一种平移交互工作台数控机床组成的自动化系统的制作方法

本发明属于自动化加工技术领域，特别涉及一种平移交互工作台数控机床组成的自动化系统。

背景技术：

机床自动化系统与多台设备单独加工相比具有减轻工人劳动强度、提高劳动生产率、减少设备布置面积、缩短生产周期、缩减辅助运输工具、减少非生产性的工作量、建立严格的工作节奏、保证产品质量、加速流动资金的周转以及降低产品成本等优势，逐步成为制造业的主要发展趋势。现有的机床自动化加工系统在加工时，单台设备的上下料过程和加工不能同时进行，从而导致辅助加工时间的增加，影响了生产效率的提升。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用平移交互工作台机床组成的自动化系统，能够实现上下料和加工同时进行，大大节省辅助加工时间，提高生产效率。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种平移交互工作台数控机床组成的自动化系统，由并排分布的多台数控机床和位于数控机床外部且能够进行自动上下料的输送料装置组成，其中，所述数控机床由床身、横梁、立柱、第一工作台、第二工作台、电主轴组、隔离板以及防护罩组成，横梁和立柱组成龙门结构安装于床身上；并行排列的第一工作台和第二工作台分别滑动安装于床身上，并由两个Y轴伺服驱动装置分别驱动做水平纵向进给运动；电主轴组通过滑动装置安装于横梁上，并可在X轴伺服电机驱动作用下沿横梁进行横向进给运动，同时通过Z轴伺服电机控制，还可进行上下往复进给运动；第一工作台和第二工作台之间设置有隔离板，将机床划分为第一工作区和第二工作区；防护罩设置于第一工作区和第二工作区的外部，防护罩上设置有自动防护门，该自动防护门可在第一工作区和第二工作区之间移动，对第一工作区和第二工作区进行防护切换。

上述一种平移交互工作台数控机床组成的自动化系统，所述电主轴组可为单个电主轴也可为多个电主轴，为多个电主轴时，所有电主轴可由同一Z轴伺服电机控制进行同步上下进给运动；也可以由多个Z轴伺服电机分别单独控制进行同步或独立上下进给运动。

上述一种平移交互工作台数控机床组成的自动化系统，所述输送料装置由上料部、下料部、取放部和定位部组成，上料部和下料部可为料台结构也可为自动输送线结构，取放部可为多关节机器人也可为桁架式机械手结构。

上述一种平移交互工作台数控机床组成的自动化系统，所述多关节机器人和桁架式机械手位于机床的前方或后方。

当两台或者多台数控机床的第一工作区处于工作状态时，自动防护门移动至第一工作区进行防护，第二工作区处于敞开状态，此时，多关节机器人或者桁架式机械手在上料部抓取物料，并在定位部对物料进行精确定位后，将物料搬运到处于等待位置的第二工作台上；当第一工作台的物料加工完毕后，电主轴组可直接对已经放置在第二工作台上的物料进行加工，同时自动防护门移动至第二工作区进行防护；多关节机器人或者桁架式机械手抓取第一工作台上已经加工好的物料并放置到下料部，然后再从上料部抓取新的物料，在定位部进行精确定位后，将其搬运到第一工作台上，继续为加工下一组物料做准备；以此反复，其中一个工作区进行加工的同时，另一工作区进行上下料准备工作，二者交替进行，数控机床始终处于加工状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明采用具有平移交互工作台机床组成的自动化系统，数控机床的一个工作台进行加工时，另一个工作台可进行装卸料工作，二者交替进行，数控机床无间歇工作，大大缩短了辅助加工时间，极大地提高了生产效率。同时，自动防护门与自动上下料装置的配合，可有效保证机床上下料和加工互不影响，并且自动防护门对一个工作区打开防护后，会移动至另一工作区进行防护，不会占用机床其他空间，有利于减小机床占地面积和自动化系统的排布。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是本发明实施例2的结构示意图。

图3是本发明实施例3的结构示意图。

图4是本发明数控机床内部结构示意图。

图5是本发明数控机床外部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1。

如图1所示，本发明的一种平移交互工作台数控机床组成的自动化系统，由横向排列的两台数控机床1、上料台2、下料台3、自动定位台4以及多关节机器人5组成。上料台2、下料台3以及自动定位台4均位于数控机床1的前方，多关节机器人5位于两台数控机床1之间。

结合图4和图5所示，数控机床1由床身11、横梁12、立柱13、第一工作台14、第二工作台15、电主轴16、直排刀库17、挡水帘18、隔离板19、防护罩110以及自动防护门111组成。横梁12和两个立柱13组成龙门结构安装于床身11上；并行排列的第一工作台14和第二工作台15分别通过导轨滑块装置安装于床身11上，并由两个Y轴伺服驱动装置分别控制，沿Y轴做水平纵向进给运动。电主轴16组通过滑动装置安装于横梁12上，并可在X轴伺服电机驱动作用下沿横梁进行横向进给运动，同时通过Z轴伺服电机控制，还可进行上下往复进给运动。直排刀库17固定安装于横梁12下端，并且为侧插式结构，可保证刀具外径不受刀爪限制，能够放置较大直径刀具或磨头。为防止加工时切削液飞溅对另一工作台造成影响，分别在电主轴16的外部设置有挡水帘18，以及在第一工作台14和第二工作台15之间设置隔离板19，隔离板19将机床主体划分为两部分，第一工作台14所在的部分为第一工作区，第二工作台15所在的部分为第二工作区。在第一工作区和第二工作区的外部设置机床防护罩110，并且防护罩110的正面设置有自动防护门111，并由气缸112带动其在第一工作区和第二工作区之间移动，实现对第一工作区和第二工作区的防护切换。

当两台数控机床1的第一工作区处于工作状态时，自动防护门111移动至第一工作区进行防护，第二工作区处于敞开状态，此时，多关节机器人5从上料台2上抓取物料，并在自动定位台4上对物料进行精确定位后，将物料搬运到处于等待位置的第二工作台15上；当第一工作台14上的物料加工完毕后，电主轴16可直接对已经放置在第二工作台15上的物料进行加工，同时自动防护门111移动至第二工作区进行防护；多关节机器人5抓取第一工作台14上已经加工好的物料并放置到下料台3上，然后再从上料台2上抓取新的物料，在自动定位台4进行精确定位后，将其搬运到第一工作台14上，继续为加工下一组物料做准备；以此反复，其中一个工作区进行加工的同时，另一工作区进行上下料准备工作，二者交替进行，数控机床1始终处于加工状态。

实施例2。

如图2所示，本发明的一种平移交互工作台数控机床组成的自动化系统，由两台数控机床1、上料台2、下料台3、自动定位台4以及桁架式机械手6组成。上料台2、下料台3、自动定位台4和数控机床1由左向右依次排布，桁架式机械手6位于数控机床1的正前方，并横跨整个自动化系统，可在上料台2、下料台3、自动定位台4以及两台数控机床1之间移动。

结合图4和图5所示，数控机床1由床身11、横梁12、立柱13、第一工作台14、第二工作台15、电主轴16、直排刀库17、挡水帘18、隔离板19、防护罩110以及自动防护门111组成。横梁12和两个立柱13组成龙门结构安装于床身11上；并行排列的第一工作台14和第二工作台15分别通过导轨滑块装置安装于床身11上，并由两个Y轴伺服驱动装置分别控制，沿Y轴做水平纵向进给运动。电主轴16组通过滑动装置安装于横梁12上，并可在X轴伺服电机驱动作用下沿横梁进行横向进给运动，同时通过Z轴伺服电机控制，还可进行上下往复进给运动。直排刀库17固定安装于横梁12下端，并且为侧插式结构，可保证刀具外径不受刀爪限制，能够放置较大直径刀具或磨头。为防止加工时切削液飞溅对另一工作台造成影响，分别在电主轴16的外部设置有挡水帘18，以及在第一工作台14和第二工作台15之间设置隔离板19，隔离板19将机床主体划分为两部分，第一工作台14所在的部分为第一工作区，第二工作台15所在的部分为第二工作区。在第一工作区和第二工作区的外部设置机床防护罩110，并且防护罩110的正面设置有自动防护门111，并由气缸112带动其在第一工作区和第二工作区之间移动，实现对第一工作区和第二工作区的防护切换。

当两台数控机床1的第一工作区处于工作状态时，自动防护门111移动至第一工作区进行防护，第二工作区处于敞开状态，此时，桁架式机械手6从上料台2上抓取物料，并在自动定位台4上对物料进行精确定位后，将物料搬运到处于等待位置的第二工作台15上；当第一工作台14上的物料加工完毕后，电主轴16可直接对已经放置在第二工作台15上的物料进行加工，同时自动防护门111移动至第二工作区进行防护；桁架式机械手6抓取第一工作台14上已经加工好的物料并放置到下料台3上，然后再从上料台2上抓取新的物料，在自动定位台4进行精确定位后，将其搬运到第一工作台14上，继续为加工下一组物料做准备；以此反复，其中一个工作区进行加工的同时，另一工作区进行上下料准备工作，二者交替进行，数控机床1始终处于加工状态。

实施例3。

如图3所示，本发明的一种平移交互工作台数控机床组成的自动化系统，由两台数控机床1、上料输送线7、下料输送线8、自动定位台4以及桁架式机械手6组成。上料输送线7、下料输送线8、自动定位台4和数控机床1由左向右依次排布，桁架式机械手6位于数控机床1的正前方，并横跨整个自动化系统，可在上料输送线7、下料输送线8、自动定位台4以及两台数控机床1之间移动。

结合图4和图5所示，数控机床1由床身11、横梁12、立柱13、第一工作台14、第二工作台15、电主轴16、直排刀库17、挡水帘18、隔离板19、防护罩110以及自动防护门111组成。横梁12和两个立柱13组成龙门结构安装于床身11上；并行排列的第一工作台14和第二工作台15分别通过导轨滑块装置安装于床身11上，并由两个Y轴伺服驱动装置分别控制，沿Y轴做水平纵向进给运动。电主轴16组通过滑动装置安装于横梁12上，并可在X轴伺服电机驱动作用下沿横梁进行横向进给运动，同时通过Z轴伺服电机控制，还可进行上下往复进给运动。直排刀库17固定安装于横梁12下端，并且为侧插式结构，可保证刀具外径不受刀爪限制，能够放置较大直径刀具或磨头。为防止加工时切削液飞溅对另一工作台造成影响，分别在电主轴16的外部设置有挡水帘18，以及在第一工作台14和第二工作台15之间设置隔离板19，隔离板19将机床主体划分为两部分，第一工作台14所在的部分为第一工作区，第二工作台15所在的部分为第二工作区。在第一工作区和第二工作区的外部设置机床防护罩110，并且防护罩110的正面设置有自动防护门111，并由气缸112带动其在第一工作区和第二工作区之间移动，实现对第一工作区和第二工作区的防护切换。

当两台数控机床1的第一工作区处于工作状态时，自动防护门111移动至第一工作区进行防护，第二工作区处于敞开状态，此时，桁架式机械手6从上料输送线7上抓取物料，并在自动定位台4上对物料进行精确定位后，将物料搬运到处于等待位置的第二工作台15上；当第一工作台14上的物料加工完毕后，电主轴16可直接对已经放置在第二工作台15上的物料进行加工，同时自动防护门111移动至第二工作区进行防护；桁架式机械手6抓取第一工作台14上已经加工好的物料并放置到下料输送线8上，然后再从上料输送线7上抓取新的物料，在自动定位台4进行精确定位后，将其搬运到第一工作台14上，继续为加工下一组物料做准备；以此反复，其中一个工作区进行加工的同时，另一工作区进行上下料准备工作，二者交替进行，数控机床1始终处于加工状态。

尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。