CN214869147U - 一种高效的分步机加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高效的分步机加工设备。它包括有机架；传送平台；搬运机构，搬运机构包括：第一移动架和第二移动架；夹具，搬运机构可带动所有夹具同步运动；机加工组件；转移机构，可将传送平台上的半成品转移至定位机构或将定位机构上的半成品转移至传送平台上；半成品经过一次搬运后，其所在位置转移至下一个夹具的下方，搬运机构每循环一次动作，半成品向后移动一次。搬运机构每循环一次动作就能完成一个半成品的所有加工工序，且由于搬运机构的动作简单，搬运机构一次循环动作的耗时较短，有助于提高本实用新型整体的加工效率。

Description

一种高效的分步机加工设备

技术领域

本实用新型涉及一种机加工设备，尤其是涉及一种高效的分步机加工设备。

背景技术

在工业生产中，一些产品在整个机加工过程中需要经历多个机加工步骤，例如车铣、转孔、攻丝、抛光等工序，每一道工序都需要在特定的机加工设备上进行，因此该产品需要在不同的加工工位之间转移。产品的转移效率会直接影响整个产品的生产效率，相比人工转移产品，机械化转移设备具有效率高、成本低、出错率低的优点。因此开发一款可以整合多种机加工设备、实现半成品在不同加工设备之间高效转移的设备，对整个机加工行业具有积极的意义。

发明内容

本实用新型提供了一种高效的分步机加工设备；解决现有技术中存在半成品在不同机加工工位之间转移效率不高的问题。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种高效的分步机加工设备，包括有机架，其特征在于：还包括有：

传送平台，所述的传送平台为直线形且相对机架前后方向分布，用于承载半成品；

搬运机构，所述搬运机构包括：第一移动架，所述第一移动架可沿着传送平台的分布方向前后往复移动；第二移动架，所述第二移动架与第一移动架同步运动，同时所述第二移动架可相对第一移动架上下往复移动；机架上可设置气缸、丝杆机构、直线电机等，用于控制第一移动架移动，而第一移动架上也可以安装气缸等机构控制第二移动架上下移动；

夹具，所述夹具位于所述传送平台的上侧，所述夹具数量若干且沿着机架的前后方向等间距分布，相邻夹具之间的间距与第一移动架移动间距相同，所述搬运机构可带动所有夹具同步运动；

机加工组件，所述机加工组件至少设有两个且沿着半成品移动方向分布，所述机加工组件包括：定位机构，可夹持固定半成品；机加工设备，可对定位机构上的半成品进行机械加工，本实用新型上的机加工设备数量以及种类都可以自由调整；

转移机构，可将传送平台上的半成品转移至定位机构或将定位机构上的半成品转移至传送平台上，具体的可以是机械臂、往复运动的推进机构等；

所述搬运机构可带动所述夹具上下前后移动，所述夹具的动作模式依次为向下与半成品形成夹持固定、带动半成品向后移动、向上与半成品脱离、向前回归原位；按所述动作模式循环，所述夹具可带动传送平台上的半成品向后等距逐步移动；所述的四个循环动作，可以选取其中的任意一个动作作为起始动作，但动作的前后顺序不变；作为优选，选用夹具向前回归原位，保持与半成品非接触状态为循环中止动作，避免其他动作机构移动半成品时，与夹具发生碰撞。

当半成品完成一次移动后，所述转移机构可将半成品转移至所述定位机构内；当机加工设备完成加工后，所述转移机构可将半成品重新转移至所述传送平台的位置上，搬运机构开始下一次循环。

本实用新型可以采用人工或者自动化设备参与上料，需保证半成品进入传送平台上的位置位于最前侧的夹具下方，所述搬运机构上的第二移动架带动夹具同步向下运动直至与传送平台上的半成品夹持固定，所述第一移动架向后移动，带动第二移动架、夹具和半成品同步后移，然后所述第二移动架带动夹具同步向上运动直至与半成品脱离，最后所述第一移动架反向移动带动第二移动架、夹具回归初始位置准备下一次循环。第一移动架的移动距离与相邻夹具的间距相同，因此半成品经过一次搬运后，其所在位置转移至下一个夹具的下方，搬运机构每循环一次动作，半成品向后移动一次。

搬运机构每循环一次动作就能完成一个半成品的所有加工工序，且由于搬运机构的动作简单，搬运机构一次循环动作的耗时较短，有助于提高本实用新型整体的加工效率。

进一步的，所述搬运机构上设有可驱动夹具沿竖直轴向转动设置的转动机构，用于应对不同机加工组件的加工角度不同的情形，就需要夹具转动锁体的摆放角度以应对不同的加工角度。该转动机构可以是伺服电机、旋转气缸等现有可转动机构。

进一步的，每个转移机构都对应有一个夹具，相邻转移机构之间还设有至少一个夹具，相邻机加工组件之间至多只需要一个转动机构。转移机构之间的间距由机加工组件的间距决定，有些机加工组件中的机加工设备体积较大，因此转移机构之间的间距较大，而相邻转移机构之间夹具越多，搬运机构所需的单次搬运距离越短，对第一移动架的行程要求也就越短。当两相邻机加工组件的加工角度不同时，只需要设置单个转动机构就能完成所有流经该区间的半成品的换向作业；当两相邻机加工组件的加工角度相同时，就不需要设置转动机构。当半成品换向导致原先的夹具不在适配时，那么之后的夹具需要重新设计外形，使之与换向后的半成品匹配。

进一步的，所述转移机构包括：滑块、滑槽和推进机构，推进机构可选用气缸、直线电机等现有推进装置，所述推进机构可带动滑块沿着滑槽往复滑动，滑块上设有第一挡块和第二挡块，所述第一挡块和第二挡块分别可与半成品的左右端形成限位，所述滑块沿着滑槽往复移动可带动其上的半成品在传送平台和定位机构之间转移。该转移机构相比机械手具有成本低、动作简单、效率高等优点，适用于对精度要求不高的应用场所。

进一步的，所述滑块的两侧凸设有承重块，所述的承重块与传送平台上表面贴合，所述的滑块底面与滑槽为间隔设置。这样滑块受到的任何竖直方向上的压力都由承重块承担，避免滑块底面与滑槽直接接触，避免滑槽长时间受压导致变形。

进一步的，定位机构包括：可左右限位的第一限位组件、可前后限位的第二限位组件和可上下限位的第三限位组件；

所述第一限位组件包括：第一固定块和所述滑块上的第一挡块，所述滑块沿着滑槽向定位机构一侧移动，所述的第一挡块可将滑块上的半成品与第一固定块抵合，使半成品的左右侧形成限位固定；

所述第二限位组件包括：第二固定块和可前后滑动的第二压块，所述第二固定块和第二压块位于半成品的前后侧，所述的第二压块可将滑块上的半成品与第二固定块抵合，使半成品的前后侧形成限位固定；

所述第三限位组件包括：可上下滑动的第三压块和所述的滑块，所述第三压块可从半成品的上侧下压，使半成品的上下侧形成限位固定。

半成品被三个限位组件从三个方向上被夹紧，定位牢固，有利于提高机加工的精度。

进一步的，夹具上设有两片前后间隔分布的夹片，夹片之间的间距为由上至下逐渐增大设置。两夹片呈外八字，有助于与半成品上下配合，同时还能对半成品重新定位。

进一步的，本实用新型还包括有上料机构和送料机构，上料机构可选用振动盘，所述送料机构包括左右分布的送料通道和推进块，送料通道与传送平台连通，所述上料机构可将半成品输送至送料通道上，所述推进块可将送料通道上的半成品推到传送平台上，且位于第一个夹具的下方。推进块一般由气缸控制前后移动，当所述搬运机构动作循环中止时，推进块开始动作，将新的半成品送入传送平台。

进一步的，机加工设备配有双轴移动平台，所述双轴移动平台可带动机加工设备前后左右移动，比如控制转孔设备进给、控制车铣设备车削进给等。

进一步的，机加工组件分为第一机加工组件、第二机加工组件、第三机加工组件和第四机加工组件，所述第四机加工组件设有N套且前后并排分布，N≥2，所述第四机加工组件与所述传送平台之间的转移机构的动作频率为其他转移机构动作频率的N分之一。其他转移机构都是在搬运机构每完成一次循环后，就进行一次往复运动，而第四机加工组件处的转移机构是搬运机构每完成两次循环后进行一次往复运动。因此半成品在第四机加工组件的加工时长为其他位置的两倍，满足部分特殊的机加工时间要求，同时避免该长耗时工序拉长整体的生产效率。

实际生产中搬运机构以固定的频率循环动作，两个相邻循环动作之间的间隔时间留给机加工组件和转移机构动作，搬运机构的循环间隔时间直接影响该设备的生产速率，间隔时间越短，生产效率越高。由于传送平台上的半成品都是同步移动的，且转移机构的动作时间可以调整一致，所以间隔时间的最小值由耗时最长的机加工组件决定。当各个某一个机加工组件的耗时过长，达到几倍于其他机加工组件的耗时，此时就可以采用上述方案，通过增加该长耗时机加工组件的数量，以降低单位半成品的加工耗时。

因此，本实用新型相比现有技术具有以下特点：1.搬运机构以固定频率进行循环动作，每次动作其上的夹具便可以带动半成品向后移动一步，两个相邻循环动作之间的间隔时间留给机加工组件和转移机构动作，本实用新型的各部分的机械动作简单，有利于缩减半成品在转移过程中花费的时间，提高生产效率；2.搬运机构上设有可驱动夹具沿竖直轴向转动设置的转动机构，适用于半成品在不同机加工工位上需要调整角度的情况；3.本实用新型上的机加工设备数量以及种类都可以自由调整，通用性强

附图说明

附图1是本实用新型的一种结构示意图；

附图2是本实用新型的俯视图；

附图3是传送平台、转移机构和定位机构的装配关系图；

附图4是附图3的A部放大图；

附图5是本实用新型除去机架和机加工组件后的一种结构示意图；

附图6是定位机构的结构示意图；

附图7是转移机构的剖面图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1：见图、图2和图5，一种高效的分步机加工设备，用于加工方形的锁体，该锁体的加工工艺为:锁体的三面需要转孔，同时一面上的转孔还需要攻丝，攻丝所需要的加工时长为转孔的两倍左右;该设备包括有机架100，还包括有：

传送平台200，所述的传送平台200为直线形且相对机架100前后方向分布，用于承载锁体；

搬运机构300，所述搬运机构300包括：第一移动架310，所述第一移动架310可沿着传送平台的分布方向前后往复移动；第二移动架320，所述第二移动架320与第一移动架310同步运动，同时所述第二移动架320可相对第一移动架310上下往复移动；

夹具400，所述夹具400位于所述传送平台200的上侧，所述夹具400数量若干且沿着机架100的前后方向等间距分布，相邻夹具400之间的间距与第一移动架310移动间距相同，所述搬运机构300可带动所有夹具400同步运动；

机加工组件500，所述机加工组件500设有四个且沿着锁体移动方向分布，分别是第一机加工组件501、第二机加工组件502、第三机加工组件503和第四机加工组件504，所述机加工组件500包括：定位机构510，可夹持固定锁体；机加工设备520，可对定位机构510上的锁体进行机械加工，其中前三个机加工组件对应机加工设备520是转孔设备，第四机加工组件对应机加工设备520是攻丝设备；

见图3，转移机构600，可将传送平台200上的锁体转移至定位机构510或将定位机构510上的锁体转移至传送平台200上；

所述的机架100上设有前后分布的第一滑轨110，第一移动架310滑动安装在第一滑轨110上，同时机架100上还设有丝杆机构120，用于控制第一移动架310往复运动；所述的第一移动架310上设有竖直分布的第二滑轨311，第二移动架320滑动装配在所述的第二滑轨311上，同时第一移动架310上还设有第一气缸312，用于控制第二移动架320上下移动；

所述搬运机构可带动所述夹具上下前后移动，所述夹具的动作模式依次为向下与锁体形成夹持固定、带动锁体向后移动、向上与锁体脱离、向前回归原位；按所述动作模式循环，所述夹具可带动传送平台上的锁体向后等距逐步移动；所述的四个循环动作，可以选取其中的任意一个动作作为起始动作，但动作的前后顺序不变；作为优选，选用夹具向前回归原位，保持与锁体非接触状态为循环中止动作，避免其他动作机构移动锁体时，与夹具发生碰撞。

当锁体完成一次移动后，所述转移机构可将锁体转移至所述定位机构内；当机加工设备完成加工后，所述转移机构可将锁体重新转移至所述传送平台的位置上，搬运机构开始下一次循环。

搬运机构每循环一次动作就能完成一个锁体的所有加工工序，且由于搬运机构的动作简单，搬运机构一次循环动作的耗时较短，有助于提高本实用新型整体的加工效率。

见图1，第二移动架320上设有三个可驱动夹具400沿竖直轴向转动设置的转动机构321，用于应对不同机加工组件的加工角度不同的情形，就需要夹具转动锁体的摆放角度以应对不同的加工角度。该转动机构为旋转气缸，相比其他转动机构，旋转气缸具有结构简单、动作精确的特别。

见图1，夹具400上设有两片前后间隔分布的夹片410，夹片410之间的间距为由上至下逐渐增大设置，呈外八字分布。

见图1，每个转移机构600都对应有一个夹具400，相邻转移机构600之间还设有至少一个夹具400，相邻机加工组件之间设有一个转动机构321。当锁体每次换向后，锁体的前后侧间距就会变化，因此每个转动机构后续的夹具尺寸都需要重新与锁体适配。

见图4，转移机构600包括：滑块610、滑槽620和推进机构630，推进机构630选用气缸，所述推进机构600可带动滑块610沿着滑槽620往复滑动，滑块610上设有第一挡块611和第二挡块612，所述第一挡块611和第二挡块612分别可与锁体的左右端形成限位，所述滑块沿着滑槽往复移动可带动其上的锁体在传送平台和定位机构之间转移。该转移机构相比机械手具有成本低、动作简单、效率高等优点，适用于对精度要求不高的应用场所。

见图7，滑块610的两侧凸设有承重块613，所述的承重块613与传送平台200上表面贴合，所述的滑块610底面与滑槽620为间隔设置。这样滑块受到的任何竖直方向上的压力都由承重块承担，避免滑块底面与滑槽直接接触，避免滑槽长时间受压导致变形。

见图4和图6，定位机构510包括：可左右限位的第一限位组件511、可前后限位的第二限位组件512和可上下限位的第三限位组件513；

所述第一限位组件511包括：第一固定块514和所述滑块610上的第一挡块611，所述滑块沿着滑槽向定位机构一侧移动，所述的第一挡块可将滑块上的锁体与第一固定块抵合，使锁体的左右侧形成限位固定；

所述第二限位组件512包括：第二固定块515和可前后滑动的第二压块516，所述第二固定块和第二压块位于锁体的前后侧，所述的第二压块可将滑块上的锁体与第二固定块抵合，使锁体的前后侧形成限位固定；

所述第三限位组件513包括：可上下滑动的第三压块517和所述的滑块610，所述第三压块可从锁体的上侧下压，使锁体的上下侧形成限位固定。

锁体被三个限位组件从三个方向上被夹紧，定位牢固，有利于提高机加工的精度。

见图2，本实用新型还包括有上料机构700和送料机构800，上料机构选用振动盘，所述送料机构800包括左右分布的送料通道810和推进块820，送料通道与传送平台连通，所述上料机构700可将锁体输送至送料通道810上，所述推进块可将送料通道上的锁体推到传送平台上，且位于第一个夹具的下方。推进块由气缸控制前后移动，当所述搬运机构动作循环中止时，推进块开始动作，将新的锁体送入传送平台。

见图2，机加工设备520配有双轴移动平台521，所述双轴移动平台521可带动机加工设备前后左右移动。

见图2，第四机加工组件504设有两套且前后并排分布，所述第四机加工组件504与所述传送平台200之间的转移机构的动作频率为其他转移机构动作频率的二分之一。其他转移机构都是在搬运机构每完成一次循环后，就进行一次往复运动，而第四机加工组件处的转移机构是搬运机构每完成两次循环后进行一次往复运动。采用该方案，通过增加该长耗时机加工组件的数量，以降低单位锁体的加工耗时。

本实用新型可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本实用新型的范围。所有这样的对所述领域技术人员显而易见的修改将包括在本权利要求的范围之内。

Claims (10)

1.一种高效的分步机加工设备，包括有机架，其特征在于：还包括有：

传送平台，所述的传送平台为直线形且相对机架前后方向分布，用于承载半成品；

搬运机构，所述搬运机构包括：第一移动架，所述第一移动架可沿着传送平台的分布方向前后往复移动；第二移动架，所述第二移动架与第一移动架同步运动，同时所述第二移动架可相对第一移动架上下往复移动；

夹具，所述夹具位于所述传送平台的上侧，所述夹具数量若干且沿着机架的前后方向等间距分布，相邻夹具之间的间距与第一移动架移动间距相同，所述搬运机构可带动所有夹具同步运动；

机加工组件，所述机加工组件至少设有两个且沿着半成品移动方向分布，所述机加工组件包括：定位机构，可夹持固定半成品；机加工设备，可对定位机构上的半成品进行机械加工；

转移机构，可将传送平台上的半成品转移至定位机构或将定位机构上的半成品转移至传送平台上；

所述搬运机构可带动所述夹具上下前后移动，所述夹具的动作模式依次为向下与半成品形成夹持固定、带动半成品向后移动、向上与半成品脱离、向前回归原位；按所述动作模式循环，所述夹具可带动传送平台上的半成品向后等距逐步移动；

当半成品完成一次移动后，所述转移机构可将半成品转移至所述定位机构内；当机加工设备完成加工后，所述转移机构可将半成品重新转移至所述传送平台的位置上，搬运机构开始下一次循环。

2.根据权利要求1所述的高效的分步机加工设备，其特征在于：所述搬运机构上设有可驱动夹具沿竖直轴向转动设置的转动机构。

3.根据权利要求2所述的高效的分步机加工设备，其特征在于：每个转移机构都对应有一个夹具，相邻转移机构之间还设有至少一个夹具，相邻机加工组件之间至多只需要一个转动机构。

4.根据权利要求3所述的高效的分步机加工设备，其特征在于：所述转移机构包括：滑块、滑槽和推进机构，所述推进机构可带动滑块沿着滑槽往复滑动，滑块上设有第一挡块和第二挡块，所述第一挡块和第二挡块分别可与半成品的左右端形成限位，所述滑块沿着滑槽往复移动可带动其上的半成品在传送平台和定位机构之间转移。

5.根据权利要求4所述的高效的分步机加工设备，其特征在于：所述滑块的两侧凸设有承重块，所述的承重块与传送平台上表面贴合，所述的滑块底面与滑槽为间隔设置。

6.根据权利要求5所述的高效的分步机加工设备，其特征在于：定位机构包括：可左右限位的第一限位组件、可前后限位的第二限位组件和可上下限位的第三限位组件；

所述第一限位组件包括：第一固定块和所述滑块上的第一挡块，所述滑块沿着滑槽向定位机构一侧移动，所述的第一挡块可将滑块上的半成品与第一固定块抵合，使半成品的左右侧形成限位固定；

所述第二限位组件包括：第二固定块和可前后滑动的第二压块，所述第二固定块和第二压块位于半成品的前后侧，所述的第二压块可将滑块上的半成品与第二固定块抵合，使半成品的前后侧形成限位固定；

所述第三限位组件包括：可上下滑动的第三压块和所述的滑块，所述第三压块可从半成品的上侧下压，使半成品的上下侧形成限位固定。

7.根据权利要求3所述的高效的分步机加工设备，其特征在于：夹具上设有两片前后间隔分布的夹片，夹片之间的间距为由上至下逐渐增大设置。

8.根据权利要求6所述的高效的分步机加工设备，其特征在于：还包括有上料机构和送料机构，所述送料机构包括左右分布的送料通道和推进块，所述上料机构可将半成品输送至送料通道上，所述推进块可将送料通道上的半成品推到传送平台上，且位于第一个夹具的下方。

9.根据权利要求8所述的高效的分步机加工设备，其特征在于：机加工设备配有双轴移动平台，所述双轴移动平台可带动机加工设备前后左右移动。

10.根据权利要求9所述的高效的分步机加工设备，其特征在于：机加工组件分为第一机加工组件、第二机加工组件、第三机加工组件和第四机加工组件，所述第四机加工组件设有N套且前后并排分布，N≥2，所述第四机加工组件与所述传送平台之间的转移机构的动作频率为其他转移机构动作频率的N分之一。

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