CN102554690A - 异型结构件用全自动加工机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异型结构件用全自动加工机床，包括机床本体、刀架、刀具、紧固机构、伺服驱动装置和控制系统，控制系统包括控制刀具对被加工件进行加工的控制器、工作参数检测单元、存储器、参数设置单元和显示器，还包括带动刀架移动同时对刀具的加工位置进行调整的移位调整机构、带动紧固机构旋转同时对刀具在被加工件上的加工位置进行相应调整的旋转调整机构、六个位移检测单元、旋转方向检测单元和旋转角度检测单元和数据处理器。本发明结构简单、设计合理、安装布设方便、使用操作简便且智能化程度高、使用效果好，能有效解决异型结构件加工时所存在的加工难度大、加工过程复杂、报废产品较多、加工托架控制困难等多种实际问题。

Description

异型结构件用全自动加工机床

技术领域

本发明涉及一种数控机床，尤其是涉及一种异型结构件用全自动加工机床。

背景技术

随着机加工行业的不断发展，出现了越来越多的异型结构产品，其中较多的一类加工件为弧形结构件。实际加工过程中，例如对弧形加工件进行焊接、钻孔、铣孔或铆接时，一般均需要在加工点的法线方向(即法向)上进行加工。比如进行钻铆加工时，必须保证铆接点的法线与钻轴或铆轴的轴线相平行或重合，一般进行控制时是确保铆接点的法线与水平面相垂直，并且铆接点法线的垂直度直接影响到产品的质量，对产品的后期加工、成品质量、加工工期等均会造成不同程度地不良影响。

实际加工过程中，由于弧形结构件等异型结构产品的结构比较特殊，因而加工时很难找到一个加工基准面，并且对上述异型结构产品的夹持固定极为不便，加工过程中易出现移位、松动等现象，若不能及时发现移位、松动等现象或不进行及时调整的话，则对加工精度会产生较大影响，尤其对加工精度要求较高、结构比较复杂的加工件来说，可能造成被加工件报废，因而浪费了大量的人力物力，造成严重的资源浪费。综上，需对现有自动钻铆机床的结构及控制系统进行相应改进和调整，以满足异型结构产品的实际加工需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种异型结构件用全自动加工机床，其结构简单、设计合理、安装布设方便、使用操作简便且智能化程度高、使用效果好，能有效解决异型结构件加工时所存在的加工难度大、加工过程复杂、报废产品较多、加工托架控制困难等多种实际问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种异型结构件用全自动加工机床，包括机床本体、安装在所述机床本体上的刀架、安装在所述刀架上的刀具、安装在所述机床本体上且对被加工件进行固定的紧固机构、对所述刀架和刀具进行驱动的伺服驱动装置以及布设在所述机床本体上的控制系统，所述控制系统包括按照预先设计的加工方案控制所述刀具对被加工件进行加工的控制器、对伺服驱动装置的相关工作参数进行实时检测的工作参数检测单元以及分别与控制器相接的存储器、参数设置单元和显示器，所述工作参数检测单元、存储器、参数设置单元和显示器均与控制器相接，所述伺服驱动装置由控制器进行控制且其与控制器相接，所述机床本体上设置有供所述刀架来回移动的移动导轨，所述伺服驱动装置通过传动机构与所述刀架和刀具进行传动连接，其特征在于：还包括带动所述刀架向四周侧移动且带动所述刀架移动的同时对所述刀具的加工位置进行相应调整的移位调整机构、带动所述紧固机构进行360°旋转且所述紧固机构旋转的同时对所述刀具在被加工件上的加工位置进行相应调整的旋转调整机构、六个分别对移位调整机构在前后、左右与上下六个方向上的移动位移进行实时检测的位移检测单元、分别对旋转调整机构的旋转方向和旋转角度进行实时检测的旋转方向检测单元和旋转角度检测单元以及对移位调整机构和旋转调整机构进行控制的数据处理器，六个所述位移检测单元、旋转方向检测单元和旋转角度检测单元均与数据处理器相接，所述移位调整机构和旋转调整机构均由数据处理器进行控制且二者均与数据处理器相接，所述刀架通过移位调整机构安装在所述机床本体上，所述紧固机构通过旋转调整机构安装在所述机床本体上；所述数据处理器与控制器相接。

上述异型结构件用全自动加工机床，其特征是：还包括分别与数据处理器和控制器相接的上位监控机。

上述异型结构件用全自动加工机床，其特征是：所述数据处理器为ARM微处理器。

上述异型结构件用全自动加工机床，其特征是：所述数据处理器内部集成有将控制器所发送的被加工件加工控制曲线对应转化为对移位调整机构和/或旋转调整机构进行控制的控制曲线的控制方案调整模块。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、体积小且电路设计合理，投入成本低，安装布设简便。

2、电路简单且接线方便，安装及布设方便。

3、使用操作简单、智能化程度高且显示效果直观，由于数据处理器内部集成有将控制器所发送的被加工件加工控制曲线对应转化为对移位调整机构和/或旋转调整机构进行控制的控制曲线的控制方案调整模块，则通过控制方案调整模块，数据处理器获得对移位调整机构和/或旋转调整机构进行控制的控制曲线，并按照转化后的控制曲线对移位调整机构和/或旋转调整机构进行控制，实现在不改变被异型结构件与紧固机构之间相对位置的前提下对异型加工件进行加工的目的。实际使用时，只需将刀架通过移位调整机构安装在机床本体上，且将紧固机构通过旋转调整机构安装在机床本体上即可。

4、使用操作方式灵活，实现方便。

5、实用价值高，适用范围广且推广应用前景广泛。

综上所述，本发明结构简单、设计合理、安装布设方便、使用操作简便且智能化程度高、使用效果好，能有效解决异型结构件加工时所存在的加工难度大、加工过程复杂、报废产品较多、加工托架控制困难等多种实际问题。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电路原理框图。

附图标记说明：

1-移位调整机构；    2-伺服驱动装置；    3-控制系统；

3-1-控制器；        3-2-工作参数检测单  3-3-存储器；

                    元；

3-4-参数设置单元；  3-5-显示器；        4-旋转调整机构；

5-位移检测单元；    6-旋转方向检测单元；7-旋转角度检测单元；

8-数据处理器；      9-上位监控机；      10-控制方案调整模块。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括机床本体、安装在所述机床本体上的刀架、安装在所述刀架上的刀具、安装在所述机床本体上且对被加工件进行固定的紧固机构、对所述刀架和刀具进行驱动的伺服驱动装置2以及布设在所述机床本体上的控制系统3，所述控制系统3包括按照预先设计的加工方案控制所述刀具对被加工件进行加工的控制器3-1、对伺服驱动装置2的相关工作参数进行实时检测的工作参数检测单元3-2以及分别与控制器3-1相接的存储器3-3、参数设置单元3-4和显示器3-5，所述工作参数检测单元3-2、存储器3-3、参数设置单元3-4和显示器3-5均与控制器3-1相接，所述伺服驱动装置2由控制器3-1进行控制且其与控制器3-1相接，所述机床本体上设置有供所述刀架来回移动的移动导轨，所述伺服驱动装置2通过传动机构与所述刀架和刀具进行传动连接。同时，本发明还包括带动所述刀架向四周侧移动且带动所述刀架移动的同时对所述刀具的加工位置进行相应调整的移位调整机构1、带动所述紧固机构进行360°旋转且所述紧固机构旋转的同时对所述刀具在被加工件上的加工位置进行相应调整的旋转调整机构4、六个分别对移位调整机构1在前后、左右与上下六个方向上的移动位移进行实时检测的位移检测单元5、分别对旋转调整机构4的旋转方向和旋转角度进行实时检测的旋转方向检测单元6和旋转角度检测单元7以及对移位调整机构1和旋转调整机构4进行控制的数据处理器8，六个所述位移检测单元5、旋转方向检测单元6和旋转角度检测单元7均与数据处理器8相接，所述移位调整机构1和旋转调整机构4均由数据处理器8进行控制且二者均与数据处理器8相接，所述刀架通过移位调整机构1安装在所述机床本体上，所述紧固机构通过旋转调整机构4安装在所述机床本体上。所述数据处理器8与控制器3-1相接。

同时，为实现远程监控，本发明还包括分别与数据处理器8和控制器3-1相接的上位监控机9。本实施例中，所述数据处理器8为ARM微处理器。所述数据处理器8内部集成有将控制器3-1所发送的被加工件加工控制曲线对应转化为对移位调整机构1和/或旋转调整机构4进行控制的控制曲线的控制方案调整模块10。

实际使用过程中，由于数据处理器8内部集成有将控制器3-1所发送的被加工件加工控制曲线对应转化为对移位调整机构1和/或旋转调整机构4进行控制的控制曲线的控制方案调整模块10，则通过控制方案调整模块10，数据处理器8获得对移位调整机构1和/或旋转调整机构4进行控制的控制曲线，并按照转化后的控制曲线对移位调整机构1和/或旋转调整机构4进行控制，实现在不改变被异型结构件与紧固机构之间相对位置的前提下对异型加工件进行加工的目的。实际使用时，只需将刀架通过移位调整机构1安装在机床本体上，且将紧固机构通过旋转调整机构4安装在机床本体上即可。同时，为实现精确控制，本发明还设置有六个分别对移位调整机构1在前后、左右与上下六个方向上的移动位移进行实时检测的位移检测单元5、分别对旋转调整机构4的旋转方向和旋转角度进行实时检测的旋转方向检测单元6和旋转角度检测单元7，上述检测单元将实时所检测信息同步上传至数据处理器8。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种异型结构件用全自动加工机床，包括机床本体、安装在所述机床本体上的刀架、安装在所述刀架上的刀具、安装在所述机床本体上且对被加工件进行固定的紧固机构、对所述刀架和刀具进行驱动的伺服驱动装置(2)以及布设在所述机床本体上的控制系统(3)，所述控制系统(3)包括按照预先设计的加工方案控制所述刀具对被加工件进行加工的控制器(3-1)、对伺服驱动装置(2)的相关工作参数进行实时检测的工作参数检测单元(3-2)以及分别与控制器(3-1)相接的存储器(3-3)、参数设置单元(3-4)和显示器(3-5)，所述工作参数检测单元(3-2)、存储器(3-3)、参数设置单元(3-4)和显示器(3-5)均与控制器(3-1)相接，所述伺服驱动装置(2)由控制器(3-1)进行控制且其与控制器(3-1)相接，所述机床本体上设置有供所述刀架来回移动的移动导轨，所述伺服驱动装置(2)通过传动机构与所述刀架和刀具进行传动连接，其特征在于：还包括带动所述刀架向四周侧移动且带动所述刀架移动的同时对所述刀具的加工位置进行相应调整的移位调整机构(1)、带动所述紧固机构进行360°旋转且所述紧固机构旋转的同时对所述刀具在被加工件上的加工位置进行相应调整的旋转调整机构(4)、六个分别对移位调整机构(1)在前后、左右与上下六个方向上的移动位移进行实时检测的位移检测单元(5)、分别对旋转调整机构(4)的旋转方向和旋转角度进行实时检测的旋转方向检测单元(6)和旋转角度检测单元(7)以及对移位调整机构(1)和旋转调整机构(4)进行控制的数据处理器(8)，六个所述位移检测单元(5)、旋转方向检测单元(6)和旋转角度检测单元(7)均与数据处理器(8)相接，所述移位调整机构(1)和旋转调整机构(4)均由数据处理器(8)进行控制且二者均与数据处理器(8)相接，所述刀架通过移位调整机构(1)安装在所述机床本体上，所述紧固机构通过旋转调整机构(4)安装在所述机床本体上；所述数据处理器(8)与控制器(3-1)相接。

2.按照权利要求1所述的异型结构件用全自动加工机床，其特征在于：还包括分别与数据处理器(8)和控制器(3-1)相接的上位监控机(9)。

3.按照权利要求1或2所述的异型结构件用全自动加工机床，其特征在于：所述数据处理器(8)为ARM微处理器。

4.按照权利要求1或2所述的异型结构件用全自动加工机床，其特征在于：所述数据处理器(8)内部集成有将控制器(3-1)所发送的被加工件加工控制曲线对应转化为对移位调整机构(1)和/或旋转调整机构(4)进行控制的控制曲线的控制方案调整模块(10)。

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