一种全自动车削双面的数控车床的制作方法

本实用新型涉及一种机床领域，特别涉及一种全自动车削双面的数控车床。

背景技术：

数控车床是一种高精度、高效率的自动化机床，配备多工位刀塔或动力刀塔，机床就具有广泛的加工工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件，现有社会中的数控车床含有一个车削装置，在加工完一面后需要人工下料、翻面、上料、再加工另一面，浪费了人力和时间效率很低。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是提供一种可以自动上料、自动翻面、自动下料、一次可以加工双面的数控车床。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种全自动车削双面的数控车床，包括床身，还包括自动上料用的上料机构、将工件自动翻面的翻面机构、车削工件的车削装置、将加工完成的工件进行下料的下料机构、控制数控车床加工的控制面板、将上料机构上的工件夹取放置到翻面机构上、将翻面机构上的工件夹取放置到车削装置上、将车削装置上的工件夹取放置到下料机构上的机械手和供机械手做水平移动的桁架，所述车削装置设置有两台，所述控制面板设置有两个，所述两个控制面板分别控制两台车削装置，所述机械手与控制面板连接，所述车削装置设置有两台是将工件的一面在一台车削装置上加工完后移动到另一台车削装置上进行加工。

进一步的是：所述上料机构包括第一料仓和第二料仓，所述第一料仓设置在第二料仓的一侧，所述第一料仓的高度低于第二料仓的高度，所述第一料仓的下方连接有第一支撑柱，所述第一支撑柱的下方设置有第一滑块，所述第一滑块的下方设置有第一导轨，所述第一滑块沿着第一导轨水平移动，所述第一导轨的两端分别设置有第一限位块和第二限位块，所述第二料仓的两侧的下方设置有第二支撑柱，所述第二支撑柱的下方连接有第二滑块，所述第二滑块的下方设置有第二导轨，所述第二滑块沿着第二导轨水平移动，所述第二导轨的两端设置有第三限位块和第四限位块，所述第一支撑柱和第二支撑柱均设置有多个，并呈对称设置，所述第一料仓和第二料仓的上表面均设置有多个放置毛坯工件的凹槽，所述上料机构的四周设置有防护栏，所述第一滑块可以沿着第一导轨从而带动第一料仓水平移动，所述第二滑块可以沿着第二导轨从而带动第二料仓水平移动，所述第一料仓或第二料仓上的毛坯工件被上料完后，所述第一料仓和第二料仓会自动交换位置，所述第一限位块和第二限位块用于限制第一料仓在第一导轨上移动的行程，防止第一料仓在第一导轨上移动的行程过大时导致第一料仓的脱落，所述第三限位块和第四限位块用于限制第二料仓在第二导轨上移动的行程，防止第二料仓在第二导轨上移动的行程过大时导致第二料仓的脱落，所述第一支撑柱设置有多个并呈对称设置是使第一料仓在移动时更平稳，所述第二支撑柱设置有多个并呈对称设置是使第二料仓在移动时更平稳，所述凹槽是用于定位毛坯工件的位置，便于机械手抓取，所述防护栏用于保护工作人员的人身安全。

进一步的是：所述翻面机构包括提供动力和翻转的气缸、驱动翻转的转动手臂、放置工件并带动工件翻面的翻转座和放置翻面后工件的支撑架，所述气缸设置在床身上，所述转动手臂设置在气缸的一侧，所述翻转座设置在转动手臂远离气缸的一端，所述支撑架设置在翻转座翻转后的位置处，所述转动手臂与气缸连接的一端的宽度大于与翻转座连接的一端的宽度，所述翻转座包括与转动手臂连接的第一底座和夹紧工件的三爪气缸，所述三爪气缸包括三个以上第一卡爪，所述第一卡爪的一端设置有梯形块，所述翻转座上设置有检测三爪气缸处于夹紧或松开状态的感应器，所述支撑架的上端面上设置有凸起结构，所述转动手臂与气缸连接的一端的宽度大是使转动手臂与气缸的接触面积大，使连接更牢固，所述转动手臂与翻转座连接的一端的宽度小，是使在保证充分接触的情况下减少自身的重量，所述梯形块是用于挡住工件，防止三爪气缸夹工件时工件脱落，所述凸起结构一方面可以定位工件，另一方面可以防止工件脱落。

进一步的是：所述车削装置包括机座，所述机座设置在床身上，所述机座内腔采用箱体结构，所述机座内腔的一侧上设置有提供转矩的主轴，所述主轴轴向的一端上设置有夹持工件的第二卡爪，所述机座上主轴的一侧设置有车削加工作用的车刀进给机构，所述机座的上方设置有安全防护作用的防护罩，所述主轴、第二卡爪、车刀进给机构均设置在防护罩内，所述床身上位于防护罩的一侧设置有可控安全门，所述可控安全门上设置有开门检测器和关门检测器，所述可控安全门、开关检测器和关门检测器分别与控制面板连接，所述主轴用于提供转矩即提供转速和方向，所述第二卡爪用于夹持工件，使工件随着主轴一起旋转，所述车刀进给机构用于移动车刀的位置对旋转的工件进行车削加工，所述防护罩用于保护车床内部部件及人生的安全，所述可控安全门用于保护人身安全，所述开门检测器用于检测可控安全门是否为打开状态，所述关门检测器用于检测可控安全门是否为关闭状态。

进一步的是：所述下料机构包括第二底座，所述第二底座上设置有支撑块，所述支撑块上设置有连接轴，所述连接轴上垂直设置有支撑下料工件的下料杆，所述支撑块与下料杆通过连接轴转动连接，所述下料杆靠近连接轴的一端上设置有限制工件无限下滑的限位筒，所述限位筒设置在下料杆的外表面，所述支撑块用于支撑下料杆，使下料杆可以倾斜一定的角度，便于工件下料，所述连接轴是使下料杆可以旋转不同的角度，所述下料杆用于暂存加工完成的工件，所述下料杆有两种状态即倾斜状态和水平状态，当下料杆支撑在支撑块上处于倾斜状态时用于机械手将加工完成的工件夹取套在下料杆上，当下料杆处于水平状态时便于操作人员将套在下料杆上的工件取下来，所述限位筒用于限制下料杆上最靠近限位筒的工件的位置，防止工件下滑到连接轴处阻碍下料杆旋转角度。

进一步的是：所述控制面板包括显示信息的显示屏、输入信息作用的按键、开关机作用的开关按钮和急停作用的急停按钮，所述显示屏用于显示车削装置及机械手的信息，所述按键用于输入信息，所述开关按钮用于开关机，所述急停按钮用于突发状况时快速将机床停止。

进一步的是：所述桁架上靠近上料机构的一侧设置有供机械手水平移动的第三导轨，所述第三导轨的两端设置有限位作用的第五限位块和第六限位块，所述第五限位块和第六限位块用于限制机械手在第三导轨上的行程。

进一步的是：所述机械手包括机械手臂，所述第三导轨的上部设置有驱动机械手水平移动的第一齿条，所述第三导轨上设置有第三滑块，所述第三滑块的上部设置有驱动机械手水平移动的第一电机，所述滑块上设置有箱体，所述箱体内设置有驱动机械手竖直移动的第二电机，所述机械手臂设置在箱体内，所述机械手臂上设置有驱动机械手竖直移动的第二齿条和第四导轨，所述箱体内设置有与第四导轨配合使用的固定块，所述机械手靠近上料机构的一端设置有可以旋转角度的转动轴，所述转动轴的下方设置有与转动轴配合使用并可以转动角度的转动块，所述转动块上设置有夹取工件的上料爪和下料爪，所述上料爪和下料爪相互垂直设置，所述上料爪上设置有检测有无工件的第二传感器，所述下料爪上设置有检测有无工件的第三传感器，所述第一电机带动第一齿条从而带动机械手做水平移动，所述第二电机带动第二齿条从而带动机械手做竖直方向移动，所述转动轴用于转动角度，从而使上料爪和下料爪交换位置，所述转动块用于安装垂直设置的上料爪和下料爪，所述第二传感器用于检测上料爪上有无产品，所述第三传感器用于检测下料爪上有无产品。

本实用新型的有益效果是：本实用新型可以实现自动上料，在第一料仓或第二料仓上的毛坯工件被上料完后，所述第一料仓和第二料仓可以自动进行交换位置，将装满毛坯工件的料仓移动到机械手的下方供机械手抓取，所述翻面机构可以自动将工件进行翻面，并将翻面好的工件放置在支撑架上，所述支撑架上的凸起结构对工件进行定位，所述下料机构可以将加工完成的工件进行下料，设置的两台车削装置将工件的一面在一台车削装置上加工完后移动到另一台车削装置上进行加工，本实用新型可以实现自动上料、自动翻面、自动下料、一次可以加工工件的双面，节省了人力、时间并减少了工序。

附图说明

图1为一种全自动车削双面的数控车床的结构示意图；

图2为上料机构的结构示意图；

图3为翻面机构的结构示意图；

图4为翻转座的结构示意图；

图5为车削装置的结构示意图；

图6为下料机构的结构示意图；

图7为桁架的结构示意图；

图8为机械手的结构示意图；

图9为机械手的局部放大图；

图中标记为：1、床身；2、上料机构；3、翻面机构；4、车削装置；5、下料机构；6、控制面板；7、机械手；8、桁架；201、第一料仓；202、第二料仓；203、第一支撑柱；204、第一滑块；205、第一导轨；206、第一限位块；207、第二限位块；208、第二支撑柱；209、第二滑块；210、第二导轨；211、第三限位块；212、第四限位块；213、凹槽；301、气缸；303、转动手臂；304、翻转座；305、支撑架；306、三爪气缸；307、第一卡爪；308、梯形块；309、凸起结构；310、第一底座；401、机座；402、主轴；403、第二卡爪；404、车刀进给机构；405、防护罩；501、第二底座；502、支撑块；503、连接轴；504、下料杆；505、限位筒；701、第一齿条；703、第四导轨；704、转动轴；705、转动块；706、上料爪；707、下料爪；708、第二传感器；709、第三传感器；801、第三导轨；802、第五限位块；803、第六限位块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1所示的一种全自动车削双面的数控车床，包括床身1，其特征在于：还包括自动上料用的上料机构2、将工件自动翻面的翻面机构3、车削工件的车削装置4、将加工完成的工件进行下料的下料机构5、控制数控车床加工的控制面板6、将上料机构2上的工件夹取放置到翻面机构3上、将翻面机构3上的工件夹取放置到车削装置4上、将车削装置4上的工件夹取放置到下料机构5上的机械手7和供机械手7做水平移动的桁架8，所述车削装置4设置有两台，所述控制面板6设置有两个，所述两个控制面板6分别控制两台车削装置4，所述机械手7与控制面板6连接，所述车削装置4设置有两台是将工件的一面在一台车削装置4上加工完后移动到另一台车削装置4上进行加工，所述桁架8上设置有控制桁架8的控制板，所述控制板上设置有控制上料的快捷键k1和控制下料的快捷键k2。

在上述基础上，如图2所示，所述上料机构2包括第一料仓201和第二料仓202，所述第一料仓201设置在第二料仓202的一侧，所述第一料仓201的高度低于第二料仓202的高度，所述第一料仓201的下方连接有第一支撑柱203，所述第一支撑柱203的下方设置有第一滑块204，所述第一滑块204的下方设置有第一导轨205，所述第一滑块204沿着第一导轨205水平移动，所述第一导轨205的两端分别设置有第一限位块206和第二限位块207，所述第二料仓202的两侧的下方设置有第二支撑柱208，所述第二支撑柱208的下方连接有第二滑块209，所述第二滑块209的下方设置有第二导轨210，所述第二滑块209沿着第二导轨210水平移动，所述第二导轨210的两端设置有第三限位块211和第四限位块212，所述第一支撑柱203和第二支撑柱208均设置有多个，并呈对称设置，所述第一料仓201和第二料仓202的上表面均设置有多个放置毛坯工件的凹槽213，所述上料机构2的四周设置有防护栏，所述第一滑块204可以沿着第一导轨205从而带动第一料仓201水平移动，所述第二滑块209可以沿着第二导轨210从而带动第二料仓202水平移动，所述第一料仓201或第二料仓202上的毛坯工件被上料完后，所述第一料仓201和第二料仓202会自动交换位置，所述第一限位块206和第二限位块207用于限制第一料仓201在第一导轨205上移动的行程，防止第一料仓201在第一导轨205上移动的行程过大时导致第一料仓201的脱落，所述第三限位块211和第四限位212块用于限制第二料仓202在第二导轨210上移动的行程，防止第二料仓202在第二导轨210上移动的行程过大时导致第二料仓202的脱落，所述第一支撑柱203设置有多个并呈对称设置是使第一料仓201在移动时更平稳，所述第二支撑柱208设置有多个并呈对称设置是使第二料仓202在移动时更平稳，所述凹槽213是用于定位毛坯工件的位置，便于机械手7抓取，所述防护栏用于保护工作人员的人身安全。

在上述基础上，如图3、图4所示，所述翻面机构3包括提供动力和翻转的气缸301、驱动翻转的转动手臂303、放置工件并带动工件翻面的翻转座304和放置翻面后工件的支撑架305，所述气缸301设置在床身1上，所述转动手臂303设置在气缸301的一侧，所述翻转座304设置在转动手臂303远离气缸301的一端，所述支撑架305设置在翻转座304翻转后的位置处，所述转动手臂303与气缸301连接的一端的宽度大于与翻转座304连接的一端的宽度，所述翻转座304包括与转动手臂303连接的第一底座310和夹紧工件的三爪气缸306，所述三爪气缸306包括三个以上第一卡爪307，所述第一卡爪307的一端设置有梯形块308，所述翻转座304上设置有检测三爪气缸306处于夹紧或松开状态的感应器，所述支撑架305的上端面上设置有凸起结构309，所述转动手臂303与气缸301连接的一端的宽度大是使转动手臂303与气缸301的接触面积大，使连接更牢固，所述转动手臂303与翻转座304连接的一端的宽度小，是使在保证充分接触的情况下减少自身的重量，所述梯形块308是用于挡住工件，防止三爪气缸306夹工件时工件脱落，所述凸起结构309一方面可以定位工件，另一方面可以防止工件脱落，所述感应器可以是红外线传感器或光电传感器，本实施案例中选用红外线传感器。

在上述基础上，如图5所示，所述车削装置4包括机座401，所述机座401设置在床身1上，所述机座401内腔采用箱体结构，所述机座401内腔的一侧上设置有提供转矩的主轴402，所述主轴402轴向的一端上设置有夹持工件的第二卡爪403，所述机座401上主轴402的一侧设置有车削加工作用的车刀进给机构404，所述机座401的上方设置有安全防护作用的防护罩405，所述主轴402、第二卡爪403、车刀进给机构404均设置在防护罩405内，所述床身1上位于防护罩405的一侧设置有可控安全门，所述可控安全门上设置有开门检测器和关门检测器，所述可控安全门、开关检测器和关门检测器分别与控制面板6连接，所述主轴402用于提供转矩即提供转速和方向，所述第二卡爪403用于夹持工件，使工件随着主轴402一起旋转，所述车刀进给机构404用于移动车刀的位置对旋转的工件进行车削加工，所述防护罩405用于保护车床内部部件及人生的安全，所述可控安全门用于保护人身安全，所述开门检测器用于检测可控安全门是否为打开状态，所述关门检测器用于检测可控安全门是否为关闭状态，当工件加工完成后所述可控安全门打开，当开门检测器检测到可控安全门打开时传递信号给控制面板6，所述控制面板6控制机械手7下料和上料，当上料完成后，所述可控安全门关闭，当关门检测器检测到可控开关门为关闭状态时发出信号给控制面板6，所述控制面板6发出指令使车削装置4开始加工，本实施案例中的可控开关门选用金属接近开关门，本实施案例中的开关检测器和关门检测器选用磁性传感器。

在上述基础上，如图6所示，所述下料机构5包括第二底座501，所述第二底座501上设置有支撑块502，所述支撑块502上设置有连接轴503，所述连接轴503上垂直设置有支撑下料工件的下料杆504，所述支撑块502与下料杆504通过连接轴503转动连接，所述下料杆504靠近连接轴503的一端上设置有限制工件无限下滑的限位筒505，所述限位筒505设置在下料杆504的外表面，所述支撑块502用于支撑下料杆504，使下料杆504可以倾斜一定的角度，便于工件下料，所述连接轴503是使下料杆504可以旋转不同的角度，所述下料杆504用于暂存加工完成的工件，所述下料杆504有两种状态即倾斜状态和水平状态，当下料杆504支撑在支撑块502上处于倾斜状态时用于机械手7将加工完成的工件夹取套在下料杆504上，当下料杆504处于水平状态时便于操作人员将套在下料杆504上的工件取下来，所述限位筒505用于限制下料杆504上最靠近限位筒505的工件的位置，防止工件下滑到连接轴503处阻碍下料杆504旋转角度。

在上述基础上，所述控制面板6包括显示信息的显示屏、输入信息作用的按键、开关机作用的开关按钮和急停作用的急停按钮，所述显示屏用于显示车削装置及机械手的信息，所述按键用于输入信息，所述开关按钮用于开关机，所述急停按钮用于突发状况时快速将机床停止。

在上述基础上，如图7所示，所述桁架8上靠近上料机构2的一侧设置有供机械手7水平移动的第三导轨801，所述第三导轨801的两端设置有限位作用的第五限位块802和第六限位块803，所述第五限位块802和第六限位块803用于限制机械手7在第三导轨801上的行程。

在上述基础上，所述机械手7包括机械手臂，所述第三导轨801的上部设置有驱动机械手7水平移动的第一齿条701，所述第三导轨801上设置有第三滑块，所述第三滑块的上部设置有驱动机械手7水平移动的第一电机，所述滑块上设置有箱体，所述箱体内设置有驱动机械手7竖直移动的第二电机，所述机械手7臂设置在箱体内，所述机械手7臂上设置有驱动机械手7竖直移动的第二齿条和第四导轨703，所述箱体内设置有与第四导轨703配合使用的固定块，所述机械手7靠近上料机构2的一端设置有可以旋转角度的转动轴704，所述转动轴704的下方设置有与转动轴704配合使用并可以转动角度的转动块705，所述转动块705上设置有夹取工件的上料爪706和下料爪707，所述上料爪706和下料爪707相互垂直设置，所述上料爪706上设置有检测有无工件的第二传感器708，所述下料爪707上设置有检测有无工件的第三传感器709，所述第一电机带动第一齿条701从而带动机械手7做水平移动，所述第二电机带动第二齿条从而带动机械手7做竖直方向移动，所述转动轴704用于转动角度，从而使上料爪706和下料爪707交换位置，所述转动块705用于安装垂直设置的上料爪706和下料爪707，所述第二传感器708用于检测上料爪706上有无产品，所述第三传感器709用于检测下料爪707上有无产品，所述第二传感器和第三传感器可以是磁性传感器或光电传感器，本实施案例中选用磁性传感器。

在上述基础上，首先机械手7上的上料爪706从上料机构2上夹取一个工件放置到翻面机构3上的翻转座304上，所述第一夹爪307将工件夹紧，所述气缸301带动转动手臂303进而带动翻转座304进行翻面，将工件翻面到支撑架305处，所述第一夹爪307松开将工件放置到支撑架305上，所述上料爪706夹取支撑架305上的工件放置到一台车削装置4上的第二卡爪307上，所述第二卡爪307将工件夹紧，所述主轴402带动工件进行旋转，此时所述车刀进给机构404按照程序移动，进而对旋转的工件进行车削加工，车削完成后所述车刀进给机构404退回，所述主轴停止旋转，所述可控开关门打开，当开关检测器检测到可控开关门打开时，传递信号给控制面板，所述控制面板控制机械手进行上料和下料，所述机械手7上的下料爪707将加工完成的工件夹取，所述转动轴704带动转动块705从而带动上料爪706和下料爪707进行位置交换，所述上料爪706将另一工件放置到第二卡爪403上进行加工，当上料完成后所述可控开关门关闭，当关门检测器检测到可控开关门关闭时传递信号给控制面板6，所述控制面板6控制车削装置4进行加工，所述机械手7沿着桁架8进行水平移动，移动到翻面机构3处将工件进行翻面，所述上料爪706将翻面好的工件夹取，所述机械手7沿着桁架8移动到另一台车削装置4处，所述下料爪707将车削加工好的工件夹取下来，所述上料爪706将待加工的产品放置到第二卡爪403上待车削加工，此时所述机械手7移动到下料机构5上方，所述下料爪707将加工好的工件套到下料机构5上，如此反复操作，如在车削加工中工件掉落或无工件，所述机械手7会停在原处暂停，手动按下桁架8上的控制板上的k1键或k2键，机械手就会开始运行。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。