CN209206915U - 一种多孔工件的自动加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多孔工件的自动加工设备，包括工作台；转盘，设于工作台上并能相对工作台水平旋转，邻近转盘边缘处沿周向间隔布置有多个操作工位，各操作工位上分别设有用于定位工件的夹具；至少两个工作机构，设于工作台上并邻近转盘边缘设置；工作机构包括设于夹具上方的夹持刀具的电主轴，工作机构一侧设有刀库，刀库上设有至少两个刀具，同一电主轴能夹持对应同一个孔的不同加工工序的刀具，该自动加工设备还包括用以在电主轴和刀库之间取换刀具的换刀机构。本实用新型通过设置刀库，在刀库上设置有若干刀具，如此在一个工位上即可完成一个孔的所有加工工序。

Description

一种多孔工件的自动加工设备

技术领域

本实用新型属于机械加工设备领域，具体涉及一种多孔工件的自动加工设备。

背景技术

随着劳动力紧缺和劳动力成本的增加，加工型企业采取机器换人的方式来应对用工困难的局面，使工厂实现自动化生产，以提高产品的加工质量，加快产品生产效率和降低产品生产成本。其中，螺纹连接是工业产品的主要连接方式，在产品零件上钻孔和攻丝在产品生产过程中占有很大的比重。如智能锁具上的面板，就需在面板上开设若干安装孔。

如专利号为ZL201720584416.1(公告号为CN207087314U)的实用新型专利公开的《具有自动纠偏功能的多孔零件多工位自动攻丝装置》，包括机座，所述的机座上方可旋转连接有一多工位的旋转台，所述的机座上设置有上下料工位、钻孔工位和攻丝工位，所述的旋转台为圆盘形，旋转台的上表面圆周边缘在每一工位设置有至少一个夹具且每个工位的夹具的数量相等，所述的夹具可跟随旋转台旋转进入下一工位，所述的钻孔工位和攻丝工位的上方设置有数量与其工位上夹具数量相等的钻台。

对于锁具面板这类零件来说，一个安装孔的加工通常需要钻孔、倒角、攻丝三道工序，而上述的自动攻丝装置加工一个安装孔至少需要在两个工位上才能完成。另外，锁具面板上的安装孔数量多且规格(如孔径)并不完全一致，而上述自动攻丝装置在从上料至下料的一个循环作业工序中，只能完成一个安装孔的加工。如此对于锁具面板上的不同规格和不同位置的孔则需要经过多次循环作业工序，导致工作效率低，且需频繁更换刀具以适应不同孔径的加工，费时费力，效率低下；工件也需要进行多次装夹，会降低加工精度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种在一个工位上即可完成一个孔所有加工工序的多孔工件的自动加工设备。

本实用新型所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种工件仅需装夹一次即可完成不同孔径加工的多孔工件的自动加工设备。

本实用新型所要解决的第三个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种在一个工位上即可完成工件不同位置的孔加工的多孔工件的自动加工设备。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种多孔工件的自动加工设备，包括

工作台；

转盘，设于工作台上并能相对工作台水平旋转，邻近所述转盘边缘处沿周向间隔布置有多个操作工位，各操作工位上分别设有用于定位工件的夹具；

至少两个工作机构，设于工作台上并邻近转盘边缘设置；

其特征在于：所述工作机构包括设于夹具上方的夹持刀具的电主轴，所述工作机构一侧设有刀库，所述刀库上设有至少两个刀具，同一电主轴能夹持对应同一个孔的不同加工工序的刀具，该自动加工设备还包括用以在电主轴和刀库之间取换刀具的换刀机构。

为便于对各个工作机构的电主轴进行换刀，所述刀库设于转盘上方并能相对转盘水平旋转，如此刀库距各个工作机构的间距合适，便于换刀，且刀库旋转以将各工作机构所需要的刀具转动至合适的位置；所述换刀机构包括支架、换刀臂和两个悬臂，所述支架设于刀库中央，所述换刀臂一端转动设于支架上，两个悬臂对称设置于换刀臂的另一端，各悬臂的端部均设有与刀具的柄部相吻合的开口，通过换刀臂的周向旋转，使得两个悬臂交换位置以实现换刀。

为进一步便于对各个工作机构的电主轴进行换刀，所述支架包括相对刀库固定设置的第一支架以及与第一支架转动连接的第二支架，所述换刀臂转动设于第二支架上。如此可以通过第二支架的转动，使悬臂移动至不同工作机构的电主轴处。

为更进一步便于换刀，所述刀库的周沿间隔设有多个用于安装刀具的安装口，将刀具安装在刀库周沿处，便于悬臂将刀具从刀库上移走、并将从电主轴上获取的刀具安装于刀库上。

本实用新型解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：相邻两个工作机构所对应加工的孔径不同，即相邻两个工作机构夹持的刀具直径不同，以对应加工不同孔径的孔。

本实用新型解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：所述工作机构还包括设于工作台上的固定架以及设于固定架上的移动机构，所述电主轴设于移动机构上，所述移动机构在驱动组件的驱动下相对夹具上下、前后及左右移动。如此电主轴随移动机构移动，而使刀具对应移动至工件上不同位置的孔处，以对不同位置的孔进行加工，实现在一个工位即可完成工件不同位置的孔位加工。

移动机构可以有多种结构形式，优选地，所述移动机构包括第一滑动头、第二滑动头和第三滑动头，所述固定架上设有沿前后方向延伸的第一导轨，所述第一滑动头与该第一导轨滑动配合，所述第一滑动头上设有沿左右方向延伸的第二导轨，所述第二滑动头与该第二导轨滑动配合，所述第二滑动头上设有沿上下方向延伸的第三导轨，所述第三滑动头上与该第三导轨滑动配合，所述电主轴设于第三滑动头上。该移动机构结构简单，且动作迅速可靠。

所述夹具可以有多种结构形式，优选地，所述夹具具有与工件相适配的供工件放置的定位槽，在所述定位槽的长度方向的两侧均设有定位机构，在工件置入所述夹具内的状态下，所述定位机构抵在工件的上端面。通过定位槽和定位机构的配合，防止工件相对于夹具产生位移。

所述定位机构可以有多种结构形式，优选地，所述定位机构包括安装架和设于安装架上的定位件，所述定位件朝向定位槽延伸并能相对安装架伸缩。该定位机构结构简单。

为提高该自动加工设备的工作效率，该自动加工设备还包括上下料机构，在转盘停止转动的状态下，该上下料机构的夹持部位于夹具上方，且该上下料机构的两侧分别设有上料输送装置和下料输送装置。如此无需人为上下料，省时省力。

与现有技术相比，本实用新型的优点：1、本实用新型通过设置刀库，在刀库上设置有若干刀具(钻孔刀具、攻丝刀具、倒角刀具以及不同直径的刀具)，如此在一个工位上即可完成一个孔的所有加工工序，且工件仅需一次装夹即可，避免了多次装夹导致加工偏差的问题；并且无需人工频繁更换刀具，通过刀库的转动和换刀机构的动作即可实现，省时省力；2、本实用新型设置多个工作机构，每个工作机构对应工件上不同孔径的加工，如此转盘转动一个循环即可完成工件上不同孔径的孔的加工，工件仅需一次装夹即可；3、本实用新型通过设置能在前后、左右、上下方向上移动的移动机构，刀盘随之同步移动，从而使刀具能对应工件上不同位置的孔进行加工，并且确保刀具对准待加工的孔，加工精度高。

附图说明

图1为锁具面板的结构示意图；

图2为图1的另一方向的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的结构示意图；

图4为图3的去掉罩盖的结构示意图；

图5为图4的部分结构示意图；

图6为图4中的换刀臂和悬臂的结构示意图；

图7为图4中的工作机构的结构示意图；

图8为图7的另一方向的结构示意图；

图9为图4中的上下料机构的结构示意图；

图10为图4中的夹具的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1～10所示，本优选实施例的多孔工件的自动加工设备包括工作台1、转盘2、工作机构4、换刀机构6和上下料机构7，转盘2上方设有用于容置线缆等部件的容置盘，在上下料机构7的两侧分别设有上料输送装置71和下料输送装置72。上料输送装置71和下料输送装置72均包括输送带，若干工件8并排放置于输送带上。

转盘2设于工作台1上并能在电机或其他驱动机构的作用下相对工作台1水平旋转，邻近转盘2边缘处沿周向间隔布置有多个操作工位，各操作工位上分别设有用于定位工件8的夹具3。

如图1、2所示，本实施例中，工件8为锁具面板，如图所示，锁具面板上的不同位置设有若干孔径、深度不一样的安装孔。如图10所示，夹具3具有与工件8相适配的供工件8放置的定位槽31，在定位槽31的长度方向的两侧均设有定位机构，定位机构包括安装架32和设于安装架32上的定位件33，定位件33朝向定位槽31延伸并能相对安装架32伸缩。在工件8置入夹具3内的状态下，定位件33伸出抵在工件8的上端面，需取出工件8时，定位件33收缩而解除对工件8的卡抵。

如图3、4所示，本实施例中，工作机构4有四个，均邻近转盘2边缘设置，并沿转盘2的转动方向间隔设于工作台1上，操作工位的数量不少于工作机构4的数量。各工作机构4均包括固定架42、移动机构、夹持刀具411的电主轴41，在转盘2上方设有能相对转盘2水平旋转的刀库5，刀库5呈圆盘状，其周沿间隔设有多个用于安装刀具411的安装口51，换刀机构6用以在电主轴41和刀库5之间取换刀具411。并且同一电主轴41夹持的不同刀具411分别对应同一个孔的不同加工工序，换言之，同一个电主轴41可以夹持用于加工同一个孔的钻孔刀具411、倒角刀具411或攻丝刀具411。

如图5、6所示，其中换刀机构6包括支架61、换刀臂62和两个悬臂63，支架61包括相对刀库5固定设置的第一支架611以及与第一支架611转动连接的第二支架612，第一支架611设于刀库5中央，换刀臂62一端转动设于第二支架612上，两个悬臂63对称设置于换刀臂62的另一端，各悬臂63的端部均设有与刀具411的柄部相吻合的开口631。

换刀机构6的换刀过程如下：当需要对其中一个工作机构4进行换刀时，一个悬臂63的开口631对应电主轴41上的刀具411，另一个悬臂63的开口631对应刀库5上的刀具411(刀库5需先旋转将合适的刀具411移动到位)，需要换刀时，换刀臂62周向旋转使得两个悬臂63交换位置。举例如下，电主轴41上夹持钻孔刀具411，刀库5上设有倒角刀具411，通过悬臂63将钻孔刀具411和倒角刀具411交换位置即实现换刀。

当需要对另一个工作机构4进行换刀时，第二支架612转动至该工作机构4处，换刀臂62和悬臂63也随之移动，移动到位后，重复上述换刀动作。

刀库5上设有若干用于不同加工工序的钻孔刀具、倒角刀具、攻丝刀具，各刀具411的直径也不完全一致，以加工不同的孔径。

如图7、8所示，其中固定架42固定设于工作台1上，移动机构设于固定架42上，移动机构在驱动组件的驱动下相对夹具3上下、前后及左右移动。移动机构包括第一滑动头43、第二滑动头44和第三滑动头45，驱动组件包括第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件，固定架42上设有沿前后方向延伸的第一导轨421，第一滑动头43与该第一导轨421滑动配合并在第一驱动件作用下前后移动，第一滑动头43上设有沿左右方向延伸的第二导轨431，第二滑动头44与该第二导轨431滑动配合并在第二驱动件作用下左右移动，第二滑动头44上设有沿上下方向延伸的第三导轨441，第三滑动头45与该第三导轨441滑动配合并在第三驱动件作用下上下移动，电主轴41设于第三滑动头45上。

电主轴41随移动机构移动，而使刀具411对应移动至工件8上不同位置的孔处，以对工件8上不同位置的孔进行加工，实现在一个工位即可完成工件8不同位置的孔位加工；并且移动机构的设置，使得刀具411能够对准孔位加工，而不会产生偏差。

另外，本实施例中，各工作机构4夹持的刀具411对应工件8上不同孔径的加工，即各工作机构4夹持的刀具411直径不同，以对应加工不同孔径的孔。当然，各工作机构4夹持的刀具411也可以对相同孔径的孔进行加工，这样相当于多组工作机构4的工作内容相同，工作效率高，但是待加工不同孔径的孔时，需更换刀具411，较为麻烦。

如图9所示，上下料机构7包括固定座71、转动设于固定座71上的转动座72以及设于转动座72上的夹持部，夹持部包括支杆73、设于支杆73下端的固定头74以及滑动设于固定头74上的两个夹板75，该支杆73设于转动座72上并能相对于转动座72上下移动，两个夹板75相对设置，并能相互靠拢或远离以夹持或释放工件8。在转盘2停止转动的状态下，夹板75位于夹具3上方。

Claims (10)

1.一种多孔工件的自动加工设备，包括

工作台(1)；

转盘(2)，设于工作台(1)上并能相对工作台(1)水平旋转，邻近所述转盘(2)边缘处沿周向间隔布置有多个操作工位，各操作工位上分别设有用于定位工件(8)的夹具(3)；

至少两个工作机构(4)，设于工作台(1)上并邻近转盘(2)边缘设置；

其特征在于：所述工作机构(4)包括设于夹具(3)上方的夹持刀具(411)的电主轴(41)，所述工作机构(4)一侧设有刀库(5)，所述刀库(5)上设有至少两个刀具(411)，同一电主轴(41)能夹持对应同一个孔的不同加工工序的刀具(411)，该自动加工设备还包括用以在电主轴(41)和刀库(5)之间取换刀具(411)的换刀机构(6)。

2.根据权利要求1所述的多孔工件的自动加工设备，其特征在于：所述刀库(5)设于转盘(2)上方并能相对转盘(2)水平旋转，所述换刀机构(6)包括支架(61)、换刀臂(62)和两个悬臂(63)，所述支架(61)设于刀库(5)中央，所述换刀臂(62)一端转动设于支架(61)上，两个悬臂(63)对称设置于换刀臂(62)的另一端，各悬臂(63)的端部均设有与刀具(411)的柄部相吻合的开口(631)。

3.根据权利要求2所述的多孔工件的自动加工设备，其特征在于：所述支架(61)包括相对刀库(5)固定设置的第一支架(611)以及与第一支架(611)转动连接的第二支架(612)，所述换刀臂(62)转动设于第二支架(612)上。

4.根据权利要求3所述的多孔工件的自动加工设备，其特征在于：所述刀库(5)的周沿间隔设有多个用于安装刀具(411)的安装口(51)。

5.根据权利要求1～4中任一权利要求所述的多孔工件的自动加工设备，其特征在于：相邻两个所述工作机构(4)所对应加工的孔径不同。

6.根据权利要求1～4中任一权利要求所述的多孔工件的自动加工设备，其特征在于：所述工作机构(4)还包括设于工作台(1)上的固定架(42)以及设于固定架(42)上的移动机构，所述电主轴(41)设于移动机构上，所述移动机构在驱动组件的驱动下相对夹具(3)上下、前后及左右移动。

7.根据权利要求6所述的多孔工件的自动加工设备，其特征在于：所述移动机构包括第一滑动头(43)、第二滑动头(44)和第三滑动头(45)，所述固定架(42)上设有沿前后方向延伸的第一导轨(421)，所述第一滑动头(43)与该第一导轨(421)滑动配合，所述第一滑动头(43)上设有沿左右方向延伸的第二导轨(431)，所述第二滑动头(44)与该第二导轨(431)滑动配合，所述第二滑动头(44)上设有沿上下方向延伸的第三导轨(441)，所述第三滑动头(45)与该第三导轨(441)滑动配合，所述电主轴(41)设于第三滑动头(45)上。

8.根据权利要求1所述的多孔工件的自动加工设备，其特征在于：所述夹具(3)具有与工件(8)相适配的供工件(8)放置的定位槽(31)，在所述定位槽(31)的长度方向的两侧均设有定位机构。

9.根据权利要求8所述的多孔工件的自动加工设备，其特征在于：所述定位机构包括安装架(32)和设于安装架(32)上的定位件(33)，所述定位件(33)朝向定位槽(31)延伸并能相对安装架(32)伸缩。

10.根据权利要求1所述的多孔工件的自动加工设备，其特征在于：该自动加工设备还包括上下料机构(7)，在转盘(2)停止转动的状态下，该上下料机构(7)的夹持部位于夹具(3)上方，且该上下料机构(7)的两侧分别设有上料输送装置(71)和下料输送装置(72)。