一种多工位加工中心的制作方法

本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种多工位加工中心。

背景技术：

随着产品日新月异的革新，将工件加工成成品往往需要多个步骤，因此，目前的工厂通常采用多个机床，多道工序工件进行加工并制成成品；对此，工厂往往需要使用多个机床，并聘用多位工人按照加工工序依次对工件进行加工并最终形成成品；采用这种方式往往会极大的提高工厂的设备成本和生产成本，同时工件的加工效率低下，并且单一的机床无法适应多样化的加工标准和要求，使得工厂的柔性化生产变得难以实现。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种多工位加工中心。本技术方案将工件放置在夹装机构上并固定，此时，工件位于卸料槽处；操作转动机构使转动轴带动夹装机构转动，使工件沿环形加工区移动，各加工装置依次对工件进行加工；当工件再次转回至卸料槽处时，各加工装置已分别完成对工件的加工，此时，再从夹装机构上取下该工件，进而实现对工件的连续快速加工；

同时，可将夹装机构设置为盘状结构；当夹装机构转动使先前的工件将离开卸料槽处时，可再次在夹装机构上固定新的工件，使其沿环形加工区移动，实现了多工件的同时加工，因此提高了工件的加工效率；

当工件移动到其中一个加工装置处时，可操作X轴移动部、Y轴移动部和Z轴移动部改变刀具在加工装置上的坐标位置，进而改变刀具在工件上的加工位置和加工深度，进而实现对不同形状尺寸的工件进行不同标准的加工，扩大的多工位加工中心的适用范围；因此不仅降低了企业的设备成本和人工成本的投入，并且还实现了工厂的柔性化生产，以快速满足市场需求。

本发明中的一种多工位加工中心，包括底盘、加工装置和定位装置，工件固定在所述底盘上，所述加工装置连接在所述定位装置上，所述定位装置固定在所述底盘上；若干个所述定位装置环形布置在所述底板上并形成环形加工区，若干个所述加工装置分别与若干个所述定位装置连接，所述底盘可使所述工件沿环形加工区移动，使各加工装置分别对所述工件进行加工。

上述方案中，所述加工装置包括垂直加工装置和水平加工装置，所述垂直加工装置和水平加工装置分别固定在所述底盘上；所述垂直加工装置可沿所述工件的轴向对所述工件进行加工，所述水平加工装置可沿所述工件的径向对所述工件进行加工；

若干个所述定位装置环形布置在所述底盘上并形成环形加工区；若干个所述垂直加工装置和若干个水平加工装置分别与若干个所述定位装置连接。

上述方案中，所述底盘包括底板、转动轴、夹装机构和转动机构；所述夹装机构位于所述底板的上方，所述转动机构位于所述底板的下方，所述转动轴的轴线与所述底板；所述转动轴的一端穿过所述底板的中心位置与所述转动机构连接，所述转动轴的另一端与所述夹装机构的中心位置连接；所述工件固定在所述夹装机构上，所述夹装机构位于所述环形加工区内侧，并位于所述环形加工区的下方；所述转动机构通过所述转动轴使所述夹装机构旋转，进而使所述工件围绕所述环形加工区转动。

上述方案中，所述底板的一侧具有卸料槽，所述卸料槽的两端连通所述底板的上表面和下表面；所述底板的底部的下表面连接有基座，所述底盘通过所述基座固定在支撑台或地面上。

上述方案中，所述定位装置包括底座、X轴移动部、Y轴移动部、Z轴移动部，所述底座分别与所述Y轴移动部和Z轴移动部连接，所述X轴移动部与所述Z轴移动部，所述加工装置与所述X轴移动部连接。

上述方案中，所述Y轴移动部包括Y轴螺杆、Y轴伺服电机、Y轴端板、Y轴连接件、Y轴下滑座、Y轴上滑台；

所述底座的底部与所述Y轴上滑台的上表面连接，所述Y轴下滑座的中部位置具有Y轴凹槽，所述Y轴凹槽轴向与所述定位装置的Y轴方向一致；

所述Y轴伺服电机和Y轴端板固定在所述Y轴凹槽内，所述Y轴螺杆的一端与所述Y轴伺服电机连接，所述Y轴螺杆的另一端与所述Y轴端板可转动的连接，所述Y轴螺杆的轴向与所述定位装置的Y轴方向一致；

所述Y轴连接件与所述Y轴螺杆通过螺纹连接，所述Y轴连接件还与所述Y轴上滑台的下表面连接，所述Y轴伺服电机通过转动所述Y轴螺杆，使所述Y轴连接件沿所述定位装置的Y轴方向移动；

所述Y轴上滑台的下表面连接有Y轴滑块；所述Y轴下滑座的顶部具有Y轴滑轨，两个所述Y轴滑轨对称布置在所述Y轴凹槽的两侧，并分别与所述Y轴凹槽的轴线平行；

所述Y轴滑块背向所述Y轴上滑台的一侧具有Y轴卡口，所述Y轴滑轨卡入所述Y轴卡口内；所述Y轴滑轨卡入所述Y轴卡口内，使Y轴滑块可沿所述Y轴滑轨的轴向滑动；若干个所述Y轴滑块对称布置在所述Y轴上滑台的下表面相对的两侧上，所述Y轴上滑台的下表面两侧的Y轴滑块分别与所述两个Y轴滑轨匹配。

上述方案中，所述Z轴移动部包括Z轴螺杆、Z轴伺服电机、Z轴连接件、Z轴连接块、Z轴滑轨、Z轴移动架和Z轴滑块；

两个所述Z轴连接块对称布置在所述底座的顶端上，所述Z轴伺服电机的两侧分别与两个所述Z轴连接块连接；所述Z轴螺杆的一端与所述Z轴伺服电机连接，所述Z轴连接件与所述Z轴螺杆通过螺纹连接，所述Z轴移动架的一侧表面连接，所述Z轴螺杆的轴向与所述定位装置的Z轴方向一致，所述Z轴伺服电机通过转动所述Z轴螺杆，使所述Z轴连接件沿所述定位装置的Z轴方向移动；

所述Z轴滑轨连接在所述底座与所述Y轴上滑台的一侧侧面上，两个所述Z轴滑轨对称布置在所述底座上，所述Z轴滑轨的轴向与所述定位装置的Z轴方向一致，所述Z轴连接件与所述Z轴移动架的一侧连接，所述Z轴移动架朝向所述Z轴连接件的一侧还连接有所述Z轴滑块；

所述Z轴滑块具有Z轴卡口，所述Z轴滑轨卡入所述Z轴卡口内，使所述Z轴滑块可沿所述Z轴滑轨的轴向移动，若干个所述Z轴滑块在所述Z轴移动架的两侧对称布置，并分别与两个所述Z轴滑轨匹配。

上述方案中，所述X轴移动部包括X轴螺杆、X轴伺服电机、X轴端板、X轴固定板、X轴连接件、X轴下滑座、X轴上滑台、X轴滑轨和X轴滑块；

所述X轴下滑座连接在所述Z轴移动架背向所述Z轴连接件的一侧表面上，所述X轴下滑座具有X轴凹槽，所述X轴凹槽的轴向与所述定位装置的X轴方向一致，所述X轴凹槽位于所述X轴下滑座背向所述Z轴移动架的一侧；

所述X轴伺服电机固定在所述X轴凹槽的一端上，所述X轴固定板固定在所述X轴凹槽朝向所述X轴伺服电机的一端上，所述X轴端板固定在所述X轴凹槽背向所述X轴伺服电机的一端上；

所述X轴螺杆的一端穿过所述X轴固定板与所述X轴伺服电机连接，所述X轴螺杆的另一端与所述X轴端板连接，所述X轴连接件通过螺纹连接在所述X轴螺杆上，所述X轴伺服电机驱动所述X轴螺杆转动，使所述X轴连接件带动所述X轴上滑台在所述定位装置的X轴方向移动；

所述X轴滑轨连接在所述X轴下滑座背向所述Z轴移动架的一侧，所述X轴滑轨的轴向与所述定位装置的X方向一致，两个所述X轴滑轨对称布置在所述X轴凹槽的两侧，所述X轴滑块的一侧与所述X轴上滑台朝向所述X轴连接件的一侧表面连接；

所述X轴滑块背向所述X轴上滑台的一侧具有X轴卡口，所述X轴滑轨卡入所述X轴卡口内；所述X轴滑轨卡入所述X轴卡口内，使X轴滑块可沿所述X轴滑轨的轴向滑动；若干个所述X轴滑块对称布置在所述X轴上滑台的下表面相对的两侧上，所述X轴上滑台的下表面两侧的X轴滑块分别与所述两个X轴滑轨匹配。

上述方案中，所述垂直加工装置包括垂直电机和垂直减速器，所述垂直电机和垂直减速器分别固定在所述X轴上滑台背向所述X轴下滑台的一侧上，所述垂直电机的电机轴与所述垂直减速器的输入轴连接，所述垂直减速器的输出轴可连接刀具，用于沿所述工件的轴向对所述工件进行加工，所述垂直减速器的输出轴的轴线与所述定位装置的Z轴方向平行。

上述方案中，所述水平加工装置包括水平电机和水平减速器，所述水平电机和水平减速器分别固定在所述X轴上滑台背向所述X轴下滑台的一侧上，所述水平电机的电机轴与所述水平减速器的输入轴连接，所述水平减速器的输出轴可连接刀具，用于沿所述工件的轴向对所述工件进行加工，所述水平减速器的输出轴的轴线与所述定位装置的Y轴方向平行。

本发明的优点和有益效果在于：本发明提供一种多工位加工中心，实现了对工件的连续快速加工，并且实现了多工件同时加工，因此提高了工件的加工效率；实现了对不同形状尺寸的工件进行不同标准的加工，扩大的多工位加工中心的适用范围，因此不仅降低了企业的设备成本和人工成本的投入，并且还实现了工厂的柔性化生产，以快速满足市场需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种多工位加工中心的俯视结构示意图；

图2为本发明一种多工位加工中心的侧视结构示意图；

图3为本发明一种多工位加工中心中定位装置和垂直加工装置的结构示意图；

图4为本发明一种多工位加工中心中定位装置和水平加工装置的结构示意图。

图中：1、底盘 2、加工装置 3、定位装置 11、底板

12、转动轴 13、卸料槽 14、基座 21、垂直加工装置

22、水平加工装置 211、垂直电机 212、垂直减速器

221、水平电机 222、水平减速器 31、底座

32、X轴移动部 33、Y轴移动部 34、Z轴移动部

321、X轴螺杆 322、X轴伺服电机 323、X轴端板

324、X轴固定板 325、X轴下滑座 326、X轴上滑台

327、X轴滑轨 328、X轴滑块 329、X轴卡口

320、X轴凹槽 331、Y轴螺杆 332、Y轴伺服电机

333、Y轴端板 334、Y轴下滑座 335、Y轴上滑台

336、Y轴滑轨 337、Y轴滑块 338、Y轴卡口

339、Y轴凹槽 341、Z轴螺杆 342、Z轴伺服电机

343、Z轴滑轨 344、Z轴移动架 345、Z轴滑块

346、Z轴卡口 347、Z轴连接块

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1-图4所示，本发明是一种多工位加工中心，包括底盘1、加工装置2和定位装置3，工件(图中未示出)固定在底盘1上，加工装置2连接在定位装置3上，定位装置3固定在底盘1上；若干个定位装置3环形布置在底板11上并形成环形加工区，若干个加工装置2分别与若干个定位装置3连接，底盘1可使工件沿环形加工区移动，使各加工装置2分别对工件进行加工。

具体的，加工装置2包括垂直加工装置21和水平加工装置22，垂直加工装置21和水平加工装置22分别固定在底盘1上；垂直加工装置21可沿工件的轴向对工件进行加工，水平加工装置22可沿工件的径向对工件进行加工；

若干个定位装置3环形布置在底盘1上并形成环形加工区；若干个垂直加工装置21和若干个水平加工装置22分别与若干个定位装置3连接。

进一步的，底盘1包括底板11、转动轴12、夹装机构(图中未示出)和转动机构(图中未示出)；夹装机构位于底板11的上方，转动机构位于底板11的下方，转动轴12的轴线与底板11；转动轴12的一端穿过底板11的中心位置与转动机构连接，转动轴12的另一端与夹装机构的中心位置连接；工件固定在夹装机构上，夹装机构位于环形加工区内侧，并位于环形加工区的下方；转动机构通过转动轴12使夹装机构旋转，进而使工件围绕环形加工区转动。

优选的，底板11的一侧具有卸料槽13，卸料槽13的两端连通底板11的上表面和下表面；底板11的底部的下表面连接有基座14，底盘1通过基座14固定在支撑台或地面上；其中，底板11的卸料槽13处为工件在夹装机构上的起始位置和最终为止，通过设置卸料槽13，以便于工人在夹装机构上放置工件，以及从夹装机构上取走被加工后的工件的操作。

具体的，定位装置3包括底座31、X轴移动部32、Y轴移动部33、Z轴移动部34，底座31分别与Y轴移动部33和Z轴移动部34连接，X轴移动部32与Z轴移动部34，加工装置2与X轴移动部32连接。

进一步的，Y轴移动部33包括Y轴螺杆331、Y轴伺服电机332、Y轴端板333、Y轴连接件(图中未示出)、Y轴下滑座334、Y轴上滑台335；

底座31的底部与Y轴上滑台335的上表面连接，Y轴下滑座334的中部位置具有Y轴凹槽339，Y轴凹槽339轴向与定位装置3的Y轴方向一致；

Y轴伺服电机332和Y轴端板333固定在Y轴凹槽339内，Y轴螺杆331的一端与Y轴伺服电机332连接，Y轴螺杆331的另一端与Y轴端板333可转动的连接，Y轴螺杆331的轴向与定位装置3的Y轴方向一致；

Y轴连接件与Y轴螺杆331通过螺纹连接，Y轴连接件还与Y轴上滑台335的下表面连接，Y轴伺服电机332通过转动Y轴螺杆331，使Y轴连接件沿定位装置3的Y轴方向移动；

Y轴上滑台335的下表面连接有Y轴滑块337；Y轴下滑座334的顶部具有Y轴滑轨336，两个Y轴滑轨336对称布置在Y轴凹槽339的两侧，并分别与Y轴凹槽339的轴线平行；

Y轴滑块337背向Y轴上滑台335的一侧具有Y轴卡口338，Y轴滑轨336卡入Y轴卡口338内；Y轴滑轨336卡入Y轴卡口338内，使Y轴滑块337可沿Y轴滑轨336的轴向滑动；若干个Y轴滑块337对称布置在Y轴上滑台335的下表面相对的两侧上，Y轴上滑台335的下表面两侧的Y轴滑块337分别与两个Y轴滑轨336匹配。

进一步的，Z轴移动部34包括Z轴螺杆341、Z轴伺服电机342、Z轴连接件(图中未示出)、Z轴连接块347、Z轴滑轨343、Z轴移动架344和Z轴滑块345；

两个Z轴连接块347对称布置在底座31的顶端上，Z轴伺服电机342的两侧分别与两个Z轴连接块347连接；Z轴螺杆341的一端与Z轴伺服电机342连接，Z轴连接件与Z轴螺杆341通过螺纹连接，Z轴移动架344的一侧表面连接，Z轴螺杆341的轴向与定位装置3的Z轴方向一致，Z轴伺服电机342通过转动Z轴螺杆341，使Z轴连接件沿定位装置3的Z轴方向移动；

Z轴滑轨343连接在底座31与Y轴上滑台335的一侧侧面上，两个Z轴滑轨343对称布置在底座31上，Z轴滑轨343的轴向与定位装置3的Z轴方向一致，Z轴连接件与Z轴移动架344的一侧连接，Z轴移动架344朝向Z轴连接件的一侧还连接有Z轴滑块345；

Z轴滑块345具有Z轴卡口346，Z轴滑轨343卡入Z轴卡口346内，使Z轴滑块345可沿Z轴滑轨343的轴向移动，若干个Z轴滑块345在Z轴移动架344的两侧对称布置，并分别与两个Z轴滑轨343匹配。

进一步的，X轴移动部32包括X轴螺杆321、X轴伺服电机322、X轴端板323、X轴固定板324、X轴连接件(图中未示出)、X轴下滑座325、X轴上滑台326、X轴滑轨327和X轴滑块328；

X轴下滑座325连接在Z轴移动架344背向Z轴连接件的一侧表面上，X轴下滑座325具有X轴凹槽320，X轴凹槽320的轴向与定位装置3的X轴方向一致，X轴凹槽320位于X轴下滑座325背向Z轴移动架344的一侧；

X轴伺服电机322固定在X轴凹槽320的一端上，X轴固定板324固定在X轴凹槽320朝向X轴伺服电机322的一端上，X轴端板323固定在X轴凹槽320背向X轴伺服电机322的一端上；

X轴螺杆321的一端穿过X轴固定板324与X轴伺服电机322连接，X轴螺杆321的另一端与X轴端板323连接，X轴连接件通过螺纹连接在X轴螺杆321上，X轴伺服电机322驱动X轴螺杆321转动，使X轴连接件带动X轴上滑台326在定位装置3的X轴方向移动；

X轴滑轨327连接在X轴下滑座325背向Z轴移动架344的一侧，X轴滑轨327的轴向与定位装置3的X方向一致，两个X轴滑轨327对称布置在X轴凹槽320的两侧，X轴滑块328的一侧与X轴上滑台326朝向X轴连接件的一侧表面连接；

X轴滑块328背向X轴上滑台326的一侧具有X轴卡口329，X轴滑轨327卡入X轴卡口329内；X轴滑轨327卡入X轴卡口329内，使X轴滑块328可沿X轴滑轨327的轴向滑动；若干个X轴滑块328对称布置在X轴上滑台326的下表面相对的两侧上，X轴上滑台326的下表面两侧的X轴滑块328分别与两个X轴滑轨327匹配。

优选的，垂直加工装置21包括垂直电机211和垂直减速器212，垂直电机211和垂直减速器212分别固定在X轴上滑台326背向X轴下滑台的一侧上，垂直电机211的电机轴与垂直减速器212的输入轴连接，垂直减速器212的输出轴可连接刀具，用于沿工件的轴向对工件进行加工，垂直减速器212的输出轴的轴线与定位装置3的Z轴方向平行。

优选的，水平加工装置22包括水平电机221和水平减速器222，水平电机221和水平减速器222分别固定在X轴上滑台326背向X轴下滑台的一侧上，水平电机221的电机轴与水平减速器222的输入轴连接，水平减速器222的输出轴可连接刀具，用于沿工件的轴向对工件进行加工，水平减速器222的输出轴的轴线与定位装置3的Y轴方向平行。

上述技术方案的工作原理是：将工件放置在夹装机构上并固定，此时，工件位于卸料槽13处；操作转动机构使转动轴12带动夹装机构转动，使工件沿环形加工区移动，各加工装置2依次对工件进行加工；当工件再次转回至卸料槽13处时，各加工装置2已分别完成对工件的加工，此时，再从夹装机构上取下该工件，进而实现对工件的连续快速加工；

同时，可将夹装机构设置为盘状结构；当夹装机构转动使先前的工件将离开卸料槽13处时，可再次在夹装机构上固定新的工件，使其沿环形加工区移动，实现了多工件的同时加工，因此提高了工件的加工效率；

当工件移动到其中一个加工装置2处时，可操作X轴移动部32、Y轴移动部33和Z轴移动部34改变刀具在加工装置2上的坐标位置，进而改变刀具在工件上的加工位置和加工深度，扩大的多工位加工中心的适用范围。

优选的，加工装置2和定位装置3分别具有7个，7个加工装置2和定位装置3，与卸料槽13等距布置并形成环形加工区，转动机构通过转动轴使夹装机构每次转动45°，使得每经一次转动机构的转动，工件在环形加工区内形成一次加工装置2的变换，当7个加工装置2上的刀具依次对工件进行加工后形成成品时，工件将经转动机构的转动回到卸料槽处，工人将成品从夹装机构上取下。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。