[發(fā)明專利]一種旋轉(zhuǎn)交換式柔性數(shù)控加工中心及加工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711269200.7
• 申請(qǐng)日: 2017-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN107962409A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永智;周雪山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞市智升智能機(jī)械科技有限公司
• 主分類號(hào): B23Q1/64
• 分類號(hào): B23Q1/64;B23Q37/00;B23Q39/04
• 代理公司: 廣州高炬知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44376
• 代理人: 孔令環(huán)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)自動(dòng)化機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種旋轉(zhuǎn)交換式柔性數(shù)控加工中心及加工方法。

背景技術(shù)

隨著自動(dòng)化生產(chǎn)水平的得到全面提高，應(yīng)用機(jī)械化自動(dòng)化執(zhí)行生產(chǎn)任務(wù)也越來越普遍。對(duì)于3C產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件的機(jī)加工，目前一般采用數(shù)控加工中心，通過單一主軸多次換刀完成對(duì)產(chǎn)品的加工；對(duì)于有多方向加工要求的工件，一般采用數(shù)控加工中心配套數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)或者在不同的機(jī)床上換用不同夾具進(jìn)行加工。由于3C產(chǎn)品尺寸小，切削余量小，而一般的加工中心考慮到通用原因，設(shè)計(jì)行程比較大，切削功率也比較大，形成了加工能力的浪費(fèi)，最終導(dǎo)致加工成本高，效率低下。

近年來，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家均在逐步的采用自動(dòng)化技術(shù)，淘汰已不能滿足市場(chǎng)需求的傳統(tǒng)手工或半手工制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)降低制造成本、縮短制造周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性等目的。

為此，需要研發(fā)一種柔性數(shù)控加工中心就顯得非常重要。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的在于，提供旋轉(zhuǎn)交換式柔性數(shù)控加工中心及加工方法，采用旋轉(zhuǎn)式的工件交換方式，由多個(gè)小型數(shù)控加工單元對(duì)工件進(jìn)行協(xié)同加工，大幅度提高了生產(chǎn)效率，降低了設(shè)備成本。并且該結(jié)構(gòu)可集成自動(dòng)上下料系統(tǒng)和自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)，達(dá)到全自動(dòng)無人化生產(chǎn)的效果。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種旋轉(zhuǎn)交換式柔性數(shù)控加工中心，包括：

數(shù)控加工單元，該數(shù)控加工單元環(huán)繞在工件交換轉(zhuǎn)臺(tái)圓周設(shè)置，每個(gè)數(shù)控加工單元設(shè)置有數(shù)控系統(tǒng)、切削液循環(huán)系統(tǒng)、氣動(dòng)精密夾具定位系統(tǒng)；

工件裝卸單元，該工件裝卸單元環(huán)繞在工件交換轉(zhuǎn)臺(tái)圓周設(shè)置，每個(gè)工件裝卸單元設(shè)置有自動(dòng)上下料系統(tǒng)、自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述工件交換轉(zhuǎn)臺(tái)及工件裝卸單元包括固定底座、分度升降機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)盤、升降臺(tái)、轉(zhuǎn)臂、夾爪，所述轉(zhuǎn)盤、升降臺(tái)設(shè)置在固定底座的上部，所述分度升降機(jī)構(gòu)設(shè)置在固定底座的下部，所述分度升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤及升降臺(tái)執(zhí)行分度旋轉(zhuǎn)或升降運(yùn)動(dòng)；所述轉(zhuǎn)臂設(shè)置在升降臺(tái)上，所述夾爪設(shè)置在轉(zhuǎn)臂上，所述固定底座上還設(shè)置有精密定位底座。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述數(shù)控加工單元上包括機(jī)架底座、主軸機(jī)構(gòu)、刀具、工作臺(tái)、主軸機(jī)構(gòu)架、滑軌，所述主軸機(jī)構(gòu)設(shè)置在主軸機(jī)構(gòu)架上，所述刀具設(shè)置在主軸機(jī)構(gòu)上，所述工作臺(tái)通過滑軌設(shè)置在機(jī)架底座上，所述工作臺(tái)上還設(shè)置有精密定位底座；

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述數(shù)控加工單元還包括工件夾具，該工件夾具底部設(shè)置有與精密定位底座配合的定位鎖緊結(jié)構(gòu)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述夾爪為氣動(dòng)夾爪。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述分度升降機(jī)構(gòu)，其可分別為四分度升降機(jī)構(gòu)、六分度升降機(jī)構(gòu)、八分度升降機(jī)構(gòu)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述分度升降機(jī)構(gòu)，其每次驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤及升降臺(tái)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)60分度。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述主軸機(jī)構(gòu)為采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，其還包括測(cè)量裝置接觸式或非接觸式測(cè)量系統(tǒng)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述精密定位底座設(shè)置有導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，使得在轉(zhuǎn)臺(tái)定位誤差相當(dāng)大的情況下，工件夾具也能順利進(jìn)入精密定位底座。

一種旋轉(zhuǎn)交換式柔性數(shù)控加工中心的加工方法，其包括如下步驟：

接通電源，初始化控制系統(tǒng)，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的的坐標(biāo)位置以及所需的動(dòng)作狀態(tài)，輸入相應(yīng)的控制指令；由主軸機(jī)構(gòu)上的刀具在控制指令的控制下對(duì)夾具內(nèi)的工件進(jìn)行加工；各個(gè)數(shù)控加工單元負(fù)責(zé)不同的加工工序，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)工序的同時(shí)運(yùn)行；與此同時(shí)，位于精密定位底座上的工件夾具可以進(jìn)行工件裝卸操作；此時(shí)升降臺(tái)處于低位，夾爪處于張開狀態(tài)；

每個(gè)數(shù)控加工單元上工件加工完畢之后，工作臺(tái)朝轉(zhuǎn)臺(tái)方向運(yùn)動(dòng)，停止在夾爪能夠準(zhǔn)確夾緊工件夾具的位置；等所有數(shù)控加工單元的工作臺(tái)都運(yùn)動(dòng)到夾爪能夠夾緊的位置上，并且精密定位底座上的工件裝卸工作也完成之后，所有的夾爪轉(zhuǎn)為夾緊狀態(tài)，將對(duì)應(yīng)的工件夾具夾緊，隨后所有的精密定位底座轉(zhuǎn)為松開狀態(tài)，接著升降臺(tái)上升到高位，然后旋轉(zhuǎn)一個(gè)分度，旋轉(zhuǎn)到位后再下降到低位，進(jìn)一步下輪循環(huán)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)：