CN215747074U - 一种双工位切割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双工位切割机，该方案包括机架、设于该机架上的双工位工装、用于驱动该双工位工装旋转实现工位切换的第一伺服电机、与该双工位工装配合实现对工件切割加工的切割装置及用于驱动该切割装置沿X‑Y‑Z三轴运动的X‑Y‑Z轴驱动机构；所述双工位工装包括与所述第一伺服电机驱动连接的工装本体、旋转设于所述工装本体上的两个工装夹具以及驱动该工装夹具旋转实现工件切换的第二伺服电机，每个所述工装夹具上设有以工装夹具的中心为圆心均匀间隔设置的多个工件夹持位，本申请通过双工位工装，以及能够旋转的工装夹具，实现了同时夹持大量的工件，可持续不断地对工件进行加工，加工效果好，加工效率高。

Description

一种双工位切割机

技术领域

本实用新型涉及切割机技术领域，具体涉及一种双工位切割机。

背景技术

现今社会对设备的生产效率要求越来越高，目前的绝大多数切割机为了提高生成效率通常会增加切割工位，从而来提升切割效率，如中国专利CN205764451U公开了一种双工位管材激光切割机，其通过背靠背的两个加工装置与X-Y-Z三轴移动的切割头来实现双工位切割，虽然能够提升一定的切割效率，但是仍就需要在两个切割头之间来回移动，需要重复定位，导致加工效率无法得到显著提高，而且空间利用率低，对于切割头的移动行程要求大，不利于降低设备的整体体积。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种双工位切割机。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种双工位切割机包括机架、设于该机架上的双工位工装、用于驱动该双工位工装旋转实现工位切换的第一伺服电机、与该双工位工装配合实现对工件切割加工的切割装置及用于驱动该切割装置沿X-Y-Z三轴运动的X-Y-Z轴驱动机构；所述双工位工装包括与所述第一伺服电机驱动连接的工装本体、旋转设于所述工装本体上的两个工装夹具以及驱动该工装夹具旋转实现工件切换的第二伺服电机，每个所述工装夹具上设有以工装夹具的中心为圆心均匀间隔设置的多个工件夹持位。

工作原理及有益效果：1、与现有技术相比，本申请能够通过双工位工装的旋转实现工位切换，一个工位进行加工，另一个工位进行上料和下料操作，同时无需每次都让切割装置进行大幅度位移进行定位，也无需切割装置从一个工位移动到另一个工位，极大地提高了加工效率；

2、与现有技术相比，本申请的工装夹具可以同时夹持多个工件，一个工件加工完毕后，通过第二伺服电机驱动可旋转到下一个待加工工件，从而无需加工完一个工件后更换工位进行加工，可进一步地提高加工效率；

3、结合以上两点，配合双工位工装的工位自动切换功能，而且也不需要将双工位工装的两个工装夹具设置成背靠背的形式，使得切割装置不需要进行很大行程的位移，从而显著降低了X-Y-Z轴驱动机构的体积占用，也能够降低双工位工装的空间占用，空间利用率显著提高。

进一步地，所述X-Y-Z轴驱动机构包括与所述机架可拆卸连接的Y轴模组、与该Y轴模组的滑块可拆卸连接的X轴模组及与该X轴模组可拆卸连接的Z轴模组，所述切割装置设于该Z轴模组上。

采用上述结构能够为切割装置提供灵活地空间方向运动，实现任意图像切割，切割效果好。

进一步地，所述工装本体包括与所述第一伺服电机驱动连接的旋转支架、设于该旋转支架长度方向两端的转接板以及用于驱动该转接板单独旋转的第三伺服电机，所述转接板上设有用于安装所述工装夹具的夹具支架。

此设置，通过第三伺服电机驱动旋转板旋转，可以与X-Y-Z轴驱动机构配合实现更多角度的切割，从而实现效果更好的任意图像切割，切割效果进一步提升。

进一步地，所述夹具支架包括上支架和下支架，所述转接板上设有用于驱动所述上支架上下运动的竖直驱动件以及用于驱动所述下支架沿所述机架宽度方向来回移动的水平驱动件，所述第二伺服电机设于所述上支架或所述下支架上。

此设置，通过竖直驱动件可以实现对工件的夹紧操作，通过水平驱动件可以实现方便工件的上料和下料。

进一步地，所述工装夹具包括上夹具和下夹具，所述上夹具与所述上支架旋转连接，所述下夹具与所述下支架旋转连接，且所述上夹具与所述下夹具合并时能够夹紧所述工件。

此设置，当需要下料的时候，竖直驱动件驱动上支架上升，此时上夹具和下夹具分开，水平驱动件将下支架移向操作工人方向，方便操作工人将工件取下并放置上新的工件，或者方便机械手进行下料和上料操作，然后重新上料好的工件被水平驱动件驱动重新回到上夹具的下方，此时竖直驱动件驱动下支架向下运动，使得上夹具和下夹具合并对工件夹持，带另一个工位上的工件都加工好之后，第一伺服电机驱动双工位工装旋转实现工位切换，再次重复下料和上料操作，如此不断进行加工，可以显著提升加工效率。

进一步地，所述机架上设有排屑槽，该排屑槽设于所述工装夹具与所述切割装置对接时的下方。

此设置，通过排屑槽来收集切割加工时产生的碎屑等，可方便后续进行处理，避免机架上堆积较多的碎屑。

进一步地，所述第一伺服电机通过齿轮传动结构或链轮传动结构或带轮传动结构驱动所述工装本体旋转。

此设置，无论是哪种方式都能够方便地驱动工装本体旋转，优选采用机械传动效率高的齿轮传动结构，而且故障率较低，定位精度更高，更加适合本申请的方案。

进一步地，还包括抽尘装置，所述抽尘装置设于所述排屑槽的一侧。

采用抽尘装置可以更进一步地较少切割时产生的碎屑乱飞问题，从而显著提升了工厂的空气质量。

进一步地，所述抽尘装置包括抽尘杆、用于驱动该抽尘杆沿X-Y-Z三轴运动的第二X-Y-Z轴驱动机构。

此设置，本申请不是像现有一样一动不动的结构，而是可以使得抽尘装置能够随着切割装置进行运动，起到更佳的抽尘效果。

进一步地，所述第二X-Y-Z轴驱动机构包括Y轴调节模组、与该Y轴调节模组的滑块连接的X轴调节模组及与该X轴调节模组的滑块连接的Z轴调节模组。

此设置，与X-Y-Z轴驱动机构相同，第二X-Y-Z轴驱动机构同样能够驱动抽尘杆进行多维度的空间运动，与切割装置一样灵活，因此可以实现与切割装置一起动作，起到更好地抽尘效果。

附图说明

图1是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型的主视图；

图3是本实用新型的俯视图；

图4是本实用新型的侧视图。

图中，1、机架；2、双工位工装；3、第一伺服电机；4、切割装置；5、X-Y-Z轴驱动机构；6、齿轮传动结构；7、工件；8、抽尘装置；9、驱动气缸；10、操作工人；11、排屑槽；21、工装本体；22、工装夹具；23、第二伺服电机；211、旋转支架；212、转接板；213、第三伺服电机；214、夹具支架；2141、上支架；2142、下支架；2121、竖直驱动件；2122、水平驱动件；221、上夹具；222、下夹具；51、Y轴模组；52、X轴模组；53、Z轴模组；81、抽尘杆；82、第二X-Y-Z轴驱动机构；821、Y轴调节模组；822、X轴调节模组；823、Z轴调节模组。

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所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的披露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-4所示，本双工位切割机包括机架1、设于该机架1上的双工位工装2、用于驱动该双工位工装2旋转实现工位切换的第一伺服电机3、与该双工位工装2配合实现对工件7切割加工的切割装置4及用于驱动该切割装置4沿X-Y-Z三轴运动的X-Y-Z轴驱动机构5，其中第一伺服电机3通过齿轮传动结构6驱动双工位工装2旋转，切割装置4为本领域的现有技术，基本为切割刀和喷射冷却液的管组成。

具体地，双工位工装2包括与第一伺服电机3通过齿轮传动结构6连接的工装本体21、旋转设于工装本体21上的两个工装夹具22以及驱动该工装夹具22旋转实现工件7切换的第二伺服电机23，每个工装夹具22上设有以工装夹具22的中心为圆心均匀间隔设置的多个工件7夹持位，工装本体21包括与第一伺服电机3驱动连接的旋转支架211、设于该旋转支架211长度方向两端的转接板212以及用于驱动该转接板212单独旋转的第三伺服电机213，转接板212上设有用于安装工装夹具22的夹具支架214。

因此每当工装本体21旋转一次就是一个工位的切换，每次工位的位置都是确定的，不需要让切割装置4进行额外的定位，切割装置4只需要通过X-Y-Z轴驱动机构5移动到加工位置即可，切割完成后回到初始位置待命，等待工件7切换再进行加工，配合双工位工装2的工位自动切换功能，而且也不需要将双工位工装2的两个工装夹具22设置成背靠背的形式，使得切割装置4不需要进行很大行程的位移，从而显著降低了X-Y-Z轴驱动机构5的体积占用，也能够降低双工位工装2的空间占用，空间利用率显著提高。通过第三伺服电机213驱动旋转板旋转，可以与X-Y-Z轴驱动机构5配合实现更多角度的切割，从而实现效果更好的任意图像切割，切割效果进一步提升。

在本实施例中，为了方便工件7的上料和下料操作，夹具支架214包括上支架2141和下支架2142，转接板212上设有用于驱动上支架2141上下运动的竖直驱动件2121以及用于驱动下支架2142沿机架1宽度方向来回移动的水平驱动件2122，第二伺服电机23设于上支架2141或下支架2142上，工装夹具22包括上夹具221和下夹具222，上夹具221与上支架2141旋转连接，下夹具222与下支架2142旋转连接，且上夹具221与下夹具222合并时能够夹紧工件7。其中竖直驱动件2121和水平驱动件2122均为常见的气缸或电缸。

当需要下料的时候，竖直驱动件2121驱动上支架2141上升，此时上夹具221和下夹具222分开，水平驱动件2122将下支架2142移向操作工人10方向，方便操作工人10将工件7取下并放置上新的工件7，或者方便机械手进行下料和上料操作，然后重新上料好的工件7被水平驱动件2122驱动重新回到上夹具221的下方，此时竖直驱动件2121驱动下支架2142向下运动，使得上夹具221和下夹具222合并对工件7夹持，带另一个工位上的工件7都加工好之后，第一伺服电机3驱动双工位工装2旋转实现工位切换，再次重复下料和上料操作，如此不断进行加工，可以显著提升加工效率。

具体地，X-Y-Z轴驱动机构5包括与机架1可拆卸连接的Y轴模组51、与该Y轴模组51的滑块可拆卸连接的X轴模组52及与该X轴模组52可拆卸连接的Z轴模组53，切割装置4设于该Z轴模组53上。上述的各种模组之间的可拆卸连接可以是常见的通过螺丝固定或者通过螺丝固定，还可以其他形式，均为常见的安装方式，同时上述的各模组可以是常见的线性模组，或者是导轨加伺服驱动电机的形式，两者原理基本一致，都能够提供精确且灵活地空间运动，方便切割装置4进行加工，实现任意图像切割。

优选地，机架1上设有排屑槽11，该排屑槽11设于工装夹具22与切割装置4对接时的下方，还包括抽尘装置8，抽尘装置8设于排屑槽11的一侧，抽尘装置8包括抽尘杆81、用于驱动该抽尘杆81沿X-Y-Z三轴运动的第二X-Y-Z轴驱动机构82，通过排屑槽11来收集切割加工时产生的碎屑等，可方便后续进行处理，避免机架1上堆积较多的碎屑，采用抽尘装置8可以更进一步地较少切割时产生的碎屑乱飞问题，从而显著提升了工厂的空气质量。本申请不是像现有一样一动不动的结构，而是可以使得抽尘装置8能够随着切割装置4进行运动，起到更佳的抽尘效果。

在本实施例中，第二X-Y-Z轴驱动机构82的原理和X-Y-Z轴驱动机构5完全一致，第二X-Y-Z轴驱动机构82包括X轴调节模组822、与该X轴调节模组822的滑块连接的Z轴调节模组823及与该Z轴调节模组823的滑块连接的Y轴调节模组821，第二X-Y-Z轴驱动机构82同样能够驱动抽尘杆81进行多维度的空间运动，与切割装置4一样灵活，因此可以实现与切割装置4一起动作，起到更好地抽尘效果。

再来另一种实施例中，还可以在Z轴调节模组823与抽尘杆81之间设置一个驱动气缸9，通过该驱动气缸9来驱动抽尘杆81进行伸缩操作，可以使得抽尘杆81更加灵活。

与现有技术相比，本申请能够通过双工位工装2的旋转实现工位切换，一个工位进行加工，另一个工位进行上料和下料操作，同时无需每次都让切割装置4进行大幅度位移进行定位，也无需切割装置4从一个工位移动到另一个工位，极大地提高了加工效率，同时本申请的工装夹具22可以同时夹持多个工件7，一个工件7加工完毕后，通过第二伺服电机23驱动可旋转到下一个待加工工件7，从而无需加工完一个工件7后更换工位进行加工，可进一步地提高加工效率。

本实用新型未详述部分为现有技术，故本实用新型未对其进行详述。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

尽管本文较多地使用了机架1、双工位工装2、第一伺服电机3、切割装置4、X-Y-Z轴驱动机构5、齿轮传动结构6、工件7、抽尘装置8、驱动气缸9、操作工人10、排屑槽11、工装本体21、工装夹具22、第二伺服电机23、旋转支架211、转接板212、第三伺服电机213、夹具支架214、上支架2141、下支架2142、竖直驱动件2121、水平驱动件2122、上夹具221、下夹具222、Y轴模组51、X轴模组52、Z轴模组53、抽尘杆81、第二X-Y-Z轴驱动机构82、Y轴调节模组821、X轴调节模组822、Z轴调节模组823等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双工位切割机，其特征在于，包括机架、设于该机架上的双工位工装、用于驱动该双工位工装旋转实现工位切换的第一伺服电机、与该双工位工装配合实现对工件切割加工的切割装置及用于驱动该切割装置沿X-Y-Z三轴运动的X-Y-Z轴驱动机构；所述双工位工装包括与所述第一伺服电机驱动连接的工装本体、旋转设于所述工装本体上的两个工装夹具以及驱动该工装夹具旋转实现工件切换的第二伺服电机，每个所述工装夹具上设有以工装夹具的中心为圆心均匀间隔设置的多个工件夹持位。

2.根据权利要求1所述的一种双工位切割机，其特征在于，所述X-Y-Z轴驱动机构包括与所述机架可拆卸连接的Y轴模组、与该Y轴模组的滑块可拆卸连接的X轴模组及与该X轴模组可拆卸连接的Z轴模组，所述切割装置设于该Z轴模组上。

3.根据权利要求1所述的一种双工位切割机，其特征在于，所述工装本体包括与所述第一伺服电机驱动连接的旋转支架、设于该旋转支架长度方向两端的转接板以及用于驱动该转接板单独旋转的第三伺服电机，所述转接板上设有用于安装所述工装夹具的夹具支架。

4.根据权利要求3所述的一种双工位切割机，其特征在于，所述夹具支架包括上支架和下支架，所述转接板上设有用于驱动所述上支架上下运动的竖直驱动件以及用于驱动所述下支架沿所述机架宽度方向来回移动的水平驱动件，所述第二伺服电机设于所述上支架或所述下支架上。

5.根据权利要求4所述的一种双工位切割机，其特征在于，所述工装夹具包括上夹具和下夹具，所述上夹具与所述上支架旋转连接，所述下夹具与所述下支架旋转连接，且所述上夹具与所述下夹具合并时能够夹紧所述工件。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种双工位切割机，其特征在于，所述机架上设有排屑槽，该排屑槽设于所述工装夹具与所述切割装置对接时的下方。

7.根据权利要求1所述的一种双工位切割机，其特征在于，所述第一伺服电机通过齿轮传动结构或链轮传动结构或带轮传动结构驱动所述工装本体旋转。

8.根据权利要求6所述的一种双工位切割机，其特征在于，还包括抽尘装置，所述抽尘装置设于所述排屑槽的一侧。

9.根据权利要求8所述的一种双工位切割机，其特征在于，所述抽尘装置包括抽尘杆、用于驱动该抽尘杆沿X-Y-Z三轴运动的第二X-Y-Z轴驱动机构。

10.根据权利要求9所述的一种双工位切割机，其特征在于，所述第二X-Y-Z轴驱动机构包括Y轴调节模组、与该Y轴调节模组的滑块连接的X轴调节模组及与该X轴调节模组的滑块连接的Z轴调节模组。

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