CN219945360U - 一种用于五轴锯铣一体全自动cnc系统的加工平台 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于五轴锯铣一体全自动CNC系统的加工平台，通过设置在底座上的夹具组件和驱动机构配合对型材进行固定，其利用第一动力件和第二动力件分别驱动第一夹具和第二夹具相对靠近或远离，以使夹具组件对型材的固定位置相对靠近加工位置，避免了加工位置距固定位置太远而导致型材晃动或弯折。

Description

一种用于五轴锯铣一体全自动CNC系统的加工平台

技术领域

本实用新型涉及一种用于五轴锯铣一体全自动CNC系统的加工平台，属于锯铣设备技术领域。

背景技术

型材是铁或钢以及具有一定强度和韧性的材料(如塑料、铝、玻璃纤维等)通过轧制，挤出，铸造等工艺制成的具有一定几何形状的物体，在型材需求量日益增加的情况下，型材加工的高效性也就显得尤为重要。

目前市场上，使用的CNC设备只具备单一的加工性能，而毛坯下料部分则需要提前去原材料厂准备(尤其较长的铝型材或者铸铝)，给工序流转作业带来很多的局限性，严重限制了整体的工作效率，此外，现有的加工平台相对固定，亦或只能定向移动，因此对长条形型材加工时，加工平台对型材的固定位置是固定的，在加工过程中型材容易晃动和弯折。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于五轴锯铣一体全自动CNC系统的加工平台，其可根据加工需求调整对型材的固定位置，避免加工位置距固定位置太远，导致型材晃动或弯折。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于五轴锯铣一体全自动CNC系统的加工平台，所述CNC系统包括相邻设置的上料装置、加工平台和加工装置，所述加工平台包括：

底座；

夹具组件，滑动设置在所述底座上，所述夹具组件包括相对设置在所述底座上的第一夹具和第二夹具；及

驱动机构，设置在所述底座上，包括分别驱动所述第一夹具和第二夹具相对靠近或远离的第一动力件和第二动力件。

进一步地，所述夹具组件通过线轨与所述底座滑动连接，所述线轨设置有两组，且两组所述线轨间隔设置。

进一步地，所述驱动机构设置在两组所述线轨之间。

进一步地，所述第一动力件和第二动力件均为驱动电机，且分别通过丝杆与所述第一夹具和第二夹具连接。

进一步地，所述第一夹具和第二夹具均为四轴夹具。

进一步地，所述第一夹具和第二夹具上相对设置有用于支撑型材的支撑夹板，两个所述支撑夹板相向延伸布置。

进一步地，所述加工平台还包括设置在所述底座上的伸缩防护罩，所述伸缩防护罩罩盖在所述线轨和所述驱动机构上方。

进一步地，所述伸缩防护罩设置有三组，分别位于所述第一夹具与所述底座的端部之间、所述第一夹具和第二夹具之间及所述第二夹具与所述底座的端部之间。

进一步地，所述加工平台还包括设置在所述底座上的螺排排屑机构，所述螺排排屑机构设置有两组，且沿所述线轨轴线方向布置在所述伸缩防护罩的两侧。

进一步地，所述伸缩防护罩的拱形结构，且中间向所述螺排排屑机构方向逐渐降低。

本实用新型的有益效果在于：本申请通过设置在底座上的夹具组件和驱动机构配合对型材进行固定，其利用第一动力件和第二动力件分别驱动第一夹具和第二夹具相对靠近或远离，以使夹具组件对型材的固定位置相对靠近加工位置，避免了加工位置距固定位置太远而导致型材晃动或弯折。

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为一种五轴锯铣一体全自动CNC系统的结构示意图。

图2为本申请一较佳实施实例所示的加工平台的轴侧结构示意图。

图3为图1中的锯刀换刀库的结构放大示意图。

图4为图1中的上料装置的结构示意图。

图5为图1中的料仓机构的结构示意图。

图6为图5中的A部放大结构示意图。

图7为图1中的顶升结构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

为更好的说明本申请一较佳实施实例所示的一种用于五轴锯铣一体全自动CNC系统的加工平台，请参照图1至图3，先具体说明一下一种五轴锯铣一体全自动CNC系统(下称“CNC系统”)，该CNC系统包括上料装置、加工平台2和加工装置1。

上料装置包括料仓机构3和设置在料仓机构3一侧的送料机构4，料仓机构3用于存储型材5并将型材5逐个输送至送料机构4处。

加工平台2包括靠近设置在送料机构4的一端的底座和相对设置在底座上的夹具组件，夹具组件包括相对设置的第一夹具21和第二夹具22，第一夹具21和第二夹具22分别在动力件的作用下沿X轴方向相对靠近或远离。

加工装置1包括支撑架11、设置在支撑架11上的摆动工作头12及设置在支撑架11上自动换刀库，自动换刀库包括设置在支撑架11上且位于摆动工作头12左右两侧的铣刀换刀库13和锯刀换刀库14，摆动工作头12可进行左右摆动以对型材5进行加工或更换刀具。

摆动工作头12与支撑架11之间形成有滑动结构，滑动结构带动摆动工作头12分别沿Z轴方向和Y轴方向移动。

其中，送料机构4将型材5输送至加工平台2处，第一夹具21和第二夹具22相对移动，以配合送料机构4对型材5进行固定支撑，摆动工作头12对型材5进行加工。

滑动结构包括沿Z轴方向设置在支撑架11的第一滑动组件和沿Y轴方向设置在第一滑动组件内的第二滑动组件17，摆动工作头12设置在第二滑动组件17上，摆动工作头12可沿Y轴方向和Z轴方向移动以对加工平台2上的型材5进行加工，且可朝向铣刀换刀库13和锯刀换刀库14方向摆动以更换刀具或对型材5进行加工。

第一滑移组件包括与支撑架11滑动配合的滑动支架15及驱动滑动支架15的第一驱动件16，第一驱动件16设置有两组，两组第一驱动件16分别通过丝杆与滑动支架15连接。

滑动支架15沿水平方向贯穿支撑架11，且通过四组线轨与支撑架11滑动连接。具体的，四组线轨中两个为一组，其中一组设置在支撑架11的前方，另一组设置在在支撑架11的后方，且每组线轨都连接在滑动支架15的左右两侧。

摆动工作头12贯穿滑动支架15，第二滑动组件17包括滑动连接摆动工作头12与滑动支架15之间的四组导轨及驱动摆动工作头12沿导轨方向移动的第二驱动件。具体的，摆动工作头12贯穿在滑动支架15内的部分为长方体，四组导轨靠近长方体的四个棱线设置。

摆动工作头12可朝向铣刀换刀库13和锯刀换刀库14方向各摆动120°。摆动接头为现有技术，在此不做赘述。

锯刀换刀库14包括安装在加工装置1上的换刀架141、安装在换刀架141上的滑移组件142及设置在滑移组件142上的换刀座。

换刀座包括滑动连接在滑移组件142上的用于夹持锯刀145的锯刀座144及安装在滑移组件142上且位于锯刀座144一侧的顶刀气缸143，顶刀气缸143锯刀座144以使锯刀145安装在摆动工作头12上。

其中，滑移组件142带动换刀座带动换刀座朝向摆动工作头12方向移动，顶刀气缸143顶推锯刀座144以将锯刀145安装至摆动工作头12上。

滑移组件142包括滑移支座1421、连接滑移支座1421与换刀架141的滑轨1422及驱动滑移支座1421移动的驱动件。

在本实施例中，驱动件包括驱动电机1423和齿条1424，齿条1424安装在换刀架141上，驱动电机1423安装在滑移支座1421上，驱动电机的输出端设置有与齿条1424啮合的齿轮。

当然的，在其他实施例中，驱动件也可以为气缸，气缸设置在换刀架141上，气缸的输出轴与滑移支座1421连接。通过气缸伸缩推动滑移支座1421移动，从而带动换刀座移动。

锯刀座144上设置有用于插接锯刀145的刀套1441，刀套1441水平设置，顶刀气缸143与刀套1441轴线共线，且顶刀气缸143的输出轴可伸入刀套1441内以顶推锯刀145。具体的，在进行换刀时，摆动工作头12转动90°，与刀套1441的轴线共线，通过驱动电机带动滑移组件142朝向摆动工作头12方向移动，以使锯刀145分别连接摆动工作头12和刀套1441，从而进行上刀或卸刀操作。

为了方便更换锯刀145，刀套1441内形成有用于夹持或松开锯刀145的弹性夹持结构(未图示)，顶刀气缸143顶推弹性夹持结构，弹性夹持结构松开锯刀145。具体的，弹性夹持结构可以为设置在刀套1441内壁的夹爪结构和连接夹爪结构与刀套1441内壁的弹性件，常态下，弹性夹持结构为夹紧状态，锯刀145插接在刀套1441内时，弹性夹持结构张开并夹持在锯刀145，通过弹性夹持结构使刀套1441与锯刀145加持配合，配合卸刀，以防止锯刀145掉落。当需要上刀时，可通过顶刀气缸143顶推弹性夹持结构以使弹性夹持结构张开并松开锯刀145，以将锯刀145从刀套1441内顶出至摆动工作头12上，以使锯刀145与刀套1441与分离，实现上刀。当然的，弹性夹持结构也可以为其他夹持结构，只要能实现上述效果即可，在此不做具体限定。

刀套1441与锯刀145之间形成有夹持定位结构(未图示)，夹持定位结构包括卡持配合弹性卡持件和卡持槽，弹性卡持件和卡持槽之一设置在锯刀145上，另一设置在刀套1441内。

在本实施例中，弹性卡持件设置在刀套1441内，卡持槽设置在锯刀145上。具体的，弹性卡持件为定位珠，卡持槽为与定位珠形状适配的圆弧槽。

锯刀145包括刀柄和安装在刀柄上的锯片1451，刀柄一端设置有与摆动工作头12连接的第一连接头1452，另一端设置有与刀套1441连接的第二连接头1453，锯片1451靠近第二连接头1453设置。

请参照图1至图2，本申请一较佳实施实例所示的一种用于五轴锯铣一体全自动CNC系统的加工平台，该加工平台2包括底座、夹具组件及驱动机构。夹具组件滑动设置在底座上，夹具组件包括相对设置在底座上的第一夹具21和第二夹具22。

驱动机构设置在底座上，驱动机构包括分别驱动第一夹具21和第二夹具22相对靠近或远离的第一动力件23和第二动力件24。

为了保证夹具移动平稳，夹具组件通过线轨25与底座滑动连接，线轨25设置有两组，且两组线轨25间隔设置，驱动机构设置在两组线轨25之间。

第一动力件23和第二动力件24均为驱动电机，且分别通过丝杆与第一夹具21和第二夹具22连接。具体的，驱动电机采用伺服电机，丝杆采用P级高精度丝杠，进一步提高夹具移动的精度和平稳性。

为了方便应对不同型材5，第一夹具21和第二夹具22均为四轴夹具。四轴夹具为现有技术，在此不做赘述。

为了使夹具对型材5的固定位置尽量靠近摆动工作头12的加工位置，同时避免第一夹具21和第二夹具22不会影响摆动工作头12的加工作业，第一夹具21和第二夹具22上相对设置有用于支撑型材5的支撑夹板，两个支撑夹板相向延伸布置。两个支撑夹板使第一夹具21和第二夹具22对型材5的固定位置相对远离夹具本体，同时避免摆动工作头12进行加工作业时受到夹具本体的影响。

为了防止加工废屑损坏线轨和驱动机构，加工平台2还包括设置在底座上的伸缩防护罩26，伸缩防护罩26罩盖在线轨和驱动机构上方。

伸缩防护罩26设置有三组，分别位于第一夹具21与底座的端部之间、第一夹具21和第二夹具22之间及第二夹具22与底座的端部之间。具体的，三组伸缩防护罩26可随第一夹具21和第二夹具22相对移动而伸长或压缩，以保证线轨和驱动机构持续被伸缩防护罩26罩盖。

为了方便排屑，加工平台2还包括设置在底座上的螺排排屑机构27，螺排排屑机构27设置有两组，且沿线轨轴线方向布置在伸缩防护罩26的两侧。螺排排屑机构27为现有技术，在此不做赘述。

伸缩防护罩26的拱形结构，且中间向螺排排屑机构27方向逐渐降低。具体的，拱顶到两侧为斜面，加工废屑落在伸缩防护罩26上，分别滑动至两组螺排排屑机构27方向。

请参照图4至图6，上料装置包括料仓机构3和送料机构4，料仓机构3包括料仓架体31、设置在料仓架体31上的用于存储型材5的仓体组件32和设置在料仓架体31上的第一送料组件33，仓体组件32呈倾斜设置且型材5可沿斜面逐个滑落至第一送料组件33上。

送料机构4，包括送料架体41、设置送料架体41上的第二送料组件42和设置在送料架体41内的顶升结构43，第二送料组件42可在送料架体41上移动，顶升结构43设置在第二送料组件42的移动轨迹上，且沿高度方向上伸出送料架体41或缩回送料架体41内。

其中，在动力件的作用下第一送料组件33带动型材5移动至送料机构4上，且位于第二送料组件42的移动轨迹上，顶升结构43升起以将型材5从第一送料组件33上顶起并固定，第二送料组件42朝向型材5移动并夹紧型材5，以带动型材5移动。

料仓机构3包括料仓架体31、仓体组件32及第一送料组件33，仓体组件32包括倾斜设置在料仓架体31上用于存放型材5的储料架321及设置在储料架321底端的用于逐个分离型材5的压紧件322和挡持件323，挡持件323沿高度方向或大致沿高度方向移动以使储料架321的底端封闭或打开，以使第一靠近储料架321的底端的型材5滑出储料架321或挡持在储料架321内，压紧件322用于压紧或松开第二靠近储料架321的底端的型材5，以使型材5逐个滑出储料架321。具体的，料仓架体31间隔设置有三组，仓体组件32的两端分别设置在两端的料仓架体31上，料仓架体31的数量和料仓架体31的间距可根据型材5长度调整，在此不做限定。

第一送料组件33，包括设置在料仓架体31上的送料件及驱动送料件水平移动的驱动件332，送料件位于仓体组件32的下方以接住仓体组件32内滑出的型材5。具体的，第一送料组件33设置有三组，分别设置在三组料仓架体31上，为了方便同时对三组第一送料组件33进行控制，驱动件332设置在中间的料仓架体31上，通过传动杆333将驱动力同时传递给三组第一送料组件33上，以驱动三组第一送料组件33同步将型材5输送至料机构处。

为了方便型材5在储料架321内滑动，仓体组件32还包括设置在储料架321底部的第一滑轮组3214和设置在储料架321的两侧的第二滑轮组3213，第一滑轮组3214与型材5底部滑动配合，两个第二滑轮组3213与型材5的两端滑动配合。

储料架321的一端与料仓架体31铰接，另一端铰接有顶撑件，且顶撑件与料仓架体31可拆卸连接，储料架321、顶撑件与料仓架体31形成三角形结构，通过调整顶撑件与料仓架体31的相对位置以调整储料架321的倾斜度。

储料架321包括储料架本体3211和设置在储料架本体3211上的盖压支架3212，盖压支架3212可相对靠近或远离储料架本体3211，以使盖压支架3212盖压在型材5的上表面。

盖压支架3212上设置有插杆，储料架本体3211上设置有插孔，插杆插接在插孔内。

送料件为与料仓架体31滑动连接的送料板331，送料板331上设置有齿条，齿条与驱动件的输出轴啮合连接。具体的，传动杆333分别与齿条和驱动件332啮合传动。

为了便于接住储料架321滑落的型材5，送料板331的端部形成有用于承载型材5的凹型槽。

为了便于接住储料架321滑落的不同尺寸的型材5，凹型槽由两个可拆卸安装在送料板331上的挡块3311与送料板331围设形成。通过调整两个挡块3311之间相对位置以适配不同尺寸的型材5。

为了防止送料板331移动超程损坏设备或型材5，送料板331的两端设置有行程开关334，行程开关334与驱动件332电连接。

料仓机构3还包括设置在料仓架体31上用于检测型材5的检测件324，检测件324靠近挡持件323设置，且与凹型槽相对设置在料仓架体31的两侧，检测件324与驱动件332电连接。检测件324可以为红外传感器等检测器材，其只要能实现是否有型材5落至凹型槽内即可，在此不做限定。

送料机构4包括送料架体41、第二送料组件42和顶升结构43。第二送料组件42包括设置在送料架体41上的平移结构及设置在平移结构上的送料夹具421。

顶升结构43沿第二送料件的移动轨迹方向间隔设置在送料架体41内，且可沿高度方向伸出或缩回送料架体41，顶升结构43上设置有用于夹持型材5的夹持件433；

其中，顶升结构43顶起并夹持料仓机构3上的型材5，在动力件424的作用下平移结构带动送料夹具421沿靠近型材5的方向移动，送料夹具421夹持在型材5的端部，并在动力件424的作用下将型材5输送至加工平台2处。

平移结构包括设置在送料架体41的送料滑轨422及与送料滑轨422滑动配合的底板423。

送料滑轨422设置有两条，两条送料滑轨422设置在送料架体41的两侧，顶升结构43设置在两条送料滑轨422中间。

送料架体41上设置有齿轮齿条，动力件424设置在底板423上，且动力件424的输出端与齿轮齿条啮合连接。

送料架体41的两端设置有缓冲件411，缓冲件411与底板423对应设置。具体的，送料架体41的每个端部的缓冲件411设置有两个，且沿送料滑的长度方向延伸布置，在动力件424带动底板423移动到送料架体41的两端时，对底板423进行缓冲，避免底板423与送料架体41的两端刚性接触。

为防止缓冲件411无法对底板423进行完全缓冲，送料架体41的两端设置有止挡件412，止挡件412与底板423对应设置。在缓冲件411对底板423没实现完全缓冲时，阻止底板423滑出送料架体41。

请参照图7，顶升结构43包括顶升固定板431、顶升气缸432及夹爪组件，顶升气缸432安装在顶升固定板431上。

夹爪组件包括设置在顶升气缸432上的夹持件433和靠近夹持件433设置的支撑件434，夹持件433包括夹爪气缸4331和相对设置在夹爪气缸4331上的用于夹持型材5的夹齿4333，夹齿4333上设置有第一滚动件4332，第一滚动件4332夹持在型材5的两侧，支撑件434支撑在型材5的底部。

夹爪组件还包括连杆435，连杆435一端与顶升固定板431铰接，另一端与夹持件433铰接，顶升气缸432的输出轴铰接在连杆435上，且顶升气缸432的铰接点靠近顶升固定板431与连杆435的铰接点。顶升气缸432顶升连杆435，连杆435以连杆435与顶升固定板431铰接点转动，从而带动夹持件433转动，以实现夹持件433的升降。

夹齿4333包括设置在夹爪气缸4331上的连接板和设置连接板上的第一滚动件4332，第一滚动件4332的滚动轴沿高度方向连接在连接板上。

连接板包括连接在夹爪气缸4331上的固定端和和连接在固定端上的夹持端，夹持端内凹形成有安装腔，第一滚动件4332设置在安装腔内，且至少部分伸出安装腔。

支撑件434为设置在夹爪气缸4331一侧的用于支撑型材5的第二滚动件，且第二滚动件低于第一滚动件4332，以使第一滚动件4332夹持在型材5的两侧。具体的，第二滚动件和夹爪气缸4331并排设置安装板上，安装板与连杆435铰接。

为了便于配合第二送料件进行送料，减小摩擦力，第一滚动件4332和第二滚动件均为滚筒。

为了方便支撑型材5，防止其晃动，第二滚动件包括中间部和连接在中间部两端的首尾部，的中间段的直径小于首尾部，且中间部的宽度等于或大于型材5的宽度。型材5被支撑与中间部，以避免其左右晃动。

为了调整顶升机构的顶升高度，使用不同厚度的型材5，顶升气缸432与顶升固定板431之间设置L型连接座436。L型连接座436一端与顶升固定板431可拆卸连接，另一端与顶升气缸432铰接。顶升固定板431上设置有卡槽，卡槽内设置有若干定位孔，L型连接座436卡接在卡槽内，且L型连接座436上设置有与定位孔配合的安装孔。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于五轴锯铣一体全自动CNC系统的加工平台，其特征在于，所述CNC系统包括相邻设置的上料装置、加工平台和加工装置，所述加工平台包括：

底座；

夹具组件，滑动设置在所述底座上，所述夹具组件包括相对设置在所述底座上的第一夹具和第二夹具；及

驱动机构，设置在所述底座上，包括分别驱动所述第一夹具和第二夹具相对靠近或远离的第一动力件和第二动力件。

2.如权利要求1所述的用于五轴锯铣一体全自动CNC系统的加工平台，其特征在于，所述夹具组件通过线轨与所述底座滑动连接，所述线轨设置有两组，且两组所述线轨间隔设置。

3.如权利要求2所述的用于五轴锯铣一体全自动CNC系统的加工平台，其特征在于，所述驱动机构设置在两组所述线轨之间。

4.如权利要求3所述的用于五轴锯铣一体全自动CNC系统的加工平台，其特征在于，所述第一动力件和第二动力件均为驱动电机，且分别通过丝杆与所述第一夹具和第二夹具连接。

5.如权利要求4所述的用于五轴锯铣一体全自动CNC系统的加工平台，其特征在于，所述第一夹具和第二夹具均为四轴夹具。

6.如权利要求5所述的用于五轴锯铣一体全自动CNC系统的加工平台，其特征在于，所述第一夹具和第二夹具上相对设置有用于支撑型材的支撑夹板，两个所述支撑夹板相向延伸布置。

7.如权利要求6所述的用于五轴锯铣一体全自动CNC系统的加工平台，其特征在于，所述加工平台还包括设置在所述底座上的伸缩防护罩，所述伸缩防护罩罩盖在所述线轨和所述驱动机构上方。

8.如权利要求7所述的用于五轴锯铣一体全自动CNC系统的加工平台，其特征在于，所述伸缩防护罩设置有三组，分别位于所述第一夹具与所述底座的端部之间、所述第一夹具和第二夹具之间及所述第二夹具与所述底座的端部之间。

9.如权利要求8所述的用于五轴锯铣一体全自动CNC系统的加工平台，其特征在于，所述加工平台还包括设置在所述底座上的螺排排屑机构，所述螺排排屑机构设置有两组，且沿所述线轨轴线方向布置在所述伸缩防护罩的两侧。

10.如权利要求9所述的用于五轴锯铣一体全自动CNC系统的加工平台，其特征在于，所述伸缩防护罩的拱形结构，且中间向所述螺排排屑机构方向逐渐降低。