CN210121761U - 一种活检钳部件加工用车床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种活检钳部件加工用车床，它包括机架、铣削装置、机器人手臂和钻铣装置，所述钻铣装置、机器人手臂和铣削装置的都安装在机架上，所述铣削装置包括物料定位部件、铣削部件。活检钳部件加工用车床集合了铣扁、铣槽、钻取横孔、倒角、去毛刺的五个功能，所有功能之间只要实施两次定位操作即可，避免人工作业的分步零散的方式，缩减了工艺流程，节约时间，减轻了工人的劳动强度，最终实现提高生产效率的目的。极少的定位次数，使产品的质量稳定性大大提高。

Description

一种活检钳部件加工用车床

技术领域

本实用新型涉及一种活检钳部件加工用车床。

背景技术

活检钳是内镜检查取病理标本不可缺少的工具，它至少包括了钳夹、连板、拉杆连接头、套管，拉杆连接头与连板连接、连板与钳夹连接，三者形成四连杆机构，在推拉拉杆连接头时钳夹能够形成展开和闭合的效果。套管作为连板形成传动结构的支撑部件，它具有管状结构且设有一个槽口、套管上还设有横孔，横孔分布在槽口两侧。由于套管长度多为十五毫米、直径至多为四五个毫米，使得套管体积非常小、它是活检钳各个组成部件中的其中一种精密器件。

现有技术中，套管采用人工方式加工。生产套管的原料为细小的金属管、它是一种精密管件。按照金属管的材质硬度的高低之分，有对应两种生产工艺。其中金属管材质硬度较高的，采用的生产工艺包括了五个步骤：第一步，一批工人用手动铣削设备在金属管的一端的一侧铣出一个平面、然后再在金属管的同一端的另一侧铣出一个平面，由此将金属管铣扁；第二步，另一批工人用手动铣槽机在金属管上已经铣扁的部位铣出一道槽口，槽口在金属管的中心线上延伸；第三步，另一批工人用一个手动钻头钻取横孔，钻头在垂直外形是圆柱状的金属管的中心线的方向上运动，从金属管的扁平部位的一侧进入、再从金属管的扁平部位的另一侧钻出，由此在金属管上获得一个垂直金属管的中心线的横孔，该横孔与槽口连通且横孔位于槽口的两侧，铣槽时在横孔内产生毛刺；第四步，为了消除因钻横孔而在槽口内生成的的毛刺，另一批工人用手动钻头伸入槽口内，通过钻头高速运动去除位于槽口内的毛刺；第五步，需要在槽口的一端形成倒角，以使槽口的开口宽度从里往外逐渐增大，另一批工人用手动铣槽机在套管上逐一铣出两个倒角。实际生产中，上述五个步骤交由四组工人逐一完成，也就是，一批工人负责铣扁、一批工人负责铣槽、一批工人负责钻孔、一批工人负责去除横孔内的毛刺、一批工人负责在槽口处倒角，流水作业。上述工艺中铣槽、铣扁步骤都为铣削操作,钻横孔、去毛刺和倒角步骤为钻铣操作。

人工操作工作效率低，产量有限。尤其是生产材质硬度较高的套管时人工作业的低效率缺陷更加明显。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是如何在套管加工过程中提高铣削操作、钻铣操作的工作效率的问题，由此得到一种活检钳部件加工用车床。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：该活检钳部件加工用车床包括机架、铣削装置、机器人手臂和钻铣装置，所述钻铣装置、机器人手臂和铣削装置的都安装在机架上，所述铣削装置包括物料定位部件、铣削部件，所述物料定位部件包括物料平移组件和夹具，所述夹具安装在物料平移组件上并做直线往复运动，所述物料平移组件安装机架上，所述物料平移组件上设有夹取工位、第一铣削工位、第二铣削工位、第三铣削工位，所述夹取工位、第一铣削工位、第二铣削工位、第三铣削工位在同一直线方向上依次排列，所述夹取工位、第一铣削工位、第二铣削工位、第三铣削工位都位于夹具的直线往复运动的路径上，所述铣削部件包括平移组件和三组铣削组件，三组铣削组件都安装在平移组件上且三组铣削组件在平移组件上同步直线往复运动，所述铣削组件只分布在夹具的直线往复运动的路径的一侧，所述铣削组件包括电机和铣削刀具，所述铣削刀具上设有砂轮，其中一组铣削组件上的砂轮在水平面内转动、另一组铣削组件上的砂轮在另一个水平面内转动、剩余一组铣削组件上的砂轮在竖直面内转动，位于水平面内转动的两个砂轮之间呈相互平行的位置关系且在重力作用的方向上依次排列，所述第一铣削工位位于其中一个在水平面内转动的砂轮的直线往复运动的路径的一端，所述第二铣削工位位于另一个在水平面内转动的砂轮的直线往复运动的路径的一端，所述第三铣削工位位于在竖直面内转动的砂轮的直线往复运动的路径的一端，在竖直面内转动的砂轮的直线往复运动方向平行于竖直面内转动的砂轮,所述钻铣装置设有横孔加工部件、倒角部件、去毛刺部件、夹持部件，所述横孔加工部件包括升降组件、钻孔组件，所述钻孔组件安装在升降组件上并在竖直方向上做直线往复运动，所述钻孔组件上设有钻头Ⅰ，所述钻头Ⅰ的中心线平行于竖直方向，所述倒角部件包括平移组件Ⅰ、倒角组件，所述倒角组件安装在平移组件Ⅰ上并在水平方向上做直线往复运动，所述倒角组件上设有在水平面内转动的铣削刀片，所述铣削刀片的边缘设有对称分布的斜面，所述夹持部件包括上夹板、下夹板和抬升气缸，所述上夹板位于下夹板的上方且空间位置固定，所述上夹板设有中心线在竖直方向上延伸的通孔，所述通孔贯穿上夹板，所述通孔的中心线与钻头Ⅰ的中心线重合，所述通孔位于钻头Ⅰ的直线运动路径上，所述下夹板安装在抬升气缸的活塞杆上且在竖直方向上做直线往复运动，所述下夹板上设有笔直的限位凹槽，所述限位凹槽偏离钻头Ⅰ的直线运动路径，所述倒角部件位于夹持部件的一侧、所述去毛刺部件位于夹持部件的另一侧，所述去毛刺部件包括平移组件Ⅱ、去毛刺组件，所述去毛刺组件安装在平移组件Ⅱ上并在水平方向上做直线往复运动，所述去毛刺组件上钻头Ⅱ，所述钻头Ⅱ的中心线平行于水平方向，所述铣削刀片Ⅰ的直线往复运动的方向、钻头Ⅱ直线往复运动的方向都平行于限位凹槽的延伸方向，所述限位凹槽的延伸方向垂直于钻头Ⅰ的中心线，所述钻头Ⅱ的中心线平行于限位凹槽的延伸方向且限位凹槽位于钻头Ⅱ的直线运动路径上，所述钻头Ⅰ的直线运动路径、钻头Ⅱ的直线运动路径在上夹板的下方相交，所述钻头Ⅱ的直线运动路径与下夹板的直线运动路径也在上夹板的下方相交,所述机器人手臂的端部设有插件，所述插件设有限位盘和插针，所述插针与限位盘固定连接，所述插针垂直于限位盘，所述限位盘与机器人手臂的端部连接，所述夹取工位和限位凹槽都位于插件的运动范围内。

铣削装置负责铣槽、铣扁操作，钻铣装置负责钻横孔、去毛刺和倒角操作。

铣削装置中，夹具在夹取工位夹持物料即精密部件进入第一铣削工位后，在水平面内转动的砂轮铣削物料的一侧，接着，进入第二铣削工位后另一个水平面内转动的砂轮铣削物料的同一端的另一侧，由此完成精密部件所需的铣扁作业。在此过程不需要转动物料即物料的空间姿态不发生改变，仅有物料的空间位置发生改变，这个过程与现有技术的加工过程完全不一样。

由于两个在水平面内转动的砂轮始终在各自水平面高内速转动，两个砂轮的作业位置不同，所以在物料空间姿态不改变的情况下、仅以通过水平位移来改变其空间位置并接受来自两个在水平面内转动的砂轮的铣削操作，必定可以获得结构理想的扁平结构，达到与设计标准一致的生产目的。物料进入第三铣削工位后，可以在物料通过铣削操作获得扁平的矩形部位处槽口，此时物料的空间姿态没有改变、只是进一步水平位移而已。

在铣削装置中完成一次供料定位操作后，即可完成对物料一端的铣扁加工和铣槽加工，不需要额外的定位操作。由此可见，铣削装置使得精密部件的铣削操作集合而变得简单。机器人手臂将经过铣削装置铣削所得的物料搬运至钻铣装置中，夹持部件用于夹持经过铣削装置铣削所得的物料，由此形成整个钻铣操作加工过程中唯一的定位操作。在此之后，则由横孔加工部件、倒角部件、去毛刺部件分别为物料钻取横孔、倒角、去毛刺，最终形成套管。由于横孔加工部件、倒角部件可以在分时操作即前后分开操作的情况下可以进行，为去毛刺步骤提供了技术条件，也就实现了同一工位即实现了钻孔、倒角又实现了去毛刺。

在本技术方案中，机器人手臂串联起铣削装置和钻铣装置流水化作业，从整体上将铣扁、铣槽、钻取横孔、倒角、去毛刺集合在一起，中间只需两次定位操作，这就解决了基于人工流水作业带来的多次定位操作的问题；同时，缩减了工艺流程，节约时间，减轻了工人的劳动强度，最终实现提高生产效率的目的。极少的定位次数，使产品的质量稳定性大大提高。

铣削装置中铣削刀具包括连接座、砂轮、紧固座,所述连接座包括圆柱状的连接部位、圆盘状的夹持部位，所述连接部位的直径小于夹持部位的直径、所述连接部位的中心线与夹持部位的中心线重合，所述连接部位与电机的输出轴连接，所述紧固座整体为圆盘状结构，所述砂轮的直径大于紧固座的直径、砂轮的直径也大于连接座的夹持部位的直径，所述砂轮通过紧固座安装在连接座上且位于夹持部位与紧固座之间。这样可以使砂轮更好地固定在电机上，并能适应更高的转速。

为了减少向夹具供料的时间，本技术方案提供了供料结构，具体的，所述物料定位部件还包括供料组件，所述供料组件包括供料管和载物板，所述载物板上设有载物面和凹槽，所述凹槽的开口部位位于载物面上，所述载物面为弧面，所述供料管的出口朝向载物板，所述载物板位于夹取工位内，所述夹具通过翻转气缸安装在物料平移组件上，所述夹具在翻转气缸上做摆动运动，所述凹槽位于夹具在夹取工位内的摆动运动的路径上。物料从供料管输出是以挤出方式进行，即位于出口处的物料受位于供料管内部的物料的挤压而向外输出。夹取物料时，夹具嵌入到凹槽内，夹具张开，待物料从供料管输出到载物面时物料刚好位于夹具的张开部位处；待夹具合拢后就夹持住了物料。

向夹具提供物料的操作需要保证物料与夹具之间建立准确的位置状态，这由铣削操作中必要的也是唯一一次的定位操作来完成。物料从供料管内以挤出方式输出后可以通过控制夹具的合拢进度来实现定位操作，这需要装置运行前经过反复调试才能获得，过程比较繁琐。为能简化定位操作，所述供料组件还包括限位气缸，所述限位气缸的活塞杆朝向载物板且与供料管的出口相对。这样限位气缸的活塞杆伸出时供料管内物料输出后就会被活塞杆阻挡，进而物料最终会处于合理位置，这样夹具夹取物料后就完成了定位操作。在供料管内存储充足的物料的情况下，铣削操作可在无人操作情况下连续进行。

为了能适用于更多直径尺寸的加工需求，所述限位凹槽的横截面呈矩形。限位凹槽的宽度与金属管经过铣扁后获得扁平部位的最小宽度相同，使用时，将金属管铣扁的部位嵌入在限位凹槽内，这样限位凹槽的结构可以方便地实现放置操作对象即可固定操作对象的目的，极大地方便加工操作，同时还起到固定金属管的空间姿态的作用。

在本技术方案中夹持部件中下夹板运动、上夹板的空间位置固定，上夹板与下夹板之间通过下夹板的运动实现夹持部件的夹持功能。所以，上夹板会受到来自于与重力作用方向相反的方向上的作用力，为了能有效固定上夹板，使其空间位置固定，所述上夹板整体呈倒立的L形，所述上夹板的一侧设有扁平的板状部位，所述上夹板、抬升气缸都固定在机架上。

本实用新型采用上述技术方案：活检钳部件加工用车床集合了铣扁、铣槽、钻取横孔、倒角、去毛刺的五个功能，所有功能之间只要实施两次定位操作即可，避免人工作业的分步零散的方式，缩减了工艺流程，节约时间，减轻了工人的劳动强度，最终实现提高生产效率的目的。极少的定位次数，使产品的质量稳定性大大提高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步具体说明。

图1为本实用新型一种活检钳部件加工用车床的铣削装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种活检钳部件加工用车床的铣削装置的铣削刀具的结构示意图；

图3为本实用新型一种活检钳部件加工用车床的铣削装置的使用过程示意图。

图4为本实用新型一种活检钳部件加工用车床的钻削装置的结构示意图Ⅰ；

图5为图4的局部放大图；

图6为本实用新型一种活检钳部件加工用车床的钻削装置的夹持部件的结构示意图Ⅱ；

图7为本实用新型一种活检钳部件加工用车床的钻削装置的倒角组件结构示意图；

图8为图7的局部放大图；

图9为本实用新型一种活检钳部件加工用车床的钻削装置的使用过程示意图。

具体实施方式

活检钳部件加工用车床包括机架1、铣削装置、机器人手臂和钻铣装置，所述钻铣装置、机器人手臂和铣削装置的都安装在机架1上。

如图1、2、3所示，铣削装置包括物料定位部件、铣削部件。物料定位部件、铣削部件都安装在机架1上。

物料定位部件包括物料平移组件、供料组件和夹具2。

物料平移组件包括伺服电机、丝杠、滑台、导轨。机架1上固定设置有两根导轨，导轨之间平行设置。滑台以活动方式安装在导轨上，滑台可以在导轨上自由滑动，做直线运动。丝杠通过丝杠螺母与滑台连接在一起，丝杠平行于导轨的，当丝杠转动后可以驱动滑台直线运动。伺服电机安装在机架1上，伺服电机的输出轴与丝杠固定连接，丝杠受伺服电机驱动而转动。

供料组件包括供料管3、限位气缸4和载物板5。载物板5、供料管3、限位气缸4都固定在机架1上，并且三者都位于丝杠的一端。载物板5上设有载物面6和凹槽7。载物面6位于载物板5的顶部，载物面6为弧面。在载物板5的本体上设置该凹槽7，凹槽7的开口部位位于载物面6上，即凹槽7的开口朝向与载物面6的朝向相同。夹具2为气动件，在压缩空气的驱动下，夹具2的两片夹板可以合拢和分离张开，由此形成夹持操作。夹具2通过翻转气缸安装在物料平移组件的滑台上，翻转气缸可以带动夹具2在竖直面内摆动，滑台运动，可以进一步带动夹具2做直线往复运动；当夹具2位于载物板5附近时，夹具2摆动后可以伸入在凹槽7。供料管3的出口朝向载物板5，供料管3内的物料在脱离出口后可以落入载物面6上并且位于凹槽7上方。在该实施例中物料脱离供料管3进入载物面6后在其自身因素的影响下落入载物面6上的固定位置即凹槽7上方，如此，伸入在凹槽7内且处于展开的夹具2便可以夹取物料。另外，限位气缸4的活塞杆也朝向载物板5且与供料管3的出口相对，限位气缸4的活塞杆伸出时供料管3内物料输出后就会被活塞杆阻挡，进而物料最终会处于合理位置，这样夹具2夹取物料后就完成了定位操作。

物料平移组件上设置了四个滑台停止运动的位置，这些位置在该铣削装置内部用于物料加工操作，包括夹取工位、第一铣削工位、第二铣削工位、第三铣削工位。夹取工位用于进行夹取待加工的物料和释放加工后的物料。第一铣削工位用于进行铣削物料的端部的一侧。第二铣削工位用于进行铣削物料的端部的另一侧。第三铣削工位用于进行在经过铣削的物料获得扁平的矩形部位处铣槽。夹取工位分布在丝杠的一端且远离伺服电机的该端、第三铣削工位位于丝杠的另一端且位于伺服电机所在位置的该端，第一铣削工位、第二铣削工位则位于夹取工位、第三铣削工位之间。四个工位沿着滑台的直线运动方向笔直分布，且都位于夹具2的直线往复运动的路径上。供料组件位于夹取工位内，凹槽7位于夹具2在夹取工位内的摆动运动的路径上，夹具2可以在夹取工位处获得来自供料管3的物料。

铣削部件只分布在夹具2的直线往复运动的路径的一侧。

铣削部件上设有平移组件和三个铣削组件，这三个铣削组件分别是第一铣削组件8、第二铣削组件9、第三铣削组件20。平移组件包括伺服电机、丝杠、滑台、导轨。机架1上固定设置有两根导轨，导轨之间平行设置。滑台以活动方式安装在导轨上，滑台可以在导轨上自由滑动，做直线运动。丝杠通过丝杠螺母与滑台连接在一起，丝杠平行于导轨的，当丝杠转动后可以驱动滑台直线运动。伺服电机安装在机架1上，伺服电机的输出轴与丝杠固定连接，丝杠受伺服电机驱动而转动。第一铣削组件8、第二铣削组件9、第三铣削组件20都安装在滑台上，第一铣削组件8、第二铣削组件9、第三铣削组件20在平移组件上同步直线往复运动。

第一铣削组件8包括电机和铣削刀具，该铣削刀具包括连接座37、砂轮38、紧固座39。连接座37包括圆柱状的连接部位40、圆盘状的夹持部位33，连接部位40的直径小于夹持部位33的直径、连接部位40的中心线与夹持部位33的中心线重合。连接部位40设有盲孔，该盲孔用于容纳电机的输出轴。连接部位40上设有螺孔，该螺孔的中心线垂直盲孔的中心线。加持部位上设有夹持面，夹持面为平面结构。加持部位的中间位置设有螺孔，该螺孔的横截面为梯形结构，包括一段设有内螺纹的连接区域34和一段无螺纹的扩展区域35，螺孔在连接区域34的直径要小于螺孔在扩展区域35的直径。砂轮38为圆盘结构，砂轮38中间设有一个圆孔，该圆孔的直径与螺孔在扩展区域35的直径相同。紧固座39整体为圆盘状结构，其一侧为平面结构的夹持面。紧固座39中心位置处设有通孔，该通孔的直径大于螺孔在连接区域34的直径、但要小于螺孔在扩展区域35的直径。紧固座39上在通孔的中心线的延伸方向上设有限位凸起36，该限位凸起36为圆环状结构，且限位凸起36位于紧固座39上夹持面所在一侧；限位凸起36的外径小于螺孔在扩展区域35的直径。安装时，先将砂轮38套在紧固座39的限位凸起36上，然后将紧固座39的限位凸起36插入连接座37在夹持部位33的螺孔的无螺纹的扩展区域35内，最后螺栓穿过紧固座39的通孔而伸入到加持部位的螺孔的有螺纹的连接区域34内，砂轮38位于连接座37的夹持面与紧固座39的夹持面之间，拧紧螺栓即可将紧固座39、砂轮38和连接座37安装在一起、组装成为铣削刀具。再将电机的输出轴伸入到连接部位40的盲孔内，再向连接部位40的螺孔内拧入螺丝，即可将铣削刀具和电机组装成第一铣削组件8。由于砂轮38的直径大于紧固座39的直径、也大于连接座37的夹持部位33的直径，所以砂轮38凸出在铣削刀具外部；砂轮38凸出在铣削刀具外部的部位即为第一铣削组件8的第一铣削刀片10。

第二铣削组件9和第三铣削组件20都与第一铣削组件8结构相同，但是第二铣削组件9的空间设置与第一铣削组件8的空间设置相同，安装后都会以竖直方式位于铣削部件的而平移组件上，而第三铣削组件20的空间设置与第一铣削组件8的空间设置不相同，安装后第三铣削组件20会以水平方式位于铣削部件的而平移组件上。第二铣削组件9内的砂轮38即第二铣削刀片11与第一铣削刀片10一样，都在水平面内转动，但是两者的作业高度不同。第一铣削刀片10、第二铣削刀片11在重力作用的方向上依次排列，也就是说第一铣削刀片10的作业高度要高于第二铣削刀片11的作业高度。第一铣削刀片10、第二铣削刀片11在竖直方向上分开、在水平方向上也分开。第三铣削组件20内的砂轮38即第三铣削刀片21在竖直面内转动，所以第三铣削刀片21垂直于第一铣削刀片10、第二铣削刀片11；在铣削部件的平移组件带动下，第三铣削组件20内的砂轮38的直线往复运动的方向与第三铣削组件20内的砂轮38之间呈平行的关系。

第一铣削刀片10的直线往复运动的路径的一端伸入到第一铣削工位内、第二铣削刀片11的直线往复运动的路径的一端伸入到第二铣削工位内、第三铣削刀片21的直线往复运动的路径的一端伸入到第三铣削工位内。

初始状态下，限位气缸4收缩；夹具2位于夹取工位内且摆动至水平状态，夹具2位于凹槽7内，夹具2的夹板的张开的开口方向位于水平面内并且在夹具2的夹板的张开的开口的前方刚好是供料管3的出口，供料管3内有一根物料已经被输出在载物面6上，由于被输出的物料与载物面6之间的摩擦力作用、使得已被输出的物料堵住了位于供料管3内的其它物料而不能向外运动；第一铣削刀片10脱离第一铣削工位，第二铣削刀片11脱离第二铣削工位，第三铣削刀片21脱离第三铣削工位；第一铣削刀片10、第二铣削刀片11、第三铣削刀片21都转动。使用前，先向供料管3内添加足够的物料即精密部件，如此，在供料管3内物料一个接着一个逐一排列。

使用时，夹具2在物料平移组件的带动下，向物料所在位置运动，直至物料处于夹具2的夹板之间，限位气缸4的活塞杆伸出，若物料的位置太偏向于限位气缸4所在位置的则可以调整物料的位置，然后，夹具2的夹板合拢后夹持住物料。夹具2夹持物料后进行九十度摆动，使得物料被置于较高位置，与此同时限位气缸4收缩；物料管内的其它物料则在重力作用下向外挤出一根物料置于载物面6上。然后，物料平移组件带动夹具2进入第一铣削工位处，物料的中心线位于水平面内并且物料的中心线垂直于物料的直线运动方向，物料在第一铣削工位处静置不动。平移组件带动第一铣削组件8、第二铣削组件9和第三铣削组件20运动，使得第一铣削刀片10进入第一铣削工位，第二铣削刀片11进入第二铣削工位，第三铣削刀片21进入第三铣削工位；由于物料此时位于第一铣削工位，所以物料只接受第一铣削刀片10的加工处理，第一铣削刀片10在物料上方位置与物料接触，最终铣削物料一端的一侧。然后，第一铣削刀片10脱离第一铣削工位，第二铣削刀片11脱离第二铣削工位，第三铣削刀片21脱离第三铣削工位，夹具2带动物料进入第二铣削工位，第一铣削刀片10进入第一铣削工位，第二铣削刀片11进入第二铣削工位，第三铣削刀片21进入第三铣削工位，物料只接受第二铣削刀片11的加工处理，第二铣削刀片1在物料下方位置与物料接触，最终铣削物料一端的另一侧。这样就是在物料的一端形成扁平结构。接着，第一铣削刀片10脱离第一铣削工位，第二铣削刀片11脱离第二铣削工位，第三铣削刀片21脱离第三铣削工位；夹具2带着物料进入第三铣削工位。两次铣削后，物料表面的形成的平面都处于水平面内。夹具2将物料带入第三铣削工位。第一铣削刀片10进入第一铣削工位，第二铣削刀片11进入第二铣削工位，第三铣削刀片21进入第三铣削工位。由于第三铣削组件20内的砂轮38竖直设置，其只在竖直面内转动，而且第三铣削组件20内的砂轮38在铣削部件的平移组件上的平移运动方向平行于第三铣削组件20内的砂轮38。所以第三铣削刀片21与物料接触，物料受到铣削作业后在通过铣削获得扁平部位处形成一个明显的槽口，然后，第一铣削刀片10脱离第一铣削工位，第二铣削刀片11脱离第二铣削工位，第三铣削刀片21脱离第三铣削工位。这样，在物料上进行了铣扁操作和铣槽操作；夹具2回到夹取工位，等加工好的物料取走后，夹具2再张开、接着进行九十度摆动而处于水平状态，以此执行下一个加工过程。这里铣削所形成的两个平面之间完全平行。

机器人手臂面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。机器人手臂的端部是自由度高的部位，机器人手臂的作业部位集中该端部。在本技术方案中机器人手臂的端部还设有一个插件。该插件设有扁平的圆盘状的限位盘46和细长结构的插针47。插针47与限位盘46固定连接，插针47垂直于限位盘46且插针47的中心线与限位盘46的中心线重合。限位盘46通过螺栓安装在机器人手臂的端部。机器人手臂临近铣削装置、钻铣装置。插件在机器人手臂的带动下可以在铣削装置、钻铣装置之间来回运动，并且插件可以伸入到铣削装置上的夹取工位内，在夹具2以竖直状态夹持着加工好的物料时，机器人手臂带动插件的插针47从物料的一端、沿着物料原本具有的插孔，物料最初为金属管结构、其中心线所在部位设有笔直的插孔。然后由机器人手臂取走在夹取工位上由夹具2夹持的加工好的物料，物料被去取走时铣削所形成的两个平面处于水平方向上。

如图4、5、6、7、8、9所示，钻铣装置由横孔加工部件、倒角部件、去毛刺部件、夹持部件组成，其中，横孔加工部件用于在操作对象上钻取横孔、倒角部件用于在操作对象上的槽口部位处倒角、去毛刺部件用于除去伸入到槽口内的毛刺、夹持部件用于夹持操作对象以起到限位作用。横孔加工部件、倒角部件、去毛刺部件、夹持部件都安装在机架1上。

横孔加工部件包括升降组件22、钻孔组件。升降组件22包括支架、滑台、伺服电机23、丝杠。支架竖直安装在机架1上，支架上设有导轨，滑台活动安装在导轨上；安装后，滑台在支架上可以做竖直方向的直线往复运动。伺服电机23固定安装在支架上，丝杠的螺杆与伺服电机23的输出轴连接，丝杠的螺母与滑台固定连接。当伺服电机23启动后，便可驱动滑台在竖直方向上做直线往复运动。钻孔组件包括钻孔电机和钻头Ⅰ24，钻头Ⅰ24固定安装在钻孔电机的输出轴上。钻孔电机固定安装在滑台上。安装后，钻头Ⅰ24的朝向平行于竖直方向且钻头Ⅰ24的中心线平行于竖直方向，钻头Ⅰ24跟随滑台在竖直方向上做直线往复运动。

倒角部件包括平移组件Ⅰ25、倒角组件30。平移组件Ⅰ25包括支架、滑台、平推气缸Ⅰ26。支架水平安装在机架1上，支架上设有导轨，滑台活动安装在导轨上；安装后，滑台在支架上可以做水平方向的直线往复运动。平推气缸Ⅰ26的缸体固定在机架1上，平推气缸Ⅰ26的活塞杆与滑台连接。当平推气缸Ⅰ26的活塞杆做伸缩运动后，便可驱动滑台在水平方向上做直线往复运动。倒角组件30包括电机和铣削刀具，该铣削刀具包括连接座37、砂轮38、紧固座39。连接座37包括圆柱状的连接部位40、圆盘状的夹持部位33，连接部位40的直径小于夹持部位33的直径、连接部位40的中心线与夹持部位33的中心线重合。连接部位40设有盲孔，该盲孔用于容纳电机的输出轴。连接部位40上设有螺孔，该螺孔的中心线垂直盲孔的中心线。加持部位上设有夹持面，夹持面为平面结构。加持部位的中间位置设有螺孔，该螺孔的横截面为梯形结构，包括一段设有内螺纹的连接区域34和一段无螺纹的扩展区域35，螺孔在连接区域34的直径要小于螺孔在扩展区域35的直径。砂轮38为圆盘结构，砂轮38中间设有一个圆孔，该圆孔的直径与螺孔在扩展区域35的直径相同；砂轮38的侧面与两个底面之间通过斜面41过度，该斜面41整体呈圆台的侧面结构，也就是，砂轮38的边缘设有对称分布的斜面41。紧固座39整体为圆盘状结构，其一侧为平面结构的夹持面。紧固座39中心位置处设有通孔42，该通孔42的直径大于螺孔在连接区域34的直径、但要小于螺孔在扩展区域35的直径。紧固座39上在通孔42的中心线的延伸方向上设有限位凸起36，该限位凸起36为圆环状结构，且限位凸起36位于紧固座39上夹持面所在一侧；限位凸起36的外径小于螺孔在扩展区域35的直径。安装时，先将砂轮38套在紧固座39的限位凸起36上，然后将紧固座39的限位凸起36插入连接座37在夹持部位33的螺孔的无螺纹的扩展区域35内，最后螺栓穿过紧固座39的通孔42而伸入到加持部位的螺孔的有螺纹的连接区域34内，砂轮38位于连接座37的夹持面与紧固座39的夹持面之间，拧紧螺栓即可将紧固座39、砂轮38和连接座37安装在一起、组装成为铣削刀具。再将电机的输出轴伸入到连接部位40的盲孔内，再向连接部位40的螺孔内拧入螺丝，即可将铣削刀具和电机组装成倒角组件30。由于砂轮38的直径大于紧固座39的直径、也大于连接座37的夹持部位33的直径，所以砂轮38凸出在铣削刀具外部；砂轮38凸出在铣削刀具外部的部位即为倒角组件30的铣削刀片27，砂轮38的边缘的斜面41也就成为了铣削刀片27的边缘的斜面41；该斜面41用于形成倒角结构。电机固定安装在滑台上。安装后，铣削刀片27处于水平的空间姿态，铣削刀片27跟随滑台在水平方向上做直线往复运动、铣削刀片27又在电机的作用下在水平面内转动。

夹持部件包括上夹板28、下夹板29和抬升气缸32。上夹板28整体呈倒立的L形，它的一侧设有扁平的板状部位，上夹板28固定安装在机架1上。上夹板28的板状部位处设有通孔42，该通孔42贯穿板状部位，通孔42的中心线与钻头Ⅰ24的中心线重合，钻头Ⅰ24做直线往复运动后可以穿过该通孔42而且与上夹板28的板状部位的下方。上夹板28的板状部位到机架1的距离固定不变，下夹板29和抬升气缸32位于上夹板28的板状部位的下方。抬升气缸32的缸体固定在机架1上，抬升气缸32的活塞杆与下夹板29固定连接，抬升气缸32的活塞杆做伸缩运动时就可以抬起或者降下下夹板29，使得下夹板29在竖直方向上做直线往复运动。下夹板29上设有笔直的限位凹槽31，限位凹槽31的延伸方向平行于水平方向、所以限位凹槽31的延伸方向垂直于钻头Ⅰ24的中心线，当抬升气缸32抬起下夹板29后铣削刀片27刚好位于限位凹槽31的延伸方向上。限位凹槽31的横截面呈矩形，虽然限位凹槽31的开口朝向与钻头Ⅰ24的朝向都平行于竖直方向，但是限位凹槽31的开口朝向与钻头Ⅰ24的朝向不重合、也不相交即两者错开，限位凹槽31不在钻头Ⅰ24的直线运动路径上。

去毛刺部件包括平移组件Ⅱ43、去毛刺组件。平移组件Ⅱ43包括支架、滑台、平推气缸Ⅱ44。支架水平安装在机架1上，支架上设有导轨，滑台活动安装在导轨上；安装后，滑台在支架上可以做水平方向的直线往复运动。平推气缸Ⅱ44的缸体固定在机架1上，平推气缸Ⅱ44的活塞杆与滑台连接。当平推气缸Ⅱ44的活塞杆做伸缩运动后，便可驱动滑台在水平方向上做直线往复运动。去毛刺组件包括钻孔电机和钻头Ⅱ45，钻头Ⅱ45固定安装在钻孔电机的输出轴上。钻孔电机固定安装在滑台上。安装后，钻头Ⅱ45的朝向平行于水平方向，钻头Ⅱ45刚好朝向铣削刀片27，钻头Ⅱ45的中心线也平行于水平方向，钻头Ⅱ45跟随滑台在水平方向上做直线往复运动并且钻头Ⅱ45的直线往复运动方向平行于钻头Ⅱ45的中心线。倒角部件位于夹持部件的一侧、去毛刺部件位于夹持部件的另一侧。钻头Ⅱ45的中心线还平行于限位凹槽31的延伸方向，钻头Ⅱ45的朝向位于上夹板28的一侧的区域。钻头Ⅱ45基于平移组件Ⅱ43做直线往复运动的直线运动路径可伸入到限位凹槽31内，即在抬升气缸32抬起下夹板29后限位凹槽31位于钻头Ⅱ45的正前方，钻头Ⅱ45直线运动后可以伸入到限位凹槽31内。

初始状态下，钻头Ⅰ24位于最高位置、钻头Ⅰ24位于远离上夹板28的位置，平推气缸Ⅰ26处于收缩状态、铣削刀片27也位于远离上夹板28的位置，平推气缸Ⅱ44处于收缩状态、钻头Ⅱ45也位于远离上夹板28的位置，抬升气缸32处于收缩状态、下夹板29也处于远离上夹板28的位置。在升降组件22带动钻头Ⅰ24下降后，钻头Ⅰ24可穿过上夹板28上的通孔42而凸出在上夹板28的板状部位的一侧区域；平推气缸Ⅰ26的活塞杆伸出后，铣削刀片27也会进入上夹板28的板状部位的一侧区域；平推气缸Ⅱ44的活塞杆伸出后，钻头Ⅱ45也会进入上夹板28的板状部位的另一侧区域；抬升气缸32的活塞杆伸出后，下夹板29的限位凹槽31所占空间会分布在上夹板28的板状部位的下方区域。钻头Ⅰ24的直线运动路径、钻头Ⅱ45的直线运动路径在上夹板28的下方相交，同时，钻头Ⅱ45的直线运动路径还会与下夹板29的直线运动路径在上夹板28的下方相交。

已加工过的但未完全加工的物料的一端已经被铣扁，沿着物料的中心线位置开设有一个槽口，该槽口与物料原有的位于中心线上的插孔连通。使用时，携带有物料的机器人手臂上的插件先围绕插针47的中心线转动九十度，并将物料搬运至上夹板28与钻头Ⅱ45之间的区域及上夹板28的一侧，此时插针47的中心线及插件的中心线与限位凹槽31平行，插针47朝向夹持部件所在位置；接着，插件向夹持部件所在位置运动，物料铣扁的该端的两个平面都位于竖直方向上，又由于物料铣扁的该端的宽度等于限位凹槽31的宽度，所以当已加工过的但未完全加工的物料置于限位凹槽31内时就会与下夹板29建立连接关系。为了使物料与下夹板29更准确的连接，机器人手臂驱动插件，使限位盘46沿着插针47的中心线方向并向下夹板29所在位置推物料。定位放置后，机器人手臂按照原路返回，插针47从物料的插孔中脱离，机器人手臂等待取另外一个经过铣削操作的物料。只要将物料的扁平的该端嵌入到限位凹槽31并在下夹板29上升后就会被上夹板28和下夹板29夹持而限定位置，同时还限定了物料的空间姿态，保证横孔的钻取加工精度。接着钻头Ⅰ24下降，在物料上钻取横孔，该横孔的中心线与物料的中心线垂直且相交，形成的横孔分布在槽口的两侧；钻头Ⅰ24上升恢复到初始状态，然后，铣削刀片27从上夹板28的一侧水平直线运动，只在物料的槽口的一端铣削，铣削刀片27的厚度大于槽口的宽度，铣削是铣削刀片27上的斜面41不断铣削物料，逐渐在物料的槽口处上形成倒角结构。获得倒角后铣削刀片27恢复到初始位置。再接着，钻头Ⅱ45从上夹板28的另一侧水平直线运动，钻头Ⅱ45穿过金属管的插孔伸入到槽口内，高速转动的钻头Ⅱ45去除由于钻头Ⅰ24钻取横孔而在槽口内形成的毛刺、以及由于铣削刀片27切割而在槽口内形成的毛刺。待钻头Ⅱ45反向运动至初始位置、下夹板29下降，由金属管加工形成的套管便可被取走。

Claims (6)

1.一种活检钳部件加工用车床，其特征在于：该活检钳部件加工用车床包括机架(1)、铣削装置、机器人手臂和钻铣装置，所述钻铣装置、机器人手臂和铣削装置的都安装在机架(1)上，所述铣削装置包括物料定位部件、铣削部件，所述物料定位部件包括物料平移组件和夹具(2)，所述夹具(2)安装在物料平移组件上并做直线往复运动，所述物料平移组件安装机架(1)上，所述物料平移组件上设有夹取工位、第一铣削工位、第二铣削工位、第三铣削工位，所述夹取工位、第一铣削工位、第二铣削工位、第三铣削工位在同一直线方向上依次排列，所述夹取工位、第一铣削工位、第二铣削工位、第三铣削工位都位于夹具(2)的直线往复运动的路径上，所述铣削部件包括平移组件和三组铣削组件，三组铣削组件都安装在平移组件上且三组铣削组件在平移组件上同步直线往复运动，所述铣削组件只分布在夹具(2)的直线往复运动的路径的一侧，所述铣削组件包括电机和铣削刀具，所述铣削刀具上设有砂轮(38)，其中一组铣削组件上的砂轮(38)在水平面内转动、另一组铣削组件上的砂轮(38)在另一个水平面内转动、剩余一组铣削组件上的砂轮(38)在竖直面内转动，位于水平面内转动的两个砂轮(38)之间呈相互平行的位置关系且在重力作用的方向上依次排列，所述第一铣削工位位于其中一个在水平面内转动的砂轮(38)的直线往复运动的路径的一端，所述第二铣削工位位于另一个在水平面内转动的砂轮(38)的直线往复运动的路径的一端，所述第三铣削工位位于在竖直面内转动的砂轮(38)的直线往复运动的路径的一端，在竖直面内转动的砂轮(38)的直线往复运动方向平行于竖直面内转动的砂轮(38),所述钻铣装置设有横孔加工部件、倒角部件、去毛刺部件、夹持部件，所述横孔加工部件包括升降组件(22)、钻孔组件，所述钻孔组件安装在升降组件(22)上并在竖直方向上做直线往复运动，所述钻孔组件上设有钻头Ⅰ(24)，所述钻头Ⅰ(24)的中心线平行于竖直方向，所述倒角部件包括平移组件Ⅰ(25)、倒角组件(30)，所述倒角组件(30)安装在平移组件Ⅰ(25)上并在水平方向上做直线往复运动，所述倒角组件(30)上设有在水平面内转动的铣削刀片(27)，所述铣削刀片(27)的边缘设有对称分布的斜面(41)，所述夹持部件包括上夹板(28)、下夹板(29)和抬升气缸(32)，所述上夹板(28)位于下夹板(29)的上方且空间位置固定，所述上夹板(28)设有中心线在竖直方向上延伸的通孔(42)，所述通孔(42)贯穿上夹板(28)，所述通孔(42)的中心线与钻头Ⅰ(24)的中心线重合，所述通孔(42)位于钻头Ⅰ(24)的直线运动路径上，所述下夹板(29)安装在抬升气缸(32)的活塞杆上且在竖直方向上做直线往复运动，所述下夹板(29)上设有笔直的限位凹槽(31)，所述限位凹槽(31)偏离钻头Ⅰ(24)的直线运动路径，所述倒角部件位于夹持部件的一侧、所述去毛刺部件位于夹持部件的另一侧，所述去毛刺部件包括平移组件Ⅱ(43)、去毛刺组件，所述去毛刺组件安装在平移组件Ⅱ(43)上并在水平方向上做直线往复运动，所述去毛刺组件上钻头Ⅱ(45)，所述钻头Ⅱ(45)的中心线平行于水平方向，所述铣削刀片(27)Ⅰ的直线往复运动的方向、钻头Ⅱ(45)直线往复运动的方向都平行于限位凹槽(31)的延伸方向，所述限位凹槽(31)的延伸方向垂直于钻头Ⅰ(24)的中心线，所述钻头Ⅱ(45)的中心线平行于限位凹槽(31)的延伸方向且限位凹槽(31)位于钻头Ⅱ(45)的直线运动路径上，所述钻头Ⅰ(24)的直线运动路径、钻头Ⅱ(45)的直线运动路径在上夹板(28)的下方相交，所述钻头Ⅱ(45)的直线运动路径与下夹板(29)的直线运动路径也在上夹板(28)的下方相交,所述机器人手臂的端部设有插件，所述插件设有限位盘(46)和插针(47)，所述插针(47)与限位盘(46)固定连接，所述插针(47)垂直于限位盘(46)，所述限位盘(46)与机器人手臂的端部连接，所述夹取工位和限位凹槽(31)都位于插件的运动范围内。

2.根据权利要求1所述活检钳部件加工用车床，其特征在于：所述铣削刀具包括连接座(37)、砂轮(38)、紧固座(39),所述连接座(37)包括圆柱状的连接部位(40)、圆盘状的夹持部位(33)，所述连接部位(40)的直径小于夹持部位(33)的直径、所述连接部位(40)的中心线与夹持部位(33)的中心线重合，所述连接部位(40)与电机的输出轴连接，所述紧固座(39)整体为圆盘状结构，所述砂轮(38)的直径大于紧固座(39)的直径、砂轮(38)的直径也大于连接座(37)的夹持部位(33)的直径，所述砂轮(38)通过紧固座(39)安装在连接座(37)上且位于夹持部位(33)与紧固座(39)之间。

3.根据权利要求1所述活检钳部件加工用车床，其特征在于：所述物料定位部件还包括供料组件，所述供料组件包括供料管(3)和载物板(5)，所述载物板(5)上设有载物面(6)和凹槽(7)，所述凹槽(7)的开口部位位于载物面(6)上，所述载物面(6)为弧面，所述供料管(3)的出口朝向载物板(5)，所述载物板(5)位于夹取工位内，所述夹具(2)通过翻转气缸安装在物料平移组件上，所述夹具(2)在翻转气缸上做摆动运动，所述凹槽(7)位于夹具(2)在夹取工位内的摆动运动的路径上。

4.根据权利要求3所述活检钳部件加工用车床，其特征在于：所述供料组件还包括限位气缸(4)，所述限位气缸(4)的活塞杆朝向载物板(5)且与供料管(3)的出口相对。

5.根据权利要求1所述活检钳部件加工用车床，其特征在于：所述限位凹槽(31)的横截面呈矩形。

6.根据权利要求1所述活检钳部件加工用车床，其特征在于：所述上夹板(28)整体呈倒立的L形，所述上夹板(28)的一侧设有扁平的板状部位，所述上夹板(28)、抬升气缸(32)都固定在机架(1)上。

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