[发明专利]卧式加工中心多工作台自动交换装置

说明书

技术领域

  本发明属于加工中心附属装置领域，尤其与卧式加工中心多工作台自动交换装置有关。

背景技术

随着机械零部件种类越来越多，工艺越来越复杂，对机械加工数控机床的要求越来越高。现有卧式数控加工中心通常为单工作台或支撑臂支撑180度旋转的交换双工作台，以支撑臂旋转中心为中心，在机床Z轴方向上靠近机床主轴头一侧为机床加工区，另一侧作为非加工区，这样的工作台只能满足一种或两种零件的加工，使得加工零件的种类和数量少，而且在需频繁更换工件时，由于在工件加工前后需要花一定时间进行装夹和拆卸工件，就会使工件装夹无法及时满足加工节拍，产生一定的加工等待时间，影响生产效率。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有卧式加工中心只有单工作台或交换双工作台，在需频繁更换工件时产生加工等待时间而影响生产效率的缺陷，提供一种适用于卧式加工中心并能有效满足加工节拍的多工作台自动交换装置。

为此，本发明采用以下技术方案：卧式加工中心多工作台自动交换装置，包括设置于床身的工作台回转装置，工作台回转装置包括回转机构和工作台交换臂，回转机构安装于所述工作台交换臂的中心，工作台交换臂两端分别安装工作台，通过回转机构可以驱动工作台交换臂旋转，使两端的工作台交替进入机床加工区；其特征是，所述的多工位交换工作台装置还包括工作台输送装置，该工作台输送装置包括输送机构、准备工作台支撑机构和装夹工作台支撑机构，所述的输送机构位于机床非加工区前侧，所述的输送机构包括固定底座、滑移装置、旋转装置、伸缩装置和工作台托盘装置，所述的滑移装置包括滑移座、滑移导向机构和滑移驱动机构，滑移导向机构为导轨副机构，包括左右相隔一定距离分设的两个导轨副，导轨副的导轨固定安装于所述固定底座上，滑移座固定于导轨副的滑块，滑移驱动机构包括第一伺服电机和相互啮合的第一齿轮、齿条，第一伺服电机固定安装于所述滑移座，第一齿轮安装于第一伺服电机转轴，第一齿条固定安装于所述的固定底座，且第一齿条的轴向与所述导轨的轴向一致；所述的旋转装置包括旋转座和旋转驱动机构，旋转驱动机构包括第二伺服电机和相互啮合的第二齿轮、第三齿轮，旋转座通过轴支撑安装于所述的滑移座，第二伺服电机固定安装于所述滑移座，第二齿轮固定安装于第二伺服电机的转轴，第三齿轮固定安装于旋转座并与所述的轴同轴；所述的伸缩装置包括伸缩臂和油缸，伸缩臂通过限位导向机构支撑限位安装于旋转座，油缸缸体安装于旋转座，油缸活塞杆与伸缩臂连接；工作台托盘装置包括升降油缸和工作台托盘，升降油缸固定安装于伸缩臂，升降油缸活塞杆与工作台托盘固定连接，该升降油缸活塞杆呈竖向设置；所述准备工作台支撑机构包括至少两个工作台托架和设置于每一个工作台托架侧方的感应器，工作台托架分设于所述的固定底座的两侧，固定底座每一侧的准备工作台支撑机构的工作台托架沿机床Z轴方向上直线布置；所述的装夹工作台支撑机构包括一个工作台托架和设置于工作台托架侧方的感应器，装夹工作台支撑机构的工作台托架设置于固定底座在机床Z轴方向上的前侧；所述的工作台回转装置和工作台输送装置由机床数控系统集中统一控制。

本发明使用时，数控系统和编码器共同作用能使第二伺服电机驱动旋转座精确90度、180度、270度和360度，带同伸缩臂上的工作台托盘在定位在90度、180度、270度和360度位置，使工作台托盘承托工作台准确到达工作台回转装置的工作台交换臂的交接位置、准备工作台支撑机构的工作台托架位置和装夹工作台支撑机构的工作台托架位置。在启动加工中心前，可以预先在每个工作台上装夹上待加工工件。处于加工区的工作台上工件加工完毕后，工作台交换臂旋转180度，将处于非加工区一端的工作台送入加工区，工作台输送装置的滑移座在固定底座上滑移到靠近机床非加工区前侧，伸缩臂伸出使工作台托盘位于非加工区工作台的下方，升降油缸活塞杆上升驱动工作台托盘上升，顶起非加工区的工作台，伸缩臂缩回，同时滑移座在固定底座上滑移到靠近装夹工作台支撑机构一侧，旋转座旋转180度，使伸缩臂对准装夹工作台支撑机构的工作台托架，伸缩臂伸出，将工作台移送到工作台托架上方，升降油缸活塞杆下降，工作台被置放在工作台托架上，工人可以进行装卸工件；在装卸工件同时，工作台输送装置滑移座滑移到其中一个准备工作台支撑机构对应位置，旋转座旋转90度或270度，使伸缩臂对准工作台托架，伸缩臂伸出，托起准备工作台支撑机构上的工作台，将该工作台送入机床非加工区的工作台交换臂上。