专利名称：臂架零件加工专用柔性单元及其批量加工臂架零件的方法
技术领域：
本发明涉及臂架加工装置，具体地，涉及臂架零件加工专用柔性单元及其批量加工臂架零件的方法。
背景技术：
目前，我国工程机械领域发展迅猛，泵车、起重机、挖掘机等工程机械获得了长足的发展，逐步取代进口，迅速扩大在国内乃至国外的市场份额。目前工程机械臂架类基础件的加工工艺方法落后，而高精、高效、高柔性化，适用于臂架等特种零件加工的高档数控设备受到进口限制，严重制约了多规格、大尺寸、薄壁板材焊接臂架加工工艺方法的优化改进。沿袭当前臂架类零件多工序、低效率、低自动化的生产方式，不仅难以满足对臂架零件大批量生产的需要，而且无助于臂架零件加工精度和整体性能的提升，将严重阻碍我国工 程机械领域由“大”到“强”的进一步发展。现有技术中，臂架类零件加工的难点在于
1、臂架类零件种类较多、工件外形尺寸差异性大、形状较为复杂；
2、臂架为高强度钢材焊接而成，切削阻力大，薄臂板材加工时易震动、易变形，装夹难度大；
3、容易受到加工前焊接工序的影响，焊接变形大，加工余量难以保证；
4、单个臂架上集中有镗孔、铣面、钻孔、攻丝、反铣开档等加工要求，并且加工对称度和孔距精度要求高，加工工序多，加工难度大；
5、为适应大批量生产需要，要求加工节拍尽可能短、生产效率和生产自动程度高；
目前，通常采用多道工序，在多台普通精度的机床上分别加工，需要对工件多次吊装，
加工精度难以保证，加之工件自身焊接变形大，加工余量难以控制，臂架的加工质量和合格率难以保证。由于工件规格繁多，每道工序上需要对应设计众多专用夹具，并且在每道工序装夹时都要对工件进行调平、找正，加工效率低。工件反复吊装，夹具笨重、反复拆装和调整困难，导致加工自动化程度低，工人劳动强度大。因此，提供一种具高效率、高精度、高度自动化的臂架零件加工专用柔性系统单元就显得尤为重要了。
发明内容
本发明的目的是提高臂架零件的加工质量、控制生产节拍、提高自动化程度、降低生产劳动强度。本发明公开一种臂架零件加工专用柔性单元，其中，包括
工作台底座，一端连接加工区，另一端连接待机台区；
所述加工区包括两排床身，分别设置在所述工作台底座的两侧；
若干成对加工中心，每一对加工中心相对地设置在所述工作台底座两侧的床身上； 至少两个托换装置，所述托换装置位于所述工作台底座上；每个加工中心包括设置在床身上的十字滑板，所述十字滑板上固定有刀库，所述十字滑板上设置有立柱，所述立柱上设置有主轴系统。上述的臂架零件加工专用柔性单元，其中，所述待机台区包括多个用于所述托换装置放置的待机台位置。上述的臂架零件加工专用柔性单元，其中，所述加工区包括三对加工中心。上述的臂架零件加工专用柔性单元，其中，所述托换装置包括随行夹具，装夹在托换工作台上，所述托换工作台安装在所述工作台底座上。上述的臂架零件加工专用柔性单元，其中，所述待机台位置的数量不少于所述托换装置的数量。
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上述的臂架零件加工专用柔性单元，其中，所述随行夹具包括若干调节夹紧装置，用于夹紧不同种类的臂架。根据本发明的另一个方面，还公开一种采用上述臂架零件加工专用柔性单元批量加工臂架零件的方法，其中，每一个臂架零件的加工包括
步骤I，在待机台区将一个待加工零件装夹在第一托换装置上；
步骤2，将所述第一托换装置通过工作台底座移动到加工区；
步骤3，由所述成对加工中心进行对面加工所述待加工零件。步骤4，待零件加工完成后，将所述第一托换装置通过工作台底座移至待机台区，置于空置的待机台位置；
步骤5，从所述第一托换装置上吊离所述加工完毕的零件。上述的方法，其中，在执行步骤3时，同时将另一个零件装夹在第二托换装置上。上述的方法，其中，在在执行步骤4时，将所述第二托换装置通过工作台底座移动到加工区。本发明通过将多个臂架零件分别放置在多个托换装置上，在加工的同时，进行另一个臂架零件的装夹，由于采用高度自动化的加工中心，可达大大提高本发明的加工效率。本发明的优点是
1.结构简单，性能稳定，安装、调试容易；
2.在一定程度上提高了工件的加工效率，节省了生产成本；
3.高度自动化。
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、夕卜形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。在附图中，为清楚明了，放大了部分部件，对于相同部件，仅标示其中部分，本领域技术人员可以结合具体实施方式
部分理解。图I示出了根据本发明一个具体实施例的，臂架零件加工专用柔性单元的侧面结构示意图；以及
图2示出了根据本发明一个具体实施例的，臂架零件加工专用柔性单元的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施方式
对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施方式
仅用于解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。结合参考图I和图2，本发明的臂架零件加工专用柔性单元，包括工作台底座2，一端连接加工区100，另一端连接待机台区200 ;所述加工区100包括两排床身1，分别设置在所述工作台底座2的两侧；若干成对加工中心300，每一对加工中心300相对地设置在所述工作台底座2两侧的床身I上；至少两个托换装置8，所述托换装置8位于所述工作台底座2上；每个加工中心300包括设置在床身I上的十字滑板3，所述十字滑板3上固定有刀库6，刀库6中装有所需的各式刀具，由机械手进行自动换刀，可全自动进行镗、铣、钻、攻丝等各种加工；所述十字滑板3上设置有立柱4，所述立柱4上设置有主轴系统5。所述加工中心300还包括图I中未标示的动力系统、温控系统、测量系统、气液循环系统。加工中心300可以在床身I上移动(X向)，主轴系统5在立柱4上上下移动(Y向)，立柱4在十字滑板3上前后移动(Z向)。 更为具体地，所述待机台区200包括多个用于所述托换装置8放置的待机台位置7，如图2所示，多个待机台位置7并排设置。优选地，所述加工区100包括三对加工中心300，每台加工中心300是一个独立单
元，可以各自进行臂架的镗、铣、钻、攻丝等多种加工。进一步地，所述托换装置8包括随行夹具(图2中未标号)，装夹在托换工作台(图2中未标号)上，所述托换工作台安装在所述工作台底座2上。本领域技术人员理解，所述待机台位置7的数量不少于所述托换装置8的数量。上在一个具体实施例中，所述随行夹具包括若干调节夹紧装置(图2中未标示)，用于夹紧不同种类的臂架。具体地，设计专用的随行夹具，减少装夹时间，适应自动化加工需要，简化夹具调整环节，降低工人劳动强度。这是现有技术，在此不予赘述。本发明的目的是提高量加工臂架零件的效率，以下说明所述臂架零件加工专用柔性单元批量加工臂架零件的方法，其中，每一个臂架零件的加工包括
步骤I，在待机台区200将一个待加工零件(图2中未标号)装夹在第一托换装置81上； 步骤2，将所述第一托换装置81通过工作台底座2移动到加工区100 ；
步骤3，由所述成对加工中心300进行对面加工所述待加工零件，本领域技术人员理解，在控制系统的控制下，所述加工中心300在床身I上左右移动，通过数控系统自动识别待加工点，同时进行对面加工；
步骤4，待零件加工完成后，将所述第一托换装置81通过工作台底座2移至待机台区200，置于空置的待机台位置7;
步骤5，从所述第一托换装置81上吊离所述加工完毕的零件。为了提高多个臂架零件的加工效率，在执行步骤3时，同时将另一个零件装夹在第二托换装置82上，这样，在加工区进行加工臂架零件的同时，可以完成下一个待加工臂架零件的装夹，大大节约了时间。更进一步地，在执行步骤4时，将所述第二托换装置82通过工作台底座2移动到加工区100，本领域技术人员理解，这样可以利用多个托换装置8提高加工区的利用率，减少加工区的加工中心300的待机时间。由于采用了上述的方法并循环往复，本发明的柔性加工单元可以将单个臂架的加工时间由30小时乃至更长，减小到2小时左右。本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本 发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
权利要求
1.一种臂架零件加工专用柔性単元，其特征在于，包括 工作台底座，一端连接加工区，另一端连接待机台区； 所述加工区包括两排床身，分别设置在所述工作台底座的两侧； 若干成对加工中心，每ー对加工中心相对地设置在所述工作台底座两侧的床身上； 至少两个托换装置，所述托换装置位于所述工作台底座上； 每个加工中心包括设置在床身上的十字滑板，所述十字滑板上固定有刀库，所述十字滑板上设置有立柱，所述立柱上设置有主轴系统。
2.根据权利要求I所述的臂架零件加工专用柔性単元，其特征在于，所述待机台区包括多个用于所述托换装置放置的待机台位置。
3.根据权利要求I所述的臂架零件加工专用柔性単元，其特征在于，所述加工区包括三对加工中心。
4.根据权利要求2所述的臂架零件加工专用柔性単元，其特征在干，所述托换装置包括随行夹具，装夹在托换工作台上，所述托换工作台安装在所述工作台底座上。
5.根据权利要求4所述的臂架零件加工专用柔性単元，其特征在干，所述待机台位置的数量不少于所述托换装置的数量。
6.根据权利要求4所述的臂架零件加工专用柔性単元，其特征在于，所述随行夹具包括若干调节夹紧装置，用于夹紧不同种类的臂架。
7.ー种采用权利要求I至6中任意一项臂架零件加工专用柔性单元批量加工臂架零件的方法，其特征在于，每ー个臂架零件的加工包括 步骤I，在待机台区将ー个待加工零件装夹在第一托换装置上； 步骤2，将所述第一托换装置通过工作台底座移动到加工区； 步骤3，由所述成对加工中心进行对面加工所述待加工零件； 步骤4，待零件加工完成后，将所述第一托换装置通过工作台底座移至待机台区，置于空置的待机台位置； 步骤5，从所述第一托换装置上吊离所述加工完毕的零件。
8.根据权利要7所述的方法，其特征在于，在执行步骤3吋，同时将另一个零件装夹在第二托换装置上。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在在执行步骤4吋，将所述第二托换装置通过工作台底座移动到加工区。
全文摘要
本发明提供一种臂架零件加工专用柔性单元，包括工作台底座，一端连接加工区，另一端连接待机台区；加工区包括两排床身，分别设置在工作台底座的两侧；若干成对加工中心，每一对加工中心相对地设置在工作台底座两侧的床身上；至少两个托换装置位于工作台底座上。本发明还公开批量加工臂架零件的方法，包括在待机台区将一个待加工零件装夹在第一托换装置上；将第一托换装置通过工作台底座移动到加工区；由成对加工中心进行对面加工待加工零件。待零件加工完成后，将第一托换装置通过工作台底座移至待机台区，置于空置的待机台位置。本发明结构简单，性能稳定，安装、调试容易；在一定程度上提高了工件的加工效率，节省了生产成本；高度自动化。
文档编号B23Q7/14GK102756277SQ20121001125
公开日2012年10月31日 申请日期2012年1月13日 优先权日2012年1月13日
发明者程来利, 程龙, 谢立贰 申请人:上海三一精机有限公司