CN220161949U - 加工中心 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种加工中心，包括机体、隔离门、换刀机构以及主轴机构；机体内包括加工空间和非加工空间；隔离门活动设置于机体内以连通或隔断加工空间和非加工空间；换刀机构设置于非加工空间，且换刀结构固定安装于机体；主轴机构活动安装于机体，以使主轴机构在加工空间和非加工空间之间可移动切换。本申请的换刀机构设置于非加工空间，在主轴机构换刀时，仅需控制主轴机构移动至非加工空间，而换刀机构仅执行换刀操作，省去了对换刀机构的对位检测过程，减少了换刀时间，提高换刀效率，进而提高加工效率。而且，由于仅需要控制主轴机构移动，简化换刀过程的整个控制逻辑，便于控制，更容易提高控制精度，可以提高加工精度。

Description

加工中心

技术领域

本申请涉及加工设备技术领域，特别涉及一种加工中心。

背景技术

在机械加工领域，同一个工件，对于不同的加工工艺步骤，往往需要使用到不同的加工刀具，故换刀时间的长短很大程度上影响工件的加工效率。自动刀库的出现，使得机床、加工中心等加工设备可以实现自动换刀，可以方便工件的加工生产。

相关技术中，为了避免刀库与主轴发生干涉，刀库往往设置在距离主轴相对较远的位置，主轴需要进行换刀时，通过驱动机构带动刀库朝靠近主轴位置移动，且经过检测刀库到达换刀位置后，才能对主轴进行换刀，换刀效率低，换刀时间长，影响工件的整体加工效率。

实用新型内容

本申请提供一种加工中心，以解决现有加工设备换刀效率低的问题。

本申请实施例提供一种加工中心，包括：

机体，所述机体内包括加工空间和设置于所述加工空间一侧的非加工空间；

隔离门，所述隔离门活动设置于所述机体内，以连通或隔断所述加工空间和所述非加工空间；

换刀机构，所述换刀机构设置于所述非加工空间，且所述换刀结构固定安装于所述机体；以及

主轴机构，所述主轴机构活动安装于所述机体，以使所述主轴机构在所述加工空间和所述非加工空间之间可移动切换。

可选的，所述机体包括：

第一机壳，所述第一机壳内设有所述加工空间；

第二机壳，所述第二机壳设置于所述第一机壳内，且所述第二机壳沿第一方向设置于所述加工空间的一侧，所述第二机壳内设有所述非加工空间，所述第二机壳设置有开口，所述开口连通所述加工空间和所述非加工空间；

其中，所述隔离门活动设置于所述开口处，以露出或封盖所述开口。

可选的，所述加工中心还包括：

第一滑轨，所述第一滑轨固定安装于所述机体，且所述第一滑轨沿所述第一方向延伸，所述第一滑轨与所述主轴机构滑动配合；

第一驱动机构，所述第一驱动机构与所述主轴机构驱动连接，以用于驱动所述主轴机构沿所述第一方向移动。

可选的，所述加工中心还包括：

安装座，所述安装座与所述第一滑轨固定连接；

第二滑轨，所述第二滑轨固定安装于所述主轴机构，且所述第二滑轨与所述安装座滑动配合，所述第二滑轨沿第二方向延伸，所述第二方向与所述第一方向垂直；以及

第二驱动机构，所述第二驱动机构设置于所述安装座，且所述第二驱动机构与所述主轴机构驱动连接，以用于驱动所述主轴机构沿所述第二方向移动。

可选的，所述安装座包括弯折连接的第一面和第二面；

所述第一滑轨的数量为多个，多个所述第一滑轨沿所述第二方向间隔设置；其中，至少一个所述第一滑轨固定连接于所述第一面，另外的所述第一滑轨固定连接于所述第二面。

可选的，所述换刀机构包括：

转盘，所述转盘包括盘体和与所述盘体连接的多个卡接件，多个所述卡接件环绕所述盘体的外周沿设置，所述卡接件用于卡持刀具；

第三驱动机构，所述第三驱动机构与所述转盘驱动连接，所述第三驱动机构用于驱动所述转盘旋转，以使所述卡接件转动至预设换刀位置。

可选的，所述第二机壳包括：

第一侧壁，所述第一侧壁与所述加工空间相对设置，所述第一侧壁设有贯穿所述第一侧壁厚度方向的第一子开口；

第二侧壁，所述第二侧壁与所述第一侧壁弯折连接，且所述第二侧壁背离所述加工空间的一侧设有供所述主轴机构移动的避让空间，所述第二侧壁设有贯穿所述第二侧壁厚度方向的第二子开口，所述第一子开口和所述第二子开口连通形成所述开口。

可选的，所述隔离门包括：

第一门板，所述第一门板滑动设置于所述第一侧壁，以露出或封盖所述第一子开口；以及

第二门板，所述第二门板与所述第一门板弯折连接，且所述第二门板滑动设置于所述第二侧壁，以露出或封盖所述第二子开口。

可选的，所述加工中心还包括第四驱动机构，所述第四驱动机构与所述隔离门驱动连接，用于驱动所述隔离门沿第三方向移动以露出或封盖所述开口，所述第三方向与所述第一方向垂直。

可选的，所述机体还包括：

底座，所述底座包括承载面，所述承载面包括第一区域和第二区域，所述第一区域与所述非加工空间相对，所述第一区域凸设有第一凸台；以及

龙门架，所述龙门架固定安装于所述第二区域；

所述换刀机构固定于所述第一凸台，所述主轴机构活动安装于所述龙门架。

本申请实施例通过将换刀机构固定设置于非加工空间，在主轴机构需要换刀时，仅需控制主轴机构移动至非加工空间，而换刀机构仅执行换刀操作，且正由于换刀机构固定不动(这里指位置不动)，同时省去了对换刀机构的对位检测过程，从而减少了换刀时间，提高换刀效率，进而提高加工中心的加工效率。而且，由于换刀过程仅需要控制主轴机构移动，则可以简化加工中心的换刀过程的整个控制逻辑，便于控制，且由于仅有主轴机构一个运动变量，那么更容易提高控制精度，使得主轴机构具有较高的运动精度，从而提高加工中心对工件的加工精度。

而且，本申请实施例通过将换刀机构固定安装于机体，通过控制主轴机构移动至非加工空间与换刀机构配合而实现自动换刀，无需为换刀机构设置移动机构，即本申请实施例的加工中心省去了一套移动机构，可以减少加工中心的生产成本。且正由于无需对换刀机构设置移动机构，使得换刀机构的整体结构相对简单，相应的控制过程简单，可以提高换刀机构运行的稳定性，可以减少故障率，从而降低换刀机构的维护成本。

此外，本申请实施例通过将换刀机构固定设置于非加工空间内，还通过在机体内设置可活动的隔离门，在主轴机构对加工空间内的工件进行加工时，通过控制隔离门将非加工空间与加工空间隔断，那么，隔离门起到隔离作用，可以防止工件加工过程中产生的切屑、以及加工过程中使用的冷却液飞溅至换刀机构上，避免对换刀机构造成损坏或污染，提高换刀机构的使用寿命，进一步降低对换刀机构的维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的加工中心的结构示意图。

图2为本申请实施例的加工中心在隔离门处于连通状态的第一示意图。

图3为本申请实施例的加工中心在隔离门处于隔断状态的第一示意图。

图4为本申请实施例的加工中心的第一剖视图。

图5为本申请实施例的加工中心在隔离门处于隔断状态的第二示意图。

图6为图2中A处的局部放大图。

图7为本申请实施例的加工中心的换刀机构的结构示意图。

图8为本申请实施例的加工中心的隔离门的部分连接结构示意图。

附图标号说明：

10、加工中心；

100、机体；100a、加工空间；100b、非加工空间；

110、底座；111、承载面；1111、第一区域；1112、第二区域；1113、第三区域；112、第一凸台；

120、龙门架；130、第一机壳；130a、缺口130a；

140、第二机壳；140a、开口；141、第一侧壁；141a、第一子开口；142第二侧壁；142a、第二子开口；

150、工作台；

200、主轴机构；210、主轴箱；220、主轴；

300、换刀机构；310、转盘；311、盘体；312、卡接件；320、第三驱动机构；

400、隔离门；410、第一门板；420、第二门板；430、第四驱动机构；

500、安装座；510、第一面；520、第二面；

600、第一驱动机构；610、第一电机；620、第一丝杆；

700、第二驱动机构；710、第二电机；

800、对刀仪；

910、第一滑轨组件；911、第一滑轨；912、第一滑块；

920、第二滑轨组件；921、第二滑轨；922、第二滑块；

930、第三滑轨组件；931、第三滑轨；932、第三滑块；

940、第四滑轨组件；941、第四滑轨；942、第四滑块。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本文中提及“实施例”或“实施方式”意味着，结合实施例或实施方式描述的特定特征、组件或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序，不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本申请实施例提供一种加工中心(也可称之为数控机床)，可以提高加工中心的加工效率。具体而言，该加工中心可以完成包括但不限于铣削、钻削、镗削、攻螺纹等切削加工。以下将结合附图对该加工中心进行详细说明。

请参考图1，图1为本申请实施例提供的加工中心的结构示意图。加工中心10包括机体100，机体100可以包括底座110和外壳(未标示)。可以理解的，底座110用于起支撑和承载作用，以承载加工中心10的加工设备、机构以及控制系统。外壳用于形成加工中心10的外部轮廓，以将加工中心10的加工设备、机构和部分控制系统围合在外壳内部。

请参考图2，图2为本申请实施例的加工中心在隔离门处于连通状态的第一示意图。加工中心10还包括换刀机构300和主轴机构200。机体100包括加工空间100a和设置于加工空间100a一侧的非加工空间100b。换刀机构300设置于非加工空间100b，且换刀结构固定安装于机体100。主轴机构200活动安装于机体100，以使主轴机构200在加工空间100a和非加工空间100b之间可移动切换。

其中，主轴机构200为加工中心10的主要执行机构，主轴机构200包括主轴箱210和设置于主轴箱210内的主轴220。主轴机构200用于承载(支撑)刀具，以及用于为刀具传递动力，以实现对工件进行切削加工。主轴机构200内可以设置有拉刀装置，刀具可以通过刀柄与拉刀装置可拆卸连接，从而实现将刀具连接至主轴机构200。换刀机构300为主轴机构200的配套机构，换刀机构300用于储存各种不同类型、规格的刀具，以及用于对主轴机构200执行换刀操作，以实现自动换刀，而无需人工换刀，提高效率。

本申请实施例通过将换刀机构300设置于非加工空间100b，当主轴机构200需要换刀时，可以控制主轴机构200从加工空间100a移动至非加工空间100b，以使换刀机构300对主轴机构200进行换刀。例如，当主轴机构200对工件上的某一部位加工结束后，可以从当前加工位置移动至非加工空间100b进行换刀，而无需重新退回至原点。

需要说明的是，加工空间100a指加工中心10用于对工件进行机械加工作业的空间区域，加工空间100a内可以设置有工作台150，以装夹工件。非加工空间100b指加工中心10不进行机械加工作业的空间区域，非加工空间100b可以有多个，换刀机构300可以设置于其中一个。还需要注意的是，主轴机构200移动至非加工空间100b，可以是主轴机构200全部位于非加工空间100b内，也可以是主轴机构200部分位于非加工空间100b内，本申请实施例对此不作限定。

如此，本申请实施例通过将换刀机构300固定设置于非加工空间100b，在主轴机构200需要换刀时，仅需控制主轴机构200移动至非加工空间100b，而换刀机构300仅执行换刀操作，且正由于换刀机构300固定不动(这里指位置不动)，同时省去了对换刀机构300的对位检测过程，从而减少了换刀时间，提高换刀效率，进而提高加工中心10的加工效率。而且，由于换刀过程仅需要控制主轴机构200移动，则可以简化加工中心10的换刀过程的整个控制逻辑，便于控制，且由于仅有主轴机构200一个运动变量，那么更容易提高控制精度，使得主轴机构200具有较高的运动精度，从而提高加工中心10对工件的加工精度。

此外，相较于相关技术中的自动刀库，需要专门为刀库设计一套移动机构，而本申请实施例通过将换刀机构300固定安装于机体100，通过控制主轴机构200移动至非加工空间100b与换刀机构300配合而实现自动换刀，无需为换刀机构300设置移动机构，即本申请实施例的加工中心10省去了一套移动机构，可以减少加工中心10的生产成本。且正由于无需对换刀机构300设置移动机构，使得换刀机构300的整体结构相对简单，相应的控制过程简单，可以提高换刀机构300运行的稳定性，可以减少故障率，从而降低换刀机构300的维护成本。

请结合参考图2和图3，图3为本申请实施例的加工中心在隔离门处于隔断状态的第一示意图。加工中心10还包括隔离门400，隔离门400活动设置于机体100内，以连通或隔断加工空间100a和非加工空间100b。

可以理解的，隔离门400具有两种状态：隔断状态，此时隔离门400将加工空间100a和非加工空间100b隔断；连通状态，此时隔离门400将加工空间100a和非加工空间100b连通。隔离门400活动设置于机体100内，使得隔离门400可以在两种状态之间运动切换。具体而言，在主轴机构200对加工空间100a内的工件进行加工作业时，隔离门400可以处于隔断状态；在主轴机构200进行换刀操作时，隔离门400可以运动切换至连通状态。

那么，本申请实施例通过将换刀机构300固定设置于非加工空间100b内，还通过在机体100内设置可活动的隔离门400，在主轴机构200对加工空间100a内的工件进行加工时，通过控制隔离门400将非加工空间100b与加工空间100a隔断，那么，隔离门400起到隔离作用，可以防止工件加工过程中产生的切屑、以及加工过程中使用的冷却液飞溅至换刀机构300上，避免对换刀机构300造成损坏或污染，提高换刀机构300的使用寿命，进一步降低对换刀机构300的维护成本。

请结合参考图1和图2。机体100包括第一机壳130和第二机壳140。第一机壳130内设有加工空间100a，第二机壳140设置于第一机壳130内，且第二机壳140沿第一方向设置于加工空间100a的一侧，第二机壳140内设有非加工空间100b，第二机壳140设置有开口140a，开口140a连通加工空间100a和非加工空间100b。其中，隔离门400活动设置于开口140a处，以露出或封盖开口140a。

其中，第一机壳130可以为外壳的一部分，第一机壳130与底座110固定连接，且与底座110围合形成有加工空间100a。第一机壳130可以设置有缺口130a，以将加工空间100a与外部环境连通，使得操作者可以通过缺口130a向加工空间100a内取放工件。可以理解的，外壳可以包括防护门(图中未示出)，防护门活动设置于缺口130a处以露出或封盖缺口130a，在主轴机构200对加工空间100a内的工件进行加工时，防护门可以封盖缺口130a，从而将加工空间100a与外部环境隔断，防止加工空间100a内的工件、切屑或者刀具在加工异常时从缺口130a飞出而造成生产事故。

第二机壳140用于形成非加工空间100b。具体而言，第二机壳140可以与底座110固定连接，且与底座110围合形成非加工空间100b。第二机壳140还用于形成开口140a，其中，开口140a的形状可以配合主轴机构200的轮廓形状设计，以防止主轴机构200移动过程中与第二机壳140发生干涉。

可以理解的，第二机壳140还可以作为隔离门400的支撑部件，隔离门400可以通过运动机构(例如转轴或者滑轨)与第二机壳140活动连接，以使隔离门400更稳定、更顺畅的在隔断状态与连通状态之间运动切换。

请参考图4和图5，图4为本申请实施例的加工中心的第一剖视图，图5为本申请实施例的加工中心在隔离门处于连通状态的第二示意图。底座110包括承载面111，承载面111包括第一区域1111和第二区域1112，第一区域1111与非加工空间100b相对，第一区域1111凸设有第一凸台112。机体100还包括龙门架120，龙门架120固定安装于第二区域1112，其中，主轴机构200活动安装于龙门架120。

可以理解的，承载面111还包括第三区域1113，第三区域1113与加工空间100a相对，工作台150可以设置于第三区域1113。

其中，第二区域1112可以设置于第一区域1111和第三区域1113的一侧。示例性的，第二区域1112可以设置于第一区域1111和第三区域1113的同一侧，以使得龙门架120位于加工空间100a和非加工空间100b的同一侧，从而使得主轴机构200在加工空间100a和非加工空间100b之间可移动切换。

为了保证主轴机构200进行换刀操作的顺畅运行，换刀机构300固定于第一凸台112。

通过将换刀机构300固定于第一凸台112，主轴机构200活动设置于龙门架120，那么，主轴机构200运行过程中产生的大部分振动传递至龙门架120，并经由龙门架120吸收消耗而削弱，少部分振动通过龙门架120向底座110传递，由于换刀机构300设置于底座110的第一区域1111的第一凸台112，主轴机构200运行过程中产生的振动传递至换刀机构300需要途经较长的距离，而振动在传递过程中经由龙门架120和底座110大幅度消减，能够传递至换刀机构300的振动微弱，对换刀机构300的影响很小，可以保证主轴机构200与换刀机构300准确对位，防止主轴机构200换刀时发生异常。

为实现主轴机构200与龙门架120活动连接，主轴机构200可以通过第一滑轨组件910与龙门架120滑动连接，以使得主轴机构200可沿第一滑轨组件910滑动而在加工空间100a和非加工空间100b之间来回移动。

示例性的，请结合参考图2和图6，图6为图2中A处的局部放大图。加工中心10包括第一滑轨911和第一驱动机构600。第一滑轨911固定安装于机体100，且第一滑轨911沿第一方向延伸，第一滑轨911与主轴机构200滑动配合。第一驱动机构600与主轴机构200驱动连接，以用于驱动主轴机构200沿第一方向移动。

其中，第一滑轨911固定安装于龙门架120，主轴机构200上固定连接有第一滑块912，第一滑块912与第一滑轨911滑动配合，主轴机构200通过第一滑块912可相对第一滑轨911滑动，第一滑块912与第一滑轨911组合形成第一滑轨组件910。

第一方向为加工空间100a和非加工空间100b的排布方向，而龙门架120设置于加工空间100a和非加工空间100b的同一侧，则第一方向也即龙门架120的长度方向。为方便说明，以龙门架120的底面为XOY面建立空间三维坐标系，如图所示，定义龙门架120的长度方向为X轴方向，即第一方向为X轴方向，定义龙门架120的宽度方向为Y轴反向，定义龙门架120的高度方向为Z轴方向。

第一驱动机构600用于对主轴机构200施加驱动力，从而驱动主轴机构200沿第一滑轨911滑动，即驱动主轴机构200沿X轴方向移动。第一驱动机构600的驱动结构可以有多种，例如可以是丝杆驱动机构、直线模组等，本申请实施以丝杆驱动机构为例设置。如图所示，第一驱动机构600包括第一电机610和第一丝杆620，第一丝杆620转动安装于龙门架120，且第一丝杆620沿第一方向延伸，第一电机610的输出轴与第一丝杆620的一端连接。主轴机构200可以通过连接结构例如安装座500与第一丝杆620连接，第一电机610工作时，其输出轴带动第一丝杆620转动，从而带动安装座500沿第一丝杆620滑动，进而带动主轴机构200沿第一方向移动，即沿X轴方向移动。

通过第一驱动机构600驱动主轴机构200沿第一方向移动，使得主轴机构200可在加工空间100a和非加工空间100b之间移动切换，可以配合换刀机构300实现主轴机构200的换刀操作。而且，第一驱动机构600驱动主轴机构200沿第一方向移动，使得主轴机构200可以带动刀具沿X轴方向移动，可以实现对工件X轴方向上的切削加工。

可以理解的，为了保证主轴机构200沿第一滑轨911移动的稳定性，第一滑轨911的数量可以为多个。通过设置多个第一滑轨911，使得主轴机构200的整体重量分担到多个第一滑轨911上，减小每一个第一滑轨911所承受的压力，防止第一滑轨911变形，可以保证主轴机构200沿第一滑轨911移动的稳定性。

请继续结合参考图2和图6，加工中心10还包括安装座500、第二滑轨921以及第二驱动机构700。安装座500与第一滑轨911固定连接。第二滑轨921固定安装于主轴机构200，且第二滑轨921与安装座500滑动配合，第二滑轨921沿第二方向延伸，第二方向与第一方向垂直。第二驱动机构700设置于安装座500，且第二驱动机构700与主轴机构200驱动连接，以用于驱动主轴机构200沿第二方向移动。

可以理解的，安装座500用于起连接作用，安装座500可以设计为具有较大的连接面，以更方便将主轴机构200与第一滑轨911组件连接起来。同时，安装座500还用于作为安装第二驱动机构700的载体，以对第二驱动机构700起支撑和承载作用。

第二滑轨921固定于主轴机构200，安装座500朝向主轴机构200的一侧固定连接有第二滑块922，第二滑块922与第二滑轨921滑动配合，主轴机构200可通过第二滑轨921相对于第二滑块922滑动，第二滑轨921与第二滑块922组合形成第二滑轨组件920。

在本实施例中，为了方便主轴机构200与换刀机构300配合而实现自动换刀，第二方向为Z轴方向，即第二方向为竖直方向。

第二驱动机构700用于对主轴机构200施加驱动力，从而驱动主轴机构200沿第二滑轨921滑动，即驱动主轴机构200沿Z轴方向移动。第二驱动机构700的驱动结构可以有多种，例如可以是丝杆驱动机构、直线模组等，本申请实施以丝杆驱动机构为例设置。第二驱动机构700包括第二电机710和第二丝杆(图中未示出)，第二丝杆转动连接于安装座500，且第二丝杆沿第二方向延伸，第二电机710的输出轴与第二丝杆的一端连接，主轴机构200与第二丝杆的丝杆螺母(图中未示出)连接。第二电机710工作时，其输出轴带动第二丝杆转动，从而通过丝杆螺母带动主轴机构200沿第二方向移动，即沿Z轴方向移动。

通过第二驱动机构700驱动主轴机构200沿第二方向移动，使得主轴机构200可沿竖直方向移动，以便于主轴机构200实现取刀或者放刀的动作。而且，第二驱动机构700驱动主轴机构200沿第二方向移动，使得主轴机构200可以带动刀具沿Z轴方向移动，可以实现对工件Z轴方向上的切削加工。

请参考图6，安装座500包括弯折连接的第一面510和第二面520。其中，第一面510为安装座500背离主轴机构200的一侧面，第二面520为安装座500的底面。

可选的，第一滑轨911的数量为多个时，多个第一滑轨911沿第二方向间隔设置。其中，至少一个第一滑轨911固定连接于第一面510，另外的第一滑轨911固定连接于第二面520。

那么，安装座500的一侧面和底面均可以与第一滑轨911连接，使得安装座500侧面受到第一滑轨911施加的拉力，安装座500的底面受到第一滑轨911的托举力，保证主轴机构200与第一滑轨911的连接稳定性，以及进一步保证主轴机构200沿第一滑轨911移动的稳定性。

可以理解的，加工中心10还可以包括第五驱动机构(图中未示出)和第五滑轨组件(图中未示出)，第五滑轨可以沿Y轴方向延伸，工作台150可以通过第五滑轨组件与底座110滑动配合，第五驱动机构与工作台150驱动连接，以驱动工作台150沿Y轴方向移动。如此，工作台150可以带动其承载的工件沿Y轴方向移动，从而配合主轴机构200实现对工件沿X、Y和Z轴方向的切削加工。

具体而言，换刀操作包括放刀和取刀两个步骤，即换刀操作需要将主轴机构200上原有的刀具取下，并将其转移至换刀机构300后，从换刀机构300取下另外的刀具安装至主轴机构200。换刀机构300上储存有多个刀具，而由于主轴机构200仅能沿X轴方向和Z轴方向移动，为了实现对主轴机构200换刀，取刀位置和放刀位置要处于与X轴方向平行的同一直线上，或者，取刀位置和放刀位置可以设置为同一位置。

示例性的，请参考图7，图7为本申请实施例的加工中心的换刀机构的结构示意图。换刀机构300包括转盘310和第三驱动机构320。转盘310包括盘体311和与盘体311连接的多个卡接件312，多个卡接件312环绕盘体311的外周沿设置，卡接件312用于卡持刀具。第三驱动机构320与盘体311驱动连接，第三驱动机构320用于驱动盘体311旋转，以使卡接件312转动至预设换刀位置。

需要注意的是，这里的预设换刀位置是指非加工空间100b内对应转盘310的一空域位置，而不是具体到转盘310上的某一实体位置，预设换刀位置的具体位置参数预先存储于加工中心10的控制系统内。

可以理解的，转盘310上至少存在一个卡接件312处于空载状态，即至少存在一个卡接件312未卡持刀具，以使得主轴机构200换刀时可以将需要取下的刀具卡持到该空载的卡接件312上。

通过将卡接件312环绕转盘310的外周沿设置，控制转盘310转动可以将卡接件312卡持的刀具(或者空载的卡接件312)转动至预设换刀位置，即取刀位置和放刀位置为同一位置，那么，换刀时无需控制主轴机构200沿众多的卡接件312逐个移动，可以减少主轴机构200的移动，进一步提高换刀效率。

其中，第三驱动机构320用于对转盘310提供扭矩，以驱动转盘310旋转。第三驱动机构320可以是电机、旋转气缸、分割器等，本申请实施例附图的第三驱动机构320以电机为例设置，并不能认作是对本申请的限制。

示例性的，多个卡接件312环绕盘体311的外周沿均布设置，即每相邻的两个卡接件312与盘体311的中心所形成的夹角相同，或者说，每相邻的两个卡接件312之间的间隔距离相同。如此，以便于驱动控制，容易保证第三驱动机构320的控制精度，从而使得转盘310上的卡接件312可以精确的与预设换刀位置对位。

具体而言，主轴机构200进行放刀时，需要沿X轴方向移动将刀具卡入卡接件312上，主轴机构200进行取刀时，需要沿Z轴方向移动至卡接件312(刀具)的上方，并沿Z轴向下移动至与刀具连接。

为配合主轴机构200的移动，防止主轴机构200与第二机壳140干涉，请参考图6，第二机壳140包括第一侧壁141和第二侧壁142。第一侧壁141与加工空间100a相对设置，第一侧壁141设有贯穿第一侧壁141厚度方向的第一子开口141a。第二侧壁142与第一侧壁141弯折连接，且第二侧壁142背离加工空间100a的一侧设有供主轴机构200移动的避让空间，第二侧壁142设有贯穿第二侧壁142厚度方向的第二子开口142a，第一子开口141a和第二子开口142a连通形成开口140a。

请结合参考图3和图8，图8为本申请实施例的加工中心的隔离门的部分连接结构示意图。隔离门400包括第一门板410和第二门板420。第一门板410滑动设置于第一侧壁141，以露出或封盖第一子开口141a。第二门板420与第一门板410弯折连接，且第二门板420滑动设置于第二侧壁142，以露出或封盖第二子开口142a。

示例性的，第一侧壁141上固定连接有第三滑轨931，第一门板410朝向第一侧壁141的一侧固定连接有第三滑块932，第三滑轨931与第三滑块932组合形成第三滑轨组件930，通过第三滑块932与第三滑轨931滑动配合，而实现将第一门板410滑动设置于第一侧壁141。第二侧壁142上固定连接有第四滑轨941，第二门板420朝向第二侧壁142的一侧固定连接有第四滑块942，第四滑轨941与第四滑块942组合形成第四滑轨组件940，第四滑块942与第四滑轨941滑动配合，而实现将第二门板420滑动设置于第二侧壁142。

可选的，在一些实施方式中，第一门板410也可以通过滑轮与导轨与第一侧壁141滑动连接，第二门板420也可以通过滑轮与导轨与第二侧壁142滑动连接。

示例性的，加工中心10还包括第四驱动机构430，第四驱动机构430与隔离门400驱动连接，用于驱动隔离门400沿第三方向移动以露出或封盖开口140a，第三方向与第一方向和第二方向垂直。

可以理解的，通过第四驱动机构430控制隔离门400沿第三方向移动，第三方向与第一方向和第二方向垂直，使得隔离门400的移动路径远离主轴机构200的移动路径，且使得隔离门400的移动路径与换刀机构300不重叠，防止隔离门400与换刀机构300或者是主轴机构200碰撞。第三方向即图中Y轴方向。

其中，第四驱动机构430可以采用多种驱动机构，例如可以是气缸、电缸或油缸，也可以是丝杆机构，还可以是带传动机构等，第四驱动机构430的具体驱动结构在此不作限定。本申请实施例附图的第四驱动机构430以气缸为例示意，并不能认为是对本申请的限制。

可选的，在一实施例中，请参考图4和图5，加工中心10还可以包括对刀仪800，以检测主轴机构200更换后的刀具是否为下一个加工步骤所需的刀具，以及检测更换后的刀具是否存在缺陷。

可以理解的，对刀仪800用于检测刀具的尺寸参数(例如直径或长度)。对刀仪800可以有多种，例如对刀仪800可以为激光对刀仪，也可以为接触式对刀仪，还可以为插拔式对刀仪，本申请附图以激光对刀仪为例设置，并不能认作是对本申请的限制。

对刀仪800可以设置于非加工空间100b内。示例性的，在一实施例中，如图5所示，对刀仪800可以设置在换刀机构300与隔离门400之间。

通过将对刀仪800设置在非加工空间100b，那么，在主轴机构200对加工空间100a内的工件进行加工的过程中，通过控制隔离门400将加工空间100a和非加工空间100b隔断，可以防止工件加工过程中产生的切屑、以及加工过程中使用的冷却液飞溅至对刀仪800上，防止对刀仪800受到损坏或污染，避免影响对刀仪800的检测精度和准确性，同时可以延长对刀仪800的使用寿命。

以上对本申请实施例提供的加工中心进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请。同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种加工中心，其特征在于，包括：

机体，所述机体内包括加工空间和设置于所述加工空间一侧的非加工空间；

隔离门，所述隔离门活动设置于所述机体内，以连通或隔断所述加工空间和所述非加工空间；

换刀机构，所述换刀机构设置于所述非加工空间，且所述换刀结构固定安装于所述机体；以及

主轴机构，所述主轴机构活动安装于所述机体，以使所述主轴机构在所述加工空间和所述非加工空间之间可移动切换。

2.根据权利要求1所述的加工中心，其特征在于，所述机体包括：

第一机壳，所述第一机壳内设有所述加工空间；

第二机壳，所述第二机壳设置于所述第一机壳内，且所述第二机壳沿第一方向设置于所述加工空间的一侧，所述第二机壳内设有所述非加工空间，所述第二机壳设置有开口，所述开口连通所述加工空间和所述非加工空间；

其中，所述隔离门活动设置于所述开口处，以露出或封盖所述开口。

3.根据权利要求2所述的加工中心，其特征在于，所述加工中心还包括：

第一滑轨，所述第一滑轨固定安装于所述机体，且所述第一滑轨沿所述第一方向延伸，所述第一滑轨与所述主轴机构滑动配合；

第一驱动机构，所述第一驱动机构与所述主轴机构驱动连接，以用于驱动所述主轴机构沿所述第一方向移动。

4.根据权利要求3所述的加工中心，其特征在于，所述加工中心还包括：

安装座，所述安装座与所述第一滑轨固定连接；

第二滑轨，所述第二滑轨固定安装于所述主轴机构，且所述第二滑轨与所述安装座滑动配合，所述第二滑轨沿第二方向延伸，所述第二方向与所述第一方向垂直；以及

第二驱动机构，所述第二驱动机构设置于所述安装座，且所述第二驱动机构与所述主轴机构驱动连接，以用于驱动所述主轴机构沿所述第二方向移动。

5.根据权利要求4所述的加工中心，其特征在于，所述安装座包括弯折连接的第一面和第二面；

所述第一滑轨的数量为多个，多个所述第一滑轨沿所述第二方向间隔设置；其中，至少一个所述第一滑轨固定连接于所述第一面，另外的所述第一滑轨固定连接于所述第二面。

6.根据权利要求2至5任一项所述的加工中心，其特征在于，所述换刀机构包括：

转盘，所述转盘包括盘体和与所述盘体连接的多个卡接件，多个所述卡接件环绕所述盘体的外周沿设置，所述卡接件用于卡持刀具；

第三驱动机构，所述第三驱动机构与所述转盘驱动连接，所述第三驱动机构用于驱动所述转盘旋转，以使所述卡接件转动至预设换刀位置。

7.根据权利要求2至5任一项所述的加工中心，其特征在于，所述第二机壳包括：

第一侧壁，所述第一侧壁与所述加工空间相对设置，所述第一侧壁设有贯穿所述第一侧壁厚度方向的第一子开口；

第二侧壁，所述第二侧壁与所述第一侧壁弯折连接，且所述第二侧壁背离所述加工空间的一侧设有供所述主轴机构移动的避让空间，所述第二侧壁设有贯穿所述第二侧壁厚度方向的第二子开口，所述第一子开口和所述第二子开口连通形成所述开口。

8.根据权利要求7所述的加工中心，其特征在于，所述隔离门包括：

第一门板，所述第一门板滑动设置于所述第一侧壁，以露出或封盖所述第一子开口；以及

第二门板，所述第二门板与所述第一门板弯折连接，且所述第二门板滑动设置于所述第二侧壁，以露出或封盖所述第二子开口。

9.根据权利要求2至5任一项所述的加工中心，其特征在于，所述加工中心还包括第四驱动机构，所述第四驱动机构与所述隔离门驱动连接，用于驱动所述隔离门沿第三方向移动以露出或封盖所述开口，所述第三方向与所述第一方向垂直。

10.根据权利要求2至5任一项所述的加工中心，其特征在于，所述机体还包括：

底座，所述底座包括承载面，所述承载面包括第一区域和第二区域，所述第一区域与所述非加工空间相对，所述第一区域凸设有第一凸台；以及

龙门架，所述龙门架固定安装于所述第二区域；

所述换刀机构固定于所述第一凸台，所述主轴机构活动安装于所述龙门架。