CN209503501U - 一种双模组切换加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双模组切换加工设备，包括机身底座，设置在机身底座上的固定式工作台，设置在机身底座上的移动式龙门架，其特征在于，所述移动式龙门架上设置有相互配合加工的切削模组和焊接模组，所述切削模组和焊接模组活动式连接在移动式龙门架上。其还包括一PLC控制***，所述PLC控制***分别连接控制移动式龙门架、切削模组和焊接模组的工作模式及工作状态。本实用新型的目的在于提供一种双模组切换加工设备，在设备上安装轻载型高转速切削加工用主轴和重载型高扭矩摩擦焊接主轴，通过加工中心***控制，将两台加工设备有效地结合为一台加工中心设备。实现产能高效，低成本投入，减少人工成本投入。

Description

一种双模组切换加工设备

技术领域

本实用新型涉及工业制造自动化加工设备，具体涉及一种双模组切换加工设备。

背景技术

当前生产加工65寸大型户外机边框，四边拼接强度要求高，材料厚度大，需要摩擦焊接与切削加工交替进行，一工序，对边框产品四边单品进行粗加工；二工序，将两支单品进行摩擦焊接拼接；三工序，将两件以拼接成L型的半成品进行摩擦焊接拼接成方框产品；四、五工序，将以拼接成型边框产品进行半精加工，由于设备加工行程不够，还需要调头二次装夹加工；六、七工序，将完成半精加工的边框产品再次补焊接，加强拼接强度，而且仍需要调头二次装夹焊接；八、九工序，补焊接完成后再次精加工，掉头二次装夹完成全部精加工，最终完成边框成品的全部加工；共需要九个工序完成成品加工，多工序必然带来了多次取放料、装夹、周转，效率低，多次装夹重复定位造成尺寸良率低。随着产能要求的增加，还需增加设备以满足产量需求。

对于生产此款户外机产品，工序多，需要多次取放料，产品本身重量大，一个人无法完成取放装夹操作，耗费工时长，人力成本高，生产效率低。产量的增加，以当前的生产效率，还需大量增加设备、摩擦焊接设备，增加培训操作技术人员，面临高额成本投入，而此类户外机边框产品属于快速消费类产品部件，更新周期快，高成本投入，风险高且不利于占据行业竞争优势地位。因此设备多工序加工和购置设备高成本投入，人员增加培训等成本都不能满足日益增大的生产需求，成本阻碍公司业务市场竞争力，迫切需改善当前生产加工设备的生产效率及成本投入，提高产能，降低成本，提高市场竞争力。

实用新型内容

为改善提高当前生产大型户外机边框产品生产效率，提高现有设备利用率，降低设备成本投入及人工成本。本实用新型的目的在于提供一种双模组切换加工设备，在设备上安装轻载型高转速切削加工用主轴和重载型高扭矩摩擦焊接主轴，通过加工中心***控制，在需要摩擦焊接时，切换使用摩擦焊接主轴，自动装夹摩擦焊接刀具。在需要切削加工时，切换使用切削加工主轴，自动装夹切削加工刀具。将两台加工设备有效地结合为一台加工中心设备。实现产能高效，低成本投入，减少人工成本投入。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种双模组切换加工设备，包括机身底座，设置在机身底座上的固定式工作台，设置在机身底座上的移动式龙门架，所述移动式龙门架上设置有相互配合加工的切削模组和焊接模组，所述切削模组和焊接模组活动式连接在移动式龙门架上。其还包括一PLC控制***，所述PLC控制***分别连接控制移动式龙门架、切削模组和焊接模组的工作模式及工作状态。

所述切削模组包括切削主轴，驱动该切削主轴运转的切削主轴驱动伺服电机。

所述焊接模组包括焊接主轴，驱动该焊接主轴运转的焊接主轴驱动伺服电机。

所述切削模组切削主轴和和焊接模组焊接主轴内嵌入有用来实时检测主轴内部件的异动情况的故障检测传感器。

所述移动式龙门架上设置有X轴高精密直线滑轨以及设置在X轴高精密直线滑轨上的X轴高精密直线滑块，驱动X轴高精密直线滑块沿X轴高精密直线滑轨滑行的X轴高惯量伺服电机。

所述切削模组和焊接模组连接在X轴高精密直线滑块上。

所述机身底座上还设置有Y轴高精密直线滑轨以及设置在Y轴高精密直线滑轨上的Y轴高精密直线滑块，驱动Y轴高精密直线滑块沿Y轴高精密直线滑轨滑行的Y轴高惯量伺服电机，所述Y轴高精密直线滑轨设置在固定式工作台左右两侧。

所述移动式龙门架连接在Y轴高精密直线滑块上。

所述移动式龙门架上还设置有直臂式刀库架，所述直臂式刀库架设置有用于主轴快速换刀具的直臂推出式刀库机构。

本实用新型的工作原理：

1.根据65寸户外机边框，设计工装夹具，装夹固定于工作台面上，将边框的四支单品装夹于夹具上；

2.在预设的产品定位基准面上对X/Y/Z三轴进行对刀建立相对坐标原点；

3.将编制好的G代码程序写入***，装夹产品，启动自动加工；

4.首先对边框产品通过焊接主轴加工，进行预焊接，然后切换使用切削主轴进行整体粗加工。

5.由于粗加工将预焊接的部分材料铣削去除了，产品拼接强度会有所减弱，所以对产品的四角拼接处再次焊接，以保证结构强度。

6.最后精加工完成产品所有加工特征。

本实用新型有益效果：

(1)采用此双双模组切换加工设备，将此类大型户外机边框产品加工的九步工序加工集中在一台设备，一次装夹，一台设备完成全部加工，节省工时，节省人力成本，提升效率。

(2)同比原有的九个工序加工，占用两台CNC设备、两台摩擦焊接设备，使用此双模组切换加工设备节省四台设备，节省设备投入成本。

(3)通过此双模组切换加工设备，良率提升30％，产能提升60％，降低制造成本60％。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。

附图说明

图1所示为双模组切换加工设备结构示意图；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅附图1。本实施例提供一种双模组切换加工设备，包括机身底座13，设置在机身底座13上的固定式工作台12，设置在机身底座13上的移动式龙门架5，所述移动式龙门架5上设置有相互配合加工的切削模组6和焊接模组7，所述切削模组6和焊接模组7活动式连接在移动式龙门架5上。其还包括一PLC控制***，所述PLC控制***分别连接控制移动式龙门架5、切削模组6和焊接模组7的工作模式及工作状态。所述切削模组6包括切削主轴9，驱动该切削主轴9运转的切削主轴驱动伺服电机。所述焊接模组7包括焊接主轴10，驱动该焊接主轴10运转的焊接主轴驱动伺服电机。所述切削模组6切削主轴9和和焊接模组7焊接主轴10内嵌入有用来实时检测主轴内部件的异动情况的故障检测传感器。

所述移动式龙门架5上设置有X轴高精密直线滑轨8以及设置在X轴高精密直线滑轨8上的X轴高精密直线滑块，驱动X轴高精密直线滑块沿X轴高精密直线滑轨8滑行的X轴高惯量伺服电机4。所述切削模组6和焊接模组7连接在X轴高精密直线滑块上。

所述机身底座13上还设置有Y轴高精密直线滑轨2以及设置在Y轴高精密直线滑轨2上的Y轴高精密直线滑块，驱动Y轴高精密直线滑块沿Y轴高精密直线滑轨2滑行的Y轴高惯量伺服电机3，所述Y轴高精密直线滑轨2设置在固定式工作台12左右两侧。

所述移动式龙门架5连接在Y轴高精密直线滑块1上。所述移动式龙门架5上还设置有直臂式刀库架11，所述直臂式刀库架11设置有用于主轴快速换刀具的直臂推出式刀库机构。

本实用新型有益效果：

(1)采用此双双模组切换加工设备，将此类大型户外机边框产品加工的九步工序加工集中在一台设备，一次装夹，一台设备完成全部加工，节省工时，节省人力成本，提升效率。同比原有的九个工序加工，占用两台CNC设备、两台摩擦焊接设备，使用此双模组切换加工设备节省四台设备，节省设备投入成本。通过此双模组切换加工设备，良率提升30％，产能提升60％，降低制造成本60％。

(2)大理石床身，采用优质石料经机械加工和手工精磨制成，黑色光泽、结构精密，质地均匀，稳定性好，强度大，硬度高，能在重负荷及一般温底下保持高精度，并且具有不生锈，耐酸碱，耐磨性，不磁化、不变型等优点。大理石床身经长期天然时效，组织结构均匀，线胀系数极小，内应力完全消失，不变形。刚性好，硬度高，耐磨性强，温度变形小。不怕酸和侵蚀，不会生锈，不必涂油，不易粘微尘，维护保养方便，使用寿命长。

(3)采用工作台固定，龙门移动式结构，工作台承载能力大，而且不受上下工件的冲击和其他因素影响而干涉机床的变形，可以充分保证承受摩擦焊接的载荷，而且占地面积小，工件夹装方便，可以充分发挥工作台的实际有效长度来加工工件。

(4)龙门架采用大理石材料整体拼接结构，由于大理石具有不生锈，耐酸碱，耐磨性，不磁化、不变型等优点。质地均匀，稳定性好，强度大，硬度高，能在重负荷及一般温底下保持高精度。因此可以保证龙门结构与床身组合的垂直度，平行度等各项机床精度要求，在承受重载荷是能保证机床精度不受影响。

(5)摩擦焊接高刚性主轴与切削加工高精密主轴，双主轴切换使用，将摩擦焊接设备与切削加工用的加工中心设备，两台设备结合为一台设备，大大提高了设备利用率，有效降低设备投入成本。

(6)采用直臂推出式刀库，确保焊接及切削加工时准确换刀，结构经凑，占用空间小，换刀效率高，也能有效防护刀柄受加工铝屑的污染。

(7)使用新代加工中心控制***，四轴控制，数控编程G代码程序，操作方便。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种双模组切换加工设备，包括机身底座，设置在机身底座上的固定式工作台，设置在机身底座上的移动式龙门架，其特征在于，所述移动式龙门架上设置有相互配合加工的切削模组和焊接模组，所述切削模组和焊接模组活动式连接在移动式龙门架上。

2.根据权利要求1所述的双模组切换加工设备，其特征在于，其还包括一PLC控制***，所述PLC控制***分别连接控制移动式龙门架、切削模组和焊接模组的工作模式及工作状态。

3.根据权利要求1或2所述的双模组切换加工设备，其特征在于，所述切削模组包括切削主轴，驱动该切削主轴运转的切削主轴驱动伺服电机；所述焊接模组包括焊接主轴，驱动该焊接主轴运转的焊接主轴驱动伺服电机。

4.根据权利要求3所述的双模组切换加工设备，其特征在于，所述切削模组切削主轴和和焊接模组焊接主轴内嵌入有用来实时检测主轴内部件的异动情况的故障检测传感器。

5.根据权利要求1所述的双模组切换加工设备，其特征在于，所述移动式龙门架上设置有X轴高精密直线滑轨以及设置在X轴高精密直线滑轨上的X轴高精密直线滑块，驱动X轴高精密直线滑块沿X轴高精密直线滑轨滑行的X轴高惯量伺服电机。

6.根据权利要求1所述的双模组切换加工设备，其特征在于，所述切削模组和焊接模组连接在X轴高精密直线滑块上。

7.根据权利要求1所述的双模组切换加工设备，其特征在于，所述机身底座上还设置有Y轴高精密直线滑轨以及设置在Y轴高精密直线滑轨上的Y轴高精密直线滑块，驱动Y轴高精密直线滑块沿Y轴高精密直线滑轨滑行的Y轴高惯量伺服电机，所述Y轴高精密直线滑轨设置在固定式工作台左右两侧。

8.根据权利要求1所述的双模组切换加工设备，其特征在于，所述移动式龙门架连接在Y轴高精密直线滑块上。

9.根据权利要求1所述的双模组切换加工设备，其特征在于，所述移动式龙门架上还设置有直臂式刀库架，所述直臂式刀库架设置有用于主轴快速换刀具的直臂推出式刀库机构。

10.根据权利要求1所述的双模组切换加工设备，其特征在于，所述机身底座为大理石机身底座。