CN107363309B - 一种实验台面防水槽自动加工系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实验台面防水槽自动加工系统，包括：工作台，位于工作台上方的第一导轨，滑动安装在第一导轨上的第二导轨，滑动安装在第二导轨上的滑架，与滑架活动连接的活动杆，固定安装在活动杆上的铣槽机构，用于驱动铣槽机构移动的第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构，用于驱动活动杆转动的第四驱动机构，以及第一传感器、第二传感器和控制装置，其中：第一传感器、第二传感器均用于检测刀具与待加工工件的边缘间的间距；控制装置用于获取第一传感器、第二传感器的检测数据并根据获取的检测数据控制第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构以及动力单元动作。本发明结构简单，自动化程度高。
Description
技术领域
本发明涉及实验设备技术领域，尤其涉及一种实验台面防水槽自动加工系统。
背景技术
试验台是实验常用设备，实验台在制作过程中，往往会在其台面的边缘处设置一圈防水槽，以阻挡台面上的水渍流向地面，造成地面污染。由于实验台由方有、有圆，使得防水槽的轨迹也有方、有圆，无法在机器上进行加工，现有的防水槽无法满足上述加工需要，亟待改进。
发明内容
基于上述背景技术存在的技术问题，本发明提出一种实验台面防水槽自动加工系统。
需要说明的是：本发明中所述的X轴、Y轴、Z轴为相互正交的三条方向线。
本发明提出了一种实验台面防水槽自动加工系统，包括：工作台、第一导轨、第二导轨、滑架、活动杆、铣槽机构、第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构以及第一传感器、第二传感器和控制装置，其中：
工作台用于对待加工工件进行支撑；
第一导轨沿X轴方向布置在工作台的上方；
第二导轨沿Y轴方向布置在工作台上方并滑动安装在第一导轨上；
滑架滑动安装在第二导轨上；
活动杆位于工作台的上方，且其一端与滑架活动连接；
铣槽机构位于活动杆远离滑架的一端并固定安装在活动杆上，铣槽机构包括刀具和用于驱动刀具工作的动力单元；
第一驱动机构用于驱动第二导轨在第一导轨上沿X轴方向进行直线往复动作；
第二驱动用于驱动滑架在第二导轨上沿Y轴方向进行直线往复动作；
第三驱动机构用于驱动第一导轨在工作台的上方沿Z轴方向进行直线往复动作；
第四驱动机构固定安装在滑架上，第四驱动机构用于驱动活动杆在工作台上方进行水平方向转动；
第一传感器用于检测铣槽机构中的刀具与待加工工件的边缘在X轴方向上的间距；
第二传感器用于检测铣槽机构中的刀具与待加工工件的边缘在Y轴方向上的间距；
控制装置分别与第一传感器、第二传感器连接用于获取第一传感器、第二传感器的检测数据；
控制装置还分别与第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构以及铣槽机构中的动力单元连接，控制装置根据获取的第一传感器、第二传感器的检测数据控制第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构以及铣槽机构中的动力单元做出相应动作。
优选地，控制装置根据获取的第一传感器、第二传感器的检测数据计算出所述刀具所在的初始坐标，控制装置将获取的初始坐标与预设的目标坐标进行分析计算并根据分析计算的结果规划出刀具抵达目标坐标的初始路径；当初始路径规划完成时，控制装置根据规划的初始路径控制第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构进行相应动作，使其抵达目标坐标；当刀具抵达目标坐标时，控制装置重新获取第一传感器、第二传感器的检测数据，并根据重新获取的检测数据规划出加工路径；当加工路径规划完成时，控制装置控制所述动力单元动作，以带动刀具动作，同时根据规划的加工路径控制第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构进行相应动作，以带动铣槽机构沿加工路径进行行走。
优选地，第一传感器、第二传感器均安装在活动杆上并随活动杆的移动而移动。
优选地，活动杆包括第一杆体、第二杆体，所述第一杆体的一端与滑架活动连接，第二杆体位于第一杆体的一侧并与第一杆体同向延伸，第二杆体与第一杆体滑动连接。
优选地，铣槽机构位于第二杆体远离滑架的一侧并与第二杆体固定。
优选地，还包括用于驱动第二杆体在第一杆体上沿第一杆体的长度方向伸缩的第五驱动机构。
优选地，还包括用于对第一导轨进行支撑的支撑架；支撑架包括位于工作台两侧的第一侧架、第二侧架，所述第一侧架、第二侧架相对布置，第一侧架、第二侧架相互靠近的一侧均设有竖直布置的导向杆；第一导轨的两端分别与第一侧架、第二侧架上的导向杆滑动连接。
本发明中，通过在第一导轨、第二导轨、第三驱动机构与第一驱动机构、第二驱动机构相互配合，可以实现铣槽机构的在X轴、Y轴、Z轴方向的移动，进而使铣槽机构抵达加工工位并使其行走轨迹可以形成一个矩形，实现在矩形实验台的台面上切割出一个与其同轴布置的矩形防水槽；通过活动杆与第四驱动机构相互配合，可以实现铣槽机构的转动，进而使铣槽机构的形状轨迹可以形成一个圆形，实现了在圆形实验台的台面上切割出一个与其同轴布置的圆心防水槽；通过第一导轨、第二导轨、活动杆与第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构相互配合还可以切割出拐角为弧形的矩形防水槽和腰孔状防水槽，以满足对不同形状的防水槽的加工。同时，通过设置第一传感器、第二传感器和控制装置相互配合可以实现对铣槽机构行走轨迹的自动规划，进而实现对第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构和铣槽机构的动作进行自动控制，使其相互配合以实现对防水槽加工的自动化。
附图说明
图1为本发明提出的一种实验台面防水槽自动加工系统的结构示意图；
图2为本发明提出的一种实验台面防水槽自动加工系统中所述第一导轨、第二导轨的装配示意图。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1-2所示，图1为本发明提出的一种实验台面防水槽自动加工系统的结构示意图；图2为本发明提出的一种实验台面防水槽自动加工系统中所述第一导轨、第二导轨的装配示意图。
参照图1-2，本发明实施例提出的一种实验台面防水槽自动加工系统，包括：工作台1、支撑架2、第一导轨3、第二导轨4、滑架5、活动杆6、铣槽机构7、第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构以及第一传感器、第二传感器和控制装置，其中：
工作台1用于对待加工工件进行支撑；支撑架2包括位于工作台1两侧的第一侧架、第二侧架，所述第一侧架、第二侧架相对布置，第一侧架、第二侧架相互靠近的一侧均设有竖直布置的导向杆；第一导轨3沿X轴方向布置在工作台1的上方，且其两端分别与第一侧架、第二侧架上的导向杆滑动连接；第二导轨4沿Y轴方向布置在工作台1上方并滑动安装在第一导轨3上；滑架5滑动安装在第二导轨4上；活动杆6位于工作台1的上方，且其一端与滑架5活动连接；铣槽机构7位于活动杆6远离滑架5的一端并固定安装在活动杆6上，铣槽机构7包括刀具和用于驱动刀具工作的动力单元；第一驱动机构用于驱动第二导轨4在第一导轨3上沿X轴方向进行直线往复动作；第二驱动用于驱动滑架5在第二导轨4上沿Y轴方向进行直线往复动作；第三驱动机构用于驱动第一导轨3在工作台1的上方沿Z轴方向进行直线往复动作；第四驱动机构固定安装在滑架5上，第四驱动机构用于驱动活动杆6在工作台1上方进行水平方向转动。
第一传感器、第二传感器均安装在活动杆6上并随活动杆6的移动而移动，第一传感器用于检测铣槽机构7中的刀具与待加工工件的边缘在X轴方向上的间距，第二传感器用于检测铣槽机构7中的刀具与待加工工件的边缘在Y轴方向上的间距。
控制装置分别与第一传感器、第二传感器连接用于获取第一传感器、第二传感器的检测数据；控制装置还分别与第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构以及铣槽机构7中的动力单元连接，控制装置根据获取的第一传感器、第二传感器的检测数据控制第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构以及铣槽机构7中的动力单元做出相应动作。其具体工作方式是：控制装置根据获取的第一传感器、第二传感器的检测数据计算出所述刀具所在的初始坐标，控制装置将获取的初始坐标与预设的目标坐标进行分析计算并根据分析计算的结果规划出刀具抵达目标坐标的初始路径；当初始路径规划完成时，控制装置根据规划的初始路径控制第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构进行相应动作，使其抵达目标坐标；当刀具抵达目标坐标时，控制装置重新获取第一传感器、第二传感器的检测数据，并根据重新获取的检测数据规划出加工路径；当加工路径规划完成时，控制装置控制所述动力单元动作，以带动刀具动作，同时根据规划的加工路径控制第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构进行相应动作，以带动铣槽机构7沿加工路径进行行走。
本发明通过在第一导轨3、第二导轨4与第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构相互配合，可以实现铣槽机构7的在X轴、Y轴、Z轴方向的移动，进而使铣槽机构7抵达加工工位并使其行走轨迹可以形成一个矩形，实现在矩形实验台的台面上切割出一个与其同轴布置的矩形防水槽；通过活动杆6与第四驱动机构相互配合，可以实现铣槽机构7的转动，进而使铣槽机构7的形状轨迹可以形成一个圆形，实现了在圆形实验台的台面上切割出一个与其同轴布置的圆心防水槽；同时，通过第一导轨3、第二导轨4、活动杆6与第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构相互配合还可以切割出拐角为弧形的矩形防水槽和腰孔状防水槽，以满足对不同形状的防水槽的加工。同时，通过设置第一传感器、第二传感器和控制装置相互配合可以实现对铣槽机构行走轨迹的自动规划，进而实现对第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构和铣槽机构的动作进行自动控制，使其相互配合以实现对防水槽加工的自动化。
此外，本实施例中，活动杆6包括第一杆体61、第二杆体62，所述第一杆体61的一端与滑架5活动连接，第二杆体62位于第一杆体61的一侧并与第一杆体61同向延伸，第二杆体62与第一杆体61滑动连接。所述铣槽机构7位于第二杆体62远离滑架5的一侧并与第二杆体62固定。所述第二杆体62连接有第五驱动机构，第五驱动机构用于驱动第二杆体62在第一杆体61上沿第一杆体61的长度方向伸缩动作。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种实验台面防水槽自动加工系统，其特征在于，包括：工作台（1）、第一导轨（3）、第二导轨（4）、滑架（5）、活动杆（6）、铣槽机构（7）、第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构以及第一传感器、第二传感器和控制装置，其中：
工作台（1）用于对待加工工件进行支撑；
第一导轨（3）沿X轴方向布置在工作台（1）的上方；
第二导轨（4）沿Y轴方向布置在工作台（1）上方并滑动安装在第一导轨（3）上；
滑架（5）滑动安装在第二导轨（4）上；
活动杆（6）位于工作台（1）的上方，且其一端与滑架（5）活动连接；
铣槽机构（7）位于活动杆（6）远离滑架（5）的一端并固定安装在活动杆（6）上，铣槽机构（7）包括刀具和用于驱动刀具工作的动力单元；
第一驱动机构用于驱动第二导轨（4）在第一导轨（3）上沿X轴方向进行直线往复动作；
第二驱动机构用于驱动滑架（5）在第二导轨（4）上沿Y轴方向进行直线往复动作；
第三驱动机构用于驱动第一导轨（3）在工作台（1）的上方沿Z轴方向进行直线往复动作；
第四驱动机构固定安装在滑架（5）上，第四驱动机构用于驱动活动杆（6）在工作台（1）上方进行水平方向转动；
第一传感器用于检测铣槽机构（7）中的刀具与待加工工件的边缘在X轴方向上的间距；
第二传感器用于检测铣槽机构（7）中的刀具与待加工工件的边缘在Y轴方向上的间距；
控制装置分别与第一传感器、第二传感器连接用于获取第一传感器、第二传感器的检测数据；
控制装置还分别与第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构以及铣槽机构（7）中的动力单元连接，控制装置根据获取的第一传感器、第二传感器的检测数据控制第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构以及铣槽机构（7）中的动力单元做出相应动作；
控制装置根据获取的第一传感器、第二传感器的检测数据计算出所述刀具所在的初始坐标，控制装置将获取的初始坐标与预设的目标坐标进行分析计算并根据分析计算的结果规划出刀具抵达目标坐标的初始路径；当初始路径规划完成时，控制装置根据规划的初始路径控制第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构进行相应动作，使其抵达目标坐标；当刀具抵达目标坐标时，控制装置重新获取第一传感器、第二传感器的检测数据，并根据重新获取的检测数据规划出加工路径；当加工路径规划完成时，控制装置控制所述动力单元动作，以带动刀具动作，同时根据规划的加工路径控制第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构进行相应动作，以带动铣槽机构（7）沿加工路径进行行走。
2.根据权利要求1所述的实验台面防水槽自动加工系统，其特征在于，第一传感器、第二传感器均安装在活动杆（6）上并随活动杆（6）的移动而移动。
3.根据权利要求1所述的实验台面防水槽自动加工系统，其特征在于，活动杆（6）包括第一杆体（61）、第二杆体（62），所述第一杆体（61）的一端与滑架（5）活动连接，第二杆体（62）位于第一杆体（61）的一侧并与第一杆体（61）同向延伸，第二杆体（62）与第一杆体（61）滑动连接。
4.根据权利要求3所述的实验台面防水槽自动加工系统，其特征在于，铣槽机构（7）位于第二杆体（62）远离滑架（5）的一侧并与第二杆体（62）固定。
5.根据权利要求4所述的实验台面防水槽自动加工系统，其特征在于，还包括用于驱动第二杆体（62）在第一杆体（61）上沿第一杆体（61）的长度方向伸缩的第五驱动机构。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的实验台面防水槽自动加工系统，其特征在于，还包括用于对第一导轨（3）进行支撑的支撑架（2）；支撑架（2）包括位于工作台（1）两侧的第一侧架、第二侧架，所述第一侧架、第二侧架相对布置，第一侧架、第二侧架相互靠近的一侧均设有竖直布置的导向杆；第一导轨（3）的两端分别与第一侧架、第二侧架上的导向杆滑动连接。
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