專利名稱：轉盤式多工位數控加工中心的制作方法
技術領域：
轉盤式多工位數控加工中心技術領域[0001]本實用新型涉及數控加工裝置技術領域，尤其涉及一種轉盤式多工位數控加工中心。
背景技術：
[0002]在機械設備行業(yè)，對于需要多把刀具從不同方向進行數控切削的復雜工件，傳統的方法是采用數控多軸(軸數大于3)加工中心進行加工。數控多軸加工中心用精密旋轉機構變換刀具相對工件的方向，用換刀機構更換不同的刀具，實現對復雜工件的加工。在加工過程中，機床需要依次變換刀具角度和更換刀具并進行加工。這類數控多軸加工中心的機床結構上具有以下特點[0003]I、由于需要在加工過程中多次變換角度，機床需要配備精密的旋轉機構；[0004]2、由于需要在加工過程中更換刀具，機床必須配備結構復雜的刀庫以及換刀機構，同時主軸需要具有自動夾緊系統；[0005]3、部分機床為了縮短工件的裝卸時間，配備了兩個工作臺進行交換作業(yè)，一個工作臺在加工時，另外一個工作臺可進行裝卸作業(yè)；[0006]4、單個工件的加工時間為所有旋轉、換刀、加工、裝卸時間的總和，效率較低。[0007]以上特點導致了多軸數控加工中心結構復雜、故障率高、成本高、總體工作效率卻不聞。·實用新型內容[0008]本實用新型的目的在于針對現有技術的不足而提供一種結構簡單、成本低、工作效率高的轉盤式多工位數控加工中心。[0009]為了實現上述目的，本實用新型提供一種轉盤式多工位數控加工中心，包括轉盤裝置、若干個對應加工工序的用于加工工件的數控加工單元，所述若干個數控加工單元圍繞所述轉盤裝置而呈圓周分布設置；所述轉盤裝置包括與所述若干個數控加工單元匹配的可轉動的轉臂，所述轉臂設置有用于夾緊工件的工件夾具，所述若干個數控加工單元均設置有與所述工件夾具匹配的用于夾緊或松開所述工件夾具的定位夾緊平臺。[0010]較佳地，所述轉盤裝置還包括轉盤底座、轉盤，所述轉盤為可轉動地安裝于所述轉盤底座的中央，所述轉臂的一端固定于所述轉盤的中心，所述工件夾具設置在所述轉臂的另一端。[0011]較佳地，還包括裝卸位，所述裝卸位和所述若干個數控加工單元圍繞所述轉盤裝置而呈圓周的均勻間隔分布設置。[0012]較佳地,所述數控加工單元為3個以上,且所述數控加工單元為三軸數控統床。[0013]較佳地,所述數控加工單元為5個,所述裝卸位為一個。[0014]較佳地，所述定位夾緊平臺固定有兩限位塊，所述兩限位塊之間設置有用于限位所述工件夾具的限位槽，所述限位槽內設置有可上升或下降的定位托板，所述定位托板通過上升或下降而對應夾緊或松開所述工件夾具。[0015]較佳地，所述定位夾緊平臺為通過氣缸連桿機構驅動所述定位托板上升或下降。[0016]較佳地，所述定位托板設置有用于導向的導柱，所述定位托板的頂端設置有用于定位所述工件夾具的帶有倒角的定位銷。[0017]較佳地，所述工件夾具的底部固定有夾具定位塊，所述夾具定位塊開設有與所述定位銷對應的定位孔。[0018]較佳地，所述工件夾具通過彈性板安裝于所述轉臂，所述彈性板的一端固定于所述轉臂，所述彈性板的另一端設置有彈性機構；所述彈性機構包括固定板、彈性件，所述固定板通過所述彈性件連接于所述彈性板的另一端；所述工件夾具的底端固定于所述固定板的頂端，所述夾具定位塊的頂端固定于所述固定板的底端。[0019]本實用新型有益效果在于本實用新型包括轉盤裝置、若干個對應加工工序的用于加工工件的數控加工單元，若干個數控加工單元圍繞轉盤裝置而呈圓周分布設置；轉盤裝置包括與若干個數控加工單元匹配的可轉動的轉臂，轉臂設置有用于夾緊工件的工件夾具，若干個數控加工單元均設置有與工件夾具匹配的用于夾緊或松開工件夾具的定位夾緊平臺。本實用新型通過轉盤裝置運送工件至每個數控加工單元，而每個數控加工單元對應工件的相應的加工工序，即把工件的加工工序分散到若干個數控加工單元，使每個數控加工單元的結構可以大幅度簡化，而且，所有數控加工單元可以同時進行加工，操作人員同時進行裝卸操作，從而提高了工作效率、降低了成本。


[0020]圖I為本實用新型的結構示意圖。[0021]圖2為本實用新型的俯視圖。[0022]圖3為本實用新型的轉臂、定位夾緊平臺、工件夾具與彈性板在定位托板夾緊夾具定位塊時的結構示意圖。[0023]圖4為圖3的分解示意圖。[0024]圖5為本實用新型的轉臂、定位夾緊平臺、工件夾具與彈性板在定位托板松開夾具定位塊時的側視圖。[0025]在圖I 5中包括有[0026]I—-轉盤裝置11 轉臂[0027]12—轉盤底座13——轉盤[0028]2——數控加工單兀21 定位夾緊平臺[0029]211-——限位塊212——限位槽[0030]213-——定位托板214-導柱[0031]215-——定位銷3件夾具[0032]31—一夾具定位塊32——定位孔[0033]4——-裝卸位5——彈性板[0034]51—一固定板52——彈性件。
具體實施方式
[0035]
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。[0036]請參考圖I 5，本實用新型提供一種轉盤式多工位數控加工中心，包括轉盤裝置 I、若干個對應加工工序的用于加工工件的數控加工單元2，例如每個數控加工單元2對應一個、兩個或多個的工件的加工工序，使若干個數控加工單元2組合在一起而完成工件的整個加工工序；若干個數控加工單元2圍繞轉盤裝置I而呈圓周分布設置；轉盤裝置I包括與若干個數控加工單元2匹配的可轉動的轉臂11，轉臂11設置有用于夾緊工件的工件夾具 3，若干個數控加工單元2均設置有與工件夾具3匹配的用于夾緊或松開工件夾具3的定位夾緊平臺21 ;使轉盤裝置I可以通過轉臂11的工件夾具3夾緊工件并將工件旋轉運送至各個數控加工單元2的定位夾緊平臺21，由數控加工單元2對工件進行對應加工工序的加工。[0037]其中，轉盤裝置I還包括轉盤底座12、轉盤13,轉盤13為可轉動地安裝于轉盤底座12的中央，轉臂11的一端固定于轉盤13的中心，工件夾具3設置在轉臂11的另一端， 使轉盤13在旋轉時，轉臂11同時旋轉，即工件夾具3隨著轉臂11旋轉，達到將工件旋轉運送的目的。[0038]在本實施例中，本實用新型還包括裝卸位4，裝卸位4和若干個數控加工單元2圍繞轉盤裝置I而呈圓周的均勻間隔分布設置，以便于轉盤13每轉動一個固定角度，即可將工件旋轉運送至下一個數控加工單元2或裝卸位4。[0039]具體地說，本實用新型數控加工單元2為3個以上，且數控加工單元2為三軸數控銑床，三軸數控銑床上面安裝的主軸能夠相對于工件做三維運動，運動軌跡由用戶編寫的程序控制，實現對工件的三維切削加工。所以，在不同的工位上采用不同的刀具以及角度對工件進行數控加工，不同工位使用不同刀具，不需要換刀機構；每個工位上的主軸已經預設了角度，即工位上不需要使用旋轉機構；所有工位同時進行加工，操作人員同時進行裝卸操作，工作效率高。當然，所述數控加工單元2可根據工件的加工工序而配置成不同的結構， 不僅限于為本實施例選用的三軸數控銑床。[0040]更具體地說,數控加工單元2為5個,裝卸位4為一個，即一個裝卸位4和5個數控加工單元2圍繞轉盤裝置I而呈圓周的均勻間隔分布設置，當然，所述轉臂11也對應為6 個，即兩個轉臂11之間的圓心角夾角為60度,使轉盤13每旋轉60度,就可以將工件旋轉運送至下一個數控加工單元2或裝卸位4。當然,所述數控加工單元2和裝卸位4的數量, 也可以根據工件的加工工序的方便加工等因素而設置為其它的數量，不僅限于為本實施例選用的一個裝卸位4和5個數控加工單元2的組合模式。[0041 ] 其中，定位夾緊平臺21固定有兩限位塊211，兩限位塊211之間設置有用于限位工件夾具3的限位槽212，限位槽212內設置有可上升或下降的定位托板213，定位托板213 通過上升或下降而對應夾緊或松開工件夾具3 ;具體地說，定位夾緊平臺21為通過氣缸連桿機構驅動定位托板213上升或下降。[0042]其中，定位托板213設置有用于導向的導柱214，使定位托板213可以在導柱214 的精密導向下上升或下降；定位托板213的頂端設置有用于定位工件夾具3的帶有倒角的定位銷215，以便于定位托板213通過定位銷215準確地夾緊工件夾具3。[0043]其中，工件夾具3的底部固定有夾具定位塊31，夾具定位塊31開設有與定位銷 215對應的定位孔32，使定位托板213通過定位銷215插入定位孔32而準確地定位夾具定位塊31，從而準確地夾緊夾具定位塊31，使工件夾具3準確地定位于每個數控加工單元2 的定位夾緊平臺21。[0044]其中，工件夾具3通過彈性板5安裝于轉臂11，彈性板5的一端固定于轉臂11，彈性板5的另一端設置有彈性機構；彈性機構包括固定板51、彈性件52，固定板51通過彈性件52連接于彈性板5的另一端；工件夾具3的底端固定于固定板51的頂端，夾具定位塊31 的頂端固定于固定板51的底端。由于轉盤裝置I可能會導致旋轉角度的一定誤差，造成定位托板213的定位銷215并不能正對夾具定位塊31的定位孔32，所以工件夾具3和夾具定位塊31通過安裝于彈性板5彈性機構的固定板51,而彈性機構的固定板51在彈性件52 的范圍內允許一定量的彈性變形，使得在旋轉角度誤差不超過一定范圍(如2毫米)內的情況下，定位托板213仍然能通過定位銷215插入定位孔32而準確地定位夾具定位塊31,從而實現對夾具定位塊31的精確定位和夾緊。[0045]本實用新型的工作原理如下[0046]第一步，在裝卸位4安裝工件毛坯于工件夾具3，完成后按電氣控制系統的就緒按鈕，本實用新型進入工件就緒狀態(tài)，與此同時，其它5個數控加工單元2可以對各自定位夾緊平臺21上的工件進行加工；[0047]第二步，待5個數控加工單元2各自的加工工序完成后，電氣控制系統檢查是否處于就緒狀態(tài)，如果處于就緒狀態(tài)，將所有數控加工單元2的定位夾緊平臺21的定位托板213 下降，松開夾具定位塊31，即松開工件夾具3 ；[0048]第三步，電氣控制系統通過傳感器檢查所有數控加工單元2的定位夾緊平臺21的定位托板213是否下降到位，如果下降到位，就啟動轉盤裝置1，使轉盤13旋轉一個分度角 (例如本實施例為60度)；[0049]第四步，旋轉到位后，所有數控加工單元2的定位夾緊平臺21的定位托板213上升，使定位托板213的定位銷215插入定位孔32，將夾具定位塊31定位并最終夾緊，從而順利地將各工件夾具3上的工件將工件旋轉運送至下一個數控加工單元2或裝卸位4。此時，操作人員可以在裝卸位4卸下加工好的工件，再裝上工件毛坯。[0050]依此類推，重復上述四步。因此，當一個工件毛坯由裝卸位4依次旋轉運送至各個數控加工單元2加工后，再回到裝卸位4，即完成加工工序，成為加工好的工件。即整個加工時間為數控加工單元2中的最長加工時間加上轉盤13旋轉60度的時間，而傳統的多軸數控加工中心的加工時間為所有加工工序的總和，所以在合理設計加工工藝工序的情況下， 本實用新型的轉盤式多工位數控加工中心的工作效率能提高4倍以上。[0051]最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對本實用新型保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，均屬本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種轉盤式多工位數控加工中心，其特征在于包括轉盤裝置、若干個對應加工工序的用于加工工件的數控加工單元，所述若干個數控加工單元圍繞所述轉盤裝置而呈圓周分布設置；所述轉盤裝置包括與所述若干個數控加工單元匹配的可轉動的轉臂，所述轉臂設置有用于夾緊工件的工件夾具，所述若干個數控加工單元均設置有與所述工件夾具匹配的用于夾緊或松開所述工件夾具的定位夾緊平臺。
2.根據權利要求I所述的轉盤式多工位數控加工中心，其特征在于所述轉盤裝置還包括轉盤底座、轉盤，所述轉盤為可轉動地安裝于所述轉盤底座的中央，所述轉臂的一端固定于所述轉盤的中心，所述工件夾具設置在所述轉臂的另一端。
3.根據權利要求I所述的轉盤式多工位數控加工中心，其特征在于還包括裝卸位，所述裝卸位和所述若干個數控加工單元圍繞所述轉盤裝置而呈圓周的均勻間隔分布設置。
4.根據權利要求3所述的轉盤式多工位數控加工中心，其特征在于所述數控加工單元為3個以上,且所述數控加工單元為三軸數控統床。
5.根據權利要求4所述的轉盤式多工位數控加工中心，其特征在于所述數控加工單元為5個,所述裝卸位為一個。
6.根據權利要求I至5任一項所述的轉盤式多工位數控加工中心，其特征在于所述定位夾緊平臺固定有兩限位塊，所述兩限位塊之間設置有用于限位所述工件夾具的限位槽，所述限位槽內設置有可上升或下降的定位托板，所述定位托板通過上升或下降而對應夾緊或松開所述工件夾具。
7.根據權利要求6所述的轉盤式多工位數控加工中心，其特征在于所述定位夾緊平臺為通過氣缸連桿機構驅動所述定位托板上升或下降。
8.根據權利要求6所述的轉盤式多工位數控加工中心，其特征在于所述定位托板設置有用于導向的導柱，所述定位托板的頂端設置有用于定位所述工件夾具的帶有倒角的定位銷。
9.根據權利要求8所述的轉盤式多工位數控加工中心，其特征在于所述工件夾具的底部固定有夾具定位塊，所述夾具定位塊開設有與所述定位銷對應的定位孔。
10.根據權利要求9所述的轉盤式多工位數控加工中心，其特征在于所述工件夾具通過彈性板安裝于所述轉臂，所述彈性板的一端固定于所述轉臂，所述彈性板的另一端設置有彈性機構；所述彈性機構包括固定板、彈性件，所述固定板通過所述彈性件連接于所述彈性板的另一端；所述工件夾具的底端固定于所述固定板的頂端，所述夾具定位塊的頂端固定于所述固定板的底端。
專利摘要一種轉盤式多工位數控加工中心，其特征在于包括轉盤裝置、若干個對應加工工序的用于加工工件的數控加工單元，所述若干個數控加工單元圍繞所述轉盤裝置而呈圓周分布設置；所述轉盤裝置包括與所述若干個數控加工單元匹配的可轉動的轉臂，所述轉臂設置有用于夾緊工件的工件夾具，所述若干個數控加工單元均設置有與所述工件夾具匹配的用于夾緊或松開所述工件夾具的定位夾緊平臺。本實用新型通過轉盤裝置運送工件至每個數控加工單元，而每個數控加工單元對應工件的相應的加工工序，即把工件的加工工序分散到若干個數控加工單元，使每個數控加工單元的結構可以大幅度簡化，而且，所有數控加工單元可以同時進行加工，操作人員同時進行裝卸操作，從而提高了工作效率、降低了成本。
文檔編號B23Q39/04GK202742144SQ20122030340
公開日2013年2月20日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權日2012年6月26日
發(fā)明者張永智, 周雪山 申請人:東莞市萬江寶亞視眼鏡機械廠