一种用于金属制品加工的多工位多轴数控CNC加工中心及其加工方法转让专利

申请号 : CN202210213849.1

文献号 : CN114589549B

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发明人 : 李宁单红振

申请人 : 江苏匠准精密组件有限公司

摘要 :

本发明公开了一种用于金属制品加工的多工位多轴数控CNC加工中心及其加工方法,其中用于金属制品加工的多工位多轴数控CNC加工中心,包括:多工位旋转台、多轴加工端、移动机构、控制器、补位加工机构、自动刀库、维修机器人和监测摄像头;若干个所述移动机构分别设置在若干个多轴加工端的底端;补位加工机构设置在所述多工位旋转台的外部;并公开了一种用于金属制品加工的多工位多轴数控CNC加工中心的加工方法。该种用于金属制品加工的多工位多轴数控CNC加工中心及其加工方法,可在多轴多工位数控加工端内部出现故障时,进行该工序的自动替补进行加工,避免影响加工中心其余加工位限制等待,且无需长时间停机进行维修,提高加工效率。

权利要求 :

1.一种用于金属制品加工的多工位多轴数控CNC加工中心,其特征在于,包括:多工位旋转台(1);

多轴加工端(2),所述多轴加工端(2)的数量为若干个,若干个所述多轴加工端(2)沿周向间隙设置在多工位旋转台(1)的外侧;

移动机构(3),所述移动机构(3)的数量为若干个,若干个所述移动机构(3)分别设置在若干个多轴加工端(2)的底端;

控制器(4),设置在所述多工位旋转台(1)的外侧,所述控制器(4)与多工位旋转台(1)和多轴加工端(2)电性连接;

补位加工机构(5),设置在所述多工位旋转台(1)的外部;

自动刀库(7),设置在所述多工位旋转台(1)的外部且位于补位加工机构(5)的附近,所述自动刀库(7)和控制器(4)电性连接;

维修机器人(8),设置在所述多工位旋转台(1)的外侧且位于补位加工机构(5)的附近,所述维修机器人(8)和控制器(4)远程无线连接;

监测摄像头(9),通过支架设置在所述多工位旋转台(1)的外侧,所述监测摄像头(9)和控制器(4)电性连接;

所述补位加工机构(5)包括;

AGV移动车(51),设置在所述自动刀库(7)的外侧,所述AGV移动车(51)和控制器(4)远程网络连接;

机械臂(52),安装在所述AGV移动车(51)的升降端,所述机械臂(52)和控制器(4)远程网络连接;

电磁连接头(53),设置在所述机械臂(52)的移动端,所述电磁连接头(53)和控制器(4)远程网络连接;

固定架(54),设置在所述AGV移动车(51)的顶端;

其中,所述固定架(54)的前后两侧顶端分别设置有固定组件;

所述固定组件包括;

固定座(55),安装在所述固定架(54)的顶端;

限位轮(56),所述限位轮(56)的数量为四组,每组所述限位轮(56)的数量两个,四组所述限位轮(56)分别设置在固定座(55)的上下两端和内侧前后两端;

移动座(57),插接在所述固定座(55)的内侧,所述限位轮(56)的内侧与移动座(57)的外壁相接触;

支撑组件(6),所述支撑组件(6)的数量为两个,两个所述支撑组件(6)分别设置在移动座(57)的底端左右两侧;

齿条(58),沿左右方向设置在所述移动座(57)的顶端;

第一电机(59),安装在所述限位轮(56)的顶端,所述限位轮(56)的输出端延伸进固定座(55)的内侧,所述第一电机(59)和控制器(4)远程网络连接;

齿轮(510),螺钉连接在所述固定座(55)的输出端,所述齿轮(510)和齿条(58)啮合;

所述支撑组件(6)包括;

顶部固定座(61),沿上下方向安装在所述移动座(57)的底端;

支撑杆(62),一端通过销轴转动连接在所述顶部固定座(61)的外壁内侧,所述支撑杆(62)的另一端与移动座(57)的底端通过销轴转动连接;

升降座(63),沿上下方向插接在所述顶部固定座(61)的内腔底端开口处;

支撑脚(64),通过销轴转动连接在所述升降座(63)的底端;

限位弹簧(65),所述限位弹簧(65)的数量为两个,两个所述限位弹簧(65)一端分别安装在支撑脚(64)的顶端前后两侧,两个所述限位弹簧(65)的另一端分别与升降座(63)的外壁前后两侧固定连接;

丝杠螺母(66),通过轴承转动连接在所述升降座(63)的顶端开口处;

其中,所述顶部固定座(61)的内腔设置有驱动单元;

所述驱动单元包括;

丝杠螺杆(67),沿上下方向通过轴承转动连接在所述顶部固定座(61)的内腔,所述丝杠螺杆(67)与丝杠螺母(66)相螺接;

第一锥形齿轮(68),键连接在所述第一锥形齿轮(68)的外壁顶端;

第二锥形齿轮(69),通过轴承转动连接在所述顶部固定座(61)的内壁,所述第二锥形齿轮(69)和第一锥形齿轮(68)啮合;

内齿轮环(610),通过轴承转动连接在所述顶部固定座(61)的内腔顶端;

第三锥形齿轮(611),设置在所述内齿轮环(610)的底端,所述第三锥形齿轮(611)套接在丝杠螺杆(67)的外壁顶端,所述第三锥形齿轮(611)与第二锥形齿轮(69)啮合;

第二电机(612),设置在所述顶部固定座(61)的内腔顶端,所述第二电机(612)和控制器(4)远程网络连接;

主动齿轮(613),螺钉连接在所述第二电机(612)的输出端,所述主动齿轮(613)和内齿轮环(610)啮合。

2.根据权利要求1所述的一种用于金属制品加工的多工位多轴数控CNC加工中心,其特征在于:所述移动机构(3)包括:移动机构外壳(31),内嵌在所述多工位旋转台(1)的外侧地面;

电动门(32),所述电动门(32)的数量为若干个,若干个所述电动门(32)从左至右依次安装在移动机构外壳(31)的内腔顶端开口处,所述电动门(32)和控制器(4)电性连接;

剪式升降台(33),设置在所述移动机构外壳(31)的内腔底端,所述剪式升降台(33)和控制器(4)电性连接;

移动地轨(34),安装在所述剪式升降台(33)的顶端,所述多轴加工端(2)设置在移动地轨(34)的移动端,所述移动地轨(34)和控制器(4)电性连接;

其中,所述移动机构外壳(31)的内腔底端左右两侧前后两端分别设置有支撑组件。

3.根据权利要求2所述的一种用于金属制品加工的多工位多轴数控CNC加工中心,其特征在于:所述支撑组件包括;

安装座(35),安装在所述移动机构外壳(31)的内壁顶端;

第一支撑臂(36),一端通过销轴转动连接在所述安装座(35)的内侧;

第一电推杆(37),一端通过销轴转动连接在所述安装座(35)的内侧底端,所述第一电推杆(37)的另一端与第一支撑臂(36)的底端通过销轴转动连接,所述第一电推杆(37)和控制器(4)电性连接;

第二支撑臂(38),插接在所述第一电推杆(37)的内侧;

第二电推杆(39),设置在所述第一支撑臂(36)的内侧,所述第二电推杆(39)的伸缩端与第二支撑臂(38)的外侧通过销轴转动连接,所述第二电推杆(39)和控制器(4)电性连接;

底板(310),通过销轴转动连接在所述第二支撑臂(38)的内端;

连接杆(311),设置在所述底板(310)的底端;

第三电推杆(312),通过销轴转动连接在所述第二支撑臂(38)的内侧,所述第三电推杆(312)的伸缩端与连接杆(311)的底端通过销轴转动连接,所述第三电推杆(312)和控制器(4)电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于金属制品加工的多工位多轴数控CNC加工中心的加工方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤一:使用时,工作人员控制控制器(4)启动监测摄像头(9)、多工位旋转台(1)和多轴加工端(2),多工位旋转台(1)驱动工件按照指定加工工序依次转动至指定加工位多轴加工端(2)的下方,多轴加工端(2)对多工位旋转台(1)表面加工位工件进行加工,监测摄像头(9)对多轴加工端(2)工作状态进行检测,当某一工序多轴加工端(2)出现故障时,监测摄像头(9)向控制器(4)内部发送信号,控制器(4)内部预制程序控制该工序多轴加工端(2)下方对应位置上移动机构(3)中的维修机器人(8)、移动地轨(34)、剪式升降台(33)、电动门(32)、第一电推杆(37)、第二电推杆(39)和第三电推杆(312)启动,移动地轨(34)驱动对应位置上的多轴加工端(2)移动至外侧,维修机器人(8)移动至多轴加工端(2)附近对多轴加工端(2)进行拆卸和简单维修,剪式升降台(33)驱动移动地轨(34)下降至移动机构外壳(31)内腔位置,内侧电动门(32)关闭将移动机构外壳(31)内腔封闭,第一电推杆(37)通过自身伸长推动第一支撑臂(36)以与第一电推杆(37)销轴转动连接处为顶点向上转动,第二电推杆(39)通过自身伸长推动第二支撑臂(38)在第一支撑臂(36)内腔向外侧移动至指定位置,第三电推杆(312)通过自身伸长秃顶连接杆(311)驱动底板(310)以与第二支撑臂(38)销轴转动连接处为顶点转动,进而使底板(310)与电动门(32)下表面贴合起到辅助支撑作用同时,为补位加工机构(5)的补位提供空间:步骤二:控制器(4)内部预制程序同步控制自动刀库(7)、电磁连接头(53)、AGV移动车(51)、机械臂(52)、第一电机(59)和第二电机(612)启动,自动刀库(7)将内部指定刀头转动至指定位置,电磁连接头(53)与指定位置刀头磁吸固定,AGV移动车(51)移动至指定位置移动机构(3)的外侧,第一电机(59)驱动齿轮(510)顺时针或逆时针方向转动,由于齿条(58)和齿轮(510)啮合,促使齿条(58)在齿轮(510)旋转力的作用下和在限位轮(56)的限位作用下驱动移动座(57)在限位轮(56)内侧左右移动以跨越对应位置上移动机构(3)的外侧,第二电机(612)驱动主动齿轮(613)转动,由于内齿轮环(610)和主动齿轮(613)啮合,促使内齿轮环(610)在主动齿轮(613)旋转力的作用下驱动第三锥形齿轮(611)转动,由于第二锥形齿轮(69)和第三锥形齿轮(611)啮合,促使第二锥形齿轮(69)在第三锥形齿轮(611)旋转力的作用下转动,并由于第一锥形齿轮(68)和第二锥形齿轮(69)啮合,促使第一锥形齿轮(68)在第二锥形齿轮(69)旋转力的作用下驱动丝杠螺杆(67)转动,并由于丝杠螺母(66)和丝杠螺杆(67)螺接,促使丝杠螺母(66)在丝杠螺杆(67)旋转力的作用下驱动升降座(63)移动至指定高度位置,支撑脚(64)与地面接触进而在固定组件配合下将AGV移动车(51)托起,第一电机(59)再次启动驱动齿轮(510)顺时针或逆时针方向转动,以在固定架(54)的配合下使AGV移动车(51)带动机械臂(52)移动至原多轴加工端(2)加工位置处,机械臂(52)驱动电磁连接头(53)移动并使电磁连接头(53)控制内部刀头进行原多轴加工端(2)工序上的替补加工。

说明书 :

一种用于金属制品加工的多工位多轴数控CNC加工中心及其

加工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及金属制品加工技术领域,具体为一种用于金属制品加工的多工位多轴数控CNC加工中心及其加工方法。

背景技术

[0002] 金属制品行业包括结构性金属制品制造、金属工具制造、集装箱及金属包装容器制造、不锈钢及类似日用金属制品制造等,CNC(数控机床)是计算机数字控制机床(Computer numerical control)的简称,是一种由程序控制的自动化机床,该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,通过计算机将其译码,从而使机床执行规定好了的动作,通过刀具切削将毛坯料加工成半成品成品零件,传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的,加工时用手摇动机械刀具切削金属,靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的,现代工业早已使用电脑数字化控制的机床进行作业了,数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工,数控加工广泛应用在所有机械加工的任何领域,更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段,现有技术领域内,多轴多工位数控加工端出现故障时,需要装置整体停机进行维修,使生产加工无法继续进行,进而影响生产效率。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种用于金属制品加工的多工位多轴数控CNC加工中心及其加工方法,以至少解决现有技术的多轴多工位数控加工端出现故障时,需要装置整体停机进行维修,使生产加工无法继续进行,进而影响生产效率的问题。
[0004] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种用于金属制品加工的多工位多轴数控CNC加工中心,包括:
[0005] 多工位旋转台;
[0006] 多轴加工端,所述多轴加工端的数量为若干个,若干个所述多轴加工端沿周向间隙设置在多工位旋转台的外侧;
[0007] 移动机构,所述移动机构的数量为若干个,若干个所述移动机构分别设置在若干个多轴加工端的底端;
[0008] 控制器,设置在所述多工位旋转台的外侧,所述控制器与多工位旋转台和多轴加工端电性连接;
[0009] 补位加工机构,设置在所述多工位旋转台的外部;
[0010] 自动刀库,设置在所述多工位旋转台的外部且位于补位加工机构的附近,所述自动刀库和控制器电性连接;
[0011] 维修机器人,设置在所述多工位旋转台的外侧且位于补位加工机构的附近,所述维修机器人和控制器远程无线连接;
[0012] 监测摄像头,通过支架设置在所述多工位旋转台的外侧,所述监测摄像头和控制器电性连接。
[0013] 优选的,所述移动机构包括:移动机构外壳、电动门、剪式升降台和移动地轨;移动机构外壳内嵌在所述多工位旋转台的外侧地面;所述电动门的数量为若干个,若干个所述电动门从左至右依次安装在移动机构外壳的内腔顶端开口处,所述电动门和控制器电性连接;剪式升降台设置在所述移动机构外壳的内腔底端,所述剪式升降台和控制器电性连接;移动地轨安装在所述剪式升降台的顶端,所述多轴加工端设置在移动地轨的移动端,所述移动地轨和控制器电性连接;其中,所述移动机构外壳的内腔底端左右两侧前后两端分别设置有支撑组件。
[0014] 优选的,所述支撑组件包括;安装座、第一支撑臂、第一电推杆、第二支撑臂、第二电推杆、底板、连接杆和第三电推杆;安装座安装在所述移动机构外壳的内壁顶端;第一支撑臂一端通过销轴转动连接在所述安装座的内侧;第一电推杆一端通过销轴转动连接在所述安装座的内侧底端,所述第一电推杆的另一端与第一支撑臂的底端通过销轴转动连接,所述第一电推杆和控制器电性连接;第二支撑臂插接在所述第一电推杆的内侧;第二电推杆设置在所述第一支撑臂的内侧,所述第二电推杆的伸缩端与第二支撑臂的外侧通过销轴转动连接,所述第二电推杆和控制器电性连接;底板通过销轴转动连接在所述第二支撑臂的内端;连接杆设置在所述底板的底端;第三电推杆通过销轴转动连接在所述第二支撑臂的内侧,所述第三电推杆的伸缩端与连接杆的底端通过销轴转动连接,所述第三电推杆和控制器电性连接。
[0015] 优选的,所述补位加工机构包括;AGV移动车、机械臂、电磁连接头和固定架;AGV移动车设置在所述自动刀库的外侧,所述AGV移动车和控制器远程网络连接;机械臂安装在所述AGV移动车的升降端,所述机械臂和控制器远程网络连接;电磁连接头设置在所述机械臂的移动端,所述电磁连接头和控制器远程网络连接;固定架设置在所述AGV移动车的顶端;其中,所述固定架的前后两侧顶端分别设置有固定组件。
[0016] 优选的,所述固定组件包括;固定座、限位轮、移动座、支撑组件、齿条、第一电机和齿轮;固定座安装在所述固定架的顶端;所述限位轮的数量为四组,每组所述限位轮的数量两个,四组所述限位轮分别设置在固定座的上下两端和内侧前后两端;移动座插接在所述固定座的内侧,所述限位轮的内侧与移动座的外壁相接触;所述支撑组件的数量为两个,两个所述支撑组件分别设置在移动座的底端左右两侧;齿条沿左右方向设置在所述移动座的顶端;第一电机安装在所述限位轮的顶端,所述限位轮的输出端延伸进固定座的内侧,所述第一电机和控制器远程网络连接;齿轮螺钉连接在所述固定座的输出端,所述齿轮和齿条啮合。
[0017] 优选的,所述支撑组件包括;顶部固定座、支撑杆、升降座、支撑脚、限位弹簧和丝杠螺母;顶部固定座沿上下方向安装在所述移动座的底端;支撑杆一端通过销轴转动连接在所述顶部固定座的外壁内侧,所述支撑杆的另一端与移动座的底端通过销轴转动连接;升降座沿上下方向插接在所述顶部固定座的内腔底端开口处;支撑脚通过销轴转动连接在所述升降座的底端;所述限位弹簧的数量为两个,两个所述限位弹簧一端分别安装在支撑脚的顶端前后两侧,两个所述限位弹簧的另一端分别与升降座的外壁前后两侧固定连接;
丝杠螺母通过轴承转动连接在所述升降座的顶端开口处;其中,所述顶部固定座的内腔设置有驱动单元。
[0018] 优选的,所述驱动单元包括;丝杠螺杆、第一锥形齿轮、第二锥形齿轮、内齿轮环、第三锥形齿轮、第二电机和主动齿轮;丝杠螺杆沿上下方向通过轴承转动连接在所述顶部固定座的内腔,所述丝杠螺杆与丝杠螺母相螺接;第一锥形齿轮键连接在所述第一锥形齿轮的外壁顶端;第二锥形齿轮通过轴承转动连接在所述顶部固定座的内壁,所述第二锥形齿轮和第一锥形齿轮啮合;内齿轮环通过轴承转动连接在所述顶部固定座的内腔顶端;第三锥形齿轮设置在所述内齿轮环的底端,所述第三锥形齿轮套接在丝杠螺杆的外壁顶端,所述第三锥形齿轮与第二锥形齿轮啮合;第二电机设置在所述顶部固定座的内腔顶端,所述第二电机和控制器远程网络连接;主动齿轮螺钉连接在所述第二电机的输出端,所述主动齿轮和内齿轮环啮合。
[0019] 上述装置的使用方法,包括以下步骤:
[0020] 步骤一:使用时,工作人员控制控制器启动监测摄像头、多工位旋转台和多轴加工端,多工位旋转台驱动工件按照指定加工工序依次转动至指定加工位多轴加工端的下方,多轴加工端对多工位旋转台表面加工位工件进行加工,监测摄像头对多轴加工端工作状态进行检测,当某一工序多轴加工端出现故障时,监测摄像头向控制器内部发送信号,控制器内部预制程序控制该工序多轴加工端下方对应位置上移动机构中的维修机器人、移动地轨、剪式升降台、电动门、第一电推杆、第二电推杆和第三电推杆启动,移动地轨驱动对应位置上的多轴加工端移动至外侧,维修机器人移动至多轴加工端附近对多轴加工端进行拆卸和简单维修,剪式升降台驱动移动地轨下降至移动机构外壳内腔位置,内侧电动门关闭将移动机构外壳内腔封闭,第一电推杆通过自身伸长推动第一支撑臂以与第一电推杆销轴转动连接处为顶点向上转动,第二电推杆通过自身伸长推动第二支撑臂在第一支撑臂内腔向外侧移动至指定位置,第三电推杆通过自身伸长秃顶连接杆驱动底板以与第二支撑臂销轴转动连接处为顶点转动,进而使底板与电动门下表面贴合起到辅助支撑作用同时,为补位加工机构的补位提供空间:
[0021] 步骤二:控制器内部预制程序同步控制自动刀库、电磁连接头、AGV移动车、机械臂、第一电机和第二电机启动,自动刀库将内部指定刀头转动至指定位置,电磁连接头与指定位置刀头磁吸固定,AGV移动车移动至指定位置移动机构的外侧,第一电机驱动齿轮顺时针或逆时针方向转动,由于齿条和齿轮啮合,促使齿条在齿轮旋转力的作用下和在限位轮的限位作用下驱动移动座在限位轮内侧左右移动以跨越对应位置上移动机构的外侧,第二电机驱动主动齿轮转动,由于内齿轮环和主动齿轮啮合,促使内齿轮环在主动齿轮旋转力的作用下驱动第三锥形齿轮转动,由于第二锥形齿轮和第三锥形齿轮啮合,促使第二锥形齿轮在第三锥形齿轮旋转力的作用下转动,并由于第一锥形齿轮和第二锥形齿轮啮合,促使第一锥形齿轮在第二锥形齿轮旋转力的作用下驱动丝杠螺杆转动,并由于丝杠螺母和丝杠螺杆螺接,促使丝杠螺母在丝杠螺杆旋转力的作用下驱动升降座移动至指定高度位置,支撑脚与地面接触进而在固定组件配合下将AGV移动车托起,第一电机再次启动驱动齿轮顺时针或逆时针方向转动,以在固定架的配合下使AGV移动车带动机械臂移动至原多轴加工端加工位置处,机械臂驱动电磁连接头移动并使电磁连接头控制内部刀头进行原多轴加工端工序上的替补加工。
[0022] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:该用于金属制品加工的多工位多轴数控CNC加工中心:
[0023] 1、通过监测摄像头对多轴加工端工作状态进行检测,当某一工序多轴加工端出现故障时,监测摄像头向控制器内部发送信号,移动地轨驱动对应位置上的多轴加工端移动至外侧,维修机器人移动至多轴加工端附近对多轴加工端进行拆卸和简单维修,剪式升降台驱动移动地轨下降至移动机构外壳内腔位置,内侧电动门关闭将移动机构外壳内腔封闭,第一电推杆伸长推动第一支撑臂以与第一电推杆销轴转动连接处为顶点向上转动,第二电推杆伸长推动第二支撑臂在第一支撑臂内腔向外侧移动至指定位置,第三电推杆通过自身伸长秃顶连接杆驱动底板以与第二支撑臂销轴转动连接处为顶点转动,进而使底板与电动门下表面贴合起到辅助支撑作用同时,为补位加工机构的补位提供空间:
[0024] 2、通过自动刀库将内部指定刀头转动至指定位置,电磁连接头与指定位置刀头磁吸固定,AGV移动车移动至指定位置移动机构的外侧,第一电机驱动齿轮顺时针或逆时针方向转动,由于齿条和齿轮啮合,齿条在齿轮旋转力的作用下和在限位轮的限位作用下驱动移动座在限位轮内侧左右移动以跨越对应位置上移动机构的外侧,第二电机驱动主动齿轮转动,内齿轮环在主动齿轮旋转力的作用下驱动第三锥形齿轮转动,第二锥形齿轮在第三锥形齿轮旋转力的作用下转动,第一锥形齿轮在第二锥形齿轮旋转力的作用下驱动丝杠螺杆转动,丝杠螺母在丝杠螺杆旋转力的作用下驱动升降座移动至指定高度位置,支撑脚与地面接触进而在固定组件配合下将AGV移动车托起,第一电机再次启动驱动齿轮顺时针或逆时针方向转动,以在固定架的配合下使AGV移动车带动机械臂移动至原多轴加工端加工位置处,机械臂驱动电磁连接头移动并使电磁连接头控制内部刀头进行原多轴加工端工序上的替补加工;
[0025] 从而可在多轴多工位数控加工端内部出现故障时,进行该工序的自动替补进行加工,避免影响加工中心其余加工位限制等待,且无需长时间停机进行维修,提高加工效率。

附图说明

[0026] 图1为本发明的结构示意图;
[0027] 图2为图1的移动机构爆炸图;
[0028] 图3为图1的补位加工机构爆炸图;
[0029] 图4为图3的支撑组件爆炸图。
[0030] 图中:1、多工位旋转台,2、多轴加工端,3、移动机构,31、移动机构外壳,32、电动门,33、剪式升降台,34、移动地轨,35、安装座,36、第一支撑臂,37、第一电推杆,38、第二支撑臂,39、第二电推杆,310、底板,311、连接杆,312、第三电推杆,4、控制器,5、补位加工机构,51、AGV移动车,52、机械臂,53、电磁连接头,54、固定架,55、固定座,56、限位轮,57、移动座,58、齿条,59、第一电机,510、齿轮,6、支撑组件,61、顶部固定座,62、支撑杆,63、升降座,64、支撑脚,65、限位弹簧,66、丝杠螺母,67、丝杠螺杆,68、第一锥形齿轮,69、第二锥形齿轮,610、内齿轮环,611、第三锥形齿轮,612、第二电机,613、主动齿轮,7、自动刀库,8、维修机器人,9、监测摄像头。

具体实施方式

[0031] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0032] 请参阅图1‑4,本发明提供一种技术方案:一种用于金属制品加工的多工位多轴数控CNC加工中心,包括:多工位旋转台1、多轴加工端2、移动机构3、控制器4、补位加工机构5、自动刀库7、维修机器人8和监测摄像头9,多工位旋转台1具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的,多工位旋转台1可由控制器4进行控制驱动工件按照指定加工工序依次转动至指定加工位多轴加工端2的下方;多轴加工端2的数量为若干个,若干个多轴加工端2沿周向间隙设置在多工位旋转台1的外侧,多轴加工端2具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的,多轴加工端2可由控制器4进行控制对多工位旋转台1表面加工位工件进行加工;移动机构3的数量为若干个,若干个移动机构3分别设置在若干个多轴加工端2的底端;控制器4设置在多工位旋转台1的外侧,控制器4与多工位旋转台1和多轴加工端2电性连接,控制器4具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的,控制器4内部设置有网络模块;补位加工机构5设置在多工位旋转台1的外部;自动刀库7设置在多工位旋转台1的外部且位于补位加工机构5的附近,自动刀库7和控制器4电性连接,自动刀库7具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的,自动刀库7可由控制器4进行控制将内部指定刀头转动至指定位置;维修机器人8设置在多工位旋转台1的外侧且位于补位加工机构5的附近,维修机器人8和控制器4远程无线连接,维修机器人8具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的,维修机器人8可由控制器4远程进行控制对多轴加工端2进行拆卸和简单维修;监测摄像头9通过支架设置在多工位旋转台1的外侧,监测摄像头9和控制器4电性连接,监测摄像头9具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的,监测摄像头9可由控制器4进行控制对多轴加工端2工作状态进行检测。
[0033] 作为优选方案,更进一步的,移动机构3包括:移动机构外壳31、电动门32、剪式升降台33和移动地轨34;移动机构外壳31内嵌在多工位旋转台1的外侧地面;电动门32的数量为若干个,若干个电动门32从左至右依次安装在移动机构外壳31的内腔顶端开口处,电动门32和控制器4电性连接,电动门32体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的,电动门32可由控制器4进行控制开启关闭;剪式升降台33设置在移动机构外壳31的内腔底端,剪式升降台33和控制器4电性连接;移动地轨34安装在剪式升降台33的顶端,多轴加工端2设置在移动地轨34的移动端,移动地轨34和控制器4电性连接,移动地轨34体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的,移动地轨34可由控制器4进行控制驱动多轴加工端2移动;其中,移动机构外壳31的内腔底端左右两侧前后两端分别设置有支撑组件,支撑组件包括;安装座35、第一支撑臂36、第一电推杆37、第二支撑臂38、第二电推杆39、底板310、连接杆311和第三电推杆312;安装座35安装在移动机构外壳31的内壁顶端;第一支撑臂36一端通过销轴转动连接在安装座35的内侧;第一电推杆37一端通过销轴转动连接在安装座35的内侧底端,第一电推杆37的另一端与第一支撑臂36的底端通过销轴转动连接,第一电推杆37和控制器4电性连接,第一电推杆37体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的,第一电推杆37可由控制器4进行控制伸长缩短;第二支撑臂38插接在第一电推杆37的内侧,第二支撑臂38可在第一电推杆37的内侧内外移动;第二电推杆39设置在第一支撑臂36的内侧,第二电推杆39的伸缩端与第二支撑臂38的外侧通过销轴转动连接,第二电推杆39和控制器4电性连接,第二电推杆39体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的,第二电推杆39可由控制器4进行控制伸长缩短;
底板310通过销轴转动连接在第二支撑臂38的内端;连接杆311设置在底板310的底端;第三电推杆312通过销轴转动连接在第二支撑臂38的内侧,第三电推杆312的伸缩端与连接杆
311的底端通过销轴转动连接,第三电推杆312和控制器4电性连接,第三电推杆312体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的,第三电推杆312可由控制器4进行控制伸长缩。
[0034] 作为优选方案,更进一步的,补位加工机构5包括;AGV移动车51、机械臂52、电磁连接头53和固定架54;AGV移动车51设置在自动刀库7的外侧,AGV移动车51和控制器4远程网络连接,AGV移动车51体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的,AGV移动车51可由控制器4远程控制移动;机械臂52安装在AGV移动车51的升降端,机械臂52和控制器4远程网络连接,机械臂52体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的,机械臂52可由控制器4远程控制驱动电磁连接头53移动;电磁连接头53设置在机械臂52的移动端,电磁连接头53和控制器4远程网络连接,电磁连接头53体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的,电磁连接头53可由控制器4远程控制与指定位置刀头磁吸固定并可驱动刀头转动进行切削加工;固定架54设置在AGV移动车51的顶端;其中,固定架54的前后两侧顶端分别设置有固定组件,固定组件包括;固定座55、限位轮56、移动座57、支撑组件6、齿条58、第一电机59和齿轮510;固定座55安装在固定架54的顶端;限位轮56的数量为四组,每组限位轮56的数量两个,四组限位轮56分别设置在固定座55的上下两端和内侧前后两端;移动座57插接在固定座55的内侧,限位轮56的内侧与移动座57的外壁相接触,移动座57可在限位轮56的内侧移动;支撑组件6的数量为两个,两个支撑组件6分别设置在移动座57的底端左右两侧;齿条58沿左右方向设置在移动座57的顶端;第一电机59安装在限位轮56的顶端,限位轮56的输出端延伸进固定座55的内侧,第一电机59和控制器4远程网络连接,第一电机59体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的,第一电机59可由控制器4远程控制驱动齿轮510转动;齿轮510螺钉连接在固定座55的输出端,齿轮510和齿条58啮合。
[0035] 作为优选方案,更进一步的,支撑组件6包括;顶部固定座61、支撑杆62、升降座63、支撑脚64、限位弹簧65和丝杠螺母66;顶部固定座61沿上下方向安装在移动座57的底端;支撑杆62一端通过销轴转动连接在顶部固定座61的外壁内侧,支撑杆62的另一端与移动座57的底端通过销轴转动连接;升降座63沿上下方向插接在顶部固定座61的内腔底端开口处;支撑脚64通过销轴转动连接在升降座63的底端;限位弹簧65的数量为两个,两个限位弹簧
65一端分别安装在支撑脚64的顶端前后两侧,两个限位弹簧65的另一端分别与升降座63的外壁前后两侧固定连接,限位弹簧65起到对支撑脚64限位支撑作用并使支撑脚64与地面保持贴合;丝杠螺母66通过轴承转动连接在升降座63的顶端开口处;其中,顶部固定座61的内腔设置有驱动单元,驱动单元包括;丝杠螺杆67、第一锥形齿轮68、第二锥形齿轮69、内齿轮环610、第三锥形齿轮611、第二电机612和主动齿轮613;丝杠螺杆67沿上下方向通过轴承转动连接在顶部固定座61的内腔,丝杠螺杆67与丝杠螺母66相螺接;第一锥形齿轮68键连接在第一锥形齿轮68的外壁顶端;第二锥形齿轮69通过轴承转动连接在顶部固定座61的内壁,第二锥形齿轮69和第一锥形齿轮68啮合;内齿轮环610通过轴承转动连接在顶部固定座
61的内腔顶端;第三锥形齿轮611设置在内齿轮环610的底端,第三锥形齿轮611套接在丝杠螺杆67的外壁顶端,第三锥形齿轮611与第二锥形齿轮69啮合;第二电机612设置在顶部固定座61的内腔顶端,第二电机612和控制器4远程网络连接,第二电机612体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的,第二电机612可由控制器4远程控制驱动主动齿轮613顺时针或逆时针方向转动;主动齿轮613螺钉连接在第二电机612的输出端,主动齿轮613和内齿轮环610啮合。
[0036] 一种用于金属制品加工的多工位多轴数控CNC加工中心及其加工方法,包括以下步骤:
[0037] 步骤一:使用时,工作人员控制控制器4启动监测摄像头9、多工位旋转台1和多轴加工端2,多工位旋转台1驱动工件按照指定加工工序依次转动至指定加工位多轴加工端2的下方,多轴加工端2对多工位旋转台1表面加工位工件进行加工,监测摄像头9对多轴加工端2工作状态进行检测,当某一工序多轴加工端2出现故障时,监测摄像头9向控制器4内部发送信号,控制器4内部预制程序控制该工序多轴加工端2下方对应位置上移动机构3中的维修机器人8、移动地轨34、剪式升降台33、电动门32、第一电推杆37、第二电推杆39和第三电推杆312启动,移动地轨34驱动对应位置上的多轴加工端2移动至外侧,维修机器人8移动至多轴加工端2附近对多轴加工端2进行拆卸和简单维修,剪式升降台33驱动移动地轨34下降至移动机构外壳31内腔位置,内侧电动门32关闭将移动机构外壳31内腔封闭,第一电推杆37通过自身伸长推动第一支撑臂36以与第一电推杆37销轴转动连接处为顶点向上转动,第二电推杆39通过自身伸长推动第二支撑臂38在第一支撑臂36内腔向外侧移动至指定位置,第三电推杆312通过自身伸长秃顶连接杆311驱动底板310以与第二支撑臂38销轴转动连接处为顶点转动,进而使底板310与电动门32下表面贴合起到辅助支撑作用同时,为补位加工机构5的补位提供空间:
[0038] 步骤二:控制器4内部预制程序同步控制自动刀库7、电磁连接头53、AGV移动车51、机械臂52、第一电机59和第二电机612启动,自动刀库7将内部指定刀头转动至指定位置,电磁连接头53与指定位置刀头磁吸固定,AGV移动车51移动至指定位置移动机构3的外侧,第一电机59驱动齿轮510顺时针或逆时针方向转动,由于齿条58和齿轮510啮合,促使齿条58在齿轮510旋转力的作用下和在限位轮56的限位作用下驱动移动座57在限位轮56内侧左右移动以跨越对应位置上移动机构3的外侧,第二电机612驱动主动齿轮613转动,由于内齿轮环610和主动齿轮613啮合,促使内齿轮环610在主动齿轮613旋转力的作用下驱动第三锥形齿轮611转动,由于第二锥形齿轮69和第三锥形齿轮611啮合,促使第二锥形齿轮69在第三锥形齿轮611旋转力的作用下转动,并由于第一锥形齿轮68和第二锥形齿轮69啮合,促使第一锥形齿轮68在第二锥形齿轮69旋转力的作用下驱动丝杠螺杆67转动,并由于丝杠螺母66和丝杠螺杆67螺接,促使丝杠螺母66在丝杠螺杆67旋转力的作用下驱动升降座63移动至指定高度位置,支撑脚64与地面接触进而在固定组件配合下将AGV移动车51托起,第一电机59再次启动驱动齿轮510顺时针或逆时针方向转动,以在固定架54的配合下使AGV移动车51带动机械臂52移动至原多轴加工端2加工位置处,机械臂52驱动电磁连接头53移动并使电磁连接头53控制内部刀头进行原多轴加工端2工序上的替补加工。
[0039] 通过本领域人员,可将本案中所有电气件与外部适配的电源通过导线进行连接,并且应该根据具体实际使用情况,选择相适配的外部控制器进行连接,以满足对所有电器件的控制需求,其具体连接方式以及控制顺序,应参考下述工作原理中,各电气件之间先后工作顺序完成电性连接,其详细连接手段,为本领域公知技术,不再进行说明。
[0040] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。