一种多功能一体化加工设备的制作方法

1.本发明涉及自动化加工领域，尤其涉及一种多功能一体化加工设备。


背景技术：

2.雾化芯配件中，需要对配件四周进行冲孔或冲槽加工，而且槽孔的形态有圆形、异形孔、开口单双槽等，同时一些特殊结构的雾化芯配件20，其结构及加工变化过程如图1所示，其需要加工内侧竖向孔2001，下侧长槽孔2002，侧壁上的槽孔2003，上表面的一字槽2004，在加工时通常采用多个设备分别对这些槽孔进行加工，每个设备加工一种，这就使得每次加工都需要进行定位，同时半自动化的加工不仅效率低，而且成本高。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对现有技术的问题提出的一种多功能一体化加工设备，采用多工位配合不同加工组件实现多种需求的一体化加工，实现复杂零件的分解加工，提高加工效率、降低加工成本。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
5.一种多功能一体化加工设备，包括机台，安装在机台上的振动上料机构，双层安装架，依次固定在双层安装架上的上下冲孔组件，长槽加工组件，多个侧冲孔组件，固定在双层安装架上实现配件多个工位切换的移动夹料组件，
6.所述振动上料组件包括振动盘，送料轨道，推料气缸及推料板，送料轨道一端伸入振动盘内，另一端延伸至上下冲孔组件一侧，推料气缸固定在双层安装架上，推料板一端固定在推料气缸的滑块上，另一端穿过送料轨道端部并伸入上下冲孔组件内，将送料轨道内的配件推送至上下冲孔组件内；
7.所述双层安装架上固定有龙门架及长条形模具座，该长条形模具座上间隔设有多个安装加工组件的加工位；
8.所述上下冲孔组件嵌装在长条形模具座的第一个加工位内，包括第一下模，下冲孔机构，上模，上压气缸，第一下模嵌装在加工位内，下冲孔机构位于第一下模下方对配件进行下方冲孔，上压气缸固定在龙门架上位于第一下模正上方，其伸缩端固定有上模，实现上冲孔操作；
9.所述长槽加工组件嵌装在长条形模具座的加工位内，包括第二下模，第一气缸，楔形杆，楔形滑块及长槽冲刀，第二下模表面开设有放置配件的零件槽孔，同时第二下模内设有横向贯穿的冲槽，且该冲槽与零件槽孔连通，所述长槽冲刀插装在冲槽内，其一端与楔形滑块连接，所述楔形滑块与楔形杆通过斜向槽斜向滑动配合，楔形杆的端部连接第一气缸，通过第一气缸伸缩控制楔形滑块横向滑动，使得长槽冲刀横向冲切；
10.所述侧冲孔组件包括第三下模，多个第二气缸，连接杆及第二冲刀，第三下模嵌装在长条形模具座的加工位内，中心开设有放置配件的零件槽孔，同时第三下模四周开设有供冲刀穿入的加工孔，并连通零件槽孔，所述第二气缸的伸缩端通过连接杆连接冲刀，冲刀
端部伸入第三下模内，对配件侧面进行槽孔冲压成型；
11.所述移动夹料组件安装在龙门架上，包括xz轴移动平台，背板，多个气动夹爪，背板固定在xz轴移动平台的升降滑块上，多个气动夹爪等间隔安装在背板上，且间隔距离与长条形模具座上加工位的间隔一致。
12.优选地，所述第一下模表面设有纵向贯穿的滑槽，滑槽底部开设有放置配件的零件槽孔，所述推料板在滑槽内滑动，将配件推入零件槽孔内，，所述下冲孔机构包括下冲气缸，其伸缩端安装有下冲刀，且下冲刀顶部穿入下模，从下方对配件进行冲孔操作。
13.优选地，所述长槽另一端设置有复位组件，包括复位固定块，复位弹簧及复位端头，复位固定块嵌装在长条形模具座内位于第二下模另一侧，复位弹簧嵌装在复位固定块内部，其一端配合复位端头与长槽冲刀连接。
14.优选地，所述长槽冲刀具有横杆，位于横梁中间的冲刀，位于横梁一端的复位块以及位于横梁另一端的连接块，连接块与楔形滑块连接，复位块与复位组件连接。
15.优选地，所述双层安装架包括上层安装板，侧支撑板及下层安装板，上下冲孔组件，长槽加工组件及多个侧冲孔组件根据加工顺序呈一字排开固定在上层安装板上。
16.优选地，所述长条形模具座上间隔设有多个加工位，每个加工位的纵向方向设有第一加工槽贯穿至长条形模具座侧边，加工位横向方向设有第二加工槽，第二加工槽连通两个加工位，或者贯穿至长条形模具座两端。
17.优选地，所述气动夹爪为旋转式气动夹爪，包括旋转气缸，旋转气缸固定座，连接轴及夹料气缸，旋转气缸通过旋转气缸固定座安装在背板上，夹料气缸则通过连接轴与旋转气缸连接，实现对配件的夹持，同时还可以实现旋转。
18.优选地，所述双层安装架上还固定有夹紧组件位于侧冲孔组件后端，同时机台上安装铣削组件，所述夹紧组件固定在双层安装架上。
19.优选地，所述夹紧组件包括楔式夹紧气缸，楔形联动夹紧块及固定块，楔式夹紧气缸固定在双层安装架的下层，其伸缩端穿过上层安装板与楔形联动夹紧块连接，固定块位于楔形联动夹紧块的两侧，且相对面上设有弧形槽。
20.优选地，所述长条形模具座内上下冲孔组件，长槽加工组件，侧冲孔组件，均为两组并排设置，实现一次两个配件同步加工。
21.与现有技术相比，本发明有如下有益效果：
22.采用多工位配合上下冲孔，长槽加工，侧冲孔，铣削加工等多种加工组件实现多种需求的一体化加工，将复杂零件进行分解加工，提高加工效率、降低加工成本。
附图说明
23.图1为本发明所针对的加工零件的加工过程图；
24.图2为本发明第一实施例的结构示意图一；
25.图3为本发明第一实施例的结构示意图二；
26.图4为图2中振动上料机构的局部放大图；
27.图5为本发明第一实施例中上下冲孔组件的局部剖视图；
28.图6为本发明第一实施例中上下冲孔组件的部分结构爆炸图；
29.图7为本发明第一实施例中长槽加工组件的局部剖视图；
30.图8为本发明第一实施例中长槽加工组件的部分结构示意图；
31.图9为本发明第一实施例中长槽加工组件的部分结构爆炸图；
32.图10为本发明第一实施例中侧冲孔组件部分的局部放大图；
33.图11为本发明第一实施例中移动夹料组件部分的局部放大图：
34.图12为本发明第一实施例中旋转式气动夹爪的结构爆炸图；
35.图13为本发明第二实施例的整体结构图；
36.图14为图13的局部放大图；
37.图15为本发明第二实施例中夹紧组件的局部剖视图；
38.图16为本发明第三实施例的结构示意图；
39.图17为图16的局部放大图。
40.图中：1-机台，2-振动上料机构，3-双层安装架，4-上下冲孔组件，5-长槽加工组件，6-侧冲孔组件，7-移动夹料组件，8-顶升组件，9-夹紧组件，10-铣削组件，11-吹气管，12-第二振动上料机构，20-配件，201-振动盘，202-送料轨道，203-推料气缸，204-推料板，301-上层安装板，302-侧支撑板，303-下层安装板，304-龙门架，305-长条形模具座，306-加工位，307-第一加工槽，308-第二加工槽，309-侧板，401-第一下模，402-下冲气缸，403-下冲刀，404-上压气缸，405-上模，406-滑槽，407-零件槽孔，408-上冲刀，501-第二下模，502-第一气缸，503-楔形杆，504-楔形滑块，505-长槽冲刀，506-复位固定块，507-复位弹簧，508-复位端头，509-冲槽，510-横杆，511-冲刀，512-复位块，513-连接块，514-斜向槽，515-倾斜结构，601-第三下模，602-第二气缸，603-连接杆，604-第二冲刀，701-xz轴移动平台，702-背板，703-气动夹爪，704-旋转式气动夹爪，705-旋转气缸，706-旋转气缸固定座，707-连接轴，708-夹料气缸，709-压料块，710-压料头，711-压料弹簧，801-顶升气缸，901-楔式夹紧气缸，902-楔形联动夹紧块，903-固定块，904-弧形槽，1001-三坐标移动平台，1002-铣削主轴，1003-刀具，1201-第二振动盘，1202第二送料轨道，1203-第二推料气缸，1204第二推料板，1205-弧形缺口，2001-竖向孔，2002-长槽孔，2003-槽孔2003，2004-一字槽。
具体实施方式
41.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
42.第一实施例
43.本发明所揭示的一种多功能一体化加工设备，实现对图1中雾化芯配件上多个种类的槽孔进行一体化加工，具体结构如图2～4所示，包括机台1，安装在机台上的振动上料机构2，双层安装架3，固定在双层安装架上的上下冲孔组件4，长槽加工组件5，多个侧冲孔组件6，移动夹料组件7及顶升组件8。
44.所述振动上料机构包括振动盘201，送料轨道202，推料气缸203，推料板204，所述振动盘直接固定在机柜上，或者通过安装架固定在机柜侧边，振动盘内部堆积有配件，送料轨道一端伸入振动盘内，通过振动将待加工的配件逐一送至送料轨道内，所述送料轨道另一端延伸至上下冲孔组件一侧，推料气缸固定在双层安装架上，推料板一端固定在推料气缸的滑块上，另一端穿过送料轨道端部并伸入上下冲孔组件内，将送料轨道内的配件推送至上下冲孔组件内，具体说来，所述推料板端部为弧形结构，在推料气缸缩回时，弧形结构
位于送料轨道端部，配件正好进入推料板前端，随着推料气缸前移，推料板将配件推入上下冲孔组件内。
45.所述双层安装架包括上层安装板301，侧支撑板302及下层安装板303，上下冲孔组件4，长槽加工组件5及多个侧冲孔组件6根据加工顺序呈一字排开固定在上层安装板上，所述顶升组件为多个，均安装在下层安装板上，并位于每个加工组件下方，将加工后的配件顶出，便于移动夹料组件夹取，所述上层安装板上固定有龙门架304，移动夹料组件固定在龙门架上，同时上层安装板上固定有长条形模具座305，该长条形模具座上间隔设有多个加工位306，每个加工位都安装有一种加工组件，实现相应加工，同时每个加工位的纵向方向设有第一加工槽307贯穿至长条形模具座侧边，加工位横向方向设有第二加工槽308，第二加工槽连通两个加工位，或者贯穿至长条形模具座两端。
46.所述上下冲孔组件实现对配件内侧或外侧竖向孔2001的加工，其位于加工顺序的第一工位，位于第一工位可以确保竖向孔加工顺畅性(若放在后续加工，内部堆积前道次加工的碎屑，难以实现竖向孔顺畅加工)以及加工后碎屑的排出，同时上下冲孔组件是实现配件上内侧或外侧竖向孔的加工，通常竖向孔与配件侧壁上其他的槽孔具有一定的位置关系，常规的冲孔操作位于最后一道，此时需要人工进行位置调整或者配合专用模具进行定位，效率低成本高，若将其设置在第一工位，可以免去定位操作，从而可以提高加工效率，该组件实现配件内孔的上冲或下冲加工，其结构如图5～6所示，其结构包括第一下模401，下冲气缸402，下冲刀403，上压气缸404及上模405，所述第一下模嵌装在长条形模具座的第一个加工位内，且第一下模表面设有纵向贯穿的滑槽406，滑槽底部开设有放置配件的零件槽孔407，振动上料机构的推料板在滑槽内滑动，将配件推入零件槽孔内，实现上料，所述下冲气缸固定在下层安装板上，其伸缩端安装有下冲刀，且下冲刀顶部穿入下模，从下方对配件进行冲孔操作，所述上压气缸固定在龙门架上位于下模正上方，且上压气缸的伸缩端安装有上模，冲孔时通过上压气缸带动上模下压按住配件，当然也可以根据冲孔情况，在上模内固定上冲刀408，从上方进行冲孔操作，该上下冲孔组件可以单独进行上方冲孔操作，可以单独进行下方冲孔操作，也可以同步实现上下冲孔操作。
47.所述长槽加工组件实现对配件下端的长槽孔2002进行加工，该长槽孔贯穿配件相对的两个面，且孔的外边缘具有一定倒角，在现有加工过程中，需要采用多道加工方式进行，从一侧冲穿，再从另一侧冲穿，在进行倒角加工，不仅繁琐而且成本高、效率低，本实施例中采用长槽加工组件一次性实现长槽孔的加工，同时加工倒角结构，具体结构如图7～9所示，包括第二下模501，第一气缸502，楔形杆503，楔形滑块504，长槽冲刀505，复位固定块506，复位弹簧507及复位端头508，第二下模嵌装在长条形模具座的第二个加工位内，其表面开设有放置配件的零件槽孔，同时第二下模内设有横向贯穿的冲槽509，且该冲槽与零件槽孔连通，所述长槽冲刀具有横杆510，位于横梁中间的冲刀511，位于横梁一端的复位块512以及位于横梁另一端的连接块513，所述长槽冲刀插装在冲槽内，初始位置冲刀位于零件槽孔处，当配件放置到零件槽孔内，冲刀位于配件内，长槽冲刀在外力作用下横向来回移动，实现对长槽的一次性加工，同时冲刀两端的下部两侧设置成倾斜结构515，可以在长槽加工时同步进行倒角加工，通过一个模具实现三步同时加工，所述第一气缸固定在上层安装板侧面的侧板309上，楔形杆一端与第一气缸固定，另一端设有斜向槽514，楔形滑块嵌装在第二下模一侧的第二加工槽内，其一端与楔形杆的斜向槽滑动配合，另一端与长槽冲刀
的连接块固定，第一气缸伸缩使得楔形块沿着第一加工槽横向滑动，从而带动长槽冲刀横向移动，所述复位固定块嵌装在第二下模另一侧的第二加工槽内，复位固定块内装配有复位弹簧，复位弹簧一端配合复位端头抵住复位块，另一端抵住复位固定块端部，当楔形块带动长槽冲刀向复位弹簧侧移动时，复位弹簧被压缩，当第一气缸缩回，复位弹簧上的挤压力消失，从而推动长槽冲刀反向移动实现复位。
48.所述冲孔组件实现对配件侧面槽孔的加工，根据侧面槽孔的位置和数量，可以选择多个冲孔组件并排放置，实现多个工位切换加工，所述冲孔组件结构如图10所示，包括第三下模601，多个第二气缸602，连接杆603及第二冲刀604，第三下模嵌装在长条形模具座的加工位内，中心开设有放置配件的零件槽孔，同时第三下模四周开设有供冲刀穿入的加工孔，并连通零件槽孔，所述第二气缸安装在侧板上，其伸缩端通过连接杆连接冲刀，冲刀端部伸入第三下模内，对配件侧面进行槽孔冲压成型。
49.图中示意的为纵向两个位置冲槽孔，如果需要对另外两侧进行加工，则可以根据需求额外配置第三气缸，楔形杆，楔形滑块及冲刀，将楔形块固定在第二加工槽内，冲刀安装在楔形滑块前端，并插入第三下模内，利用第三气缸带动楔形杆伸缩，从而使得楔形块沿着第二加工槽滑动，实现冲孔加工(具体结构可以参照长槽加工组件中楔形传动部分的结构)。
50.所述顶升组件包括顶升气缸及与顶升气缸801连接的顶杆(图未示)，顶升组件位于冲孔组件和长槽加工组件下方，通过顶升气缸带动顶杆伸缩，从而将加工好的配件顶出，便于后续夹料。
51.所述移动夹料组件安装在龙门架上，其结构如图11所示，包括xz轴移动平台701，背板702，多个气动夹爪703，背板固定在xz轴移动平台的升降滑块上，多个气动夹爪等间隔安装在背板上，且间隔距离与长条形模具座上加工位的间隔一致，通过xz轴移动平台的横移使得气动夹爪夹取不同工位的配件进行平移传送，通过xz轴移动平台的竖移实现气动夹爪的升降夹放料。
52.常规的气动夹爪只实现夹持作用，但如果配件侧面开槽尺寸较大，难以通过冲头实现时，或者侧面几个槽孔之间夹角小于90
°
时，常规十字方向冲槽组件就难以实现加工，这就需要对配件进行部分旋转，调节冲孔时的角度，利用两道冲孔进行大尺寸槽的加工，或者夹角小于90
°
的两个槽孔的加工，此时就需要将移动夹料组件中部分气动夹爪替换成旋转式气动夹爪704，具体结构如图12所示，包括旋转气缸705，旋转气缸固定座706，连接轴707及夹料气缸708，旋转气缸通过旋转气缸固定座安装在背板上，夹料气缸则通过连接轴与旋转气缸连接，实现对配件的夹持，同时还可以根据加工需求实现旋转调节冲孔位置，在实际使用时，为了确保配件完全放入零件槽孔，夹料气缸下方还设置弹性压料组件，宝库固定在夹料气缸下方的压料块709，嵌装在压料块下端面的压料头710，压料头一端插入压料块内配合卡扣限位，使得压料头可以上下移动但不会掉落，压料块内部嵌装有压料弹簧711，对压料头施加一定压力，在夹取配件下放时，压料弹簧施加的弹性力使得压料头压住配件，确保其完全放入零件槽孔内，而零件加工完成后则通过顶升组件顶出。
53.第二实施例
54.本实施例是在第一实施例的基础上进行的改进，对于一些零件，除了第一实施例的加工外，还需要在表面进行一字槽加工，或者其他铣削加工，这就额外设置铣削加工组
件，如图13～15所示，包括机台1，安装在机台上的振动上料机构2，双层安装架3，固定在双层安装架上的上下冲孔组件4，长槽加工组件5，多个侧冲孔组件6，移动夹料组件7及顶升组件8，同时双层安装架上还固定有夹紧组件9位于侧冲孔组件后端，同时机台上安装铣削组件10，所述振动上料机构，双层安装架，上下冲孔组件，长槽加工组件，侧冲孔组件，移动夹料组件及顶升组件的结构与第一实施例相同，故而不再做描述，所述夹紧组件固定在双层安装架上，包括楔式夹紧气缸901，楔形联动夹紧块902及固定块903，楔式夹紧气缸固定在上层安装板的背面，其伸缩端穿过上层安装板与楔形联动夹紧块连接，固定块位于楔形联动夹紧块的两侧，且具有一定夹紧间隙，且相对面上设有弧形槽904，楔式夹紧气缸伸缩使得楔形联动夹紧块平移，贴近或远离固定块，从而夹紧或松开弧形槽内的配件。
55.所述铣削组件位于夹紧组件一侧，包括三坐标移动平台1001，铣削主轴1002及刀具1003，刀具通过铣削主轴带动旋转进行铣削操作，同时通过三坐标移动平台实现铣削加工时的位置调节。
56.为了实现快速下料，还可以设置吹气管11，利用压缩空气对加工完成的配件进行吹气下料。
57.第三实施例
58.本实施例是在第二实施例的基础上进行的改进，采用两个并列的工位实现两个配件的同步加工，提高配件加工效率，其结构如图16～17所示，包括机台1，安装在机台上的第二振动上料机构12，双层安装架3，固定在双层安装架上的上下冲孔组件4，长槽加工组件5，多个侧冲孔组件6，移动夹料组件7，顶升组件8，夹紧组件9及铣削组件10。
59.所述第二振动上料机构包括振动盘1201，送料轨道1202，推料气缸1203，推料板1204，所述振动盘直接固定在机柜上，或者通过安装架固定在机柜侧边，振动盘内部堆积有配件，送料轨道一端伸入振动盘内，通过振动将待加工的配件逐一送至送料轨道内，所述送料轨道另一端延伸至上下冲孔组件一侧，推料气缸固定在双层安装架上，推料板一端固定在推料气缸的滑块上，另一端穿过送料轨道端部并伸入上下冲孔组件内，将送料轨道内的配件推送至上下冲孔组件内，本实施例中上下冲孔组件为双工位结构，需要同步实现两个配件的送料，故而在布局上与第一实施例存在区别，本实施例中，推料气缸位于上下冲孔组件一端，与其同一直线设置，送料轨道与推料气缸垂直设置，且推料板上设置有两个弧形缺口1205，随着推料气缸伸缩，送料轨道内的配件进入弧形缺口，并推送至上下冲孔组件内。
60.所述双层安装板结构与第一实施例一致，在此不做过多描述。
61.由于本实施例是双工位同步加工，所述上下冲孔组件为两个，并排设置长条形模具座内，具体的上下冲孔组件结构与第一实施例中一致，故而不做过多描述，所述长槽加工组件，侧冲孔组件均为并排设置两个，单个组件的结构均与第一实施例一致。所述夹紧组件及铣削组件的结构与第二实施例中的结构一致，区别之处在于排布方向进行了调整，可以确保两个工位的同步加工。
62.本实施例的特点是上下冲孔组件，长槽加工组件，侧冲孔组件，夹紧组件均为两组并排设置，同时移动夹料组件上的夹料气缸也为双份，实现两个配件同时加工，提高加工效率。
63.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其
发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。