CN209319230U - 一种带有移料机械手的自动化加工机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及数控机床技术领域，尤其是指一种带有移料机械手的自动化加工机床，包括机台，设置于机台并用于对工件进行车削加工和/或铣削加工的车铣复合机构以及用于定位待加工工件的夹持定位机构，还包括设置于机台的移料机械手，该移料机械手用于将待加工的工件移送至夹持定位机构、用于对夹持定位机构所承载的车铣复合机构完成加工的工件进行下料，本实用新型设有移料机械手，实现对工件进行上料以及下料，其结构简单且紧凑，其机械化程度高、工作效率高。

Description

一种带有移料机械手的自动化加工机床

技术领域

本实用新型涉及数控机床技术领域，尤其是指一种带有移料机械手的自动化加工机床。

背景技术

复合加工是机械加工领域常用的加工工艺之一，其中使用最广泛、难度最大的尤为车铣复合加工，现有技术中的车铣复合机床均通过人工将待加工工件固定于车削中心或数控加工中心内进行加工，加工完成后需要人工逐一更换工件进行加工，其人工强度大、成本高，且生产效率极低，适合大批量生产。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种带有移料机械手的自动化加工机床，设有移料机械手，实现对工件进行上料以及下料，其结构简单且紧凑，其机械化程度高、工作效率高。

本实用新型采用如下技术方案：

一种带有移料机械手的自动化加工机床，其包括机台，设置于机台并用于对工件进行车削加工和/或铣削加工的车铣复合机构以及用于定位待加工工件的夹持定位机构，还包括设置于机台的移料机械手，该移料机械手用于将待加工的工件移送至夹持定位机构、用于对夹持定位机构所承载的车铣复合机构完成加工的工件进行下料。

进一步地，所述夹持定位机构包括用于夹持工件的三爪中空卡盘以及用于驱动三爪中空卡盘转动的卡盘转动驱动源。

进一步地，所述夹持定位机构的数量至少为两个，其中一个夹持定位机构固定于机台一端，另一个夹持定位机构滑动连接于机台的另一端，两个夹持定位机构分别用于夹持工件的两端，所述自动化加工机床还包括定位平移驱动机构，所述定位平移驱动机构驱动其中一个夹持定位机构靠近或远离另一个移动夹持定位机构。

进一步地，还包括用于安装移料机械手的固定架，所述移料机械手包括取料装置以及用于驱动取料装置移动取料的取料移动驱动装置，所述取料装置设有至少一个三爪气缸，所述三爪气缸用于夹持工件。

进一步地，所述取料移动驱动装置包括设置于固定架的X轴横梁、与X轴横梁垂直设置的Y轴横梁、与Y轴横梁垂直设置的Z轴立柱、驱动Y轴横梁沿着X轴横梁滑动的第一驱动源、驱动Z轴立柱沿着Y轴横梁滑动的第二驱动源以及驱动取料装置沿着Z轴立柱滑动的第三驱动源。

进一步地，所述车铣复合机构包括刀塔安装架、滑动连接于刀塔安装架的移动座、连接于移动座的伺服动力刀塔、用于驱动移动座移动使伺服动力刀塔对工件进行车削加工的刀塔移动驱动装置，所述伺服动力刀塔包括若干个用于安装刀具的动力刀座以及用于驱动动力刀座旋转使刀具对工件进行铣削加工的伺服驱动源。

进一步地所述刀塔移动驱动装置包括用于驱动伺服动力刀塔升降的刀塔升降驱动机构，所述刀塔升降驱动机构包括第一驱动电机、驱动连接于第一驱动电机的传动机构以及传动连接于传动机构的第一丝杆螺母机构，所述移动座与第一丝杆螺母机构驱动连接，所述伺服动力刀塔经由移动座滑动连接于所述刀塔安装架。

进一步地所述刀塔移动驱动装置还包括用于驱动伺服动力刀塔平移的刀塔平移驱动机构，所述刀塔平移驱动机构包括滑动连接于刀塔安装架的第二滑座以及驱动第二滑座移动的第二丝杆螺母机构以及驱动连接于第二丝杆螺母机构的第二驱动电机，所述第二滑座设有第二滑轨，所述移动座经由第二滑轨滑动连接于第二滑座。

进一步地，所述自动化加工机床还设有两条与所述夹持定位机构平行设置的滑轨，所述自动化加工机床还包括用于驱动所述车铣复合机构沿着滑轨移动的第三丝杆螺母机构，所述刀塔安装架与第三丝杆螺母机构的螺母驱动连接。

进一步地，所述车铣复合机构还包括用于驱动伺服动力刀塔转动以实现多个动力刀座切换的转动驱动源。

本实用新型的有益效果：具体的，自动化加工机床内设有数控装置，所述车铣复合机构、夹持定位机构、以及移料机械手均与所述数控装置驱动连接，进一步地，所述机台设有上料工位和加工工位，所述车铣复合机构和夹持定位机构均设置于所述加工工位上，实际应用中，将待加工的工件放置于上料工位上，上料时，移料机械手移动至上料工位，并将上料工位中的待加工工件移送至加工工位，经由所述夹持定位机构对待加工的工件进行安装和定位后，车铣复合机构根据预先设定的数控程序对待加工工件进行车削加工作业或铣削加工作业，下料时，所述移料机械手移动至加工工位，将完成加工作业的工件取出，并移送回所述上料工位。本实用新型设有移料机械手，实现对工件进行上料以及下料，其结构简单且紧凑，其机械化程度高、工作效率高。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型隐藏了移料机械手后的结构示意图；

图3为图2中A处的放大示意图；

图4为本实用新型的移料机械手的结构示意图；

图5为图4中B处的放大示意图；

图6为本实用新型的车铣复合机构的结构示意图；

图7为本实用新型的车铣复合机构的另一视角结构示意图；

图8为本实用新型的液压制动系统的结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

如图1至图6所示，本实用新型提供的一种带有移料机械手的自动化加工机床，其包括机台1、用于对工件进行车削加工和/或铣削加工的车铣复合机构2以及用于定位待加工工件的夹持定位机构3，还包括移料机械手4，该移料机械手4用于将待加工的工件移送至夹持定位机构3、用于对夹持定位机构3所承载的车铣复合机构2完成加工的工件进行下料。

具体的，自动化加工机床内设有数控装置，所述车铣复合机构2、夹持定位机构3、以及移料机械手4均与所述数控装置驱动连接，进一步地，所述机台1设有上料工位和加工工位，所述车铣复合机构2和夹持定位机构3均设置于所述加工工位上，所述上料工位设有储料架9，实际应用中，将待加工的工件放置于上料工位的储料架9中，上料时，移料机械手4移动至上料工位，并将储料架9中的待加工工件移送至加工工位，经由所述夹持定位机构3对待加工的工件进行安装和定位后，车铣复合机构2根据预先设定的数控程序对待加工工件进行车削加工作业或铣削加工作业，下料时，所述移料机械手4移动至加工工位，将完成加工作业的工件取出，并移送回所述上料工位。本实用新型设有移料机械手4，实现对工件进行上料以及下料，其结构简单且紧凑，其机械化程度高、工作效率高。

本实施例中，所述夹持定位机构3包括用于夹持工件的三爪中空卡盘31以及用于驱动三爪中空卡盘31转动的卡盘转动驱动源32。具体的，所述卡盘转动驱动源32可以是以油缸或气缸为动力源，实际应用中，所述卡盘转动驱动源32驱动所述三爪中空卡盘31旋转，待加工的工件随着三爪中空卡盘31高速旋转，车铣复合机构2上的刀具沿着平行或垂直于工件旋转轴线的方向，即可以实现对工件进行车削作业。

本实施例中，所述夹持定位机构3的数量至少为两个，其中一个夹持定位机构3固定于机台1一端，另一个夹持定位机构3滑动连接于机台1的另一端，两个夹持定位机构3分别用于夹持工件的两端，所述自动化加工机床还包括定位平移驱动机构5，所述定位平移驱动机构5驱动其中一个夹持定位机构3对于另一个移动夹持定位机构3相向运动或背向移动。

实际应用中，工件有各种型号，其尺寸有大有小，上料时，移料机械手4将待加工工件移送至加工工位，尺寸小的工件只需要一个夹持定位机构3即可安装工件，而尺寸大的工件经由两个夹持定位机构3对其两端进行安装以及定位，从而保证尺寸较大或者体型较重的工件能被夹紧，同时能防止卡盘超负荷工作发生危险，除此之外，本实用新型通过定位平移驱动机构5驱动其中一个夹持定位机构3移动，以调整两个夹持定位机构3上的三爪中空卡盘 31的相对距离，以便于能够夹持尺寸不一的工件。但本实用新型的结构不限于此，也可以将两个夹持定位机构3配置成相向运动或背向移动。

本实施例中，还包括用于安装移料机械手4的固定架6，所述移料机械手4包括取料装置以及用于驱动取料装置移动取料的取料移动驱动装置，所述取料装置设有至少一个三爪气缸42，所述三爪气缸42用于夹持工件。优选地，取料装置的末端安装有旋转气缸，旋转气缸的输出端连接有两个三爪气缸42，两个三爪气缸42的中心轴线垂直设置，一个三爪气缸 42用于抓取待加工的工件，另一个三爪气缸42用于抓取车铣复合机构2加工完成后的工件。

本实施例中，所述取料移动驱动装置包括设置于固定架6的X轴横梁43、与X轴横梁43垂直设置的Y轴横梁44、与Y轴横梁44垂直设置的Z轴立柱45、驱动Y轴横梁44沿着 X轴横梁43滑动的第一驱动源、驱动Z轴立柱45沿着Y轴横梁44滑动的第二驱动源以及驱动取料装置沿着Z轴立柱45滑动的第三驱动源。具体的，所述第一驱动源、第二驱动源、第三驱动源均可以是气缸、电机或同步带机构，实际应用中，通过设置X轴横梁43、Y轴横梁44和Z轴立柱45，使得所述取料移动驱动装置沿XYZ轴线三个方向运动，便于抓取和装配工件，其自动化程度高。

本实施例中，所述车铣复合机构2包括刀塔安装架21、滑动连接于刀塔安装架21的移动座22、连接于移动座22的伺服动力刀塔23、用于驱动移动座22移动使伺服动力刀塔23对工件进行车削加工的刀塔移动驱动装置，所述伺服动力刀塔23包括若干个用于安装刀具的动力刀座231以及用于驱动动力刀座231旋转使刀具对工件进行铣削加工的伺服驱动源。

具体的，所述伺服驱动源可以是旋转气缸，实际应用中，所述伺服驱动源驱动力刀座231 旋转，此时旋转的刀具旋转做主运动，同时所述刀塔移动驱动装置驱动移动座22移动使伺服动力刀塔23上的刀具做进给运动，实现对工件进行铣削加工；除此之外，工作时，还可以卡盘转动驱动源32驱动三爪中空卡盘31转动，使得工件做主运动，而所述刀塔移动驱动装置驱动移动座22移动使伺服动力刀塔23上的刀具做进给运动，实现对工件进行车削加工。

本实施例中，所述刀塔移动驱动装置包括用于驱动伺服动力刀塔23升降的刀塔升降驱动机构24，所述刀塔升降驱动机构24包括第一驱动电机、驱动连接于第一驱动电机的传动机构243以及传动连接于传动机构243的第一丝杆螺母机构242，所述移动座22与第一丝杆螺母机构242驱动连接，所述伺服动力刀塔23经由移动座22滑动连接于刀塔安装架21。优选的，所述刀塔移动驱动装置还包括用于驱动伺服动力刀塔23平移的刀塔平移驱动机构25，所述刀塔平移驱动机构25包括滑动连接于刀塔安装架21的第二滑座251以及驱动第二滑座 251移动的第二丝杆螺母机构252以及驱动连接于第二丝杆螺母机构252的第二驱动电机253，所述第二滑座251设有第二滑轨，所述移动座22经由第二滑轨滑动连接于第二滑座251。

实际应用中，工作时，所述第二丝杆螺母机构252驱动第二滑座251沿刀塔安装架21 移动，使得伺服动力刀塔23的刀具沿着工件的截面作进给运动，工件即可获得所需的加工表面，同时，使用时，所述刀塔升降驱动机构24驱动动力刀塔升降，以调整刀具的位置，从而调整工件表面所需被加工的位置。进一步地，所述自动化加工机床还设有两条与所述夹持定位机构3平行设置的滑轨，所述自动化加工机床还包括用于驱动所述车铣复合机构2沿着滑轨移动的第三丝杆螺母机构7，所述刀塔安装架21与第三丝杆螺母机构7的螺母驱动连接。使用时，所述第三丝杆螺母机构7驱动刀塔安装架21移动，既能实现调整刀具的位置，同时也能实现刀具做进给运动。

本实施例中，所述车铣复合机构2还包括用于驱动伺服动力刀塔23转动以实现多个动力刀座231切换的转动驱动源26。具体的，所述动力刀座231是多个的，多个动力刀座231 分别安装有车刀、铣刀，实际应用中，转动驱动源26能驱动伺服动力刀塔23转动，以选用合适的刀具对工件进行加工，可同时进行车削、钻孔、切槽、铣削，经由一台设备即可完成一个零件的多个加工流程，大大降低了工件上下料换机台1的时间，提高工件加工效率。

参见图8，本实施例中，所述一体式伺服动力刀塔装置配置有液压制动系统8，液压制动系统8包括制动器(图中未标示)、油压传动装置81以及真空助力器82，所述油压传动装置81输出压力油经由制动器对对伺服动力刀塔23采用抱闸制动，所述真空助力器82与油压传动装置81驱动连接，实际应用中，真空助力器82设有踏板821，经由操作人员踩踏所述踏板821，提高油压传动装置81输出的油压，进而提高抱闸制动效果。

本实施例中的所有技术特征均可根据实际需要而进行自由组合。

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带有移料机械手的自动化加工机床，其特征在于：包括机台，设置于机台并用于对工件进行车削加工和/或铣削加工的车铣复合机构以及用于定位待加工工件的夹持定位机构，还包括设置于机台的移料机械手，该移料机械手用于将待加工的工件移送至夹持定位机构、用于对夹持定位机构所承载的车铣复合机构完成加工的工件进行下料。

2.根据权利要求1所述的一种带有移料机械手的自动化加工机床，其特征在于：所述夹持定位机构包括转动设置于机台并用于夹持工件的三爪中空卡盘以及用于驱动三爪中空卡盘转动的卡盘转动驱动源。

3.根据权利要求1所述的一种带有移料机械手的自动化加工机床，其特征在于：所述夹持定位机构的数量至少为两个，其中一个夹持定位机构固定于机台一端，另一个夹持定位机构滑动连接于机台的另一端，两个夹持定位机构分别用于夹持工件的两端，所述自动化加工机床还包括定位平移驱动机构，所述定位平移驱动机构驱动其中一个夹持定位机构靠近或远离另一个移动夹持定位机构。

4.根据权利要求1所述的一种带有移料机械手的自动化加工机床，其特征在于：还包括用于安装移料机械手的固定架，所述移料机械手包括取料装置以及用于驱动取料装置移动取料的取料移动驱动装置，所述取料装置设有至少一个三爪气缸，所述三爪气缸用于夹持工件。

5.根据权利要求4所述的一种带有移料机械手的自动化加工机床，其特征在于：所述取料移动驱动装置包括设置于固定架的X轴横梁、与X轴横梁垂直设置的Y轴横梁、与Y轴横梁垂直设置的Z轴立柱、驱动Y轴横梁沿着X轴横梁滑动的第一驱动源、驱动Z轴立柱沿着Y轴横梁滑动的第二驱动源以及驱动取料装置沿着Z轴立柱滑动的第三驱动源。

6.根据权利要求1所述的一种带有移料机械手的自动化加工机床，其特征在于：所述车铣复合机构包括刀塔安装架、滑动连接于刀塔安装架的移动座、连接于移动座的伺服动力刀塔、用于驱动移动座移动使伺服动力刀塔对工件进行车削加工的刀塔移动驱动装置，所述伺服动力刀塔包括若干个用于安装刀具的动力刀座以及用于驱动动力刀座旋转使刀具对工件进行铣削加工的伺服驱动源。

7.根据权利要求6所述的一种带有移料机械手的自动化加工机床，其特征在于：所述刀塔移动驱动装置包括用于驱动伺服动力刀塔升降的刀塔升降驱动机构，所述刀塔升降驱动机构包括第一驱动电机、驱动连接于第一驱动电机的传动机构以及传动连接于传动机构的第一丝杆螺母机构，所述移动座与第一丝杆螺母机构驱动连接，所述伺服动力刀塔经由移动座滑动连接于所述刀塔安装架。

8.根据权利要求7所述的一种带有移料机械手的自动化加工机床，其特征在于：所述刀塔移动驱动装置还包括用于驱动伺服动力刀塔平移的刀塔平移驱动机构，所述刀塔平移驱动机构包括滑动连接于刀塔安装架的第二滑座以及驱动第二滑座移动的第二丝杆螺母机构以及驱动连接于第二丝杆螺母机构的第二驱动电机，所述第二滑座设有第二滑轨，所述移动座经由第二滑轨滑动连接于第二滑座。

9.根据权利要求6所述的一种带有移料机械手的自动化加工机床，其特征在于：所述自动化加工机床还设有两条与所述夹持定位机构平行设置的滑轨，所述自动化加工机床还包括用于驱动所述车铣复合机构沿着滑轨移动的第三丝杆螺母机构，所述刀塔安装架与第三丝杆螺母机构的螺母驱动连接。

10.根据权利要求6所述的一种带有移料机械手的自动化加工机床，其特征在于：所述车铣复合机构还包括用于驱动伺服动力刀塔转动以实现多个动力刀座切换的转动驱动源。