CN220427488U - 一种多主轴多工位多刀库转盘式柔性组合加工中心 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种多主轴多工位多刀库转盘式柔性组合加工中心，包括底座、四轴转盘及加工机组；四轴转盘转动地安装在底座上，四轴转盘的四周共分布有四个工位，每个工位上设置有至少两个夹具；加工机组设有与三个工位分别一一对应设置的三组，每组加工机组包括机架、主轴动力头机构、刀库、X轴驱动机构及Y轴驱动机构；主轴动力头机构和刀库设在机架上，主轴动力头机构设有与所述至少两个夹具一一对应的至少两组，每组主轴动力头机构配置有驱动其升降的Z轴驱动机构。通过转盘式柔性组合设计将多主轴、多工位、多刀库集成一体，结构简洁紧凑，中心集成度高，具有适用工件广、实现不同工件加工、加工效率高等优点。

Description

一种多主轴多工位多刀库转盘式柔性组合加工中心

技术领域

本实用新型涉及机械加工设备技术领域，具体是指一种多主轴多工位多刀库转盘式柔性组合加工中心。

背景技术

钻攻加工中心是目前市场上集切削、钻孔、攻牙为一体工作效率最快且高精度的机床设备。随着技术发展，为了适应不同的加工需要，衍生有各种类型的加工中心，比如机型有立式和卧式的差别，工位由一个工位发展有两个甚至多个工位，刀库由传统的单轴单刀库发展有多轴多刀库，等等。然而市面上的各种钻攻加工中心皆是基于为加工某种或者某些同种类产品而开发的有针对性的中心设备，适用加工的工件的种类有限，倘若需要用于加工不同工件产品，需要花费较长时间来进行安装更换及调试，效率较低。

鉴于此，本案对上述问题进行深入研究，并提出一种多主轴多工位多刀库转盘式柔性组合加工中心，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多主轴多工位多刀库转盘式柔性组合加工中心，通过转盘式柔性组合设计将多主轴、多工位、多刀库集成一体，结构简洁紧凑，中心集成度高，具有适用工件广、实现不同工件加工、加工效率高、减少安装调试时间等优点。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种多主轴多工位多刀库转盘式柔性组合加工中心，包括底座、四轴转盘及加工机组；四轴转盘转动地安装在底座上，四轴转盘的四周共分布有四个工位，每个工位上设置有至少两个夹具；加工机组设有与三个工位分别一一对应设置的三组，每组加工机组包括机架、主轴动力头机构、刀库、X轴驱动机构及Y轴驱动机构；机架通过X轴驱动机构和Y轴驱动机构安装在底座上，主轴动力头机构和刀库设在机架上，主轴动力头机构设有与所述至少两个夹具一一对应的至少两组，每组主轴动力头机构配置有驱动其升降的Z轴驱动机构；所述工位包括转动板、支撑座和伺服驱动单元；所述至少两个夹具设在转动板上，转动板转动地设在支撑座上，支撑座固定在四轴转盘上，伺服驱动单元与转动板传动连接以驱动转动板转动；所述三组加工机组采用纵向加工机组、横向加工机组中的一种或者两种；纵向加工机组具有纵向主轴动力机构和伞型刀库；横向加工机组具有横向主轴动力机构和直排式刀库。

所述每个工位上设置有水平并排的两个夹具，所述每组加工机组具有呈对称设置的两组主轴动力头机构和两组刀库。

所述伞型刀库包括有固定板、刀库圆盘及伺服电机，伺服电机通过减速机安装在固定板上，刀库圆盘吊装在固定板下方，减速机与刀库圆盘传动连接。

所述刀库圆盘上设置有刀夹，刀夹包括有一主体、二夹片及弹簧；主体固定在刀库圆盘的边沿上，主体以沿刀库圆盘径向所在方向为前后方向，主体的伸出刀库圆盘外的前端部形成有一呈C形包围的虎口，二夹片呈前后延伸且对称地活动安装于主体的两侧，二夹片的后端通过弹簧与主体弹性张紧设置，二夹片的前端分别伸至虎口的口前端，并且二夹片的前端部分别活动设置有导轮。

所述底座上竖置有分割台，四轴转盘转动地安装在分割台的上端部。

所述四轴转盘呈四方形结构，四个工位分别设在四方形结构的四个侧面位置。

采用上述方案后，本新型一种多主轴多工位多刀库转盘式柔性组合加工中心，相对于现有技术的有益效果在于：加工中心集成了多主轴、多工位及多刀库为一体的柔性组合设计，四轴转盘对应四个工位，而且每个工位采用至少两个夹具的新颖设计，三个工位配置加工机组，每个工位可灵活旋转调整，三组加工机组由伞型刀库和直排式刀库灵活组合，每个加工机组对应有至少两个主轴动力头机构，如此构成有可供至少八个工件夹装并各自独立、至少三道加工的柔性加工组，如此集成度高，加工效率高，适用的工件广，还能够通过编程实现不同工件的加工，以及减少安装调试时间，提供整体的作业效率。

附图说明

图1是本新型立体结构示意图；

图2是本新型四轴转盘及工位的示意图；

图3是本新型伞型刀库的结构示意图；

图4是本新型刀夹的结构示意图。

标号说明

底座1，四轴转盘2，分割台3；

工位4，夹具41，转动板42，支撑座43，伺服驱动单元44；

加工机组5，机架51，主轴动力头机构52，纵向主轴动力机构52A；

横向主轴动力机构52B，刀库53，伞型刀库53A，直排式刀库53 B；

X轴驱动机构54，Y轴驱动机构55， Z轴驱动机构56；

刀库圆盘61，减速机62，伺服电机63；刀夹7，主体71，虎口710；

夹片72，弹簧73，导轮74，攻丝头8。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本案作进一步详细的说明。

本案涉及一种多主轴多工位多刀库转盘式柔性组合加工中心，如图1-2所示，包括有底座1、四轴转盘2及加工机组5。四轴转盘2转动地安装在底座1上，具体实施例中，底座1上竖置有分割台3，四轴转盘2转动地安装在分割台3的上端部。

所述四轴转盘2的四周共分布有四个工位4，每个工位4上设置有至少两个夹具41。加工时，工件安装于夹具41上，由加工机组5对夹具41上的工件进行加工。关于四轴转盘2一优选实施方式，呈四方形结构，四个工位4分别设在四方形结构的四个侧面位置。

所述加工机组5设于底座1上且位于四轴转盘2旁，用于对旋转到位的工位上的工件进行加工处理。加工机组5设有三组，与所述四个工位4的其中三个工位分别一一对应设置。每组加工机组5包括机架51、主轴动力头机构52、刀库53、X轴驱动机构54及Y轴驱动机构55。机架51通过X轴驱动机构54和Y轴驱动机构55安装在底座1上，主轴动力头机构52和刀库53设在机架51上。如此，由X轴驱动机构54和Y轴驱动机构55带动机架51及其上的主轴动力头机构52和刀库53实现在X轴、Y轴方向上的来回移动操作。具体实施例，X轴驱动机构54包括X轴座和X轴座驱动单元，Y轴驱动机构55包括Y轴座和Y轴座驱动单元，Y轴驱动机构55安装于X轴座上，由X轴座驱动单元驱动Y轴驱动机构55及其上的机架沿X轴来回移动；机架安装于Y轴座上，由Y轴座驱动单元驱动机架及其上的主轴动力头机构52、刀库53沿Y轴来回移动。

所述每组机架51上的主轴动力头机构52至少两组，与对应工位4上的至少两个夹具41一一对应设置。每组主轴动力头机构52配置有Z轴驱动机构56，用于驱动主轴动力头机构52升降操作。具体实施例方式，每组驱动主轴动力头机构52包括Z轴座和Z轴驱动单元，Z轴座竖直安装在机架51上，主轴动力头机构52活动安装在Z轴座上，由Z轴驱动单元驱动其沿Z轴座上下升降操作。每组主轴动力头机构52各自独立实现XYZ轴三方向的自由移位以便以加工操作。

本申请一优选实施例，所述每个工位4上设置有水平并排的两个夹具41，所述每组加工机组5具有呈对称设置的两组主轴动力头机构52和两组刀库53。其中两组主轴动力头机构52并排设置，两组刀库53分别设于两组主轴动力头机构52的两侧，每组主轴动力头机构52实现从各自侧的刀库53中取下所需的钻攻头（比如攻丝头）后，对旋转到位的工位夹具上的工件进行加工处理。

所述工位4一优选实施方式，为转动可调式工位，如图2所示，具体结构包括转动板42、支撑座43和伺服驱动单元44。所述至少两个夹具41设在转动板42上，图2中具体实施例为两个夹具41水平并排设置在转动板42上。转动板42转动地设在支撑座43上，支撑座43固定在四轴转盘2上，具体为四轴转盘2的侧面位置上。伺服驱动单元44安装在四轴转盘2并且与转动板42传动连接，由伺服驱动单元44驱动转动板42转动，实现对转动板42上的夹具41方位的调整，最终实现工件加工端面的灵活调节。

所述三组加工机组5可以采用相同或者不同的机组结构，比如采用纵向加工机组、横向加工机组中的一种或者两种。给出优选实施例，三组加工机组5采用一组纵向加工机组和两组横向加工机组，按照加工顺序一组纵向加工机组位于两组横向加工机组之间设置。所述纵向加工机组具有主轴呈纵向的纵向主轴动力机构52A，该纵向主轴动力机构52A配置有伞型刀库53A。横向加工机组具有主轴呈横向的横向主轴动力机构52B，该横向主轴动力机构配置有直排式刀库53B。如此设计组合利于不同工件不同加工类型的加工操作。

本申请加工中心应用中，于保留的一工位4（未配置有加工机组5）处由机械或者人工操作，将待加工的工件安装于工位4的夹具41上，操作中可以根据实际需求安装一个工件或者同时装夹两个工件。四轴转盘4转动，工件按照顺序在四个工位上移动，按照设定，由三组加工机组5按照顺序为相应转来的工位上的工件进行加工处理。

本申请加工中心集成了多主轴、多工位及多刀库为一体具有柔性组合特性，结构简洁紧凑，中心集成度高，大大提升了加工灵活性和效率。具体实施例中，四轴转盘2对应四个工位4，而且每个工位4采用两个夹具41，配置三组加工机组5共六个主轴动力头机构，如此构成有可供八个工件夹装并各自独立、至少三道加工操作，可以通过编程设定，同一工位4上的两个夹具41可以夹持相同的工件进行相同的加工操作，也可以夹持相同的工件进行不同的加工操作；或者可以夹持不同的工件进行相同的加工操作，或者夹持不同的工件进行不同的加工操作；具体实践中可以根据实际需要灵活设定转换，带来适用工件广、减少安装调试时间、提高效率等优势，特别是在实现相互配合的两个工件的匹配部位的加工上，本申请同工位双夹具模式具有加工更精准、高效的特点。

所述伞型刀库53A优选实施方式，如图1、图3及图4，包括有固定板、刀库圆盘61、减速机62及伺服电机63，伺服电机63通过减速机62安装在固定板上，刀库圆盘61吊装在固定板下方，减速机62与刀库圆盘61传动连接，以带动刀库圆盘61转动。刀库圆盘61的四周沿布置有若干刀夹7，刀夹7用于夹持刀具（如图中示意的攻丝头8）。所述刀夹7包括有一主体71、二夹片72及弹簧73。主体71固定在刀库圆盘的边沿上，主体71以沿刀库圆盘径向所在方向为前后方向，主体71的伸出刀库圆盘外的前端部形成有一呈C形包围的虎口710。二夹片72呈前后延伸且对称地活动安装于主体71的两侧，该活动安装具体为，夹片72通过其中间部活动安装于主体71上，以中间部为支点在由二夹片构成的平面内实现转动。二夹片72的后端通过弹簧73与主体71弹性张紧设置，二夹片72的前端分别伸至虎口710的口前端，并且二夹片72的前端部分别活动设置有导轮74。如此，刀夹是由虎口710和二导轮74构成的弹性张紧夹机构，刀夹兼具有适当夹持力和灵活可调性，再加上夹口部因导轮74设计而具有活动导引作用，刀具不管是从刀夹内取出还是放回刀夹的动作，与主轴动力头的配合都能够简易做到协调流畅，无需花费长时间安装调试，加工中故障率低，提高生产效率。

以上所述仅为本新型的优选实施例，凡跟本新型权利要求范围所做的均等变化和修饰，均应属于本新型权利要求的范围。

Claims (6)

1.一种多主轴多工位多刀库转盘式柔性组合加工中心，其特征在于：包括底座、四轴转盘及加工机组；四轴转盘转动地安装在底座上，四轴转盘的四周共分布有四个工位，每个工位上设置有至少两个夹具；加工机组设有与三个工位分别一一对应设置的三组，每组加工机组包括机架、主轴动力头机构、刀库、X轴驱动机构及Y轴驱动机构；机架通过X轴驱动机构和Y轴驱动机构安装在底座上，主轴动力头机构和刀库设在机架上，主轴动力头机构设有与所述至少两个夹具一一对应的至少两组，每组主轴动力头机构配置有驱动其升降的Z轴驱动机构；所述工位包括转动板、支撑座和伺服驱动单元；所述至少两个夹具设在转动板上，转动板转动地设在支撑座上，支撑座固定在四轴转盘上，伺服驱动单元与转动板传动连接以驱动转动板转动；所述三组加工机组采用纵向加工机组、横向加工机组中的一种或者两种；纵向加工机组具有纵向主轴动力机构和伞型刀库；横向加工机组具有横向主轴动力机构和直排式刀库。

2.如权利要求1所述的一种多主轴多工位多刀库转盘式柔性组合加工中心，其特征在于：所述每个工位上设置有水平并排的两个夹具，所述每组加工机组具有呈对称设置的两组主轴动力头机构和两组刀库。

3.如权利要求1所述的一种多主轴多工位多刀库转盘式柔性组合加工中心，其特征在于：所述伞型刀库包括有固定板、刀库圆盘及伺服电机，伺服电机通过减速机安装在固定板上，刀库圆盘吊装在固定板下方，减速机与刀库圆盘传动连接。

4.如权利要求3所述的一种多主轴多工位多刀库转盘式柔性组合加工中心，其特征在于：所述刀库圆盘上设置有刀夹，刀夹包括有一主体、二夹片及弹簧；主体固定在刀库圆盘的边沿上，主体以沿刀库圆盘径向所在方向为前后方向，主体的伸出刀库圆盘外的前端部形成有一呈C形包围的虎口，二夹片呈前后延伸且对称地活动安装于主体的两侧，二夹片的后端通过弹簧与主体弹性张紧设置，二夹片的前端分别伸至虎口的口前端，并且二夹片的前端部分别活动设置有导轮。

5.如权利要求1所述的一种多主轴多工位多刀库转盘式柔性组合加工中心，其特征在于：所述底座上竖置有分割台，四轴转盘转动地安装在分割台的上端部。

6.如权利要求1所述的一种多主轴多工位多刀库转盘式柔性组合加工中心，其特征在于：所述四轴转盘呈四方形结构，四个工位分别设在四方形结构的四个侧面位置。