一种零件加工设备及零件加工组装系统的制作方法

本实用新型涉及机械加工技术领域，具体而言，涉及一种零件加工设备及零件加工组装系统。

背景技术：

机械加工是一种用加工机械对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。通过对毛坯零件的加工来满足对零件的装配使用等需求。

现有的技术往往是先制作工艺规程，确定好加工工序，然后在设备上逐步加工。对于加工工序多的零件，单次加工不能完成所有加工工序进而不能直接制得最终产品，需要分批分工序的进行加工。这种加工模式周期长，而且每道工序开始之前还需要人工定位等各种操作，不仅费时费力，对工人的技能要求也较高。

并且，多次定位夹装时，零件容易受力变形，影响零件的加工精度，导致加工出来的零件良品率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种零件加工设备，其能够将多道工序组合到一台设备上完成，效率更高，质量更稳定。

本实用新型的另一目的在于提供一种零件加工组装系统，其能够把加工好的零件集中的夹取到一起进行组装，减少了人员的配比，提升机械自动化水平。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型实施例的一方面，提供一种零件加工设备，包括：转台、定位旋转模块、夹具和零件组合加工模块，所述转台与所述定位旋转模块同轴连接，所述转台划分有多个预置位，所述夹具固定在所述预置位上，所述零件组合加工模块包括至少两个零件加工子模块，所述零件组合加工模块与所述转台边缘对应设置，所述至少两个零件加工子模块分别对应不同预置位，用于对当前预置位的零件进行机械加工。

可选地，所述零件加工设备还包括抓取机械手，所述抓取机械手用于抓取所述预置位的零件。

可选地，所述零件加工设备还包括控制模块，所述控制模块分别与所述零件组合加工模块和所述抓取机械手电连接，用于控制所述零件组合加工模块和所述抓取机械手的启停工作。

可选地，所述零件加工设备还包括位移传感器，用于检测所述夹具运动的行程。

可选地，所述零件加工设备还包括报警模块，所述报警模块与所述控制模块电连接，用于设备异常工作时的报警响应。

可选地，所述控制模块包括通用串行总线接口，用于写入不同的控制程序。

可选地，所述零件加工子模块包括钻孔机、攻丝机和绞孔机中的任意一个。

可选地，所述零件加工设备还包括支架，所述零件组合加工模块设置在所述支架上。

可选地，所述支架外周设置有挡板，所述挡板设置有零件取放口。

本实用新型实施例的另一方面，提供一种零件加工组装系统，包括上述任意一项所述的零件加工设备和与其连接的传送带，以及用于抓取组装工件的多轴机械臂。

本实用新型实施例的有益效果包括：

本实用新型实施例提供的零件加工设备及零件加工组装系统，通过转台、定位旋转模块、夹具和零件组合加工模块的结构配合，待加工零件放入设置在转台上的夹具中，在定位旋转模块的作用下，将固定在预置位上的夹具准确的旋转预设的角度，而相对应预置位处的零件组合加工模块对处于当前位置的待加工零件进行机械加工。转动和加工过程无需人工干预，只需把待加工零件放置到夹具上，对人员技能要求低，设备自动化程度高，多道工序在一台设备上流转完成，期间无需多次频繁的人工定位，加工效率高，并且产品的良品率和质量较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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为本实用新型实施例提供的零件加工设备结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例提供的零件加工设备结构示意图之二；

图3为本实用新型实施例提供的待加工零件图；

图4为本实用新型实施例提供的零件加工设备结构示意图之三。

图标:100-零件加工设备；101-待加工零件；105-支架；110-挡板；120-控制模块；122-通用串行总线接口；125-报警模块；130-位移传感器；200-转台；210-夹具；300-零件组合加工模块；310-第一零件加工子模块；320-第二零件加工子模块；330-第三零件加工子模块；a-盲孔；b-通孔；c-螺孔；d-侧壁螺孔；331-第一立式钻孔机；332-第一卧式钻孔机；333-第二立式钻孔机；334-第二卧式钻孔机；335-第一绞孔机；336-卧式攻丝机；337-第二绞孔机；338-立式攻丝机；400-定位旋转模块；500-抓取机械手。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、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，或者是该实用新型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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、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。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

第一实施例

请参照图1，本实施例提供一种零件加工设备100，包括：转台200、定位旋转模块400、夹具210和零件组合加工模块300。转台200与定位旋转模块400同轴连接。该转台200划分有多个预置位，多个夹具210分别固定在多个预置位上，零件组合加工模块300包括至少两个零件加工子模块，该零件加工子模块与转台200边缘对应设置并且对应不同的预置位。如图1所示，第一零件加工子模块310对应其中一个预置位设置，用于对处于当前预置位的夹具210中的待加工零件101进行机械加工，同样的第二零件加工子模块320和第三零件加工子模块330均对应其中一个不同的预置位设置，各个子模块间相互配合，共同完成对待加工零件101的机械加工。

需要说明的是，转台200的形状可选为圆形，也可以选为多边形等，对具体的形状结构不做具体限定，即，不限于图1中所示的圆形转台200结构，只要能保证零件加工设备100中转台200转动使得待加工零件101依次进行工序的流转以及在相应预置位上得到准确加工即可。另外，转台200所划分的预置位的个数可根据实际的工序的多少和待加工零件101的大小来决定，本实用新型实施例对此不做具体的限定。

此外，本实用新型实施例中对于夹具210的形状结构也不做具体的限定，根据待加工零件101的实际形状，夹具210也会更改不同的形状，以匹配待加工零件101，使待加工零件101紧固的夹持在夹具210上，而且夹具210所夹持待加工零件101的个数也不做限制，至少是一个，也可以是多个。预置位均布设置，相邻预置位上设置的夹具210之间的距离固定，使定位旋转模块400每次旋转固定的行程，使得夹具210流转至指定位置进行机械加工。

另外，零件组合加工模块300包括至少两个零件加工子模块，但不仅限于两个，也可以是三个或者更多个零件加工子模块。而且，各个零件加工子模块可以同时启动工作，对对应预置位上的待加工零件101的相应位置进行机械加工，各个零件加工子模块之间的加工工作互不干扰，对加工零件的效率有了大幅度的提升。

本实施例提供的零件加工设备100，通过采用往复式旋转设计的转台200，使该零件加工设备100的结构更加紧凑。转台200设置有多个预置位，该预置位上固定有夹具210，根据待加工零件101的待加工位置和零件组合加工模块300的方位设置夹具210的偏角。各部分配合简单，方便调试，待加工零件101放置在转台200的夹具210中，在定位旋转模块400的作用下，将固定在预置位上的夹具210准确的旋转预设的角度，而相对应预置位处的零件组合加工模块300对处于当前位置的待加工零件101件进行机械加工。转动和加工过程无需人工干预，只需把待加工零件101放置到夹具210上，对人员技能要求低，设备自动化程度高，多道工序在一台设备上流转完成，期间无需多次频繁的人工定位，设备定位准确，加工效率高，并且产品的良品率和质量较高。

请参照图2，可选地，零件加工设备100还包括抓取机械手500，用于抓取预置位的零件，主要用于抓取已经被零件组合加工模块300加工后的零件的抓取，也可以有多模式选择，用于抓取出加工时有瑕疵的零件。另外，零件加工设备100还包括支架105，零件组合加工模块300设置在该支架105上，同样的，转台200以及定位旋转模块400也设置在支架105上。其中，转台200和零件组合加工模块300设置在支架105所形成的平面上，定位旋转模块400的具体位置可以灵活的配置。例如，可以直接设置在支架105所形成的平面上，也可以通过保持架或者固定架等设置在支架105所形成的平面以下。

请参照图2和图4，进一步地，零件加工设备100还包括控制模块120，该控制模块120分别与零件组合加工模块300和抓取机械手500电连接，用于控制零件组合加工模块300和抓取机械手500的启停工作。如图4所示，零件加工设备100还包括位移传感器130，用于检测夹具210的运动行程，夹具210在定位旋转模块400的作用下开始旋转，当转到预设角度停下时，控制模块120中预设有正确停止位置的位置信息，控制模块120读取位移传感器130检测到的位置信息，并与预设的位置信息进行比对，如果比对结果一致的话就启动对应位置的零件组合加工模块300，进行机械加工。如果比对结果不一致，说明夹具210以及夹具210中的待加工零件101的移动位置有误，可通过设置的报警模块125进行声光报警，同时，控制模块120还可控制零件加工设备100紧急制动，避免设备异常时继续工作对待加工零件101造成损伤，也避免了零件组合加工模块300中刀具的损坏。

可选地，零件加工设备100的支架105外周设置有挡板110，挡板110与支架105连接位置可采用铰链连接，方便挡板110抬起和落下。工作时，挡板110抬起，可以防止零件组合加工模块300加工待加工零件101时，产生的铁屑飞溅出去误伤工人。维护时，挡板110可以落下，方便工人进行清扫作业以及更换刀具等操作。另外，该挡板110设置有零件取放口，方便把待加工零件101放置在夹具210上，也有利于抓取机械手500把加工好的零件取出并集中放置。进一步地，控制模块120包括通用串行总线接口122，可根据待加工零件101所需进行的加工位置和加工工序的不同，设置相对应的零件加工子模块的同时，改变控制模块120中的控制加工程序，实现零件加工的灵活配置。

零件加工设备100的工作原理是：

本实施例提供的零件加工设备100，包括：转台200、定位旋转模块400、夹具210和零件组合加工模块300。转台200与定位旋转模块400同轴连接。该转台200划分有多个预置位，夹具210固定在该预置位上，零件组合加工模块300包括至少两个零件加工子模块，该零件加工子模块与转台200边缘对应设置并且对应不同的预置位。如图2所示，第一立式钻孔机331对应其中一个预置位设置，用于对当前预置位的待加工零件101进行机械加工，同样的第一卧式钻孔机332、第二立式钻孔机333、第二卧式钻孔机334、第一绞孔机335、卧式攻丝机336、第二绞孔机337和立式攻丝机338均对应其中一个不同的预置位设置，各个子模块间相互配合，共同完成对待加工零件101的机械加工。

请参照图3，以图3中的待加工零件101为例，该待加工零件101是铸造出的毛坯零件，需要加工后才能满足使用要求。该待加工零件101需要加工出盲孔a、通孔b、螺孔c和侧壁螺孔d才能满足使用需求。

请参照图2，使用本实用新型实施例提供的零件加工设备100进行加工生产时，只需将待加工零件101放置在第一立式钻孔机331和抓取机械手500之间空档区域的夹具210上即可，需要注意的是，夹具210可同时放置两个待加工零件101，而且两个待加工零件101同方向放置。另外，定位旋转模块400的旋转速度足以使零件加工设备100正常启动时把待加工零件101放入夹具210中，放置待加工零件101时，不会影响设备的正常加工，保证了零件的加工效率。

当放置好的待加工零件101在定位旋转模块400的作用下旋转到第一立式钻孔机331所对应的位置时，第一立式钻孔机331对待加工零件101需要加工的盲孔a进行钻孔加工。当盲孔a加工好之后，定位旋转模块400转动预设的距离，该夹具210移动到下一加工位置，即第一卧式钻孔机332所对应的位置，此时第一卧式钻孔机332对待加工零件101需要加工的通孔b进行钻孔加工。通孔b加工好后，旋转到第二立式钻孔机333所对应的位置，对需要加工的螺孔c先进行钻孔加工。钻孔加工完成之后，旋转到第二卧式钻孔机334所对应的位置，对需要加工的侧壁螺孔d先进行钻孔加工。然后旋转到第一绞孔机335所对应的位置对夹具210中第一个零件的盲孔a进行铰孔，完成精加工处理。完成当前位置的加工后，定位旋转模块400旋转到下一位置进行加工，旋转到卧式攻丝机336对应的位置时，对已经完成钻孔，需要攻丝加工的侧壁螺孔d进行攻丝。之后旋转到第二绞孔机337对应的位置对夹具210中的第二个零件的盲孔a进行铰孔，完成盲孔a的精加工处理。最后旋转到立式攻丝机338对应的位置对需要加工的螺孔c进行最后的攻丝处理。完成之后就会旋转到抓取机械手500所在的区域(空闲位置)，加工好的零件就可以被取出。

需要说明的是，零件加工时，零件组合加工模块300之间互不干扰，当位移传感器130检测到夹具210转动设定的距离后，控制模块120就控制每个预置位所对应的零件加工子模块对当前位置的待加工零件101进行机械加工。通过本设备，把单工位操作的机械组合到一台设备上完成，不仅更快更稳定，节省占地面积，另外，工件的每道加工工序一次性完成加工，等于加工一个工序的时间完成整个产品的各道工序。加工过程中零件定位的精度高，加工时间设定精确，不需要人工干预。

第二实施例

本实施例还提供一种零件加工组装系统，包括上述任意一项所述的零件加工设备100和与其连接的传送带，以及用于抓取组装工件的多轴机械臂。具体的，抓取机械手500把零件加工设备100加工好的零件抓取到与其相连的传送带上，通过传送带把零件加工设备100加工好的不同的零件集中传送到零件组装区，然后通过多轴机械臂对不同的零件进行装配，完成基本的子装配环节，为以后整机装配减小工作压力，提高产能，提升整个产品的产出效率。

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