[发明专利]一种异形棒料柔性自动加工装置及其加工方法

权利要求书

1.一种异形棒料柔性自动加工装置，包括底座（100）和设置在底座（100）上的伺服进给切削模块；

伺服进给切削模块包括：

伺服进给部分：提供支撑和x轴方向、y轴方向的进给运动，

切削部分：通过刀具对工件进行切削；

其特征在于，还包括自动上下料模块和柔性装夹模块；

其中：

1）自动上下料模块：包括y轴摆动气缸（401）、y轴方向平动气缸（402）、两个摆臂（403）、两副平动气爪（404）和两副手爪（405）；y轴方向平动气缸（402）沿y轴方向固定安装在底座（100）内部，y轴摆动气缸（401）沿x轴方向与y轴方向平动气缸（402）的活塞固定，摆臂（403）与y轴摆动气缸（401）的输出轴通过转动副连接，两副平动气爪（404）分别固定于两摆臂（403）外端沿y轴方向，两副手爪（405）分别与两副平动气爪（404）通过滑动副连接；

2）柔性装夹模块：包括柔性自动定位机构和柔性自动夹紧机构；

柔性自动定位机构包括定位销钉（301）、固定座（302）、弹性定位块（312）和定位气缸（313）；

柔性自动夹紧机构包括上气动滑块（304）、上专用夹头（305）、下专用夹头（306）、下气动滑块（307）、气动卡盘（308）、步进电机（309）、回转台（310）和回转台基座（311）；

回转台基座（311）固定在伺服进给切削模块上，回转台（310）固定在回转台基座（311）上，气动卡盘（308）与回转台（310）通过转动副连接，步进电机（309）与气动卡盘（308）通过同步带连接，步进电机（309）固定在回转台基座（311）上；

固定座（302）固定在气动卡盘（308）上，定位销钉（301）通过顶丝固定在固定座（302）上，上气动滑块（304）和下气动滑块（307）分别通过滑动副与气动卡盘（308）连接，上专用夹头（305）固定在上气动滑块（304）上，下专用夹头（306）固定在下气动滑块（307）上，定位气缸（313）固定在底座（100）上，弹性定位块（312）固定在定位气缸（313）上。

2. 根据权利要求1所述的一种异形棒料柔性自动加工装置，其特征在于，所述的柔性自动定位机构中，定位销钉（301）在固定座（302）上的位置柔性可调，弹性定位块（312）末端为四分之三圆筒。

3. 根据权利要求1所述的一种异形棒料柔性自动加工装置，其特征在于，所述的柔性自动夹紧机构中，上专用夹头（305）的下端面和下专用夹头（306）的上端面分别与所夹持的工件外形配合。

4. 根据权利要求1所述的一种异形棒料柔性自动加工装置的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）定位气缸（313）控制弹性定位块（312）沿X轴负方向移动，平动气爪（404）控制手爪（405）抓取毛坯件，y轴摆动气缸（401）控制摆臂（403）转动，把毛坯件送到规定垂直位置，y轴方向平动气缸（402）收缩，毛坯件送入气动卡盘（308）内部，毛坯件前端与弹性定位块（312）顶牢，两端分别与定位销钉（301）和弹性定位块（312）的四分之三圆筒顶牢；

2）上专用夹头（305）与下专用夹头（306）将毛坯件夹紧，手抓（405）打开，释放毛坯件，定位气缸（313）控制弹性定位块（312）复位；

3）伺服进给切削模块中的切削部分动作，刀具转动，同时，步进电机（309）启动带动气动卡盘（308）转动，伺服进给部分带动控制回转台（311）做x方向、y方向的进给运动，实现毛坯件的加工。

5.根据权利要求4所述的异形棒料柔性自动加工方法，其特征在于，还包含以下步骤：

4）毛坯件加工完毕之后，伺服进给切削模块中的伺服进给部分带动回转台（311）返回初始位置，同时切削部分和步进电机（309）停止运动；

5）平动气爪（404）控制手爪（405）抓取成品件，然后上专用夹头（305）与下专用夹头（306）在气动作用下复位，y轴方向平动气缸（402）的活塞伸出，控制工件从装夹机构内抽出,同时另一个平动气爪（404）控制手爪（405）再次抓取毛坯件；y轴摆动气缸（401）控制摆臂（403）转动，平动气爪（404）控制手爪（405）释放成品件，进行下一次加工。