CN214445064U - 一种自动化多工位旋转式机加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动化多工位旋转式机加工设备，包括至少一旋转式加工平台，每一所述旋转式加工平台皆包括机台、旋转工作台和能够驱动旋转工作台旋转的旋转驱动机构，机台设有多个成环形排布的机加工工位，所述机加工工位设有机加工装置，放置待加工的工件的载具固定于旋转工作台；通过旋转驱动机构驱动旋转工作台旋转带动载具至对应机加工工位，通过机加工装置实现对工件的机械加工；机加工设备还包括控制系统，机加工装置和旋转驱动机构均与所述控制系统电连接。本实用新型通过对旋转工作台、环形排布的机加工工位等机构的设计，能够实现对工件的多种不同的加工类型的机加工，集成度高，节约空间，提高生产效率。

Description

一种自动化多工位旋转式机加工设备

技术领域

本实用新型属于自动化设备技术领域，特别涉及一种自动化多工位旋转式机加工设备。

背景技术

对一个工件，比如手机背板，需要在上面加工不同的孔，比如安装摄像头的孔、指纹孔、闪光灯孔以及其它各种孔，现有的加工设备多是采用直线形加工线，或多台加工设备配合实现对多种孔的加工，再比如对手机中框的加工，除了加工多种不同大小或类型的孔，还需要对中框的侧面进行加工，就更需要配合其它的设备才能达到上述功能，整个加工线或加工设备复杂、占用空间大，结构不够紧凑，加工效率也不够理想。

因此，本领域技术人员以期研究一种能够克服上述缺点的机加工设备，提高生产效率。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种自动化多工位旋转式机加工设备，通过对旋转工作台、环形排布的机加工工位等机构的设计，能够实现对工件的多种不同的加工类型的机加工，集成度高，节约空间，提高生产效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：本实用新型提供了一种自动化多工位旋转式机加工设备，所述机加工设备包括至少一旋转式加工平台，每一所述旋转式加工平台皆包括机台、旋转工作台和能够驱动所述旋转工作台旋转的旋转驱动机构，所述机台设有多个成环形排布的机加工工位，所述机加工工位设有机加工装置，放置待加工的工件的载具固定于所述旋转工作台；

通过旋转驱动机构驱动所述旋转工作台旋转带动载具至对应机加工工位，通过机加工装置实现对工件的机械加工；

所述机加工设备还包括控制系统，所述机加工装置和所述旋转驱动机构均与所述控制系统电连接。

进一步地说，所述旋转驱动机构包括驱动电机和齿轮，所述旋转工作台为内周面具有多个齿的齿圈，通过电机的输出端驱动所述齿轮，并通过齿轮与齿圈的啮合带动所述齿圈转动。

进一步地说，所述机台和所述旋转工作台为大理石台。

进一步地说，所述旋转式加工平台设有两个，且通过机械手将位于一所述旋转式加工平台的工件搬送至另一所述旋转式加工平台。

进一步地说，所述载具为真空吸附式载具，且所述载具处设有除尘器。

进一步地说，所述机加工装置包括机加工器、能够驱动所述机加工器升降的升降驱动单元、能够驱动所述机加工器径向移动的径向驱动单元和能够驱动所述机加工器沿所述旋转工作台的切向平移的切向驱动单元，机加工的刀具安装于机加工器的端部，所述升降驱动单元、所述径向驱动单元和所述切向驱动单元分别与所述控制系统电连接。

所述机加工设备还包括定位装置，所述定位装置包括初定位装置和精定位装置，所述精定位装置设于所述机加工工位处。

进一步地说，所述初定位装置包括安装于所述旋转工作台的第一随动块、与所述第一随动块配合的初定位块以及能够驱动所述初定位块靠近或远离所述第一随动块的初定位驱动单元；

所述精定位装置包括浮动块、浮动组件、第二随动块、上限位件和能够驱动所述浮动块上下移动的精定位驱动单元，所述第二随动块安装于所述旋转工作台，所述浮动块位于所述第二随动块的上方且二者直接通过浮动组件连接，所述载具安装于所述浮动块，通过所述上限位件实现对浮动块的上定位，并通过所述精定位驱动单元与浮动块的配合实现对浮动块在水平面内的定位。

进一步地说，所述机加工装置还包括第一安装座、第二安装座和第三安装座，所述第一安装座安装于所述机台，所述径向驱动单元安装于所述第一安装座，所述切向驱动单元安装于所述第二安装座，所述升降驱动单元安装于所述第三安装座；

所述第一安装座和所述第二安装座分别为一体浇铸件。

进一步地说，所述第二安装座的下表面安装有调整板，所述调整板和所述第一安装座之间通过直线导轨滑动连接，所述调整板的上、下表面为调平基准面，通过校准所述调整板的平面度实现对所述第二安装座的平面度的校准。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型包括至少一旋转式加工平台，每一旋转式加工平台皆包括机台、旋转工作台和能够驱动旋转工作台旋转的旋转驱动机构，机台设有多个成环形排布的机加工工位，机加工工位设有机加工装置，放置待加工的工件的载具固定于旋转工作台；通过旋转驱动机构驱动所述旋转工作台旋转带动载具至对应机加工工位，通过机加工装置实现对工件的机械加工；本实用新型通过对旋转工作台、环形排布的机加工工位等机构的设计，能够实现对工件的多种不同的加工类型的机加工，集成度高，节约空间，提高生产效率；

再者，本实用新型的机台和旋转工作台为大理石台，保证平面度，提高加工精度；

再者，本实用新型的旋转工作平台的外周设有一个内周面具有多个齿的外圈，驱动电机的输出端驱动所述内齿轮，并通过内齿轮与外圈的啮合带动旋转工作台转动，载具安装于内齿轮，多工位环形设置，旋转工作平台的旋转过程平稳，进一步保证加工产品的质量和精度等；

再者，本实用新型的旋转式加工平台可以设有两个，根据待加工的工件需要加工的孔或端面的需求设置工位的数量以及旋转式加工平台的数量等，以满足不同加工程度的工件的机加工需求，通过机械手可以实现工件在不同旋转式加工平台之间的流转，再配合翻转设备，还可以实现对工件的侧面的加工，打破传统机型，大大提升加工效率；

再者，本实用新型的可以设有初定位装置和精定位装置；前者包括安装于旋转工作台的第一随动块、与第一随动块配合的初定位块以及能够初定位块靠近或远离所述第一随动块的初定位驱动单元；精定位装置包括浮动块、浮动组件、第二随动块、上限位件和能够驱动浮动块上下移动的精定位驱动单元，第二随动块安装于旋转工作台，浮动块位于第二随动块的上方且二者直接通过浮动组件连接，载具安装于浮动块，通过上限位件实现对浮动块的上定位，并通过精定位驱动单元与浮动块的配合实现对浮动块在水平面内的定位，本实用新型对初定位和精定位装置进行结构设计，通过双重定位，前者进行初定位，后者通过精定位驱动单元与浮动块的导向槽的配合在水平面内对浮动块进行限位，再配合上限位件在竖直面内对浮动块进行上下限位，因此，能够从三个方向对浮动块进行精定位，提高载具在各加工工位的定位精度，最终保证产品的加工精度；

再者，本实用新型的机加工装置还可以包括第一安装座、第二安装座、第三安装座、机加工器、第一驱动单元、第二驱动单元和第三驱动单元，第一安装座和第二安装座分别为一体浇铸件，通过第一驱动单元、第二驱动单元和第三驱动单元共同驱动机加工器移动实现对工件的多轴机加工，本实用新型通过对第一安装座和第二安装座等结构的设计，第一安装座和第二安装座分别为一体浇铸件，两安装座本身不需要额外的组装，减少安装累计误差，提高精度，保证最终加工产品质量和精度，同时减少安装复杂度，提高安装效率等

另外，本实用新型还具有结构精简、速度高效和质量稳定等特点。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的实施例1的外观图(设有一个旋转式加工平台)；

图2是本实用新型的实施例1的俯视图(设有一个旋转式加工平台)；

图3是本实用新型的实施例1的机加工装置的结构示意图；

图4是本实用新型的实施例1的载具处的结构示意图；

图5是本实用新型的实施例2的外观图(设有两个个旋转式加工平台)；

图6是本实用新型的实施例3的机加工装置处的外观图；

图7是本实用新型的实施例3的机加工装置处的主视图；

图8是本实用新型的实施例3的机加工装置处的俯视图；

图9是本实用新型的实施例3的第二安装座的结构示意图；

图10是本实用新型的实施例4的外观图；

图11是本实用新型的实施例4的结构示意图(图中仅展示出一个机加工工位)；

图12是图11的B部的局部放大图；

图13是图11的C部的局部放大图；

图14是本实用新型的实施例4的俯视图；

图15是本实用新型的实施例4的精定位装置的结构示意图；

图16是本实用新型的实施例4的精定位装置的分解结构示意图之一；

图17是本实用新型的实施例4的精定位装置的分解结构示意图之二；

图18是图16精定位座处的A-A的剖视图；

图19是本实用新型的实施例4的浮动组件的结构示意图；

附图中各部分标记如下：

旋转式加工平台1、机台11、旋转工作台12；

机加工装置13、机加工器131、升降驱动单元132、径向驱动单元133、切向驱动单元134、第一安装座1310、第二安装座1320、第一安装板13201、第二安装板13202、加强板13203、第三安装座1330、调整板1380、直线导轨13801、第四安装座1390；

载具14、除尘器141、外圈15、机械手16；

初定位装置20、第一随动块201、第一卡合部2011、初定位块202、第二卡合部2021、初定位驱动单元203；

精定位装置30、浮动块301、导向槽3011、等高螺丝安装孔3012、浮动组件302、等高螺丝3021、弹簧3022、第二随动块303、上限位件304、精定位驱动单元305精定位座306。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本实用新型的具体实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的优点及功效。本实用新型也可以其它不同的方式予以实施，即，在不背离本实用新型所揭示的范畴下，能予不同的修饰与改变。

实施例1：一种自动化多工位旋转式机加工设备，如图1到图4所示，所述机加工设备包括至少一旋转式加工平台1，本实施例中，所述旋转式加工平台设有1个，每一所述旋转式加工平台皆包括机台11、旋转工作台12和能够驱动所述旋转工作台旋转的旋转驱动机构(图未示意)，所述机台设有多个成环形排布的机加工工位，所述机加工工位设有机加工装置13，放置待加工的工件的载具14固定于所述旋转工作台；

通过旋转驱动机构驱动所述旋转工作台旋转带动载具至对应机加工工位，通过机加工装置实现对工件的机械加工；

所述机加工设备还包括控制系统，所述机加工装置和所述旋转驱动机构均与所述控制系统电连接。

所述旋转驱动机构包括驱动电机(图未示意)和齿轮(图未示意)，所述旋转工作台12为内周面具有多个齿的齿圈，通过电机的输出端驱动所述齿轮(图未示意)，并通过齿轮与齿圈的啮合带动所述齿圈转动。

本实施例中，所述齿圈的外周设有与所述齿圈相配合的外圈15，所述外圈固定于所述机台。所述机台和所述旋转工作台为大理石台。

本实施例中，所述载具为真空吸附式载具，且所述载具处设有除尘器141。通过真空将待加工的工件吸附于所述载具。

本实施例中，所述工件为手机后盖或手机中框。本实施例中，所述机加工器是为所述工件钻孔或研磨孔的加工器，但不限于此。本实施例中，所述机加工器包括电主轴，所述机加工的刀具安装于所述电主轴的端部，通过电主轴驱动所述刀具实现对工件的机加工。

本实施例中，所述机加工装置13包括机加工器131、能够驱动所述机加工器升降的升降驱动单元132、能够驱动所述机加工器径向移动的径向驱动单元133和能够驱动所述机加工器沿所述旋转工作台的切向平移的切向驱动单元134，机加工的刀具安装于机加工器的端部，所述升降驱动单元、所述径向驱动单元和所述切向驱动单元分别与所述控制系统电连接。

本实施例的工作原理和工作过程如下：

设备启动后，待加工的工件通过真空吸附于载具，驱动电机驱动齿轮旋转，并通过齿轮和旋转工作台的啮合，驱动旋转工作台旋转，使其平稳旋转至对应的机加工工位，然后通过升降驱动单元、径向驱动单元和切向驱动单元驱动机加工器对工件进行机加工，比如工件为手机后盖时，进行的机加工可能就是加工安装摄像头的孔、指纹孔、闪光灯孔以及其它各种孔，机加工工位的数量可以根据需要进行的机加工的种类设置，即通过对旋转工作台、环形排布的机加工工位等机构的设计，能够实现对工件的多种不同的加工类型的机加工，集成度高，节约空间，提高生产效率。

实施例2：一种自动化多工位旋转式机加工设备，如图5所示，结构与实施例1类似，不同之处在于：

所述旋转式加工平台设有两个，且通过机械手16将位于一所述旋转式加工平台的工件搬送至另一所述旋转式加工平台。

即，根据待加工的工件需要加工的孔或端面的需求设置工位的数量以及旋转式加工平台的数量等，以满足不同加工程度的工件的机加工需求，通过机械手可以实现工件在不同旋转式加工平台之间的流转，再配合翻转设备，还可以实现对工件的侧面的加工，打破传统机型，大大提升加工效率。比如对手机中框的加工，除了加工多种不同大小或类型的孔，还需要对中框的侧面进行加工，就可以采用两个旋转式加工平台，再配合翻转机构，实现对孔和侧面的加工，大大提升自动化程度和加工效率等。

实施例3：一种自动化多工位旋转式机加工设备，如图6到图9所示，结构与实施例1类似，不同之处在于：

所述机加工装置还包括第一安装座1310、第二安装座1320和第三安装座1330，所述第一安装座安装于所述机台，所述径向驱动单元133安装于所述第一安装座，所述切向驱动单元134安装于所述第二安装座，所述升降驱动单元132安装于所述第三安装座；

所述第一安装座和所述第二安装座分别为一体浇铸件。

所述第二安装座的下表面安装有调整板1380，所述调整板和所述第一安装座之间通过直线导轨13801滑动连接，所述调整板的上、下表面为调平基准面，通过校准所述调整板的平面度实现对所述第二安装座的平面度的校准。

所述机加工装置还包括第四安装座1390，所述机加工器安装于所述第四安装座。

如图9所示，所述第二安装座包括第一安装板13201、第二安装板13202和加强板13203，所述第一安装板为水平板，所述第二安装板为竖直板，所述加强板连接所述第一安装板和所述第二安装板。

所述径向驱动单元、所述切向驱动单元和所述升降驱动单元分别为电机和丝杆传动机构。

本实施例的工作原理和工作过程如下：

通过升降驱动单元、径向驱动单元、切向驱动单元共同驱动机加工器移动实现对工件的三轴机加工，即通过对第一安装座和第二安装座等结构的设计，第一安装座和第二安装座分别为一体浇铸件，两安装座本身不需要额外的组装，减少安装累计误差，提高精度，保证最终加工产品质量和精度，同时减少安装复杂度，提高安装效率等；

第二安装座的下表面安装有调整板，调整板的上、下表面为调平基准面，通过校准调整板的平面度实现对第二安装座的平面度的校准，因为要保证第二安装座有足够的强度和支撑性，体积要够大，直接校准其水平度等，比较困难，也不方便，因此通过设置调整板，只需校准好调整板的水平度或平面度，然后第二安装座的下表面为平面，即可保证整个第二安装座的水平度或平面度，方便，快捷等；

第二安装座可以包括第一安装板、第二安装板和加强板，第一安装板为水平板，第二安装板为竖直板，加强板连接第一安装板和第二安装板，第二安装座采用上述在浇铸时就一体成型的结构，既能满足各驱动单元的安装需求，又有足够的强度和支撑性。

实施例4：一种自动化多工位旋转式机加工设备，如图10到图19所示，结构与实施例1类似，不同之处在于：

如图10所示，所述机加工设备还包括定位装置，所述定位装置包括初定位装置20和精定位装置30，本实施例中，所述初定位装置位于所述精定位装置的上游，所述精定位装置设于所述机加工工位处。

所述初定位装置包括安装于所述旋转工作台的第一随动块201、与所述第一随动块配合的初定位块202以及能够驱动所述初定位块靠近或远离所述第一随动块的初定位驱动单元203；

所述精定位装置包括浮动块301、浮动组件302、第二随动块303、上限位件304和能够驱动所述浮动块上下移动的精定位驱动单元305，所述第二随动块安装于所述旋转工作台，所述浮动块位于所述第二随动块的上方且二者直接通过浮动组件连接，所述载具安装于所述浮动块，通过所述上限位件实现对浮动块的上定位，并通过所述精定位驱动单元与浮动块的配合实现对浮动块在水平面内的定位。

如图11、图12和图14所示，所述第一随动块具有第一卡合部2011，所述初定位块具有与所述第一卡合部相配合的第二卡合部2021，通过所述初定位驱动单元驱动所述初定位块的第二卡合部卡入所述第一随动块的第一卡合部对所述第一随动块相对于机台的位置进行初调整。本实施例中，所述第一卡合部为卡合凹槽，所述第二卡合部为卡合凸起，且卡合槽的开口为扩口，便于卡合凸起卡入，当然二者也可以反过来设置。

如图19所示，所述浮动组件包括等高螺丝3021和套装于所述等高螺丝的弹簧3022，所述等高螺丝的一端安装于所述浮动块，且另一端安装于所述第二随动块。本实施例中，如图6所示，所述浮动块设有四个等高螺丝安装孔3012。等高螺丝的上端伸入所述等高螺丝安装孔，下端安装于第二随动块。

所述精定位装置还包括精定位座306，所述上限位件为倒置的L型块，通过所述L型块的下表面对所述浮动块进行上限位。本实施例中，较佳的是，所述L型块设有四个，分别位于所述浮动块的四个角上。

所述浮动块具有导向槽3011，所述精定位驱动单元的输出端能够伸入所述导向槽对所述浮动块进行水平面内的限位。

如图17和图18所示，所述导向槽为从上到下口径渐扩的扩口槽。

本实施例中，所述初定位驱动单元和所述精定位驱动单元皆为气缸。当然，并不限于此，也可以采用其它的驱动单元。

本实施例的工作原理和工作过程如下：

电机驱动齿轮旋转，通过齿轮和齿圈的啮合，齿圈旋转，齿圈旋转一圈的过程中，会有0.03-0.05mm的误差，因此在齿圈的旋转过程中，因为初定位驱动单元和初定位块是安装于机台的，位置精确，当第一随动块旋转至此处时，通过初定位驱动单元驱动初定位块的卡合凸起伸入或者是卡入第一随动块的卡合凹槽，强行将第一随动块周向拨动一定角度，此时进行的是初定位，一般初定位装置设有一组即可；

精定位装置一般是每一工位设置一组，第二随动块及其之上的浮动块和载具等随齿圈移动至机加工工位时，由于机台的上表面是平面，且齿圈、第二随动块和浮动块也都分别是等高件，因此，通过精定位驱动单元的输出端向上伸入浮动块的导向槽对浮动块进行水平面内的定位，同时倒置的L型块的下表面对浮动块进行上限位，由于导向槽为从上到下口径渐扩的扩口槽，所以在浮动块在水平面内，不管是径向还是周向有一点误差，且由于精定位驱动单元的作用力肯定会大于弹簧的作用力，精定位驱动单元的输出端都能伸入该导向槽进行水平面内的定位；

另外，在第二随动块及其之上的载具等在随齿圈随动时，浮动块在弹簧的作用力下，不会悬空，避免转动过程中晃动厉害等。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动化多工位旋转式机加工设备，其特征在于：所述机加工设备包括至少一旋转式加工平台(1)，每一所述旋转式加工平台皆包括机台(11)、旋转工作台(12)和能够驱动所述旋转工作台旋转的旋转驱动机构，所述机台设有多个成环形排布的机加工工位，所述机加工工位设有机加工装置(13)，放置待加工的工件的载具(14)固定于所述旋转工作台；

通过旋转驱动机构驱动所述旋转工作台旋转带动载具至对应机加工工位，通过机加工装置实现对工件的机械加工；

所述机加工设备还包括控制系统，所述机加工装置和所述旋转驱动机构均与所述控制系统电连接。

2.根据权利要求1所述的自动化多工位旋转式机加工设备，其特征在于：所述旋转驱动机构包括驱动电机和齿轮，所述旋转工作台为内周面具有多个齿的齿圈，通过电机的输出端驱动所述齿轮，并通过齿轮与齿圈的啮合带动所述齿圈转动。

3.根据权利要求1所述的自动化多工位旋转式机加工设备，其特征在于：所述机台和所述旋转工作台为大理石台。

4.根据权利要求1所述的自动化多工位旋转式机加工设备，其特征在于：所述旋转式加工平台设有两个，且通过机械手(16)将位于一所述旋转式加工平台的工件搬送至另一所述旋转式加工平台。

5.根据权利要求1所述的自动化多工位旋转式机加工设备，其特征在于：所述载具为真空吸附式载具，且所述载具处设有除尘器(141)。

6.根据权利要求1所述的自动化多工位旋转式机加工设备，其特征在于：所述机加工装置(13)包括机加工器(131)、能够驱动所述机加工器升降的升降驱动单元(132)、能够驱动所述机加工器径向移动的径向驱动单元(133)和能够驱动所述机加工器沿所述旋转工作台的切向平移的切向驱动单元(134)，机加工的刀具安装于机加工器的端部，所述升降驱动单元、所述径向驱动单元和所述切向驱动单元分别与所述控制系统电连接。

7.根据权利要求1所述的自动化多工位旋转式机加工设备，其特征在于：所述机加工设备还包括定位装置，所述定位装置包括初定位装置(20)和精定位装置(30)，所述精定位装置设于所述机加工工位处。

8.根据权利要求7所述的自动化多工位旋转式机加工设备，其特征在于：所述初定位装置包括安装于所述旋转工作台的第一随动块(201)、与所述第一随动块配合的初定位块(202)以及能够驱动所述初定位块靠近或远离所述第一随动块的初定位驱动单元(203)；

所述精定位装置包括浮动块(301)、浮动组件(302)、第二随动块(303)、上限位件(304)和能够驱动所述浮动块上下移动的精定位驱动单元(305)，所述第二随动块安装于所述旋转工作台，所述浮动块位于所述第二随动块的上方且二者直接通过浮动组件连接，所述载具安装于所述浮动块，通过所述上限位件实现对浮动块的上定位，并通过所述精定位驱动单元与浮动块的配合实现对浮动块在水平面内的定位。

9.根据权利要求6所述的自动化多工位旋转式机加工设备，其特征在于：所述机加工装置还包括第一安装座(1310)、第二安装座(1320)和第三安装座(1330)，所述第一安装座安装于所述机台，所述径向驱动单元安装于所述第一安装座，所述切向驱动单元安装于所述第二安装座，所述升降驱动单元安装于所述第三安装座；

所述第一安装座和所述第二安装座分别为一体浇铸件。

10.根据权利要求9所述的自动化多工位旋转式机加工设备，其特征在于：所述第二安装座的下表面安装有调整板(1380)，所述调整板和所述第一安装座之间通过直线导轨(13801)滑动连接，所述调整板的上、下表面为调平基准面，通过校准所述调整板的平面度实现对所述第二安装座的平面度的校准。

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