一种cnc双头自动车床的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种CNC双头自动车床，包括PLC控制系统、车床主体、送料装置、自动上下料机械手装置和放料装置，所述的车床主体包括底座、第一主轴夹料装置、第二主轴夹料装置、第一车削装置和第二车削装置，底座上设有加高座，加高座的一端设有送料装置，另一端设有放料装置，送料装置和放料装置之间设有相互对称设置的第一主轴夹料装置和第二主轴夹料装置，第一主轴夹料装置和第二主轴夹料装置的前方分别设有相互对称设置的第一车削装置和第二车削装置，第一主轴夹料装置和第二主轴夹料装置上设有自动上下料机械手装置。本发明CNC双头自动车床精度高、效率高、节省人力成本、占地面积小和加工质量好的优点。
【专利说明】—种CNC双头自动车床
【技术领域】
[0001]本发明涉及CNC车床，具体是指一种CNC双头自动车床。
【背景技术】
[0002]目前现有的CNC车床，一般包括有一个切削单元和一个主轴装置，将工件固定在主轴装置上移动至合适位置，由切削单元对工件进行切削加工，切削加工后的工件，需要人工将工件翻转并移动到另一台CNC车床上进行工件另一面的切削加工，该技术方案具有如下不足:1、完成一个工件的两侧加工，需要两台CNC车床，设备投资费高、设备占地面积大；
2、人工换料、移料，工人的劳动强度大、耗时多、生产效率低，而且加工质量无法保证，另外，人工换料、移料也容易出现工伤等事故，而且人力资源消耗也很大，此不仅费时费力，还延长了加工时间，降低了生产效率,增大了加工成本。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种能完成工件的自动上料、自动换料、自动移料和自动放料全过程，而且精度高、效率高、占地面积小和加工质量好的CNC双头自动车床。
[0004]为了实现上述目的，本发明设计出一种CNC双头自动车床，包括PLC控制系统、车床主体、送料装置、自动上下料机械手装置和放料装置，所述的车床主体、送料装置、自动上下料机械手装置和放料装置中的气动或电动器件与PLC控制系统连接，所述的车床主体包括底座、第一主轴夹料装置、第二主轴夹料装置、第一车削装置和第二车削装置，所述的底座上设有加高座，所述的加高座的一端设有送料装置，另一端设有放料装置，所述的送料装置和放料装置之间设有相互对称设置的第一主轴夹料装置和第二主轴夹料装置，所述的第一主轴夹料装置和第二主轴夹料装置的前方分别设有相互对称设置的第一车削装置和第二车削装置，第一主轴夹料装置和第二主轴夹料装置上设有自动上下料机械手装置，所述的自动上下料机械手装置从送料装置上取料，然后左右、前后移动至第一主轴夹料装置，由第一主轴夹料装置夹持工件，经第一车削装置车削加工，加工后的工件再由自动上下料机械手装置夹持并左右和前后移动至第二主轴夹料装置，由第二主轴夹料装置夹持工件，经第二车削装置进行另一面的车削加工，两面均完成加工后的工件经自动上下料机械手装置夹持并左右、前后移动至放料装置。
[0005]所述的第一主轴夹料装置和第二主轴夹料装置均包括主轴箱，主轴、夹爪气缸、皮带轮、主轴伺服电机、主轴伺服电机固定座、皮带和夹爪，所述的主轴箱的一端设有相互平行设置的支撑杆，所述的支撑杆上设夹爪气缸固定板，夹爪气缸固定板上设有夹爪气缸，夹爪气缸与主轴连接，所述的夹爪气缸通过主轴控制夹爪的夹紧和松开，所述的夹爪气缸和主轴箱之间的主轴上还设有皮带轮，所述的皮带轮通过皮带与主轴伺服电机连接，所述的主轴伺服电机安装在主轴伺服电机固定座上，所述的主轴伺服电机固定座安装在底座上，所述的主轴伺服电机通过皮带带动皮带轮旋转，进而带动主轴以及安装在主轴上的夹爪旋转供第一车削装置或第二车削装置车削工件。[0006]所述的第一车削装置和第二车削装置均包括上托板、下托板、纵向伺服电机、纵向伺服电机固定座、横向伺服电机固定座、横向伺服电机、滚珠丝杆、纵向轴承端盖、车刀和刀架，所述的纵向伺服电机固定座和下托板均安装在底座上，下托板上设有横向伺服电机固定座、横向丝母座和上托板，所述的横向伺服电机固定座上设有横向伺服电机，所述的横向伺服电机通过联轴器与横向滚珠丝杆连接，所述的横向滚珠丝杆安装于横向丝母座上并与横向轴承端盖连接，所述的上托板上设有刀架，刀架内设有车刀，上托板下方设有横向丝母座，所述的纵向伺服电机固定座上设有纵向伺服电机，所述的纵向伺服电机通过联轴器与纵向滚珠丝杆连接，所述的纵向滚珠丝杆安装于纵向丝母座上并与纵向轴承端盖连接，所述的纵向伺服电机和横向伺服电机分别驱动纵向滚珠丝杆和横向滚珠丝杆带动上托板和下托板一起前后、左右移动至合适位置对工件进行车削加工。
[0007]所述的送料装置包括前固定座、滑杆、移动托板、送料杆、后固定座、送料压紧气缸、送料伺服电机、送料底板和可调管位架，所述的送料底板安装在加高座上，送料底板的前后两端分别设有前固定座和后固定座，所述的后固定座和前固定座之间设有相互平行设置的滑杆，滑杆上设有移动托板，移动托板的前方设有可调管位架，移动托板和滑杆之间设有滑座料伺服电机，送料压紧气缸固定座上设有送料压紧气缸，送料压紧气缸控制送料压紧气缸固定座和后固定座压紧送料杆，送料伺服电机通过联轴器与送料滚珠丝杆连接，送料滚珠丝杆安装于移动托板上并与前固定座连接，所述的送料伺服电机驱动送料滚珠丝杆带动移动托板和可调管位架向前推动工件至自动上下料机械手装置的取料位置进行送料。
[0008]所述的放料装置包括放料底板、放料支撑座和放料压紧气缸，所述的放料底板安装在加高座上，放料底板上设有放料支撑座，放料杆支撑座上设有放料杆固定座，放料杆固定座上设有放料杆和放料压紧气缸固定座，放料压紧气缸固定座上设有放料压紧气缸，放料压紧气缸控制放料压紧气缸固定座和放料杆固定座夹紧放料杆。
[0009]所述的第一主轴夹料装置和第二主轴夹料装置上均设有托架，所述的自动上下料机械手装置安装在托架上。
[0010]所述的自动上下料机械手装置包括横梁、第一传动机构、第二传动机构、第一横向滑动机构、第二横向滑动机构、第一横向滑轨和第二横向滑轨，所述的横梁的两端分别设有第一传动机构和第二传动机构，第一传动机构位于第二传动机构的上方，第一横向滑轨和第二横向滑轨设于第一传动机构和第二传动机构之间，所述的第一传动机构与第一横向滑动机构连接，并带动第一横向滑动机构沿第一横向滑轨和第二横向滑轨左右移动，所述的第二传动机构与第二横向滑动机构连接，并带动第二横向滑动机构沿第一横向滑轨和第二横向滑轨左右移动，所述的第一横向滑动机构和第二横向滑动机构以横梁为中心左右对称设置。
[0011]所述的第一传动机构包括第一伺服电机、第一伺服电机固定架、第一皮带、第一皮带主动轮和第一皮带张紧机构，所述的第二传动机构包括第二伺服电机、第二伺服电机固定架、第二皮带、第二皮带主动轮和第二皮带张紧机构，所述的第一伺服电机固定架包括顶板和右侧板，所述的右侧板固定在横梁的左端，右侧板上设有供第一皮带和第二皮带通过的矩形孔，所述的顶板上设有第一伺服电机，顶板下方设有由第一伺服电机驱动的第一皮带主动轮和第二皮带张紧机构，所述的第二皮带张紧机构固定在右侧板上，所述的第一皮带由第一伺服电机带动沿第一皮带主动轮和第一皮带张紧机构左右传动；所述的第二伺服电机固定架包括底板和左侧板，所述的左侧板固定在横梁的右端，左侧板上设有供第一皮带和第二皮带通过的矩形孔，所述的底板上设有第二伺服电机，第二伺服电机设于底板下方，底板上方设有由第二伺服电机驱动的第二皮带主动轮和第一皮带张紧机构，所述的第一皮带张紧机构固定在左侧板上，所述的第二皮带由第二伺服电机带动沿第二皮带主动轮和第二皮带张紧机构左右传动。
[0012]所述的第一横向滑动机构和第二横向滑动机构均包括第一横向滑块、第二横向滑块、纵向滑动机构和摇摆气动机构，所述的第一横向滑块和第二横向滑块分别与第一横向滑轨和第二横向滑轨相配合，且与纵向滑动机构固定连接，所述的纵向滑动机构的外端部下方设有摇摆气动机构，摇摆气动机构由纵向滑动机构带动前后移动；所述的纵向滑动机构包括滑座、纵向滑轨和气缸，所述的滑座下方设有气缸和两条相互平行的纵向滑轨，纵向滑轨与摇摆气动机构连接，摇摆气动机构由气缸带动沿纵向滑轨前后移动；所述的摇摆气动机构包括摇摆气缸固定座、三爪气缸固定座和摇摆气缸，所述的摇摆气缸固定座与气缸连接，由气缸带动沿纵向滑轨前后移动，摇摆气缸固定座上设有摇摆气缸，摇摆气缸下方设有三爪气缸固定座，三爪气缸固定座上设有两个三爪气缸，两个三爪气缸分别在互为90度角方向上设置，三爪气缸随三爪气缸固定座一起由摇摆气缸带动旋转，所述的每个三爪气缸固定座上设有两个三爪气缸的方案设计，有效确保在其中一个三爪气缸移料、换料过程中，另一个三爪气缸同时工作夹取工件进行切削加工，有效提高了生产效率。
[0013]所述的滑座包括滑座底板和滑座立板，所述的滑座立板固定在第一皮带上，滑座立板上设有第一横向滑块，滑座底板上设有第二横向滑块，位于左侧的滑座由第一皮带带动沿第一横向滑轨和第二横向滑轨左右移动，位于右侧的的滑座由第二皮带带动沿第一横向滑轨和第二横向滑轨左右移动。
[0014]所述的第一伺服电机、三爪气缸、摇摆气缸、气缸、第二伺服电机、送料压紧气缸、送料伺服电机、放料压紧气缸、纵向伺服电机、横向伺服电机、夹爪气缸、主轴伺服电机均与PLC控制系统连接。
[0015]本发明CNC双头自动车床的有益效果:通过车床主体两套相互对称布置的主轴夹料装置和车削装置的设置，和主轴夹料装置上方自动上下料机械手装置、主轴夹料装置左侧的送料装置和主轴夹料装置右侧的放料装置的结合方案设计，使本发明CNC车床可以完成工件的取料、上料、一面车削加工、一面加工完成后的换料、上料、另一面车削加工、两面加工完成后的取料和放料等全过程动作，机械开启后全程无需人员看管和操作，直至完成所有工件的加工，其具有自动化程度高、精度高、效率高、占地面积小和加工质量好的优点。
[0016]【专利附图】
【附图说明】:
图1是本发明CNC双头自动车床的结构示意图一；
图2是本发明CNC双头自动车床的结构示意图二 ；
图3是图1中方位所示的车床主体的结构示意图；
图4是图2中方位所示的车床主体的结构示意图；
图5是图1中方位所示的送料装置的结构示意图；
图6是图2中方位所示的送料装置的结构示意图；
图7是图1中自动上下料机械手装置的结构示意图；
图8是图1中放料装置的结构示意图。[0017]结合附图对其上附图标记作如下说明:
图1、图2中:1车床主体、2放料装置、3第二主轴夹料装置、4自动上下料机械手装置、5送料装置、6第一主轴夹料装置、7第一车削装置、8第二车削装置；
图3、图4中:11底座、12下托板、13横向伺服电机、14上托板、15车刀、16刀架、17主轴箱、18托架、19夹爪气缸固定板、110夹爪气缸、111压紧弹簧、112压紧螺母、113加高座、114纵向轴承端盖、115主轴伺服电机、116皮带、117纵向伺服电机、118支撑杆、119皮带轮、120主轴伺服电机固定座、121夹爪、122主轴；
图5、图6中:51前固定座、52滑杆、53工件、54移动托板、55送料杆、56后固定座、57送料压紧气缸、58送料压紧气缸固定座、59送料伺服电机、510送料滚珠丝杆、511送料底板、512送料滑座、513可调管位架；
图7中:41横梁、42第一皮带、43第一横向滑轨、44第一横向滑块、45第一伺服电机、46顶板、47第一皮带主动轮、48第一手轮、49第二皮带张紧机构、410右侧板、411纵向滑轨、412摇摆气缸固定座、413三爪气缸固定座、414第二三爪气缸、415第一三爪气缸、416摇摆气缸、417气缸、418滑座底板、419滑座立板、420第二横向滑块、421第二皮带、422第二横向滑轨、423第三三爪气缸、424第四三爪气缸、425左侧板、426第一皮带张紧机构、427第二手轮、428底板、429第二皮带主动轮、430第二伺服电机；
图8中:21放料压紧气缸固定座、22放料压紧气缸、23放料杆固定座、24放料杆、25放料杆支撑座、26放料底板。
【具体实施方式】
[0018]为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例及附图对本发明的结构原理作进一步的详细描述。
[0019]如图1至图8所示，一种CNC双头自动车床，包括PLC控制系统、车床主体1、送料装置5、自动上下料机械手装置4和放料装置2，所述的车床主体1、送料装置5、自动上下料机械手装置4和放料装置2中的气动或电动器件与PLC控制系统连接，所述的车床主体I包括底座11、第一主轴夹料装置6、第二主轴夹料装置3、第一车削装置7和第二车削装置8，所述的底座11上设有加高座113，所述的加高座113的一端设有送料装置5，另一端设有放料装置2，所述的送料装置5和放料装置2之间设有相互对称设置的第一主轴夹料装置6和第二主轴夹料装置3，所述的第一主轴夹料装置6和第二主轴夹料装置3的前方分别设有相互对称设置的第一车削装置7和第二车削装置8，第一主轴夹料装置6和第二主轴夹料装置3上均设有托架18，所述的托架18上设有自动上下料机械手装置4，所述的自动上下料机械手装置4从送料装置5上取料，然后左右、前后移动至第一主轴夹料装置6，由第一主轴夹料装置6夹持工件53，经第一车削装置7车削加工，加工后的工件53再由自动上下料机械手装置4夹持并左右和前后移动至第二主轴夹料装置3，由第二主轴夹料装置3夹持工件53，经第二车削装置8进行另一面的车削加工，两面均完成加工后的工件53经自动上下料机械手装置4夹持并左右、前后移动至放料装置2。
[0020]如图1至图4所示，所述的第一主轴夹料装置6和第二主轴夹料装置3均包括主轴箱17，主轴122、夹爪气缸110、皮带轮119、主轴伺服电机115、主轴伺服电机固定座120、皮带116和夹爪121，所述的主轴箱17的一端设有相互平行设置的支撑杆118，所述的支撑杆118上设有压紧弹簧111和夹爪气缸固定板19，压紧弹簧111的外端部设有压紧螺母112，夹爪气缸固定板19上设有夹爪气缸110，夹爪气缸110与主轴122连接，所述的夹爪气缸110通过主轴122控制夹爪121的夹紧和松开，所述的夹爪气缸110和主轴箱17之间的主轴122上还设有皮带轮119，所述的皮带轮119通过皮带116与主轴伺服电机115连接，所述的主轴伺服电机115安装在主轴伺服电机固定座120上，所述的主轴伺服电机固定座120安装在底座11上，所述的主轴伺服电机115通过皮带116带动皮带轮119旋转，进而带动主轴122以及安装在主轴122上的夹爪121旋转供第一车削装置7或第二车削装置8车削工件，所述的夹爪气缸110和主轴伺服电机115分别与PLC控制系统连接。
[0021]如图1至图4所示，所述的第一车削装置7和第二车削装置8均包括上托板14、下托板12、纵向伺服电机117、纵向伺服电机固定座、横向伺服电机固定座、横向伺服电机13、滚珠丝杆、纵向轴承端盖114、车刀15和刀架16，所述的纵向伺服电机固定座和下托板12均安装在底座上，下托板12上设有横向伺服电机固定座、横向丝母座和上托板14，所述的横向伺服电机固定座上设有横向伺服电机13,所述的横向伺服电机13通过联轴器与横向滚珠丝杆连接，所述的横向滚珠丝杆安装于横向丝母座上并与横向轴承端盖连接，横向丝母座位于上托板14和下托板12之间，所述的上托板14上设有刀架16，刀架16内设有车刀15，所述的纵向伺服电机固定座上设有纵向伺服电机117，所述的纵向伺服电机117通过联轴器与纵向滚珠丝杆连接，所述的纵向滚珠丝杆安装于纵向丝母座上并与纵向轴承端盖114连接，所述的纵向伺服电机117和横向伺服电机13分别驱动纵向滚珠丝杆和横向滚珠丝杆带动上托板14和下托板12 —起前后、左右移动至合适位置对工件53进行车削，所述的横向伺服电机13和纵向伺服电机117分别与PLC控制系统连接。
[0022]如图1至图6所示，所述的送料装置5包括前固定座51、滑杆52、移动托板54、送料杆55、后固定座56、送料压紧气缸57、送料伺服电机59、送料底板511和可调管位架513，所述的送料底板511安装在加高座113上，送料底板511的前后两端分别设有前固定座51和后固定座56，所述的后固定座56和前固定座51之间设有相互平行设置的滑杆52，滑杆52上设有移动托板54，移动托板54的前方设有可调管位架513，移动托板54和滑杆52之间设有送料滑座512，后固定座56上设有送料杆55、送料压紧气缸固定座58和送料伺服电机59，送料压紧气缸固定座58上设有送料压紧气缸57，送料压紧气缸57控制送料压紧气缸固定座58和后固定座56压紧送料杆55,送料伺服电机59通过联轴器与送料滚珠丝杆510连接，送料滚珠丝杆510安装于移动托板54上并与前固定座51连接，所述的送料伺服电机59驱动送料滚珠丝杆510带动移动托板54和可调管位架513向前推动工件53至自动上下料机械手装置4的取料位置进行送料，所述的送料压紧气缸(57)和送料伺服电机(59)分别与PLC控制系统连接。
[0023]如图1、图2、图8所示，所述的放料装置2包括放料底板26、放料支撑座25和放料压紧气缸22，所述的放料底板26安装在加高座113上，放料底板26上设有放料支撑座25，放料杆支撑座25上设有放料杆固定座23，放料杆固定座23上设有放料杆24和放料压紧气缸固定座21，放料压紧气缸固定座21上设有放料压紧气缸22，放料压紧气缸22控制放料压紧气缸固定座21和放料杆固定座23夹紧放料杆24，所述的放料压紧气缸22与PLC控制系统连接。
[0024]如图1、图2、图3、图4所示，所述的第一主轴夹料装置6和第二主轴夹料装置3上均设有托架18，所述的自动上下料机械手装置4安装在托架18上。
[0025]如图1、图2、图7所示,所述的自动上下料机械手装置4包括横梁41、第一传动机构、第二传动机构、第一横向滑动机构、第二横向滑动机构、第一横向滑轨43和第二横向滑轨422,所述的横梁41的两端分别设有第一传动机构和第二传动机构,第一传动机构位于第二传动机构的上方，第一横向滑轨43和第二横向滑轨422设于第一传动机构和第二传动机构之间，所述的第一传动机构与第一横向滑动机构连接，并带动第一横向滑动机构沿第一横向滑轨43和第二横向滑轨422左右移动，所述的第二传动机构与第二横向滑动机构连接，并带动第二横向滑动机构沿第一横向滑轨43和第二横向滑轨422左右移动，所述的第一横向滑动机构和第二横向滑动机构以横梁41为中心左右对称设置。
[0026]如图1、图2、图7所不,所述的第一传动机构包括第一伺服电机45、第一伺服电机固定架、第一皮带42、第一皮带主动轮47和第一皮带张紧机构426，所述的第二传动机构包括第二伺服电机430、第二伺服电机固定架、第二皮带421、第二皮带主动轮429和第二皮带张紧机构49，所述的第一伺服电机固定架包括顶板46和右侧板410，所述的右侧板410固定在横梁41的左端，右侧板410上设有供第一皮带42和第二皮带421通过的矩形孔，所述的顶板46上设有第一伺服电机45,顶板46下方设有由第一伺服电机45驱动的第一皮带主动轮47和第二皮带张紧机构49，所述的第二皮带张紧机构49固定在右侧板410上，所述的第一皮带42由第一伺服电机45带动沿第一皮带主动轮47和第一皮带张紧机构426左右传动；所述的第二伺服电机固定架包括底板428和左侧板425,所述的左侧板425固定在横梁41的右端，左侧板425上设有供第一皮带42和第二皮带421通过的矩形孔，所述的底板428上设有第二伺服电机430,第二伺服电机430设于底板428下方,底板428上方设有由第二伺服电机430驱动的第二皮带主动轮429和第一皮带张紧机构426，所述的第一皮带张紧机构426固定在左侧板425上，所述的第二皮带421由第二伺服电机430带动沿第二皮带主动轮429和第二皮带张紧机构49左右传动，所述的第一伺服电机45和第二伺服电机430分别与PLC控制系统连接。
[0027]如图1、图2、图7所示，所述的第一横向滑动机构和第二横向滑动机构均包括第一横向滑块44、第二横向滑块420、纵向滑动机构和摇摆气动机构,所述的第一横向滑块44和第二横向滑块420分别与第一横向滑轨43和第二横向滑轨422相配合，且与纵向滑动机构固定连接，所述的纵向滑动机构的外端部下方设有摇摆气动机构，摇摆气动机构由纵向滑动机构带动前后移动；所述的纵向滑动机构包括滑座、纵向滑轨411和气缸417，所述的滑座下方设有气缸417和两条相互平行的纵向滑轨411，纵向滑轨411与摇摆气动机构连接，摇摆气动机构由气缸417带动沿纵向滑轨411前后移动；所述的摇摆气动机构包括摇摆气缸固定座412、三爪气缸固定座413和摇摆气缸416，所述的摇摆气缸固定座412与气缸417连接，由气缸417带动沿纵向滑轨411前后移动，摇摆气缸固定座412上设有摇摆气缸416，摇摆气缸416下方设有三爪气缸固定座413，三爪气缸固定座413上设有两个三爪气缸，两个三爪气缸分别在互为90度角方向上设置，三爪气缸随三爪气缸固定座413 —起由摇摆气缸416带动旋转，所述的三爪气缸、摇摆气缸(416)和气缸(417)分别与PLC控制系统连接。
[0028]如图1所不,所述的第一横向滑动机构上的三爪气缸固定座413上设有第一三爪气缸415和第二三爪气缸414，第二横向滑动机构上的三爪气缸固定座413上设有第三三爪气缸423和第四三爪气缸424，所述的第一三爪气缸415从送料装置5上夹持一个工件53后，第一三爪气缸415持于等待状态，旋转并移动三爪气缸固定座413使第二三爪气缸414从送料装置5上夹持一个工件53并运送到第一主轴夹料装置6上由第一车削装置7对其进行一面的车削加工，加工一面后的工件53再由第二三爪气缸414从第一主轴夹料装置6上取出，旋转并移动至与第三三爪气缸423对接，由第三三爪气缸423将加工一面后的工件接过并夹持旋转移动至第二主轴夹料装置3上由第二车削装置8对其进行另一面的车削加工，完成两面加工后的工件，由第四三爪气缸424从第二主轴夹料装置3上取出夹持并旋转移动至放料装置2的放料杆24上，与此同时,第一横向滑动机构上的第一三爪气缸415上夹持的工件53旋转并移动至第一主轴夹料装置6上由第一车削装置7对其进行一面的车削加工，加工一面后的工件再由第二三爪气缸414从第一主轴夹料装置6上取出，旋转并移动至与第三三爪气缸423对接，如是循环下去，直至完成所有工件的两面加工。
[0029]如图1、图2、图7所示，所述的滑座包括滑座底板418和滑座立板419，所述的滑座立板419固定在第一皮带42上,滑座立板419上设有第一横向滑块44，滑座底板418上设有第二横向滑块420，位于左侧的滑座由第一皮带42带动沿第一横向滑轨43和第二横向滑轨422左右移动，位于右侧的的滑座由第二皮带421带动沿第一横向滑轨43和第二横向滑轨422左右移动。
[0030]综上述，本发明CNC双头自动车床的工作过程:
一、I上料过程
1、如图1所示，A点和0点为自动上下料机械手装置的安全停止点，首先由PLC控制系统控制第一伺服电机驱动，通过第一传动机构带动第一横向滑动机构进行左右移动至送料杆所在的直线位置，然后第一气缸回缩带动第一三爪气缸至工件取料点的位置，第一三爪气缸打开夹持送料装置上的工件，然后由第一气缸伸出带动第一三爪气缸回至原点；
2、启动送料伺服电机，由送料伺服电机驱动送料滚珠丝杆带动移动托板向前运动将工件推至取料点的位置，然后启动第一摇摆气缸转动使第二三爪气缸旋转至送料杆所在的直线位置，第一气缸回缩带动第二三爪气缸至工件取料点的位置，第二三爪气缸打开夹持工件，然后第一气缸伸出带动第二三爪气缸回至原点；
3、由第一伺服电机驱动，通过第一传动机构带动第一横向滑动机构进行左右移动至第一主轴夹料装置所在位置B处，第一气缸控制第二三爪气缸将工件送至第一主轴夹料装置上的夹爪上，第二三爪气缸松开工件，夹爪夹持工件，第一气缸控制第二三爪气缸回至原点，再由第一传动机构带动第一横向滑动机构回至安全点A的位置。
[0031]二、第一主轴夹料装置处工件的一面车削加工
1、启动第一车削装置上的横向伺服电机、纵向伺服电机驱动带动下托板、上托板进行前后、左右移动至合适位置(与夹爪夹持工件相配合的位置)，然后，启动第一主轴夹料装置上的主轴伺服电机驱动主轴带动夹爪上的工件旋转,使上托板的车刀对工件进行一面的车削加工。
[0032]三、B处取料及B、D移料
1、B处工件完成一面加工后，由第一传动机构带动第一横向滑动机构至与B处于直线的位置，由第一气缸回缩带动第二三爪气缸回到第一主轴夹料装置上夹爪所在位置，第二三爪气缸打开夹持工件，夹爪松开工件，第一气缸伸出带动第二三爪气缸再次回至原点。
2、第一横向滑动机械上的摇摆气缸气动，将第一三爪气缸旋转至与B处于直线的位置，第一气缸回缩带动第一三爪气缸至第一主轴夹料装置上夹爪所在位置，第一三爪气缸松开工件，夹爪夹持工件，第一气缸伸出带动第一三爪气缸再次回至原点；
3、由第一伺服电机驱动,通过第一传动机构带动第一横向滑动机构进行左右移动至移料点I处；
4、由第二伺服电机驱动，通过第二传动机构带动第二横向滑动机构进行左右移动至移料点I处，此时，第二三爪气缸和第三三爪气缸处于对接状态，第二三爪气缸松开经B处加工后的工件,第三三爪气缸同时打开进行夹持工件,然后由第一伺服电机驱动,通过第一传动机构带动第一横向滑动机构回至A点，同时，由第二伺服电机驱动，通过第二传动机构带动第二横向滑动机构左右移动至第二主轴夹料装置C处；
5、启动第二横向滑动机械上的摇摆气缸气动旋转，使第三三爪气缸与第二主轴夹料装置C处的夹爪处于直线的位置，第二气缸回缩带动第三三爪气缸至装夹位置C处的夹爪位置，第三三爪气缸松开工件，夹爪夹持工件，第二气缸伸出带动第三三爪气缸回至原点。
[0033]四、第二主轴夹料装置处工件的另一面车削加工
1、启动第二车削装置上的横向伺服电机、纵向伺服电机驱动带动下托板、上托板进行前后、左右移动至合适位置(与夹爪夹持工件相配合的位置)，然后，启动第二主轴夹料装置上的主轴伺服电机驱动主轴带动夹爪上的工件旋转，使上托板的车刀对工件进行另一面的车削加工。
[0034]首个工件在C处进行另一面的加工时，第一伺服电机驱动带动第一横向滑动机构至第一主轴夹料装置B处的夹爪处于直线的位置，第一三爪气缸松开工件，夹爪夹持工件，第一气缸控制第一三爪气缸回至原点，再由第一传动机构带动第一横向滑动机构回至安全点A的位置，然后进行第二个工件的一面车削加工，此时，开始重复步骤二至四。
[0035]五、取料、放料
B、C处完成两面加工后，第二伺服电机驱动将第二横向滑动机构左右移动至与第二主轴夹料装置C处的夹爪处于直线的位置，启动第二横向滑动机构上的摇摆气缸气动旋转，使第四三爪气缸C处的夹爪处于直线的搁置，第二气缸回缩带动第四三爪气缸至夹爪处，第四三爪气缸夹持工件，夹爪松开工件，第二气缸伸出带动第四三爪气缸回至原点，第二伺服电机驱动带动第二横向滑动机构左右移动至安全点0处，第四三爪气缸将已完成加工后的工件放至放料装置的放料杆上，上述步骤如是重复，直至完成所有工件的加工。
[0036]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种CNC双头自动车床，包括PLC控制系统、车床主体(1)、送料装置(5)、自动上下料机械手装置(4)和放料装置(2)，所述的车床主体(1)、送料装置(5)、自动上下料机械手装置(4)和放料装置(2)中的气动或电动器件与PLC控制系统连接，其特征在于:所述的车床主体(1)包括底座(11)、第一主轴夹料装置(6)、第二主轴夹料装置(3)、第一车削装置(7)和第二车削装置(8)，所述的底座(11)上设有加高座(113)，所述的加高座(113)的一端设有送料装置(5 )，另一端设有放料装置(2 )，所述的送料装置(5 )和放料装置(2 )之间设有相互对称设置的第一主轴夹料装置(6)和第二主轴夹料装置(3)，所述的第一主轴夹料装置(6)和第二主轴夹料装置(3)的前方分别设有相互对称设置的第一车削装置(7)和第二车削装置(8 )，第一主轴夹料装置(6 )和第二主轴夹料装置(3 )上设有自动上下料机械手装置⑷。
2.根据权利要求1所述的CNC双头自动车床，其特征在于:所述的第一主轴夹料装置(6)和第二主轴夹料装置(3)均包括主轴箱(17)，主轴(122)、夹爪气缸(110)、皮带轮(119)、主轴伺服电机(115)、主轴伺服电机固定座(120)、皮带(116)和夹爪(121)，所述的主轴箱(17)的一端设有相互平行设置的支撑杆(118)，所述的支撑杆(118)上设夹爪气缸固定板(19)，夹爪气缸固定板(19)上设有夹爪气缸(110)，夹爪气缸(110)与主轴(122)连接，所述的夹爪气缸(110)通过主轴(122)控制夹爪(121)的夹紧和松开，所述的夹爪气缸(110)和主轴箱(17)之间的主轴(122)上还设有皮带轮(119)，所述的皮带轮(119)通过皮带(116)与主轴伺服电机(115)连接，所述的主轴伺服电机(115)安装在主轴伺服电机固定座(120)上，所述的主轴伺服电机固定座(120)安装在底座(11)上，所述的主轴伺服电机(115)通过皮带(116)带动皮带轮(119)旋转，进而带动主轴(122)以及安装在主轴(122)上的夹爪(121)旋转供第一车削装置(7)或第二车削装置(8)车削工件，所述的夹爪气缸`(110)和主轴伺服电机(115)分别与PLC控制系统连接。
3.根据权利要求2所述的CNC双头自动车床，其特征在于:所述的第一车削装置(7)和第二车削装置(8)均包括上托板(14)、下托板(12)、纵向伺服电机(117)、纵向伺服电机固定座、横向伺服电机固定座、横向伺服电机(13)、滚珠丝杆、纵向轴承端盖(114)、车刀(15)和刀架(16)，所述的纵向伺服电机固定座和下托板(12)均安装在底座上，下托板(12)上设有横向伺服电机固定座、横向丝母座和上托板(14),所述的横向伺服电机固定座上设有横向伺服电机(13)，所述的横向伺服电机(13)通过联轴器与横向滚珠丝杆连接，所述的横向滚珠丝杆安装于横向丝母座上并与横向轴承端盖连接，横向丝母座位于上托板(14)和下托板(12)之间，所述的上托板(14)上设有刀架(16)，刀架(16)内设有车刀(15)，所述的纵向伺服电机固定座上设有纵向伺服电机(117)，所述的纵向伺服电机(117)通过联轴器与纵向滚珠丝杆连接，所述的纵向滚珠丝杆安装于纵向丝母座上并与纵向轴承端盖(114)连接，所述的纵向伺服电机(117)和横向伺服电机(13)分别驱动纵向滚珠丝杆和横向滚珠丝杆带动上托板(14 )和下托板(12 ) —起前后、左右移动至合适位置对工件(53 )进行车削，所述的横向伺服电机(13)和纵向伺服电机(117)分别与PLC控制系统连接。
4.根据权利要求3所述的CNC双头自动车床，其特征在于:所述的送料装置(5)包括前固定座(51)、滑杆(52)、移动托板(54)、送料杆(55)、后固定座(56)、送料压紧气缸(57)、送料伺服电机(59)、送料底板(511)和可调管位架(513)，所述的送料底板(511)安装在加高座(113 )上，送料底板(511)的前后两端分别设有前固定座(51)和后固定座(56 )，所述的后固定座(56)和前固定座(51)之间设有相互平行设置的滑杆(52)，滑杆(52)上设有移动托板(54)，移动托板(54)的前方设有可调管位架(513)，移动托板(54)和滑杆(52)之间设有送料滑座(512 )，后固定座(56 )上设有送料杆(55 )、送料压紧气缸固定座(58 )和送料伺服电机(59 )，送料压紧气缸固定座(58 )上设有送料压紧气缸(57 )，送料压紧气缸(57 )控制送料压紧气缸固定座(58 )和后固定座(56 )压紧送料杆(55 )，送料伺服电机(59 )通过联轴器与送料滚珠丝杆(510)连接，送料滚珠丝杆(510)安装于移动托板(54)上并与前固定座(51)连接，所述的送料伺服电机(59)驱动送料滚珠丝杆(510)带动移动托板(54)和可调管位架(513)向前推动工件(53)至自动上下料机械手装置(4)的取料位置进行送料，所述的送料压紧气缸(57)和送料伺服电机(59)分别与PLC控制系统连接。
5.根据权利要求4所述的CNC双头自动车床，其特征在于:所述的放料装置(2)包括放料底板(26 )、放料支撑座(25 )和放料压紧气缸(22 )，所述的放料底板(26 )安装在加高座(113)上，放料底板(26)上设有放料支撑座(25)，放料杆支撑座(25)上设有放料杆固定座(23),放料杆固定座(23)上设有放料杆(24)和放料压紧气缸固定座(21)，放料压紧气缸固定座(21)上设有放料压紧气缸(22 )，放料压紧气缸(22 )控制放料压紧气缸固定座(21)和放料杆固定座(23)夹紧放料杆(24)，所述的放料压紧气缸(22)与PLC控制系统连接。
6.根据权利要求1至5任一项权利要求所述的CNC双头自动车床，其特征在于:所述的第一主轴夹料装置(6)和第二主轴夹料装置(3)上均设有托架(18)，所述的自动上下料机械手装置(4 )安装在托架(18 )上。
7.根据权利要求6所述的CNC双头自动车床，其特征在于:所述的自动上下料机械手装置(4)包括横梁(41)、第一传 动机构、第二传动机构、第一横向滑动机构、第二横向滑动机构、第一横向滑轨(43)和第二横向滑轨(422),所述的横梁(41)的两端分别设有第一传动机构和第二传动机构，第一传动机构位于第二传动机构的上方，第一横向滑轨(43)和第二横向滑轨(422)设于第一传动机构和第二传动机构之间，所述的第一传动机构与第一横向滑动机构连接，并带动第一横向滑动机构沿第一横向滑轨(43)和第二横向滑轨(422)左右移动，所述的第二传动机构与第二横向滑动机构连接，并带动第二横向滑动机构沿第一横向滑轨(43 )和第二横向滑轨(422 )左右移动，所述的第一横向滑动机构和第二横向滑动机构以横梁(41)为中心左右对称设置。
8.根据权利要求7所述的CNC双头自动车床，其特征在于:所述的第一传动机构包括第一伺服电机(45)、第一伺服电机固定架、第一皮带(42)、第一皮带主动轮(47)和第一皮带张紧机构(426)，所述的第二传动机构包括第二伺服电机(430)、第二伺服电机固定架、第二皮带(421)、第二皮带主动轮(429)和第二皮带张紧机构(49)，所述的第一伺服电机固定架包括顶板(46)和右侧板(410)，所述的右侧板(410)固定在横梁(41)的左端，右侧板(410)上设有供第一皮带(42)和第二皮带(421)通过的矩形孔，所述的顶板(46)上设有第一伺服电机(45),顶板(46)下方设有由第一伺服电机(45)驱动的第一皮带主动轮(47)和第二皮带张紧机构(49)，所述的第二皮带张紧机构(49)固定在右侧板(410)上，所述的第一皮带(42)由第一伺服电机(45)带动沿第一皮带主动轮(47)和第一皮带张紧机构(426)左右传动； 所述的第二伺服电机固定架包括底板(428 )和左侧板(425 )，所述的左侧板(425 )固定在横梁(41)的右端，左侧板(425)上设有供第一皮带(42)和第二皮带(421)通过的矩形孔，所述的底板(428)上设有第二伺服电机(430)，第二伺服电机(430)设于底板(428)下方，底板(428)上方设有由第二伺服电机(430)驱动的第二皮带主动轮(429)和第一皮带张紧机构(426 )，所述的第一皮带张紧机构(426 )固定在左侧板(425 )上，所述的第二皮带(421)由第二伺服电机(430)带动沿第二皮带主动轮(429)和第二皮带张紧机构(49)左右传动，所述的第一伺服电机(45)和第二伺服电机(430)分别与PLC控制系统连接。
9.根据权利要求8所述的CNC双头自动车床，其特征在于:所述的第一横向滑动机构和第二横向滑动机构均包括第一横向滑块(44 )、第二横向滑块(420 )、纵向滑动机构和摇摆气动机构，所述的第一横向滑块(44 )和第二横向滑块(420 )分别与第一横向滑轨(43 )和第二横向滑轨(422)相配合，且与纵向滑动机构固定连接，所述的纵向滑动机构的外端部下方设有摇摆气动机构，摇摆气动机构由纵向滑动机构带动前后移动； 所述的纵向滑动机构包括滑座、纵向滑轨(411)和气缸(417)，所述的滑座下方设有气缸(417)和两条相互平行的纵向滑轨(411)，纵向滑轨(411)与摇摆气动机构连接，摇摆气动机构由气缸(417)带动沿纵向滑轨(411)前后移动； 所述的摇摆气动机构包括摇摆气缸固定座(412)、三爪气缸固定座(413)和摇摆气缸(416)，所述的摇摆气缸固定座(412)与气缸(417)连接，由气缸(417)带动沿纵向滑轨(411)前后移动，摇摆气缸固定座(412)上设有摇摆气缸(416)，摇摆气缸(416)下方设有三爪气缸固定座(413)，三爪气缸固定座(413)上设有两个三爪气缸，两个三爪气缸分别在互为90度角方向上设置，三爪气缸随三爪气缸固定座(413)—起由摇摆气缸(416)带动旋转，所述的三爪气缸、摇摆气缸(416)和气缸(417)分别与PLC控制系统连接。
10.根据权利要求9所述的CNC双头自动车床，其特征在于:所述的滑座包括滑座底板(418)和滑座立板(419)，所述的滑座立板(419)固定在第一皮带(42)上，滑座立板(419)上设有第一横向滑块(44)，滑座底板(418)上设有第二横向滑块(420)，位于左侧的滑座由第一皮带(42 )带动沿第一横向滑轨(43 )和第二横向滑轨(422 )左右移动，位于右侧的的滑座由第二皮带(421)带动沿第一横向滑轨(43)和第二横向滑轨(422)左右移动。
【文档编号】B23B9/10GK103769610SQ201410052671
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年2月17日 优先权日:2014年2月17日
【发明者】华志刚 申请人:惠州市精一机械设备有限公司