CN220362236U - 用于浇冒口切割加工的五轴旋转刀座自动锯切机 - Google Patents

Abstract

用于浇冒口切割加工的五轴旋转刀座自动锯切机，包括相互配合的哥特式机架、运动部件、辅助组件及控制系统；其中，运动部件的拓扑结构为PRR+PP，P—移动关节，R—旋转关节，即五轴结构‑‑‑挑担式Y‑4‑5轴组件+龙门式X‑Z‑主轴组件，龙门式X‑Z‑主轴组件的主轴安装板上安装四刀头旋转刀座组件；四刀头旋转刀座组件包括相互配合的减速器组件、旋转刀座电机、旋转刀盘、两个定位气缸、刀具部件；旋转刀座电机通过减速器组件带动旋转刀盘旋转，在控制系统控制下完成四组刀具部件的位置转位，转位到位后由定位气缸完成定位锁定，占用空间小，提高效率，适应特定加工工艺需求的工件的加工。

Description

用于浇冒口切割加工的五轴旋转刀座自动锯切机

技术领域：

本实用新型属于金属加工机械领域，锯切机加工领域，涉及一种用于浇冒口切割加工的五轴旋转刀座自动锯切机。

背景技术：

在涉及铸件、压铸件零件的生产领域，铸件、压铸件的零件毛胚，存在浇冒口这些工艺结构部件，需要在进入机床加工工序之前，去除这些工艺结构部件，目前的处理方法是人工利用简单的切割设备进行切割处理，切割过程会产生粉尘、碎屑、雾气，影响身体健康，有些零件有一定的重量，移动操作费力，简易切割设备存在割伤操作者身体的隐患，人工作业也存在效率问题。在新能源汽车行业，目前新兴的一体化压铸技术，其压铸出的工件，具有尺寸大、结构复杂、浇冒口多且位置姿态复杂且切除物尺寸大排泄困难的特征，为了解决此类工件浇冒口自动锯切的问题，本专利基于申请人的另两个专利“一种用于铸件压铸件浇冒口切割加工的自动锯切机ZL2022 2 0204017.9”(下称专利一)，“一种用于铸件压铸件浇冒口切割加工的自动锯切机ZL2022 2 2770622.5”(下称专利二)的基础上提出有改进的技术方案。上述两项专利存在的问题在于：1、外置刀库，占用空间。2、换刀时间较长，工作效率低。3、刀具类型有限，无法满足特定复杂加工工艺加工需求。

实用新型内容：

针对上面提出的问题，本实用新型提供一种用于浇冒口切割加工的五轴旋转刀座自动锯切机，其占用空间小，提高效率，适应特定复杂加工工艺需求的工件的加工。

为实现上述目的，本实用新型技术方案为:

用于浇冒口切割加工的五轴旋转刀座自动锯切机，包括相互配合的哥特式机架、运动部件、辅助组件及控制系统；其中，运动部件的拓扑结构为PRR+PP，P—移动关节，R—旋转关节，即五轴结构---挑担式Y-4-5轴组件+龙门式X-Z-主轴组件，龙门式X-Z-主轴组件的主轴安装板上安装四刀头旋转刀座组件；四刀头旋转刀座组件包括相互配合的主轴安装基板、减速器组件、旋转刀座电机、旋转刀盘、两个定位气缸、四组刀具部件；其中，旋转刀盘安装在主轴安装基板上，四组刀具部件安装到旋转刀盘上，旋转刀座电机通过减速器组件带动旋转刀盘相对于主轴安装基板旋转，完成刀具部件的位置转位从而进行不同位置不同类型刀具轮换，转位到位后通过定位气缸与主轴安装基板之间锁定定位。

进一步，减速器组件包括减速器壳体及减速器；主轴安装基板上安装减速器壳体，减速器壳体通过法兰台阶与主轴安装基板上的椭圆孔配合定位并以螺纹连接方式固定，减速器通过输入侧端面上的台阶止口与减速器壳体输出侧的圆孔配合定位并以螺纹方式固定。

进一步，旋转刀座电机通过端面台阶止口与减速器壳体上面输入侧的圆孔配合定位并以螺纹连接方式固定，旋转刀座电机输出轴上以键连接方式安装的齿轮与减速器输入齿轮啮合完成运动传动，旋转刀座电机、减速器壳体、减速器三者完成安装保证减速器壳体其腔体内为密封结构并注满润滑脂。

进一步，旋转刀盘通过中心圆孔上的台阶止口与减速器输出轴端面的台阶配合定位并以螺纹连接方式固定，旋转刀盘上在圆周方向分布四个臂，分别安装四组不同的刀具部件。

进一步，四组刀具部件包括：转盘轴线方向-锯片、转盘径向-磨削刀头配浮动夹爪、转盘径向-盘铣刀、转盘径向-立铣刀，刀具部件的动力刀头根据其安装方向用相应的安装座锁定并以螺纹连接方式安装在旋转刀盘对应的每个臂上，每个臂上有定位键孔。

进一步，定位气缸安装固定在主轴安装基板上，其气缸杆端部为定位键爪，与旋转刀盘每个臂上的定位键孔配合完成旋转刀盘的定位锁定，气缸伸出位置为锁定位置、收回位置为松开位置，分别安装位置检测传感器。

进一步，减速器为RV减速器，空心结构，减速器壳体、减速器、旋转刀盘三者完成安装组合后整体为空心结构。

进一步，旋转刀座电机为交流伺服电机。

本实用新型采用上述结构，自动化操作，节约成本，提高效率，能够满足特定加工工艺需求的加工对象的加工需要。

附图说明：

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例整机结构示意图(未安装机器外壳箱体)；

图2为本实用新型实施例四刀头旋转刀座组件立体结构示意图一；

图3为本实用新型实施例四刀头旋转刀座组件平面结构示意图；

图4为本实用新型图3的A-A剖视图；

图5为本实用新型图3的B-B剖视图；

图6为本实用新型实施例四刀头旋转刀座组件立体结构示意图二。

具体实施方式：

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-图6所示为本实用新型实施例：

用于浇冒口切割加工的五轴旋转刀座自动锯切机，包括相互配合的哥特式机架1、运动部件、辅助组件及控制系统；其中，运动部件的拓扑结构为PRR+PP，P—移动关节，R—旋转关节，即五轴结构---挑担式Y-4-5轴组件2+龙门式X-Z-主轴组件3，龙门式X-Z-主轴组件3的主轴安装板31上安装四刀头旋转刀座组件4；四刀头旋转刀座组件4包括相互配合的减速器组件(减速器壳体01及减速器03)、旋转刀座电机02、旋转刀盘04、两个定位气缸05(05/1及05/2)、刀具部件06(06/1,06/2,06/3,06/4)；旋转刀座电机02通过减速器组件带动旋转刀盘04旋转，在控制系统控制下完成四组刀具部件的位置转位，转位到位后由定位气缸完成定位锁定。

本实用新型中，哥特式大尺寸机架、Y-4-5轴组件、龙门式X-Z-主轴组件、辅助组件例如排料机配置、气动元件集中安装箱、控制系统集中安装箱、完成人机交互的便携式示教器、工控机组件、观察窗、双手操作按钮盒、排气连接口、安全门左、机器地脚、箱体外壳、机器最终的整体外观布局、外部形状、外部结构、控制系统例如控制系统架构、控制软件开发架构与本实用新型背景技术中的专利二结构功能相同，在此不赘述。

具体的实施例中：

四刀头旋转刀座主轴组件4，其包括主轴安装基板31、减速器壳体01、旋转刀座电机02、减速器03、旋转刀盘04、定位气缸05(05/1及05/2)、刀具部件06(06/1,06/2,06/3,06/4)。

其安装关系为：主轴安装基板31，其上安装减速器壳体01，减速器壳体01，其通过法兰台阶与主轴安装基板31上的椭圆孔配合定位并以螺纹连接方式固定，旋转刀座电机02其通过端面台阶止口与减速器壳体上面输入侧的圆孔配合定位并以螺纹连接方式固定，减速器03其通过输入侧端面上的台阶止口与减速器壳体输出侧的圆孔配合定位并以螺纹方式固定，旋转刀座电机02其输出轴上以键连接方式安装的齿轮与减速器03输入齿轮啮合完成运动传动，旋转刀座电机02、减速器壳体01、减速器03三者完成安装后，减速器壳体01其腔体内为密封结构并注满润滑脂。

旋转刀盘04其通过其中心圆孔上的台阶止口与减速器03输出轴端面的台阶配合定位并以螺纹连接方式固定，旋转刀盘04其上在圆周方向分布四个臂，分别安装4组刀具部件06/1(转盘轴线方向-锯片)、06/2(转盘径向-磨削刀头配浮动夹爪)、06/3(转盘径向-盘铣刀)、06/4(转盘径向-立铣刀)，刀具部件06主体为市售动力刀头加装市售各型刀具组成，动力刀头根据其安装方向用相应的安装座锁定并以螺纹连接方式安装在旋转刀盘04的对应的每个臂上，每个臂上有定位键孔。

定位气缸05/1、05/2其安装固定在主轴安装基板31上，其气缸杆端部为定位键爪，与旋转刀盘04其每个臂上的定位键孔配合，完成旋转刀盘04的定位锁定，即旋转刀盘04旋转到要求的位置后，定位气缸05/1、05/2之气缸杆伸出，键爪与键孔配合，将刀盘锁定，气缸伸出位置为锁定位置、收回位置为松开位置，分别安装位置检测传感器，减速器03其为市售RV减速器，空心结构，减速器壳体01、减速器03、旋转刀盘04三者完成安装组合后，整体为空心结构，便于穿行电线、管线。

刀具部件06共4个其分别为根据工艺要求配置的不同功率的市售动力刀头加装市售各型刀具组成，动力刀头由变频器驱动，动力刀头所加装的加工刀具为市售圆形金属齿型锯片、或者圆形树脂切割片、或者圆形合金切割片、或者铣削加工刀具、或者磨削加工刀具、或者钻削加工刀具。旋转刀座电机02，其为交流伺服电机。

减速器壳体01，其为整体铸造制作、或者钢板焊接组合制作、或者其它满足此处所述功能和结构的方式制作。旋转刀盘04，其为整体铸造制作、或者钢板加工制作，或者其它满足此处所述功能和结构的方式制作，刀具06的安装座4组，此处描述为通过螺纹连接方式安装固定于旋转刀盘04上，也可以与旋转刀盘04制作成一体式的结构。主轴安装基板31其制作描述同专利一*的描述。

四刀头旋转刀座主轴组件4，其传动关系为，旋转刀座电机02通过减速器03带动旋转刀盘04旋转，在控制系统控制下完成4组刀具部件的转位，转位到位后由定位气缸05完成定位锁定。

此处所述旋转刀座电机02、减速器03的选型为实现本专利所述目的的具体例型，除此处所述选型外，也可以选择其它的可以实现此处所述功能的型式。

本实用新型所说的大型五轴机旋转刀座锯切机，其运动部件采用PRR+PP(Y-4-5+X-Z)的拓扑结构、哥特式大尺寸机架、挑担式Y-4-5轴组件、龙门式X-Z-主轴组件、主轴组件为四刀头旋转刀座主轴结构其上安装有4个刀具可在锯切作业过程根据工艺(切、铣、钻、磨)需要分别使用4把不同的刀具部件、切除物排除机构组件、控制系统组件其完成人机交互和机器控制实现自动锯切功能、工控机组件其具有完成工作过程的视频监控功能和远程联网功能。

本专利实施例附图所示的具体零件、部件、组件的形状、尺寸、外观其是为了描述本专利的实现方法，其为本专利权利范围，但不构成对本专利权利的限制，比如对其未更改功能所做的修改，仍然包括在本专利权利范围。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.用于浇冒口切割加工的五轴旋转刀座自动锯切机，其特征在于:包括相互配合的哥特式机架、运动部件、辅助组件及控制系统；其中，运动部件的拓扑结构为PRR+PP，P—移动关节，R—旋转关节，即五轴结构---挑担式Y-4-5轴组件+龙门式X-Z-主轴组件，龙门式X-Z-主轴组件的主轴安装板上安装四刀头旋转刀座组件；

四刀头旋转刀座组件包括相互配合的主轴安装基板、减速器组件、旋转刀座电机、旋转刀盘、两个定位气缸、刀具部件；其中，旋转刀盘安装在主轴安装基板上，刀具部件安装到旋转刀盘上，旋转刀座电机通过减速器组件带动旋转刀盘相对于主轴安装基板旋转，完成刀具部件的位置转位从而进行不同位置不同类型刀具轮换，转位到位后通过定位气缸与主轴安装基板之间锁定定位。

2.如权利要求1所述的用于浇冒口切割加工的五轴旋转刀座自动锯切机，其特征在于:减速器组件包括减速器壳体及减速器；主轴安装基板上安装减速器壳体，减速器壳体通过法兰台阶与主轴安装基板上的椭圆孔配合定位并以螺纹连接方式固定，减速器通过输入侧端面上的台阶止口与减速器壳体输出侧的圆孔配合定位并以螺纹方式固定。

3.如权利要求2所述的用于浇冒口切割加工的五轴旋转刀座自动锯切机，其特征在于:旋转刀座电机通过端面台阶止口与减速器壳体上面输入侧的圆孔配合定位并以螺纹连接方式固定，旋转刀座电机输出轴上以键连接方式安装的齿轮与减速器输入齿轮啮合完成运动传动，旋转刀座电机、减速器壳体、减速器三者完成安装保证减速器壳体其腔体内为密封结构并注满润滑脂。

4.如权利要求1、2或3所述的用于浇冒口切割加工的五轴旋转刀座自动锯切机，其特征在于:旋转刀盘通过中心圆孔上的台阶止口与减速器输出轴端面的台阶配合定位并以螺纹连接方式固定，旋转刀盘上在圆周方向分布四个臂，分别安装四组不同的刀具部件。

5.如权利要求4所述的用于浇冒口切割加工的五轴旋转刀座自动锯切机，其特征在于:四组刀具部件包括：转盘轴线方向-锯片、转盘径向-磨削刀头配浮动夹爪、转盘径向-盘铣刀、转盘径向-立铣刀，刀具部件的动力刀头根据其安装方向用相应的安装座锁定并以螺纹连接方式安装在旋转刀盘对应的每个臂上，每个臂上有定位键孔。

6.如权利要求5所述的用于浇冒口切割加工的五轴旋转刀座自动锯切机，其特征在于:定位气缸安装固定在主轴安装基板上，其气缸杆端部为定位键爪，与旋转刀盘每个臂上的定位键孔配合完成旋转刀盘的定位锁定，气缸伸出位置为锁定位置、收回位置为松开位置，分别安装位置检测传感器。

7.如权利要求4所述的用于浇冒口切割加工的五轴旋转刀座自动锯切机，其特征在于:减速器为RV减速器，空心结构，减速器壳体、减速器、旋转刀盘三者完成安装组合后整体为空心结构。

8.如权利要求4所述的用于浇冒口切割加工的五轴旋转刀座自动锯切机，其特征在于:旋转刀座电机为交流伺服电机。