CN106042081B - 多工位数控鞋楦粗坯一体机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了多工位数控鞋楦粗坯一体机，包括加工机架、Z轴移动座架、外轮廓加工部、燕尾槽加工部、数控模块和多个楦坯转座；Z轴移动座架与楦坯转座相邻并沿Z轴方向移动，外轮廓加工部、燕尾槽加工部分分别设于Z轴移动座架的上、下两端部；轮廓铣刀在轮廓铣刀移动座架带动下沿X轴进退；燕尾槽加工部包括燕尾槽铣刀、燕尾槽铣刀移摆座架；燕尾槽铣刀沿X轴方向或Y轴进退，还在燕尾槽铣刀移摆座架处的摆动轴B轴丝杆带动下在垂直方向上摆动；工作时楦坯转座上的楦坯绕C轴旋转，外轮廓加工部对多个楦坯转座上的鞋楦楦坯外轮廓加工，当外轮廓完成后，燕尾槽铣刀在鞋楦楦坯上加工出燕尾槽；本发明能优质高效地进行鞋楦楦坯加工。

Description

多工位数控鞋楦粗坯一体机
技术领域
本发明涉及机械领域，尤其是多工位数控鞋楦粗坯一体机。
背景技术
目前高档鞋楦加工采用五轴数控刻楦机进行。五轴数控刻楦机加工采用夹持鞋楦同口部位，直接加工出包括楦头和楦跟的鞋楦外形轮廓，无需像三轴数控刻楦中需手工操作切去楦头和楦跟的夹持部分，加工精度等级高。但由于楦坯尺码跨度大、坯件粗加工量大，因此，精加工前需进行粗加工，切除大部分轮廓余量，同时在鞋楦同口部位加工出精加工夹持用燕尾槽，现有楦坯轮廓和燕尾槽铣削采用两道工序进行，首先采用三轴数控刻楦机铣削楦坯外形，再在专用同口铣床上铣削燕尾槽。由于鞋楦结构缺少精确的定位面，导致两道工序间重复定位误差大，废品率高，同时采用两道工序加工，加工路线和辅助时间长，效率低。本发明旨在于发明一种实现楦坯轮廓铣削和燕尾槽加工的多工位数控鞋楦粗坯一体机，该设备能为五轴数控刻楦机优质高效提供楦坯。
发明内容
本发明提出多工位数控鞋楦粗坯一体机，能优质高效地进行鞋楦楦坯加工。
本发明采用以下技术方案。
多工位数控鞋楦粗坯一体机，所述粗坯一体机包括加工机架、Z轴移动座架、外轮廓加工部、燕尾槽加工部、数控模块和多个楦坯转座，所述数控模块连接至Z轴移动座架、外轮廓加工部、燕尾槽加工部、楦坯转座进行控制。
所述多个楦坯转座成一直线设置并固定于加工机架，楦坯转座的排列方向为Y轴方向，楦坯转座所在水平面内与Y轴方向垂直的方向为X轴方向，与楦坯转座所在平面垂直的方向为Z轴方向；所述鞋楦楦坯垂直夹持于楦坯转座上，楦柸的楦头和楦尾夹持点的连线为C轴；所述楦坯转座处设有转坯电机。
所述Z轴移动座架与楦坯转座相邻并沿Z轴方向移动，所述外轮廓加工部、燕尾槽加工部分分别设于Z轴移动座架的上、下两端部；外轮廓加工部包括轮廓铣刀和轮廓铣刀移动座架，所述轮廓铣刀在轮廓铣刀移动座架带动下沿X轴方向进退；所述燕尾槽加工部包括燕尾槽铣刀、燕尾槽铣刀移摆座架；所述燕尾槽铣刀固定于燕尾槽铣刀移摆座架上，所述燕尾槽铣刀在燕尾槽铣刀移摆座架带动下沿X轴方向或Y轴方向进退，燕尾槽铣刀还在燕尾槽铣刀移摆座架处的摆动轴B轴丝杆带动下在垂直方向上摆动；当一体机工作时，转坯电机驱动楦坯转座上的楦坯绕C轴旋转，所述Z轴移动座架驱动外轮廓加工部和燕尾槽加工部在Z轴方向移动，外轮廓加工部以轮廓铣刀对多个楦坯转座上的鞋楦楦坯外轮廓进行加工，当外轮廓加工完成后，燕尾槽加工部以燕尾槽铣刀在多个楦坯转座上的鞋楦楦坯上加工出燕尾槽。
所述楦坯转座包括楦头夹持顶尖、楦尾夹持座和夹持液压缸，楦尾夹持座与夹持液压缸相连并由夹持液压缸提供夹持力，所述楦头夹持顶尖和楦尾夹持座沿垂直方向设置，鞋楦楦坯被夹持于楦头夹持顶尖和楦尾夹持座之间，楦坯楦头与楦头夹持顶尖相接。
所述加工机架下部设有容屑槽和排屑管，鞋楦加工过程的废料经容屑槽和排屑管排出。
所述燕尾槽铣刀移摆座架以燕尾槽铣刀导轨与Z轴移动座架相连；Z轴移动座架设有Y轴丝杆驱动燕尾槽铣刀移摆座架在Y轴方向运动，Z轴移动座架设有分别与燕尾槽铣刀移摆座架连接的U轴丝杆和摆动轴B轴丝杆，所述U轴丝杆上设有U轴滑块与燕尾槽铣刀移摆座架铰接，U轴丝杆驱动燕尾槽铣刀移摆座架在X轴方向运动，摆动轴B轴丝杆驱动燕尾槽铣刀移摆座架绕U轴滑块摆动。
所述转坯电机设于加工机架底端。
轮廓铣刀移动座架由轮廓铣刀导轨和X轴丝杆与Z轴移动座架相连，X轴丝杆驱动轮廓铣刀移动座架沿X轴方向进退。
所述Z轴移动座架由Z轴直线导轨和Z轴丝杆联接于加工机架上，所述Z轴丝杆由设于加工机架顶端或底端的Z轴电机驱动。
所述Y轴丝杆位于U轴丝杆下方，所述摆动轴B轴丝杆位于Y轴丝杆下方。
所述U轴丝杆由U轴电机驱动，所述U轴电机设于燕尾槽铣刀移摆座架后部；所述Y轴丝杆由Y轴电机驱动，所述Y轴电机位于燕尾槽铣刀移摆座架后下部；所述摆动轴B轴丝杆由B轴电机驱动，所述B轴电机位于燕尾槽铣刀移摆座架下部。
当燕尾槽铣刀在多个楦坯转座上的鞋楦楦坯上加工燕尾槽时，U轴丝杆、Z轴丝杆、Y轴丝杆、摆动轴B轴丝杆和楦坯转座在数控模块控制下联动以控制燕尾槽铣刀的铣削动作。
本发明中，所述Z轴移动座架与楦坯转座相邻并沿Z轴方向移动，所述外轮廓加工部、燕尾槽加工部分分别设于Z轴移动座架的上、下两端部；当一体机工作时，转坯电机驱动楦坯转座上的楦坯绕C轴旋转，所述Z轴移动座架驱动外轮廓加工部和燕尾槽加工部在Z轴方向移动，外轮廓加工部以轮廓铣刀对多个楦坯转座上的鞋楦楦坯外轮廓进行加工，当外轮廓加工完成后，燕尾槽加工部以燕尾槽铣刀在多个楦坯转座上的鞋楦楦坯上加工出燕尾槽；该设计使得鞋楦的外轮廓和燕尾槽能在一次定位夹持中完成，无需重复定位，提升了工序的加工精度，降低了废品率。
本发明中，所述楦坯转座包括楦头夹持顶尖、楦尾夹持座和夹持液压缸，楦尾夹持座与夹持液压缸相连并由夹持液压缸提供夹持力，所述楦头夹持顶尖和楦尾夹持座沿垂直方向设置，鞋楦楦坯被夹持于楦头夹持顶尖和楦尾夹持座之间，楦坯楦头与楦头夹持顶尖相接；该设计中，鞋楦重量大、面积大的楦尾端固定于下方的楦尾夹持座处，被夹持液压缸夹紧形成面接触，而重量轻、面积小的楦头位于顶尖处，形成点接触，由于夹持液压缸对各楦尾夹持座提供的顶托夹持力是统一的，这使得各鞋楦楦坯在楦尾转座上能有一致的定位面，能进一步提高加工精度。
本发明中，所述粗坯一体机包括加工机架、Z轴移动座架、外轮廓加工部、燕尾槽加工部、数控模块和多个楦坯转座，该设计使得本设备能同时以相同的定位精度加工多个鞋楦，提升了加工效率，也使得同一加工批次的鞋楦精度能一致。
本发明中，所述燕尾槽铣刀移摆座架以燕尾槽铣刀导轨与Z轴移动座架相连；Z轴移动座架设有Y轴丝杆驱动燕尾槽铣刀移摆座架在Y轴方向运动，Z轴移动座架设有分别与燕尾槽铣刀移摆座架连接的U轴丝杆和摆动轴B轴丝杆，所述U轴丝杆上设有U轴滑块与燕尾槽铣刀移摆座架铰接，U轴丝杆驱动燕尾槽铣刀移摆座架在X轴方向运动，摆动轴B轴丝杆驱动燕尾槽铣刀移摆座架绕U轴滑块摆动；当燕尾槽铣刀在多个楦坯转座上的鞋楦楦坯上加工燕尾槽时，U轴丝杆、Z轴丝杆、Y轴丝杆、摆动轴B轴丝杆和楦坯转座在数控模块控制下联动以控制燕尾槽铣刀的铣削动作；该设计使得燕尾槽能在楦坯上加工出复杂的铣削轨迹，让本机能进行复杂的燕尾槽结构加工。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：
附图1是本发明的示意图；
附图2是本发明的另一示意图；
附图3是本发明的侧视图；
附图4是本发明的传动原理简图；
图中：1-加工机架；2-楦头夹持顶尖；3-夹持液压缸；4-鞋楦楦坯；5-楦尾夹持座；6-楦坯转座；7-Z轴移动座架；8-Z轴丝杆；9-轮廓铣刀移动座架；10-X轴丝杆；12-燕尾槽铣刀移摆座架；13-U轴丝杆；14-燕尾槽铣刀；15-Y轴丝杆；16-摆动轴B轴丝杆；17-容屑槽；18-排屑管；19-转坯电机；20-Z轴电机；21-X轴电机；22-U轴电机；23-Y轴电机；24-B轴电机；25-U轴滑块；26-燕尾槽；27-楦头；28-楦尾；29-轮廓铣刀。
具体实施方式
如图1、2、3、4所示，多工位数控鞋楦粗坯一体机，所述粗坯一体机包括加工机架1、Z轴移动座架7、外轮廓加工部、燕尾槽加工部、数控模块和多个楦坯转座6，所述数控模块连接至Z轴移动座架、外轮廓加工部、燕尾槽加工部、楦坯转座6进行控制。
所述多个楦坯转座6成一直线设置并固定于加工机架1，楦坯转座的排列方向为Y轴方向，楦坯转座所在水平面内与Y轴方向垂直的方向为X轴方向，与楦坯转座所在平面垂直的方向为Z轴方向；所述鞋楦楦坯4垂直夹持于楦坯转座6上，楦柸的楦头27和楦尾28夹持点的连线为C轴；所述楦坯转座6处设有转坯电机19。
所述Z轴移动座架7与楦坯转座6相邻并沿Z轴方向移动，所述外轮廓加工部、燕尾槽加工部分分别设于Z轴移动座架7的上、下两端部；外轮廓加工部包括轮廓铣刀29和轮廓铣刀移动座架9，所述轮廓铣刀29在轮廓铣刀移动座架9带动下沿X轴方向进退；所述燕尾槽加工部包括燕尾槽铣刀14、燕尾槽铣刀移摆座架12；所述燕尾槽铣刀14固定于燕尾槽铣刀移摆座架12上，所述燕尾槽铣刀14在燕尾槽铣刀移摆座架12带动下沿X轴方向或Y轴方向进退，燕尾槽铣刀14还在燕尾槽铣刀移摆座架12处的摆动轴B轴丝杆带动下在垂直方向上摆动；当一体机工作时，转坯电机驱动楦坯转座6上的楦坯4绕C轴旋转，所述Z轴移动座架7驱动外轮廓加工部和燕尾槽加工部在Z轴方向移动，外轮廓加工部以轮廓铣刀29对多个楦坯转座上的鞋楦楦坯外轮廓进行加工，当外轮廓加工完成后，燕尾槽加工部以燕尾槽铣刀14在多个楦坯转座6上的鞋楦楦坯4上加工出燕尾槽。
所述楦坯转座包括楦头夹持顶尖2、楦尾夹持座5和夹持液压缸3，楦尾夹持座5与夹持液压缸3相连并由夹持液压缸3提供夹持力，所述楦头夹持顶尖2和楦尾夹持座5沿垂直方向设置，鞋楦楦坯4被夹持于楦头夹持顶尖2和楦尾夹持座5之间，楦坯楦头27与楦头夹持顶尖2相接。
所述加工机架下部设有容屑槽17和排屑管18，鞋楦加工过程的废料经容屑槽17和排屑管18排出。
所述燕尾槽铣刀移摆座架12以燕尾槽铣刀导轨与Z轴移动座架7相连；Z轴移动座架7设有Y轴丝杆15驱动燕尾槽铣刀移摆座架12在Y轴方向运动，Z轴移动座架设有分别与燕尾槽铣刀移摆座架12连接的U轴丝杆13和摆动轴B轴丝杆16，所述U轴丝杆上设有U轴滑块25与燕尾槽铣刀移摆座架12铰接，U轴丝杆13驱动燕尾槽铣刀移摆座架12在X轴方向运动，摆动轴B轴丝杆16驱动燕尾槽铣刀移摆座架12绕U轴滑块25摆动。
所述转坯电机19设于加工机架1底端。
轮廓铣刀移动座架9由轮廓铣刀导轨和X轴丝杆10与Z轴移动座架7相连，X轴丝杆10驱动轮廓铣刀移动座架9沿X轴方向进退。
所述Z轴移动座架7由Z轴直线导轨和Z轴丝杆8联接于加工机架1上，所述Z轴丝杆8由设于加工机架顶端或底端的Z轴电机20驱动。
所述Y轴丝杆15位于U轴丝杆13下方，所述摆动轴B轴丝杆16位于Y轴丝杆15下方。
所述U轴丝杆13由U轴电机22驱动，所述U轴电机22设于燕尾槽铣刀移摆座架12后部；所述Y轴丝杆15由Y轴电机23驱动，所述Y轴电机23位于燕尾槽铣刀移摆座架12后下部；所述摆动轴B轴丝杆16由B轴电机24驱动，所述B轴电机24位于燕尾槽铣刀移摆座架12下部。
当燕尾槽铣刀在多个楦坯转座上的鞋楦楦坯上加工燕尾槽26时，U轴丝杆、Z轴丝杆、Y轴丝杆、摆动轴B轴丝杆和楦坯转座在数控模块控制下联动以控制燕尾槽铣刀14的铣削动作。
实施例：
操作者在机架上的多个楦坯转座上分别装夹鞋楦楦坯，并使鞋楦楦坯在水平面的朝向一致并固定牢靠，启动本机，转坯电机驱动楦坯转座6上的楦坯4绕C轴旋转，所述Z轴移动座架7驱动外轮廓加工部和燕尾槽加工部在Z轴方向移动，外轮廓加工部以轮廓铣刀29对多个楦坯转座上的鞋楦楦坯外轮廓进行加工，当外轮廓加工完成后，轮廓铣刀29退刀离开鞋楦楦坯的旋转范围；燕尾槽加工部的燕尾槽铣刀进刀，燕尾槽加工部以燕尾槽铣刀14在多个楦坯转座6上的鞋楦楦坯4上加工出燕尾槽。

Claims (10)

1.多工位数控鞋楦粗坯一体机，其特征在于：所述粗坯一体机包括加工机架、Z轴移动座架、外轮廓加工部、燕尾槽加工部、数控模块和多个楦坯转座，所述数控模块连接至Z轴移动座架、外轮廓加工部、燕尾槽加工部、楦坯转座进行控制；
所述多个楦坯转座成一直线设置并固定于加工机架，楦坯转座的排列方向为Y轴方向，楦坯转座所在水平面内与Y轴方向垂直的方向为X轴方向，与楦坯转座所在平面垂直的方向为Z轴方向；所述鞋楦粗坯垂直夹持于楦坯转座上，鞋楦粗柸的楦头和楦尾夹持点的连线为C轴；所述楦坯转座处设有转坯电机；
所述Z轴移动座架与楦坯转座相邻并沿Z轴方向移动，所述外轮廓加工部、燕尾槽加工部分别设于Z轴移动座架的上、下两端部；外轮廓加工部包括轮廓铣刀和轮廓铣刀移动座架，所述轮廓铣刀在轮廓铣刀移动座架带动下沿X轴方向进退；所述燕尾槽加工部包括燕尾槽铣刀、燕尾槽铣刀移摆座架；所述燕尾槽铣刀固定于燕尾槽铣刀移摆座架上，所述燕尾槽铣刀在燕尾槽铣刀移摆座架带动下沿X轴方向或Y轴方向进退，燕尾槽铣刀还在燕尾槽铣刀移摆座架处的摆动轴B轴丝杆带动下在垂直方向上摆动；当一体机工作时，转坯电机驱动楦坯转座上的楦坯绕C轴旋转，所述Z轴移动座架驱动外轮廓加工部和燕尾槽加工部在Z轴方向移动，外轮廓加工部以轮廓铣刀对多个楦坯转座上的鞋楦楦坯外轮廓进行加工，当外轮廓加工完成后，燕尾槽加工部以燕尾槽铣刀在多个楦坯转座上的鞋楦楦坯上加工出燕尾槽。
2.根据权利要求1所述的多工位数控鞋楦粗坯一体机，其特征在于：所述楦坯转座包括楦头夹持顶尖、楦尾夹持座和夹持液压缸，楦尾夹持座与夹持液压缸相连并由夹持液压缸提供夹持力，所述楦头夹持顶尖和楦尾夹持座沿垂直方向设置，鞋楦楦坯被夹持于楦头夹持顶尖和楦尾夹持座之间，楦坯楦头与楦头夹持顶尖相接。
3.根据权利要求1所述的多工位数控鞋楦粗坯一体机，其特征在于：所述加工机架下部设有容屑槽和排屑管，鞋楦加工过程的废料经容屑槽和排屑管排出。
4.根据权利要求1所述的多工位数控鞋楦粗坯一体机，其特征在于：所述燕尾槽铣刀移摆座架以燕尾槽铣刀导轨与Z轴移动座架相连；Z轴移动座架设有Y轴丝杆驱动燕尾槽铣刀移摆座架在Y轴方向运动，Z轴移动座架设有分别与燕尾槽铣刀移摆座架连接的U轴丝杆和摆动轴B轴丝杆，所述U轴丝杆上设有与燕尾槽铣刀移摆座架铰接的U轴滑块，U轴丝杆驱动燕尾槽铣刀移摆座架在X轴方向运动，摆动轴B轴丝杆驱动燕尾槽铣刀移摆座架绕U轴滑块摆动。
5.根据权利要求4所述的多工位数控鞋楦粗坯一体机，其特征在于：所述转坯电机设于加工机架底端。
6.根据权利要求4所述的多工位数控鞋楦粗坯一体机，其特征在于：轮廓铣刀移动座架由轮廓铣刀导轨和X轴丝杆与Z轴移动座架相连，X轴丝杆驱动轮廓铣刀移动座架沿X轴方向进退。
7.根据权利要求4所述的多工位数控鞋楦粗坯一体机，其特征在于：所述Z轴移动座架由Z轴直线导轨和Z轴丝杆联接于加工机架上，所述Z轴丝杆由设于加工机架顶端或底端的Z轴电机驱动。
8.根据权利要求4所述的多工位数控鞋楦粗坯一体机，其特征在于：所述Y轴丝杆位于U轴丝杆下方，所述摆动轴B轴丝杆位于Y轴丝杆下方。
9.根据权利要求4所述的多工位数控鞋楦粗坯一体机，其特征在于：所述U轴丝杆由U轴电机驱动，所述U轴电机设于燕尾槽铣刀移摆座架后部；所述Y轴丝杆由Y轴电机驱动，所述Y轴电机位于燕尾槽铣刀移摆座架后下部；所述摆动轴B轴丝杆由B轴电机驱动，所述B轴电机位于燕尾槽铣刀移摆座架下部。
10.根据权利要求9所述的多工位数控鞋楦粗坯一体机，其特征在于：当燕尾槽铣刀在多个楦坯转座上的鞋楦楦坯上加工燕尾槽时，U轴丝杆、Z轴丝杆、Y轴丝杆、摆动轴B轴丝杆和楦坯转座在数控模块控制下联动以控制燕尾槽铣刀的铣削动作。
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