加工中心及加工系统的制作方法

本发明涉及机械加工技术领域，具体而言，涉及一种加工中心及加工系统。

背景技术：

数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的一种自动加工设备，两者的加工工艺基本相同，结构也有些相似。数控铣床有分为不带刀库和带刀库两大类。其中带刀库的数控铣床又称为加工中心。

目前，加工中心的送料通常由人工或者机械手来完成，其中，人工送料存在较大的安全隐患，而一般的机械手成本较高，自动化程度低，备料时间过长，导致工作效率低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种加工中心，该加工中心的工作效率非常高，加工等待时间短。

本发明的另一目的在于提供一种加工系统，该加工系统的工作效高。

本发明的实施例是这样实现的：一种加工中心，包括备料架、备料工作台、试样夹持装置、过渡平台、工作夹紧体以及推动机构；

所述备料工作台可滑动的设置于所述备料架，所述试样夹持装置可滑动的设置于所述备料工作台；

所述过渡平台位于所述工作夹紧体与所述备料工作台之间，且所述推动机构用于驱动所述试样夹持装置在所述过渡平台与所述备料工作台之间移动；

所述工作夹紧体包括第一驱动机构和加工台，所述第一驱动机构用于驱动所述试样夹持装置在所述过渡平台与所述加工台之间移动。

本发明可选的实施例中，所述备料架设有第一导轨，所述备料工作台具有与所述第一导轨相配合的第一滑槽，所述备料工作台通过所述第一滑槽可滑动的设置所述第一导轨。

本发明可选的实施例中，所述加工中心包括用于驱动所述备料工作台在所述备料架上移动的第二驱动机构；

所述第二驱动机构包括电机、齿条和齿轮，所述齿条固定设置于所述备料架上且所述齿条的布置方向与所述备料工作台的移动方向相同，所述电机固定设置于所述备料工作台，所述电机的输出轴与所述齿轮传动连接，所述齿轮与所述齿条啮合。

本发明可选的实施例中，所述试样夹持装置包括底座、两根联动轴和多个夹持单元，两根所述联动轴相对设置于所述底座，每个所述夹持单元包括碟簧组、定位块、限位环、支撑轴、两个摇动件和两个夹紧块；

所述摇动件一一对应地套设于所述联动轴，两个所述摇动件的一端分别可转动的设置于支撑轴，其中一个所述摇动件的另一端可转动的设置于其中一个所述夹紧块，另一个所述摇动件的另一端可转动的设置于另一个所述夹紧块；

所述支撑轴设置于所述底座，所述底座可滑动的设置于所述备料工作台，所述碟簧组套设于所述支撑轴，所述定位块设置于所述支撑轴的靠近所述碟簧组的一端，所述限位环套设于所述支撑轴的另一端且与所述底座抵接。

本发明可选的实施例中，所述推动机构包括第一液压油缸、挡板、手指钩以及第二液压油缸，所述第一液压油缸、所述挡板和所述第二液压油缸设置于所述备料工作台；

所述挡板与所述底座抵接且所述底座的一部分位于所述挡板与所述过渡平台之间，所述挡板与所述第二液压油缸的活塞杆固定连接，所述第二液压油缸用于驱动所述试样夹持装置靠近或者远离所述过渡平台，所述手指钩可转动的与所述挡板连接，所述第一液压油缸用于驱动所述手指钩转动。

本发明可选的实施例中，所述备料工作台还包括多个夹紧机构，所述夹紧机构分别与所述试样夹持装置和所述推动机构的一一对应，所述夹紧机构用于限制所述试样夹持装置沿所述第一导轨的方向移动。

本发明可选的实施例中，所述备料工作台包括多个第二导轨组，每个所述第二导轨组包括两个第二导轨，所述试样夹持装置的所述底座开设有与所述第二导轨配合的第二滑槽，所述试样夹持装置通过所述第二滑槽可滑动的设置于所述第二导轨；或者所述备料工作台包括第二滑槽，所述试样夹持装置的所述底座开设有与所述第二滑槽配合的第二导轨。

本发明可选的实施例中，所述过渡平台包括至少一个第三导轨组，每个所述第三导轨组包括两个第三导轨，所述第三导轨组与所述第二导轨组对应。

本发明可选的实施例中，所述底座包括限位部，当所述过渡平台上的所述试样夹持装置与所述备料工作台上的所述推动机构对应且所述手指钩相对所述挡板转动时，所述手指钩与所述限位部具有相互卡接的扣合状态。

本发明实施例还提供一种加工系统，包括立柱、刀库、刀架、机壳以及上述的加工中心，所述刀库和所述刀架均设置于所述立柱，所述刀架与所述工作夹紧体相对应，所述立柱、所述刀库、所述刀架、所述工作夹紧体以及所述过渡平台位于所述机壳内。

本发明实施例的有益效果是：该加工中心的工作效率高，能够实现自动送料，且该加工中心具有过渡平台，使得装有试样的试样夹持装置能够预先在此等待，有利于备料工作台及时备料，缩短了加工等待时间，同时，提高了加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的加工中心的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的备料架与备料工作台的结构示意图；

图3为试样夹持装置示意图；

图4为试样夹持装置的内部结构示意图；

图5为推动机构的结构示意图。

图标：10-备料架；11-备料工作台；12-过渡平台；13-工作夹紧体；14-刀架；15-刀库；16-立柱；17-机壳；18-第二驱动机构；100-第一导轨；101-齿条；111-试样夹持装置；112-推动机构；113-夹紧机构；114-第二导轨；120-第三导轨；1111-底座；1112-限位部；1113-联动轴；1114-第二滑槽；1115-夹紧块；1116-摇动件；1117-碟簧组；1118-限位环；1119-定位块；1121-第一液压油缸；1122-挡板；1123-手指钩；1124-第二液压油缸。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本发明实施例提供一种加工中心，参阅图1所示，该加工中心包括备料架10、备料工作台11、试样夹持装置111、过渡平台12、工作夹紧体13、推动机构112和第二驱动机构18。

本实施例中，备料架10可以呈框架结构，其可以根据用户的需求进行尺寸的改变，备料工作台11安装在备料架10的上方且备料工作台11可相对备料架10滑动。

参阅图2所示，具体地，备料架10上设置有第一导轨100，而备料工作台11设置有与第一导轨100相配合的第一滑槽，其中，第一导轨100的数量为两个，其设置在备料架10的两侧，第一滑槽的数量也为两个，第一导轨100和第一滑槽一一对应，这样，备料工作台11则可通过第一滑槽和第一导轨100相对备料架10滑动。

此外，备料架10上也可设置第一滑槽，而在备料工作台11上设置与第一滑槽相配合的第一导轨100，第一滑槽和第一导轨100的设置方式与上述相反，这样也可使备料工作台11通过第一导轨100和第一滑槽相对备料架10滑动。

参阅图2所示，本实施例中，第二驱动机构18用于使备料工作台11相对备料架10往复运动，具体地，第二驱动机构18包括电机、齿条101、齿轮箱和齿轮。

其中，齿条101与备料架10固定连接，且齿条101固定在备料架10的侧壁上，并靠近备料工作台11，齿条101的布置方向与备料工作台11的移动方向相同，电机通过齿轮箱固定设置在备料工作台11上，即齿轮箱与备料工作台11固定连接，而电机的外侧与齿轮箱连接，齿轮箱罩设在齿轮的外部，且电机的输出轴与齿轮传动连接，齿轮与齿条101相啮合，这样，通过电机驱动齿轮转动，则可使备料工作台11相对备料架10移动，电机的正反转即可带动备料工作台11在备料架10上往复移动。

本实施例中，试样夹持装置111的数量为多个，且多个试样夹持装置111均可滑动的设置在备料工作台11上。

其中，试样夹持装置111可以用于夹持冲击试样、拉伸试样、弯曲试样、落锤试样、金相试样、硬度试样、气体试样中的任一种。

参阅图3所示，试样夹持装置111包括底座1111、两根联动轴1113和多个夹持单元。

每个夹持单元包括碟簧组1117、定位块1119、限位环1118、支撑轴、两个摇动件1116和两个夹紧块1115。

结合图2和图3所示，具体地，底座1111可滑动的设置在备料工作台11上，备料工作台11上设置有多个第二导轨组，每个第二导轨组包括两个第二导轨114，而底座1111上开设有与第二导轨114相配合的第二滑槽1114，这样，底座1111则可通过第二导轨114和第二滑槽1114相对备料工作台11滑动；此外，也可在备料工作台11上设置多个第二滑槽组，每个滑槽组包括两个第二滑槽1114，而在底座1111上设置于第二滑槽1114相配合的第二导轨114，且使第二导轨114与第二滑槽1114的数量一一对应，这样也可达到上述的效果，实现了试样夹持装置111相对备料工作台11移动。

需要说明的是，底座1111的长度大小大致与备料工作台11的宽度大小相当，且底座1111的布置方向与备料工作台11的宽度方向一致，两个联动轴1113即对应设置在底座1111上，且联动轴1113的设置方向与备料工作台11的宽度方向一致，联动轴1113可通过轴承安装在底座1111上。

结合图2和图4所示，摇动件1116一一对应地套设在联动轴1113上，且大致为摇动件1116的中部位置套设在联动轴1113上，其中，一个夹持单元中的两个摇动件1116的一端可转动的设置在支撑轴上，其中一个摇动件1116的另一端可转动的设置在其中一个夹紧块1115上，另外一个摇动件1116的另一端可转动的设置在另外一个夹紧块1115上，支撑轴设置在底座1111上，碟簧组1117套设在支撑轴上，支撑轴相对底座1111垂直，而定位块1119设置在支撑轴的靠近碟簧组1117的一端，定位块1119与夹紧块1115之间即为夹持区，每个夹持单元具有两个夹持区，该夹持区用于夹持试样，限位环1118套设在支撑轴的另一端且与底座1111抵接。需要说明的是，摇动件1116、夹紧块1115和支撑轴以及底座1111组成曲柄滑块机构。

本实施例中，支撑轴可由液压油缸(图中未示出)控制往复运动，即相对底座1111上下运动；液压油缸放松时，碟簧组1117恢复行程，支撑轴顶紧摇动件1116同时支撑轴压动碟簧组1117，此时夹紧块1115放松，支撑轴顶动定位块1119，定位块1119即复位，使得试样放松完成，操作人员可对试样进行翻转、更换等操作。

参阅图1所示，其中，过渡平台12位于工作夹紧体13与备料工作台11之间。

过渡平台12包括至少一个第三导轨组，每个第三导轨组包括两个第三导轨120，两个第三导轨120并排设置，且第三导轨组与第二导轨组相对应。

当备料工作台11相对备料架10运动时，并运动至一第二导轨组和一第三导轨组对应处时，此时，推动机构112则可推动试样夹持装置111由第二导轨组移动至第三导轨组上，使得试样夹持装置111从备料工作台11移动到过渡平台12上。过渡平台12用于试样夹持装置111的暂放，以缩短备料的等待时间。

参阅图5所示，进一步的，推动机构112包括第一液压油缸1121、挡板1122、手指钩1123以及第二液压油缸1124。

其中，第一液压油缸1121、挡板1122和第二液压油缸1124均设置在备料工作台11上。

当试样夹持装置111位于备料工作台11上时，此时，挡板1122与底座1111的一部分抵接，且底座1111的一部分位于过渡平台12与挡板1122之间，此外，挡板1122与第二液压油缸1124的活塞杆固定连接，第二液压油缸1124用于驱动试样夹持装置111靠近或者远离过渡平台12，而手指钩1123可转动的与挡板1122连接，第一液压油缸1121用于驱动手指钩1123转动。这样，当第二导轨组与第三导轨组对应时，第二液压油缸1124的活塞杆伸出时，其通过挡板1122推动试样夹持装置111由备料工作台11进入过渡平台12。

进一步的，底座1111上设置有限位部1112，其中，限位部1112设置在底座1111的两端，即试样夹持装置111长度方向的两端均有限位部1112，该限位部1112可以为板状结构，当过渡平台12上的试样夹持装置111与备料工作台11上的推动机构112对应时且第一液压油缸1121控制手指钩1123相对挡板1122转动，手指钩1123可与限位部1112卡接，在第二液压油缸1124的带动下，手指钩1123即拉动试样夹持装置111由过渡平台12回到备料工作台11，实现了对试样夹持装置111的自动输送和收回，极大提高了工作效率。

参阅图2所示，本实施例中，备料工作台11还包括多个夹紧机构113，其中，夹紧机构113分别与试样夹持装置111和推动机构112一一对应，夹紧机构113用于限制试样夹持装置111沿第一导轨100的方向移动，具体地，夹紧机构113可采用回转压紧油缸，也可以为回转压紧气缸，此处不在赘述。

进一步的，工作夹紧体13包括第一驱动机构和加工台，第一驱动机构设置在加工台的下方，加工台用于放置试样夹持装置111。

第一驱动机构也包括液压油缸，其工作原理与上述的手指钩1123以及第一液压油缸1121相同，此处不再赘述。

综上所述，在推动机构112和第一驱动机构的作用下，试样夹持装置111可在备料工作台11与工作夹紧体13之间往复运动，而过渡平台12可以暂放试样夹持装置111，以便装夹好试样的试样夹持装置111可以暂放在过渡平台12，使得工作夹紧体13上加工好的试样能够及时与过渡平台12上的试样进行切换，从而极大缩短了加工等待时间，提高了加工效率。

实施例2

参阅图1所示，本发明实施例还提供一种加工中心，该加工中心包括立柱16、刀库15、刀架14、机壳17以及上述的加工中心，刀库15和刀架14均设置于立柱16上，刀架14与工作夹紧体13相对应，立柱16、刀库15、刀架14、工作夹紧体13以及过渡平台12位于机壳17内。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。