CN101030336A - 一种教学用组合机床及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种教学用组合机床及其控制方法，该教学用组合机床包括多个工作模块，所述多个工作模块依相同旋转角度沿一旋转平台外侧分布设置，并设置有一控制系统，用于控制所述旋转平台的依次转/停；所述旋转平台包括有平台支架和转盘平台，在所述转盘平台上对应每一工作模块设置有多个夹持结构，用于由所述控制系统控制夹持一待加工部件，以便对应工作模块进行加工工作；所述转盘平台由一电机驱动相对于所述平台支架旋转。本发明教学用组合机床及其控制方法由于采用了旋转平台调整配合待加工部件的结构和控制过程，可以通过控制系统的编程控制，实现对各种工种的不同加工过程和时间的演示操作，方便了演示，且其结构简单，成本低。

Description

一种教学用组合机床及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种教学用的组合机床，尤其涉及的是该组合机床及其控制方法。

背景技术

现有技术中，组合机床和组合机床自动线是专用、高效的自动化技术装备，为大批量机械产品实现高效、高质量与经济性生产的关键设备，广泛用于汽车、拖拉机、内燃机等许多生产领域。

但是在教学领域，由于教育成本的限制，不可能将一个大型工业用组合机床用于教学用，例如不能采用象工业用的那样动力输出能力和资金投入。为给高校师生搭建进行自动化技术装备的教学、试验、实践的平台，根据高校教学的实际需要，就应该对工业生产领域的组合机床和组合机床自动线进行简化与改进，以设计用于教学的全自动回转工作台式多工位组合机床，用于师生对各种不同机床工作模块的教学和研究。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种教学用组合机床及其控制方法，实现结构简单、动力驱动力较小的教学用的多工种组合机床。

本发明的技术方案如下：

一种教学用组合机床，其包括多个工作模块，其特征在于，所述多个工作模块依相同旋转角度沿一旋转平台外侧分布设置，并设置有一控制系统，用于控制所述旋转平台的依次转/停；所述旋转平台包括有平台支架和转盘平台，在所述转盘平台上对应每一工作模块设置有相应的夹持结构，用于由所述控制系统控制夹持一待加工部件，以便对应工作模块进行加工工作；所述转盘平台由一电机驱动相对于所述平台支架旋转。

所述的教学用组合机床，其中，还包括一生产流水线用于传输待加工部件，以及在该生产流水线上设置有一受控制的夹持臂，处于一工作模块的位置，所述控制系统用于控制所述夹持臂将待加工部件上/下所述生产流水线。

所述的教学用组合机床，其中，所述平台支架与所述转盘平台之间还设置有回转轴，并通过同轴设置的集电环用于将电力输入所述转盘平台，以及同轴设置的旋转式气管接头用于将控制气压输入所述转盘平台。

所述的教学用组合机床，其中，所述平台支架与所述转盘平台之间还设置有定位结构，其包括设置在所述转盘平台底面的定位孔和设置在所述平台支架上向上可伸出设置的定位销，用于由所述控制系统的控制将待加工部件旋转定位到对应的工作模块位置。

所述的教学用组合机床，其中，所述平台支架与所述转盘平台之间还设置有定位结构，其包括设置在所述转盘平台边缘的定位缺口和设置在所述平台支架上向内可伸出设置的定位销，用于由所述控制系统的控制将待加工部件旋转定位到对应的工作模块位置。

所述的教学用组合机床，其中，所述工作模块包括单坐标数控滑台和双坐标数控滑台。

所述的教学用组合机床，其中，所述夹持结构包括有一压杆，由气压驱动，通过所述控制系统控制设置在所述转盘平台中的电磁阀实现控制。

所述的教学用组合机床，其中，所述工作模块包括钻、扩、铰、镗、攻丝、倒角及铣端面的功能单元。

所述的教学用组合机床，其中，所述工作模块包括5个，对应所述夹持结构设置为6个。

一种教学用组合机床的控制方法，其包括以下步骤：

A、在一转盘平台外侧依相同旋转角度分布设置多个工作模块，并在所述转盘平台上对应工作模块设置相应的用于夹持待加工部件的夹持结构；

B、控制转盘平台的旋转，由一定位结构将所述转盘平台上的一夹持结构对准生产流水线，并由一夹持臂将待加工部件搬移到所述夹持结构上夹持固定；

C、控制所述转盘平台的旋转及由所述定位结构定位，使待加工部件依次对准各工作模块；

D、在所述转盘平台旋转对准所述生产流水线时，由所述夹持臂将待加工部件搬移到所述生产流水线上。

本发明所提供的一种教学用组合机床及其控制方法，由于采用了旋转平台调整配合待加工部件的结构和控制过程，可以通过控制系统的编程控制，实现对各种工种的不同加工过程和时间的演示操作，方便了演示，且其结构简单，成本低，适合于教学演示。

附图说明

图1为本发明的旋转平台结构的示意图；

图2为本发明教学用组合机床的转盘平台的结构示意图；

图3为本发明的教学用组合机床的结构示意图；

图4为本发明的教学用组合机床的旋转平台底侧示意图。

具体实施方式

以下对本发明的较佳实施例加以详细说明。

本发明的教学用组合机床，如图1和图3所示的，其包括多个工作模块110，根据教学要求的不同，可设置为实现金属、非金属类工件的钻、扩、铰、镗、攻丝、倒角、铣(车)端面等不同的加工工序，为适合加工高度的要求不同，可以将各工作模块安放在侧柜111上，如图3所示。

所述多个工作模块110依相同旋转角度沿一旋转平台120的外侧均匀分布设置，如图3所示，并设置有一控制系统(图中未示出)，该控制系统可以是单片机或通用计算机，通过旋转平台的平台支架121与转盘平台122之间的转接结构将控制信号传递到转盘平台的驱动电机上和设置在转盘平台上的各夹持结构123上，并可以分别控制各工作模块110进行加工配合，同时用于控制所述旋转平台120的依次转/停。

所述旋转平台120包括有平台支架121和转盘平台122，如图1和图4所示，在所述转盘平台122上对应每一工作模块设置有多个夹持结构123，用于由所述控制系统控制夹持一待加工部件，以便使对应工作模块110顺次进行加工工作；所述转盘平台122由一电机124驱动相对于所述平台支架旋转，该电机124可固定在所述平台支架121上，通过链轮或皮带轮125等传动结构，将驱动力传输到回转轴上，从而可以驱动转盘平台122的转动。

本发明教学用组合机床由于要适应教学用的特点，不可能采用类似工业组合机床的高成本制作，需要采用简单的架构，低成本的制作，而且还要能演示各种工作模式，因此采用上述旋转平台的设置可以充分利用旋转动力的简单高效，无需耗费高成本和高电力，就实现了一种供师生演示和研究的机床设备。

本发明的该教学用组合机床上的工作模块可以采用单坐标加工模块或双坐标加工模块，如图3所示的，在工作模块的设置上可以设置安置生产流水线的空位112，该生产流水线可用于传输待加工部件，以及在该生产流水线上可设置有一受控制的夹持臂，由所述控制系统用于控制所述夹持臂将待加工部件上/下所述生产流水线。这样本发明就可以设置工作模块为5个，对应的夹持结构设置为6个，其中一个空位用于与生产流水线的适配进行上下待加工部件，并且为方便演示，可以设置工作模块的工作部件为可更换刀具的结构，可以根据需要进行不同工序的设计演示。

本发明所述平台支架121与所述转盘平台122之间还设置有回转轴，并通过同轴设置的集电环126用于将电力和控制信号输入所述转盘平台，以及同轴设置的旋转式气管接头可将控制气压输入所述转盘平台122。在所述转盘平台122上设置的多个夹持结构123由这些气电信号控制，如图2所示，所述夹持结构包括有一压杆310，由气压驱动，通过所述控制系统控制设置在所述转盘平台中的电磁阀320实现控制，可控制该压杆310的松开或夹紧的时机。

本发明教学用组合机床由于需要旋转平台将待加工部件200，如图2所示，对准对应的工作模块的工作部，如钻头，因此，需要准确定位。本发明中可采用的所述平台支架与所述转盘平台之间定位结构，其一种设置是在所述转盘平台122的底面设置定位孔127，并在所述平台支架121上设置对应的可向上伸出设置的定位销128，通过定位销和定位孔的定位适配，就可以由所述控制系统控制将待加工部件旋转定位到对应的工作模块位置。

定位结构的设置方式是多种的，还可以设置在所述转盘平台122的边缘，设置为定位缺口，并对应在所述平台支架121上可向内伸出的设置定位销(图中未示出)，从而可以与定位缺口进行适配定位，用于由所述控制系统的控制将待加工部件旋转定位到对应的工作模块位置。

因此，上述各具体结构仅为示例，本领域技术人员在本发明的技术构思下可有其他的改变或变形，但都应属于本发明的专利保护范围。

本发明教学用组合机床，需要通过一控制系统的控制实现操作，其控制方法包括：在一转盘平台外侧依相同旋转角度分布设置多个工作模块，并在所述转盘平台上对应工作模块设置相应的用于夹持待加工部件的夹持结构；然后通过控制系统控制转盘平台122的旋转，由定位结构将所述转盘平台上的一夹持结构对准生产流水线，并由一夹持臂将待加工部件搬移到所述夹持结构上夹持固定，此为上的过程；所述控制系统控制所述转盘平台122旋转并由所述定位结构定位，使待加工部件依次按程序编制需要对准相应的工作模块，例如可以进行钻、铣、铰、攻丝等加工工序，每移到下一个工作模块位置，即有一个新的待加工部件上到夹持结构中被夹持固定；经过加工程序，在所述转盘平台旋转对准所述生产流水线时，由所述夹持臂将加工完毕的部件搬移到所述生产流水线上，完成当前加工流程，此为下的过程；同时将新的待加工部件上到夹持结构中。如此循环可以进行生产流水线的自动加工演示。

须注意的是，本发明的控制系统流程可以有任意的变化，可以根据实际需要进行过程编制，例如不同工种的工作时间不同，可以进行综合，并可调整使待加工部件经过多轮旋转后完成下线。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1、一种教学用组合机床，其包括多个工作模块，其特征在于，所述多个工作模块依相同旋转角度沿一旋转平台外侧分布设置，并设置有一控制系统，用于控制所述旋转平台的依次转/停；所述旋转平台包括有平台支架和转盘平台，在所述转盘平台上对应每一工作模块设置有相应的夹持结构，用于由所述控制系统控制夹持一待加工部件，以便对应工作模块进行加工工作；所述转盘平台由一电机驱动相对于所述平台支架旋转。

2、根据权利要求1所述的教学用组合机床，其特征在于，还包括一生产流水线用于传输待加工部件，以及在该生产流水线上设置有一受控制的夹持臂，处于一工作模块的位置，所述控制系统用于控制所述夹持臂将待加工部件上/下所述生产流水线。

3、根据权利要求1所述的教学用组合机床，其特征在于，所述平台支架与所述转盘平台之间还设置有回转轴，并通过同轴设置的集电环用于将电力输入所述转盘平台，以及同轴设置的旋转式气管接头用于将控制气压输入所述转盘平台。

4、根据权利要求1所述的教学用组合机床，其特征在于，所述平台支架与所述转盘平台之间还设置有定位结构，其包括设置在所述转盘平台底面的定位孔和设置在所述平台支架上向上可伸出设置的定位销，用于由所述控制系统的控制将待加工部件旋转定位到对应的工作模块位置。

5、根据权利要求1所述的教学用组合机床，其特征在于，所述平台支架与所述转盘平台之间还设置有定位结构，其包括设置在所述转盘平台边缘的定位缺口和设置在所述平台支架上向内可伸出设置的定位销，用于由所述控制系统的控制将待加工部件旋转定位到对应的工作模块位置。

6、根据权利要求1所述的教学用组合机床，其特征在于，所述工作模块包括单坐标数控滑台和双坐标数控滑台。

7、根据权利要求1所述的教学用组合机床，其特征在于，所述夹持结构包括有一压杆，由气压驱动，通过所述控制系统控制设置在所述转盘平台上的电磁阀实现控制。

8、根据权利要求1所述的教学用组合机床，其特征在于，所述工作模块包括钻、扩、铰、镗、攻丝、倒角及铣端面的功能单元。

9、根据权利要求1至8任一所述的教学用组合机床，其特征在于，所述工作模块包括5个，对应所述夹持结构设置为6个。

10、一种教学用组合机床的控制方法，其包括以下步骤：

A、在一转盘平台外侧依相同旋转角度分布设置多个工作模块，并在所述转盘平台上对应工作模块设置多个用于夹持待加工部件的夹持结构；

B、控制转盘平台的旋转，由一定位结构将所述转盘平台上的一夹持结构对准生产流水线，并由一夹持臂将待加工部件搬移到所述夹持结构上夹持固定；

C、控制所述转盘平台的旋转及由所述定位结构定位，使待加工部件依次对准各工作模块；

D、在所述转盘平台旋转对准所述生产流水线时，由所述夹持臂将待加工部件搬移到所述生产流水线上。

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