CN207593181U - 一种加工系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种加工系统，包括机架，所述机架设有工件固定部，该工件固定部设置有工件；机加工机构，设于所述机架；所述机加工机构包括粗加工机构和精加工机构；所述粗加工机构和精加工机构均与所述工件固定部可相对移动，以对所述工件固定部的工件进行加工。通过在机架上设置可相对移动的粗加工机构、精加工机构和工件固定部，工件在粗加工后不需要取出就可以进行后续的精加工工序。工件加工完成后，以保证在加工系统中取出的工件是符合加工要求的成品，本实用新型整体上减少了工件取出、检测、二次装夹的辅助时间，提高了工作效率。

Description

一种加工系统

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，特别涉及一种加工系统。

背景技术

目前的五轴加工机都是单工位进行加工，工件的粗加工和精加工是在不同的设备上进行的，导致工件在粗加工完成后，需要从粗加工设备上取出，然后再安装在精加工设备上进行精加工。由于工件在精加工前进行了二次装夹，在工件二次装夹时，需要再次对工件做装夹找正、同轴度等辅助工作，导致工件的加工辅助时间比较长，影响产品的制造成本。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种加工系统，旨在减少装夹工件的辅助时间。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种加工系统，包括

机架，所述机架设有工件固定部，该工件固定部设置有工件；

机加工机构，设于所述机架；所述机加工机构包括粗加工机构和精加工机构；所述粗加工机构和精加工机构均与所述工件固定部可相对移动，以对所述工件固定部的工件进行加工。

可选地，还包括工件检测系统，所述工件检测系统设于所述机架，用于检测工件的加工参数。

可选地，所述工件检测系统包括设于机架的尺寸测量机构和/或扫描机构，所述工件检测系统用于检测工件的加工参数，所述扫描机构用于扫描工件的轮廓和/或表面。

可选地，所述机架包括水平工作台和设于水平工作台上方的竖直工作台，所述水平工作台和竖直工作台垂直设置，所述工件固定部设于水平工作台，所述机加工机构设于竖直工作台，定义所述水平工作台和所述竖直工作台相交形成的线为X轴，位于所述水平工作台且与X轴垂直相交的线为Y轴，位于所述竖直工作台且同时垂直X轴和Y轴的线为Z轴，所述粗加工机构和所述精加工机构可沿X轴和Z轴移动，所述水平工作台设有可沿Y轴移动的第一滑台，所述工件固定部设于所述第一滑台。

可选地，所述第一滑台设有支撑架，所述支撑架设有绕与Y轴平行的线旋转的第一旋转台，所述工件固定部设于所述第一旋转台。

所述支撑架垂直设于所述第一滑台，所述支撑架沿Y轴方向设有支撑孔，所述第一旋转台设有连接部，所述连接部至少部分伸入至所述支撑孔内，并于所述支撑孔内旋转。

所述第一旋转台还包括工件安装部和与所述工件安装部折弯连接的过渡部，所述工件设于所述工件安装部背离所述水平工作台的表面，所述连接部与所述过渡部背离所述工件安装部的表面连接。

可选地，所述工件安装部背离所述水平工作台的表面为安装平面，所述安装平面设有绕与Z轴平行的线旋转的第二旋转台，所述工件固定部设于所述第二旋转台。

可选地，所述工件检测系统设于所述机加工机构。

可选地，所述工件检测系统设于所述粗加工机构，所述机架还设有系统控制器，所述工件检测系统与所述系统控制器电连接。

本实用新型技术方案通过在机架上设置可相对移动的粗加工机构、精加工机构和工件固定部，工件在粗加工后不需要取出就可以进行后续的精加工工序。工件加工完成后，以保证在加工系统中取出的工件是符合加工要求的成品。本实用新型整体上减少了工件取出、检测、二次装夹的辅助时间，提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型加工系统的结构示意图；图2为本实用新型加工系统的主视图；

图3为图2左视图；

图4为图3右视图；

图5为图2俯视图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种加工系统，如图1所示，包括

机架1，机架1设有工件固定部1143，该工件固定部1143设置有工件(未图示)；

机加工机构，设于机架1；机加工机构包括粗加工机构330和精加工机构 370；粗加工机构330和精加工机构370均与工件固定部1143可相对移动，以对工件固定部1143的工件进行加工。

本实用新型通过在机架1上同时设置粗加工机构330和精加工机构370，且粗加工机构330和精加工机构370与工件固定部1143可相对移动，以便于在同一个加工系统中对工件依次做粗加工和精加工，避免现有技术中工件粗加工和精加工在两个设备上分开做而存在二次装夹的问题，减少了工件装夹的辅助时间。同时也可以在加工系统中设置工件检测系统333，工件检测系统333 设于机架1，工件检测系统333用于检测工件的加工参数，加工参数包括对刀位置、尺寸、表面质量、轮廓度等，在加工前工件检测系统333靠近工件，用于检测工件的对刀位置，以便于加工机构的对刀，在工件加工后直接在系统中对工件做尺寸、表面质量、轮廓度的检查，直至加工后的工件质量达到成品的要求才取出工件，既保证在加工系统中取出的工件是符合加工要求的成品，也减少了工件加工的辅助时间。

适用于本实用新型的加工系统不限定于图1中所示的五轴立式加工系统，也可以三轴、四轴加工系统，加工系统可以是立式或卧式的加工中心、机床。

如图3所示，工件检测系统333包括设于机架1并用于测量工件尺寸的尺寸测量机构3332。工件在粗加工后主要的表现是尺寸的变化，设置尺寸测量机构3332，可在粗加工后直接在系统中对工件检测尺寸，不需要取出工件，减少工件测量的辅助时间。尺寸测量机构3332可以是利用红外线测量工件尺寸的机构、测头或者3D立体扫描仪。

本实用新型在综合考虑尺寸测量机构的安装和检测问题，采用测头3332a 做为尺寸测量机构3332。

工件检测系统333还包括设于机架1的扫描机构3334，扫描机构3334用于扫描工件的轮廓和/或表面。在工件进行粗加工或精加工后，扫描机构对工件进行扫描，扫描后用于检测工件的直线度、线轮廓度、平行度、倾斜角、角度等是否符合工件的加工质量要求。

扫描机构3334包括设于机架1的光源和两图像控制器。光源包括设于扫描机构3334的点光源3334c和设于机架1的面光源(未图示)，在两图像控制器对工件扫描时提供亮度，使扫描出的图像更清楚。两图像控制器分别是第一图像控制器3334a和第二图像控制器3334b，分别用于扫描工件的表面和轮廓，对工件的检测更全面。

也可以采用单独在机架1上设置扫描机构3334的布置方式，单独用于检测工件的表面加工质量，或者是用于检测工件上的图案位置，比如工件上的二维码位置。

如图1所示，机架1包括水平工作台10和设于水平工作台10上方的竖直工作台30，水平工作台10和竖直工作台30垂直设置，工件固定部1143设于水平工作台10，机加工机构设于竖直工作台30，定义水平工作台10和竖直工作台30相交形成的线为X轴，位于水平工作台10且与X轴垂直相交的线为Y轴，位于竖直工作台30且同时垂直X轴和Y轴的线为Z轴，粗加工机构330和精加工机构370可沿X轴和Z轴移动，水平工作台10设有可沿Y 轴移动的第一滑台110，工件固定部1143设于第一滑台110。

如图2所示，机架1上设有沿X轴设置的第二滑枕300，第二滑枕300 上设置有设置粗加工机构330的第二滑台310，和设置有精加工机构370的第三滑台350。第二滑枕300上设置有依次连接的第二电机311、第二联轴器315 和第二丝杠313，第二丝杆313与第二滑台310连接，第二电机311通过第二滑台310带动第二滑台310沿X轴移动，用于接近或远离工件固定部。第二滑枕300上还设有依次连接的第三电机351、第三联轴器355和第三丝杠353，第三丝杠353与第三滑台350连接，第三电机351通过第三丝杠353带动第三滑台350沿X轴移动，用于接近或远离工件固定部。

如图2所示，为了使第二滑台310和第三滑台350能够在竖直工作台30 上平稳移动，在第一滑枕100上设有沿X轴布置的导轨390，导轨390上设有若干与第一滑枕100连接的导轨连接部391，第二滑台310和第三滑台350 均设有与导轨390配合的凹槽。

粗加工机构330包括设于第二滑台的第四滑台331和第四电机335，第四电机335通过传动机构带动第四滑台沿Z轴移动，在Z向靠近或远离工件。第四滑台331设有粗加工刀具3311，由于本实用新型中采用的是激光加工刀具，所以粗加工刀具3311包括设于第四滑台331的粗加工激光器313，粗加工激光器313上连接有粗加工切割刀头3315。实际生产中也可以根据加工需求，选用铣刀、砂轮、车刀等常用的加工刀具。

如图4所示，精加工机构370包括设于第三滑台350的第五滑台371和第五电机373，第五电机373通过传动机构带动第五滑台371沿Z轴移动，使精加工机构370在Z轴方向靠近或远离工件。第五滑台371设有精加工刀具 3711。精加工刀具3711包括精加工激光器3713和与精加工激光器3713连接的精加工切割刀头3715。精加工刀具3711也可以选用铣刀、砂轮、镗刀、车刀等常用的加工刀具。

第一滑台110设有支撑架112，支撑架112设有绕与Y轴平行的线旋转的第一旋转台114，工件固定部1143设于第一旋转台114。设置第一旋转台114，加工系统可以实现四轴联动，结合单独设置的粗加工机构330和精加工机构 370，加工系统用于双四轴加工，用于加工结构复杂的工件。

如图2所示，支撑架112垂直设于第一滑台110，支撑架112沿Y轴方向设有支撑孔113，第一旋转台114设有连接部1145，连接部1145至少部分伸入至支撑孔113内，并于支撑孔113内旋转。支撑架112支撑第一旋转台114，使第一旋转台114距离第一滑台110一段距离能够绕Y轴旋转，实现加工系统的四轴加工。

如图1所示，第一旋转台114还包括工件安装部1147和与工件安装部1147 折弯连接的过渡部1149，工件设于工件安装部1147背离水平工作台10的表面，连接部1145与过渡部1149背离工件安装部1147的表面连接。采用工件安装部1147与连接部1145通过过渡部1149折弯连接的方式，在连接部1145 旋转角度较小时，工件安装部1147能够运动一个较大的弧度，减少能量的损耗。

工件安装部1147背离水平工作台10的表面为安装平面1147a，安装平面 1147a设有绕与Z轴平行的线旋转的第二旋转台1141，所述工件固定部1147 设于所述第二旋转台1141。在第一旋转台114上设置第二旋转台1141，加工系统可以实现五轴联动，结合单独设置的粗加工机构330和精加工机构370，加工系统用于双五轴加工，用于加工结构更复杂的工件。

工件检测系统333设于机加工机构且可沿Z轴移动，方便工件在加工后直接进行测量，减少辅助时间。工件检测系统333也可以设于机架1，分别在工件粗加工、精加工后对工件进行测量。

工件检测系统333设于粗加工机构330，机架1还设有系统控制器，工件检测系统333、粗加工机构330和精加工机构370均与系统控制器电连接。

工件检测系统333包括设于第四滑台331的第六滑台3331和第六电机 3333，第六电机3333通过传动装置带动第六滑台3331沿z轴移动，第六滑台33331上设置有尺寸测量机构3332和扫描机构3334，即测头3332a、第一图像控制器3334a、第二图像控制器3334b和点光源3334c均设于第六滑台 3331。尺寸测量机构3332和扫描机构3334可在第六电机3333的作用下沿Z 轴靠近或远离工件，不影响粗加工机构330的工作。

由于工件检测系统333同时具备对刀和工件检测的功能，且在对刀之后进行的是粗加工工序，粗加工之后也要进行工件检测，因此工件检测系统333 设与粗加工机构，能够减少辅助时间。

系统控制器具体的是与第二电机311、第三电机351、第五电机373、第六电机3333均、粗加工激光器3313、精加工激光器3713、测头3332a、第一图像控制器3334a、第二图像控制器3334b电连接。

系统控制器包括工件位置设定模块、测头接收器和成品检验模块，加工时，首先把工件固定在工件固定部1143，之后根据系统控制器内编好的程序，测头3332a慢慢靠近工件，直至测头3332a的测针与工件触碰后触发，并向测头接收器发出触发信号，测头3332a开始沿工件做巡边检测，同时测头接收器将触发信号反馈到系统控制器的工件位置设定模块，工件位置设定模块可以根据反馈信息确定工件的对刀位置。

在产品进行粗加工和精加工后，都会进行成品检测工序，即测头3332a、第一图像控制器3334a和第二图像控制器3334b对加工后的工件进行测量，并同时将信息反馈到系统控制器，成品检验模块根据反馈的信息对工件品质做出评测，若不符合成品标准，在重复之前的加工，直至达到成品标准。

本实用新型也可以用于普通的机床，工件检测系统333还包括一个与测头3332a、第一图像控制器3334a和第二图像控制器3334b均电连接的显示器，测头3332a、第一图像控制器3334a和第二图像控制器3334b对工件检测后，反馈信息到显示器中，人工根据反馈的信息，手动调整机床，使最终得到一个成品。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种加工系统，其特征在于：包括

机架，所述机架设有工件固定部，该工件固定部设置有工件；

机加工机构，设于所述机架；所述机加工机构包括粗加工机构和精加工机构；所述粗加工机构和精加工机构均与所述工件固定部可相对移动，以对所述工件固定部的工件进行加工。

2.根据权利要求1所述的一种加工系统，其特征在于：还包括工件检测系统，所述工件检测系统设于所述机架，用于检测工件的加工参数。

3.根据权利要求2所述的一种加工系统，其特征在于：所述工件检测系统包括设于机架的尺寸测量机构和/或扫描机构，所述工件检测系统用于检测工件的加工参数，所述扫描机构用于扫描工件的轮廓和/或表面。

4.根据权利要求1至3中任一所述的一种加工系统，其特征在于：所述机架包括水平工作台和设于水平工作台上方的竖直工作台，所述水平工作台和竖直工作台垂直设置，所述工件固定部设于水平工作台，所述机加工机构设于竖直工作台，定义所述水平工作台和所述竖直工作台相交形成的线为X轴，位于所述水平工作台且与X轴垂直相交的线为Y轴，位于所述竖直工作台且同时垂直X轴和Y轴的线为Z轴，所述粗加工机构和所述精加工机构可沿X轴和Z轴移动，所述水平工作台设有可沿Y轴移动的第一滑台，所述工件固定部设于所述第一滑台。

5.根据权利要求4所述的一种加工系统，其特征在于：所述第一滑台设有支撑架，所述支撑架设有绕与Y轴平行的线旋转的第一旋转台，所述工件固定部设于所述第一旋转台。

6.根据权利要求5所述的一种加工系统，其特征在于：所述支撑架垂直设于所述第一滑台，所述支撑架沿Y轴方向设有支撑孔，所述第一旋转台设有连接部，所述连接部至少部分伸入至所述支撑孔内，并于所述支撑孔内旋转。

7.根据权利要求6所述一种加工系统，其特征在于：所述第一旋转台还包括工件安装部和与所述工件安装部折弯连接的过渡部，所述工件设于所述工件安装部背离所述水平工作台的表面，所述连接部与所述过渡部背离所述工件安装部的表面连接。

8.根据权利要求7所述的一种加工系统，其特征在于：所述工件安装部背离所述水平工作台的表面为安装平面，所述安装平面设有绕与Z轴平行的线旋转的第二旋转台，所述工件固定部设于所述第二旋转台。

9.根据权利要求2或3所述的一种加工系统，其特征在于：所述工件检测系统设于所述机加工机构。

10.根据权利要求9所述的一种加工系统，其特征在于：所述工件检测系统设于所述粗加工机构，所述机架还设有系统控制器，所述工件检测系统、粗加工机构和精加工机构均与所述系统控制器电连接。