近些年得到了较为快速的发展，可还是无法满足工业生产对效率、成本方面的要求，而且数控机床的维护费用高，换一次刀具的成本也较大，所以种种因素都制约着数控机床和机加工行业的发展，怎样提高数控机床的加工效率，降低设备的维护及延长更换刀具的时间是本领域技术人员非常关注的事情，若在此方面有较好的突破，必将对数控机床行业带来不同方面的影响。

【实用新型内容】

为克服现有技术数控机床在设备维护，运行效率方面存在的不足，本实用新型提供一种联合多个普通机床及高精机的CNC联动一体化设备。

本实用新型解决技术问题的方案是提供一种CNC联动一体化设备，该CNC联动一体化设备包括一供料装置、接料装置和一机床系统，机床系统位于供料装置和接料装置之间；所述供料装置包括一升降设备、一物料柜和复数个物料托盘，升降设备连接物料柜并带动其上下移动，复数个物料托盘放置于物料柜中；所述机床系统包括复数个普通机床和复数个高精机，各普通机床和各高精机串联在一起。

优选地，所述机床系统中的各普通机床都包括一机械手、机床架、加工头和物料台。

优选地，所述物料柜包括复数个等间距的隔层结构，各隔层结构所形成的空间中放置物料托盘。

优选地，所述供料装置进一步包括一去程气缸和一回程气缸。

优选地，所述CNC联动一体化设备进一步包括一机械手轨道，机械手轨道贯通机床系统且两端分别连接供料装置和接料装置。

优选地，所述机械手包括一固定板、滑动电机和一吸料头。

优选地，所述接料装置包括一接料支撑架、接料去程气缸、接料回程气缸、接料升降支架、接料托盘、接料柜和一接料工作架，接料柜中均匀堆叠着多个接料托盘，接料托盘间的距离相等，且平稳放置在接料柜的等间距隔层结构中，接料托盘中均匀设置有多个用于放置物料的接料凹槽，接料升降支架安装在接料支撑架上。

与现有技术相比，本实用新型CNC联动一体化设备通过设置一供料装置、接料装置、机械手轨道和一机床系统，机械手轨道分别连接供料装置和接料装置，机床系统中设置多个独立的普通机床，各普通机床通过机械手轨道实现串联，这样的设计使得整个CNC联动一体化设备实现供料、加工、接料的全部过程，机床系统中的多个普通机床可以对物料进行不同程度的加工，通过管控加工流程，经过机床系统的物料可以实现完全加工，一次性加工，基本上达到一体化流程，减少了常规加工流程中的人工操作，节省了成本，由于各普通机床可以安装不同的刀具，这也大大扩展了本实用新型CNC联动一体化设备可以一次性加工产品的范围，不需要中途更换刀具，提高了加工效率。

机械手轨道贯通整个机床系统，多个机械手在机械手轨道上往复运动，实现物料从供料装置到一号机床、二号机床、三号机床、高精机和接料装置的物料运输，通过时间上的管控和调整，可以完全实现不间断运行，不间断生产，提高整体加工效率。

供料装置和接料装置采用相同的结构，其内部的供料升降支架可以带动物料整体上移和下移，供料去程气缸和供料回程气缸的设置，确保物料被自动推送到设定的位置等待后续处理，完整的实现了供料的自动化，提高了加工效率。

CNC联动一体化设备在一定程度上可以实现工厂的无人化管理，工作人员只需放置好物料到供料装置，调整不同物料的加工时间即可，加工完成后，物料都被转移到接料装置，工作人员只需在接料装置处拿走加工完毕的物料。

【附图说明】

图1是本实用新型CNC联动一体化设备的结构示意图。

图2是本实用新型CNC联动一体化设备中两台机床的结构示意图。

图3是本实用新型CNC联动一体化设备的机械手的结构示意图。

图4是本实用新型CNC联动一体化设备的供料装置和一号机床的结构示意图。

图5是本实用新型CNC联动一体化设备的供料装置的结构示意图。

图6是本实用新型CNC联动一体化设备的物料柜的结构示意图。

图7是本实用新型CNC联动一体化设备中接料装置和高精机的结构示意图。

图8是本实用新型CNC联动一体化设备中接料装置的结构示意图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型CNC联动一体化设备1包括一供料装置13、接料装置15、机械手轨道17和机床系统11，机床系统11位于供料装置13和接料装置15之间，且机床系统11包括均匀并列设置的一号机床111、二号机床113、三号机床115和一高精机117，机械手轨道17贯通机床系统11，并且两端分别连接供料装置13和接料装置15，生产加工过程中，物料经由供料装置13依次经过一号机床111、二号机床113、三号机床115和一高精机117最终到达接料装置15，各机床依次对物料进行加工处理，实现物料的连续不间断加工，体现联动的概念。

本实用新型CNC联动一体化设备1将多个独立的机床串联在一起，一端利用供料装置13供料，另一端利用接料装置15收集加工好的产品，经过整个机床系统11的产品能得到一次性完整不间断的加工，不需要人为中途拆卸，大大节省了人力，提高了效率，并且保证了整个加工过程的稳定。

请参阅图2，CNC联动一体化设备1中机床系统11的一号机床111包括一号机床架1111、一号加工头1115、一号物料台1113和一号机械手1117，一号机械手1117设置在机械手轨道17上，位于一号机床111的右侧，同理，二号机床113包括二号机床架1131、二号加工头1135、二号物料台1133和二号机械手1137，二号机械手1137同样在机械手轨道17上移动。两台机床通过机械手轨道17实现连接，实际生产过程中，一号机械手1117和二号机械手1137的往复运动，可以使得物料经过一号机床111的加工处理后及时被运送到二号机床113的二号物料台1133进行又一次的加工处理。

请参阅图3，二号机械手1117包括一固定板11171、滑动电机11173、吸头驱动气缸11175、吸料头11177和吸头滑轨11179，滑动电机11173固定在固定板11171上，滑动电机11173驱动二号机械手1117在机械手轨道17上往复移动，吸料头11177设置在吸头滑轨11179之上，当需要下移取料时，在吸头驱动气缸11175的驱动下，吸料头11177下移，到达物料位置，开启真空吸附，吸取住物料后，吸料头11177上移，完成吸料动作。

请参阅图4至图6，供料装置13通过机械手轨道17与一号机床111联通在一起，实际生产过程中，在控制系统(图未示)的控制下，一号机械手1117移动到供料装置13位置下移后吸取物料，然后沿着机械手轨道17移动到一号物料台1113处放置物料，放置完物料后最终返回到设定在一号机床111和供料装置13之间的初始位置，完成一次取料的过程。

供料装置13包括一供料支撑架131、供料去程气缸133、供料回程气缸132、供料升降支架134、物料托盘135、物料柜136和一供料工作架137，物料柜136中均匀堆叠着多个物料托盘135，物料托盘135间的距离相等，且平稳放置在物料柜136的等间距隔层结构1361中，物料柜136中的隔层结构1361使得物料不会相互接触，确保物料的完整，物料托盘135中均匀设置有多个用于放置物料的物料凹槽1351，供料升降支架134安装在供料支撑架131上，在电机的驱动下，可以在供料支撑架131上上下移动，实际生产过程中，将物料柜136和供料升降支架134临时连接，当供料升降支架134上下移动时，即可带动物料柜136同时上下移动。

当开始对某一物料托盘135中的物料进行加工处理时，供料升降支架134带动物料柜136到达供料去程气缸133和供料回程气缸132的位置高度，供料去程气缸133推动物料托盘135运动到供料工作架137上，当物料托盘135中的物料完全被吸取完毕之后，供料回程气缸132推动物料托盘135返回到物料柜136中的初始位置，完成对此物料托盘135中物料的处理，当需要进行下一轮循环时，只需供料升降支架134上移一个隔层结构1361的行程，使得另一装满物料的物料托盘135上升到供料去程气缸133和供料回程气缸132的位置高度，即可开始下一循环过程，当物料柜136中的所有物料托盘135都处理完毕后，物料柜136整体上移的高度为物料柜136本体的高度，最开始位于物料柜136最底层的物料托盘135最后位于供料去程气缸133和供料回程气缸132的位置高度。

请参阅图7，接料装置15通过机械手轨道17和高精机117联通，高精机机械手1177在机械手轨道17上往复移动，经过高精机117处理后的物料被高精机机械手1177运输给接料装置15，高精机117包括一高精机机架1171，高精机加工头1175、高精机物料台1173和上述高精机机械手1177。

请参阅图8，接料装置15和供料装置13的结构相同，同样包括一接料支支撑架151、接料回程气缸152、接料去程气缸(图未示)、接料升降支架154、接料柜156、接料工作架157和复数个接料托盘155，同理，接料托盘155中设置有多个放置物料用的接料凹槽1551，经过整个机床系统11加工后的物料通过高精机机械手1177运送到接料装置15中的接料工作架157上，接料回程气缸152驱动接料托盘155运行到接料柜156中，接料柜156同样具有等间距的用于放置接料托盘155的隔层结构1561，当某一接料托盘155完全放置好物料后，接料柜156整体上移一隔层结构1561的高度，接料去程气缸驱动一新的接料托盘155到接料工作架157进行下一工作流程。

为了更清晰的表述本实用新型CNC联动一体化设备1的具体工作流程，以下对其工作流程做进一步的讲述：

加工开始之前，将放置多个物料托盘135的物料柜136推入供料装置13中，物料托盘135的物料凹槽1351中放置满待加工的物料，将物料柜136和供料升降支架134连接在一起，启动供料升降支架134，使得供料升降支架134带着物料柜136上升一个预定的高度，直到最顶层物料托盘135位于供料去程气缸133和供料回程气缸132的位置高度，供料去程气缸133运行，推动物料托盘135滑出物料柜136的隔层结构1361，到达供料工作架137上方，一号机械手1117在滑动电机11173的驱动下运行到供料工作架137上方，吸头驱动气缸11175工作，驱动吸料头11177沿着吸头滑轨11179下移到物料位置，开启真空吸附，吸取好物料的吸料头11177进而在吸头驱动气缸11175的带动下上行到初始位置，在滑动电机11173的带动下，一号机械手1117滑动到一号机床111的一号物料台1113上方，吸头驱动气缸11175工作，吸料头11177下移放置物料在一号物料台1113上，放置好物料后吸料头11177上移，一号机械手1117回到位于一号机床111和供料装置13之间的初始位置，等待下一行程。一号机床111加工完毕物料之后，停留在一号机床111和二号机床113之间的二号机械手1137沿着机械手轨道17移动到一号物料台1113上方，吸取被一号机床111加工完毕的物料，然后返回到二号机床113的二号物料台1133上方，继续放置物料到二号物料台1133，放置好物料后二号机械手1137返回到一号机床111和二号机床113之间的初始位置，等待下一重复流程。经过二号机床113加工完毕的物料依据同样的方法和流程被运送到三号机床115，被三号机床115加工后进而转移到最后的高精机117，进行最后的高精确度加工处理，经过整个机床系统11加工完毕的物料到达接料装置15，最终被完整的放置在接料装置15中的接料柜156中，完成整个的自动一体化加工流程。

由于将多个普通机床串联在一起，同时工作，所以在加工效率上，相比常规的加工能够在较大程度上节省时间，实现自动化，智能化。当各个机床的加工时间相等的时候，机床系统11中的各机械手可以实现同步运行，即同时向一个方向实现转移物料或者吸取物料的工作流程，这样的情况就可以大大缩短加工时间，同步运行可以方便工作人员的管控，实现智能化。实际生产过程中，还可以灵活改变普通机床的数量，以满足更多的需求，在更大的程度上实现联动概念。

与现有技术相比，本实用新型CNC联动一体化设备1通过设置一供料装置13、接料装置15、机械手轨道17和一机床系统11，机械手轨道17分别连接供料装置13和接料装置15，机床系统11中设置多个独立的普通机床，各普通机床通过机械手轨道17实现串联，这样的设计使得整个CNC联动一体化设备1实现供料、加工、接料的全部过程，机床系统11中的多个普通机床可以对物料进行不同程度的加工，通过管控加工流程，经过机床系统11的物料可以实现完全加工，一次性加工，基本上达到一体化流程，减少了常规加工流程中的人工操作，节省了成本，由于各普通机床可以安装不同的刀具，这也大大扩展了本实用新型CNC联动一体化设备1可以一次性加工产品的范围，不需要中途更换刀具，提高了加工效率。

机械手轨道17贯通整个机床系统11，多个机械手在机械手轨道17上往复运动，实现物料从供料装置13到一号机床111、二号机床113、三号机床115、高精机117和接料装置15的物料运输，通过时间上的管控和调整，可以完全实现不间断运行，不间断生产，提高整体加工效率。

供料装置13和接料装置15采用相同的结构，其内部的供料升降支架134可以带动物料整体上移和下移，供料去程气缸133和供料回程气缸132的设置，确保物料被自动推送到设定的位置等待后续处理，完整的实现了供料的自动化，提高了加工效率。

CNC联动一体化设备1在一定程度上可以实现工厂的无人化管理，工作人员只需放置好物料到供料装置13，调整不同物料的加工时间即可，加工完成后，物料都被转移到接料装置15，工作人员只需在接料装置15处拿走加工完毕的物料。

以上所述仅为本实用新型较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种CNC联动一体化设备，其特征在于：该CNC联动一体化设备包括一供料装置、接料装置和一机床系统，机床系统位于供料装置和接料装置之间；

所述供料装置包括一升降设备、一物料柜和复数个物料托盘，升降设备连接物料柜并带动其上下移动，复数个物料托盘放置于物料柜中；

所述机床系统包括复数个普通机床，各普通机床串联在一起。

2.如权利要求1所述的CNC联动一体化设备，其特征在于：所述机床系统中的各普通机床都包括一机械手、机床架、加工头和物料台。

3.如权利要求1所述的CNC联动一体化设备，其特征在于：所述物料柜包括复数个等间距的隔层结构，各隔层结构所形成的空间中放置物料托盘。

4.如权利要求3所述的CNC联动一体化设备，其特征在于：所述供料装置进一步包括一去程气缸和一回程气缸。

5.如权利要求1所述的CNC联动一体化设备，其特征在于：所述CNC联动一体化设备进一步包括一机械手轨道，机械手轨道贯通机床系统中的各普通机床且两端分别连接供料装置和接料装置。

6.如权利要求2所述的CNC联动一体化设备，其特征在于：所述机械手包括一固定板、滑动电机和一吸料头。

7.如权利要求1所述的CNC联动一体化设备，其特征在于：所述接料装置包括一接料支撑架、接料去程气缸、接料回程气缸、接料升降支架、接料托盘、接料柜和一接料工作架，接料柜中均匀堆叠着多个接料托盘，接料托盘间的距离相等，且平稳放置在接料柜的等间距隔层结构中，接料托盘中均匀设置有多个用于放置物料的接料凹槽，接料升降支架安装在接料支撑架上。