叠加料仓智能一体车床的制作方法

本发明属于机械加工设备技术领域，涉及叠加料仓智能一体车床。

背景技术：

数控机床在生产领域的应用越来越广，也越来越成熟，市场上有很多通用机床和专用机床，以满足不同的生产需求。目前市面上在数控车床为了更加自动化的生产而加装机械手，其都属于桁架于机床上，该装置的缺点是场地安装占用位置大，拆装麻烦。机械手运行过程中，运行距离长，自动化送料速度慢，储料少，针对大批量的工件生产和加工并没有相适应性，不能满足对待加工工件的存放、自动装载、加工、自动卸载、完成加工收回存放等一体化自动操作。针对大量压铸件与需要二次车削加工的五金零配件，需要通过一种数控车床搭配大储料仓来满足压铸件与五金零配件加工过程中达到不间断生产，降低企业用人成本，提高生产效率。

技术实现要素：

鉴于现有技术中所存在的问题，本发明公开了叠加料仓智能一体车床，采用的技术方案是，包括底座、外壳、主轴结构、加工刀具安装部、控制系统、液压装置、主轴电机、冷却装置、气罐，其特征在于：所述底座上方固定安装有外壳，所述外壳中部位置处安装有控制系统，所述底座上左边在所述外壳的内部固定安装有液压装置、主轴电机，所述主轴电机通过皮带传动连接主轴结构，所述主轴结构右侧位置在所述底座上安装有加工刀具安装部，所述加工刀具安装部下方安装有冷却装置，所述底座后部固定安装有气罐，所述底座右边固定安装工件仓，所述工件仓上方与所述底座固定连接安装有机械抓横向运动装置，所述机械抓横向运动装置上滑动安装有机械抓，所述控制系统与所述加工刀具安装部、机械抓横向运动装置、机械抓、工件仓、液压装置、主轴电机、冷却装置、气罐中的动作部件电性连接。

作为本发明的一种优选方案，所述机械抓横向运动装置包括与所述底座固定连接的端部固定板，所述端部固定板上固定连接有可伸缩防尘罩及滑动轨道仓，所述滑动轨道仓穿过所述可伸缩防尘罩且其右端固定连接有第一电机，所述第一电机转轴上固定连接皮带轮且其上配合安装有牵引皮带，所述牵引皮带位于所述滑动轨道仓内腔中呈环状且其另一端配合安装在位于所述滑动轨道仓左端的皮带轮上，所述滑动轨道仓内腔中固定安装有两条横向运动轨道，所述滑动轨道仓中部固定连接滑动轨道仓支撑板，所述滑动轨道仓支撑板下端固定连接在所述底座上。

作为本发明的一种优选方案，所述机械抓包括丝杠传动仓，所述丝杠传动仓后部固定连接横向运动滑块，所述横向运动滑块位于所述滑动轨道仓的内腔中且与所述横向运动轨道配合安装，在两个所述横向运动滑块之间固定连接有皮带连接夹板，所述皮带连接夹板夹在所述牵引皮带上并固定，所述丝杠传动仓侧边固定连接第二电机，所述第二电机及所述丝杠传动仓上部为皮带传动仓，所述皮带传动仓中安装有机械抓升降传动皮带，所述机械抓升降传动皮带套装在所述第二电机转轴上的皮带轮上及机械抓升降丝杠上部的皮带轮上，所述机械抓升降丝杠转动安装在所述丝杠传动仓中且其上配合安装有升降板，所述升降板正面下端固定连接有机械抓缓冲滑轨，所述机械抓缓冲滑轨上配合安装有机械抓安装滑块，所述机械抓安装滑块一端与所述升降板之间安装有复位弹簧，所述机械抓安装滑块正面固定安装旋转气缸，所述旋转气缸的旋转头上固定安装有装料机械抓及卸料机械抓，所述装料机械抓的轴线与所述卸料机械抓轴线相互垂直，所述装料机械抓的端部安装有推送按压板，所述推动按压板位于所述装料机械抓的夹持部的内侧，所述旋转气缸、装料机械抓、卸料机械抓、推送按压板均由所述气罐作为气源提供动力。

作为本发明的一种优选方案，所述工件仓包括与所述底座固定连接的工件仓基座，所述工件仓基座下部螺纹配合安装有支腿，所述工件仓基座反面下部固定安装有两个托架升降电机，所述托架升降电机旁边竖直安装有托架升降丝杠，所述托架升降丝杠转动安装在所述工件仓基座上，所述托架升降电机的转轴上及所述托架升降丝杠的下端均固定连接有皮带轮且通过传动皮带传动连接，所述托架升降丝杠上配合安装有丝杠螺母，两个所述丝杠螺母分别固定连接已加工工件托架和待加工工件托架，所述已加工工件托架及所述待加工工件托架整体位于所述工件仓基座正面且可沿滑动轨道上下滑动，所述已加工工件托架上为放置有已加工好的工件的工件托盘，所述待加工工件托架上为放置有待加工的工件的工件托盘，所述工件仓基座顶部设置有水平平台且平台上表面固定安装有水平运动丝杠电机，所述水平运动丝杠电机的转轴上固定连接有水平运动丝杠，所述水平运动丝杠转动安装在工件仓基座顶部的水平平台上，所述工件仓基座顶部的水平平台上表面固定安装有上滑轨，下表面固定安装有下滑轨，所述上滑轨及所述下滑轨与所述水平运动丝杠平行，在所述上滑轨及所述下滑轨上滑动配合安装有工件托盘搬运机构，所述工件托盘搬运机构底部固定连接丝杠螺母并与所述水平运动丝杠螺纹配合安装。

作为本发明的一种优选方案，所述工件托盘搬运机构包括滑动安装在所述上滑轨及所述下滑轨上的滑动支撑架，所述滑动支撑架上方固定连接有底板，所述底板底部固定安装有丝杠螺母并与所述水平运动丝杠配合安装，上部两边固定安装有直线轴承，所述直线轴承中滑动配合安装有夹板，所述底板上部在同侧的两个所述直线轴承中间位置固定安装有直线推动气缸，所述直线推动气缸的伸缩杆端部固定连接所述夹板，所述直线推动气缸由所述气罐作为气源提供动力。

本发明的有益效果：本发明对数控车床设计增加了机械抓及适应大批量工件加工时所需的工件仓，在工件仓中设置的待加工工件托架可将批量的待加工工件推送到托盘搬运机构处，通过搬运机构将批量工件送到机械抓处，使机械抓对工件逐个抓取并运至加工区进行加工，并将加工好的工件再次放回到工件托盘中，在完成加工后，托盘搬运机构将工件托盘送到已加工工件托架上整齐码放。整个设备结构紧凑，设计合理，并能够有效提升设备加工效率，大储存量也可降低工人们更换待加工工件的频率，减小工作强度，并降低劳动力成本。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的内部结构正面示意图；

图3为本发明的内部结构后面示意图；

图4为本发明的机械抓及其运动轨道结构示意图；

图5为本发明的机械抓及其运动轨道内部结构剖视图；

图6为本发明的机械抓局部结构示意图；

图7为本发明的工件仓结构正面示意图；

图8为本发明的工件仓结构后面示意图。

图中：1-底座、2-外壳、3-主轴结构、4-加工刀具安装部、5-控制系统、6-机械抓横向运动装置、601-可伸缩防尘罩、602-端部固定板、603-滑动轨道仓、604-滑动轨道仓支撑板、605-第一电机、606-牵引皮带、607-横向运动轨道、7-机械抓、701-第二电机、702-皮带传动仓、703-丝杠传动仓、704-升降板、705-机械抓缓冲滑轨、706-机械抓安装滑块、707-旋转气缸、708-装料机械抓、709-卸料机械抓、710-推送按压板、711-机械抓升降传动皮带、712-机械抓升降丝杠、713-横向运动滑块、714-皮带连接夹板、8-工件仓、801-工件仓基座、802-支腿、803-已加工工件托架、804-待加工工件托架、805-工件托盘、806-工件托盘搬运机构、8061-滑动支撑架、8062-底板、8063-直线轴承、8064-直线推动气缸、8065-夹板、807-托架升降电机、808-传动皮带、809-托架升降丝杠、810-丝杠螺母、811-水平运动丝杠电机、812-水平运动丝杠、813-上滑轨、814-下滑轨、9-液压装置、10-主轴电机、11-冷却装置、12-气罐。

具体实施方式

实施例1

如图1至图8所示，本发明所述的叠加料仓智能一体车床，采用的技术方案是，包括底座1、外壳2、主轴结构3、加工刀具安装部4、控制系统5、液压装置9、主轴电机10、冷却装置11、气罐12，其特征在于：所述底座1上方固定安装有外壳2，所述外壳2中部位置处安装有控制系统5，所述底座1上左边在所述外壳2的内部固定安装有液压装置9、主轴电机10，所述主轴电机10通过皮带传动连接主轴结构3，所述主轴结构3右侧位置在所述底座1上安装有加工刀具安装部4，所述加工刀具安装部4下方安装有冷却装置11，所述底座1后部固定安装有气罐12，所述底座1右边固定安装工件仓8，所述工件仓8上方与所述底座1固定连接安装有机械抓横向运动装置6，所述机械抓横向运动装置6上滑动安装有机械抓7，所述控制系统5与所述加工刀具安装部4、机械抓横向运动装置6、机械抓7、工件仓8、液压装置9、主轴电机10、冷却装置11、气罐12中的动作部件电性连接。

所述机械抓横向运动装置6包括与所述底座1固定连接的端部固定板602，所述端部固定板602上固定连接有可伸缩防尘罩601及滑动轨道仓603，所述滑动轨道仓603穿过所述可伸缩防尘罩601且其右端固定连接有第一电机605，所述第一电机605转轴上固定连接皮带轮且其上配合安装有牵引皮带606，所述牵引皮带606位于所述滑动轨道仓603内腔中呈环状且其另一端配合安装在位于所述滑动轨道仓603左端的皮带轮上，所述滑动轨道仓603内腔中固定安装有两条横向运动轨道607，所述滑动轨道仓603中部固定连接滑动轨道仓支撑板604，所述滑动轨道仓支撑板604下端固定连接在所述底座1上。

所述机械抓7包括丝杠传动仓703，所述丝杠传动仓703后部固定连接横向运动滑块713，所述横向运动滑块713位于所述滑动轨道仓603的内腔中且与所述横向运动轨道607配合安装，在两个所述横向运动滑块713之间固定连接有皮带连接夹板714，所述皮带连接夹板714夹在所述牵引皮带606上并固定，所述丝杠传动仓703侧边固定连接第二电机701，所述第二电机701及所述丝杠传动仓703上部为皮带传动仓702，所述皮带传动仓702中安装有机械抓升降传动皮带711，所述机械抓升降传动皮带711套装在所述第二电机701转轴上的皮带轮上及机械抓升降丝杠712上部的皮带轮上，所述机械抓升降丝杠712转动安装在所述丝杠传动仓703中且其上配合安装有升降板704，所述升降板704正面下端固定连接有机械抓缓冲滑轨705，所述机械抓缓冲滑轨705上配合安装有机械抓安装滑块706，所述机械抓安装滑块706一端与所述升降板704之间安装有复位弹簧，所述机械抓安装滑块706正面固定安装旋转气缸707，所述旋转气缸707的旋转头上固定安装有装料机械抓708及卸料机械抓709，所述装料机械抓708的轴线与所述卸料机械抓709轴线相互垂直，所述装料机械抓708的端部安装有推送按压板710，所述推动按压板710位于所述装料机械抓708的夹持部的内侧，所述旋转气缸707、装料机械抓708、卸料机械抓709、推送按压板710均由所述气罐12作为气源提供动力。

所述工件仓8包括与所述底座1固定连接的工件仓基座801，所述工件仓基座801下部螺纹配合安装有支腿802，所述工件仓基座801反面下部固定安装有两个托架升降电机807，所述托架升降电机807旁边竖直安装有托架升降丝杠809，所述托架升降丝杠809转动安装在所述工件仓基座801上，所述托架升降电机807的转轴上及所述托架升降丝杠809的下端均固定连接有皮带轮且通过传动皮带808传动连接，所述托架升降丝杠809上配合安装有丝杠螺母810，两个所述丝杠螺母810分别固定连接已加工工件托架803和待加工工件托架804，所述已加工工件托架803及所述待加工工件托架804整体位于所述工件仓基座801正面且可沿滑动轨道上下滑动，所述已加工工件托架803上为放置有已加工好的工件的工件托盘805，所述待加工工件托架804上为放置有待加工的工件的工件托盘805，所述工件仓基座801顶部设置有水平平台且平台上表面固定安装有水平运动丝杠电机811，所述水平运动丝杠电机811的转轴上固定连接有水平运动丝杠812，所述水平运动丝杠812转动安装在工件仓基座801顶部的水平平台上，所述工件仓基座801顶部的水平平台上表面固定安装有上滑轨813，下表面固定安装有下滑轨814，所述上滑轨813及所述下滑轨814与所述水平运动丝杠812平行，在所述上滑轨813及所述下滑轨814上滑动配合安装有工件托盘搬运机构806，所述工件托盘搬运机构806底部固定连接丝杠螺母并与所述水平运动丝杠812螺纹配合安装。

所述工件托盘搬运机构806包括滑动安装在所述上滑轨813及所述下滑轨814上的滑动支撑架8061，所述滑动支撑架8061上方固定连接有底板8062，所述底板8062底部固定安装有丝杠螺母并与所述水平运动丝杠812配合安装，上部两边固定安装有直线轴承8063，所述直线轴承8063中滑动配合安装有夹板8065，所述底板8062上部在同侧的两个所述直线轴承8063中间位置固定安装有直线推动气缸8064，所述直线推动气缸8064的伸缩杆端部固定连接所述夹板8065，所述直线推动气缸8064由所述气罐12作为气源提供动力。

本发明的工作原理：控制系统5为现有成熟的软硬件配套系统，其通过编写相应的控制程序来对整个设备的动作进行控制。将待加工工件整齐的放到工件托盘805上并将工件托盘805整齐码放在待加工工件托架804上，在控制系统5的控制下，托架升降电机807通过传动皮带808带动托架升降丝杠809转动，托架升降丝杠809上升固定距离，将最上层的工件托盘805送到工件托盘搬运机构806的等高位置，由直线推动气缸8064带动两个夹板8065合拢从而将工件托盘805夹紧并托起，然后由水平运动丝杠电机811带动水平运动丝杠812，从而带动工件托盘搬运机构806整体水平运动，当其运动到机械抓7下方后停止。机械抓7夹取及装卸工件的工作原理为：通过工件托盘搬运机构806的水平前后运动及机械抓7在机械抓横向运动装置6上的左右运动的相互配合，可使机械抓7能够逐一对准工件托盘805上的工件，在调整对准工件后，第二电机701通过机械抓升降传动皮带711带动机械抓升降丝杠712转动，从而带动升降板704下降使装料机械抓708下降到工件位置，通过气罐12输气驱动装料机械抓708动作并夹紧工件，然后装料机械抓708再次升高到安全高度，再由第一电机605带动牵引皮带606运动，从而带动机械抓7整体向左运动靠近主轴结构3，运动过程中会对可伸缩防尘罩601进行压缩，并最终使卸料机械抓709靠近主轴结构3，卸料机械抓709与主轴上的加工工件对准后动作夹住在主轴结构3上加工完毕的工件，主轴结构3的夹具松开从而使卸料机械抓709将工件取走，然后通过气罐12驱动旋转气缸707转动180°后使装料机械抓708与卸料机械抓709调换位置，即装料机械抓708从竖直朝下位置换成水平朝左位置，卸料机械抓709从水平朝左位置换成竖直朝下位置，然后再使装料机械抓708靠近主轴结构3的夹具将待加工的工件装入夹具中并通过推送按压板710对工件进行按压，保证其准确的被主轴结构3上的夹具夹紧，避免夹的歪斜不到位。在每次装料机械抓708夹着工件往主轴结构3的夹具中装入工件时，两者间会有相互的推力，此时机械抓缓冲滑轨705和机械抓安装滑块706配合，在其中安装的弹簧的作用下机械抓安装滑块706水平滑动并能自动复位，从而对装料机械抓708可起到一定的缓冲减震作用。装入新的待加工工件后，机械抓7向右运动返回到工件仓8上方原夹取工件的位置，而主轴结构3则在主轴电机10的驱动下转动，而加工刀具安装部4则在控制程序控制下运动，使刀具对工件进行加工。回到工件仓8上方原夹取工件位置的机械抓7则处于卸料机械抓709竖直朝下的状态，此时在第二电机701的驱动下使卸料机械抓709向下运动，将其夹持的工件放到工件托盘805上，然后再次上升到安全位置，旋转气缸707再次转动180°使装料机械抓708与卸料机械抓709再次调整位置，则可以再次通过工件托盘搬运机构806的水平前后运动及机械抓7在机械抓横向运动装置6上的左右运动的相互配合调整，使装料机械抓708再次夹取另外一个工件，开始下一个工件的加工，如此重复实现连续性工作。当对一个工件托盘805上的工件加工完成后，工件托盘搬运机构806继续水平运动至已加工工件托架803上方，将工件托盘805放到已加工工件托架803上，然后工件托盘搬运机构806返回到待加工工件托架804上方夹起另外一个工件托盘805，在整个过程中待加工工件托架804逐步上升，将每一个工件托盘805向上推送，已加工工件托架803逐步下降，使搬运过来的工件托盘805逐一码放起来，整个装置各个系统相互配合，实现对工件的自动装卸及加工。

本文中未详细说明的部件及电路连接方式为现有技术。

上述虽然对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，而不具备创造性劳动的修改或变形仍在本发明的保护范围以内。