CN108080968A - 具有双独立工位的数控加工机床和精雕机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有双独立工位的数控加工机床，包括底座和位于所述底座上方的横梁，其中，所述横梁的相对两侧分别设有第一X轴滑轨和第二X轴滑轨，所述第一X轴滑轨和第二X轴滑轨中分别设置有第一X轴导轨和第二X轴导轨。本发明中第一X轴滑轨和第二X轴滑轨分别设于横梁的两侧，形成相互独立且互不影响行程的两套加工工位，不管是加工同一种生产工序的产品，或是加工不同生产工序的产品，都可以完全无障碍的实现，因此，本发明能够在同一机床上同时加工不同类型的产品，扩大了机床的适用范围，同时也在一定程度上节约了机床购置成本。
Description
技术领域
本发明涉及数控加工领域，具体涉及一种具有双独立工位的数控加工机床和精雕机。
背景技术
目前市场上，为了提高生产效率，精雕机机床采用的是双Z轴联动，单X轴形式，如专利号为2017200597577，名称为《一种高精度自动上下料双头精雕机》的专利，公开了一种精雕机，包括大理石底座和位于大理石底座一端上方的大理石横梁，所述大理石底座上设有相互独立的第一Y轴工作台组件和第二Y轴工作台组件；大理石横梁的一侧设有第一X轴组件和第二X轴组件，所述第一X轴组件和第二X轴组件上分别设有第一Z轴组件和第二Z轴组件，第一Z轴组件和第二Z轴组件的下端均设有用于加工工件的加工刀具。其中，第一Y轴工作台组件和第二Y轴工作台组件均包含相互独立的Y轴导轨、设于Y轴导轨上的滑板和驱动滑板沿Y轴导轨滑动的Y轴驱动电机，所述滑板上设有用于放置工件的取放料架。所述第一X轴组件和第二X轴组件均包括X轴导轨、X轴滑动模块和X轴驱动电机，所述第一X轴组件和第二X轴组件的X轴导轨为同一条共用滑轨，所述X轴导轨位于所述大理石横梁侧部。
由于上述专利中的第一X轴组件和第二X轴组件共用同一条滑轨且位于大理石横梁的同一侧，因此，在加工产品时只能够使用同一种工件的相同加工程序，从而令两组X轴组件和Z轴组件运行方向一致，以免同一X轴滑轨上的两X轴组件和两Z轴组件之间相互产生碰撞，影响加工进度；而不能够在同一加工机床上同时生产两种不同生产工序的产品，因此，上述精雕机机床的结构限制了精雕机机床的使用范围。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种具有双独立工位的数控加工机床，旨在解决现有的精雕机机床只能对同一种工件进行加工的问题。
为解决上述技术问题，本发明提出一种具有双独立工位的数控加工机床，包括底座和位于所述底座上方的横梁，所述横梁的相对两侧分别设有第一X轴滑轨和第二X轴滑轨，所述第一X轴滑轨和第二X轴滑轨中分别设置有第一X轴导轨和第二X轴导轨。
优选地，所述底座上设有平行且相互独立的第一Y轴导轨和第二Y轴导轨，所述横梁设置于所述底座的中间，且跨设在所述第一Y轴导轨和第二Y轴导轨上。
优选地，所述第一Y轴导轨上设有第一Y轴滑板和驱动所述第一Y轴滑板沿第一Y轴导轨滑动的第一Y轴驱动电机；所述第二Y轴导轨上设有第二Y轴滑板和驱动所述第二Y轴滑板沿第二Y轴导轨滑动的第二Y轴驱动电机；
所述具有双独立工位的数控加工机床还包括与所述第一Y轴驱动电机和第二Y轴驱动电机连接的控制器，用于控制第一Y轴驱动电机和第二Y轴驱动电机的输出功率；所述第一Y轴滑板与第二Y轴滑板在工作时分别位于所述横梁的两侧。
优选地，还包括与所述第一Y轴导轨、第二Y轴导轨和加工刀具连接的振动补偿装置，用于根据所述第一Y轴导轨、第二Y轴导轨的振动系数对加工刀具进行振动补偿。
优选地，所述振动补偿装置包括振动传感器，用于采集所述第一Y轴导轨和第二Y轴导轨上工件的振动系数。
优选地，所述振动补偿装置还包括用于根据所述振动传感器检测的振动系数，输出补偿位移参数的处理器。
优选地，所述振动补偿装置还包括与加工刀具连接的矫正气缸，所述矫正气缸还与所述处理器连接，用于根据所述处理器输出的补偿位移参数，调整加工刀具与工件之间的位移差。
本发明还提出一种精雕机，包括具有双独立工位的数控加工机床，包括底座和位于所述底座上方的横梁，所述横梁的相对两侧分别设有第一X轴滑轨和第二X轴滑轨，所述第一X轴滑轨和第二X轴滑轨中分别设置有第一X轴导轨和第二X轴导轨。
本发明中第一X轴滑轨和第二X轴滑轨分别设于横梁的两侧，形成相互独立且互不影响行程的两套加工工位，不管是加工同一种生产工序的产品，或是加工不同生产工序的产品，都可以完全无障碍的实现，因此，本发明能够在同一机床上同时加工不同类型的产品，扩大了机床的适用范围，同时也在一定程度上节约了机床购置成本。
附图说明
图1为本发明具有双独立工位的数控加工机床的立体图；
图2为本发明具有双独立工位的数控加工机床的右视图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 10 | 底座 | 60 | 第二Y轴导轨 |
| 20 | 横梁 | 61 | 第二物料架 |
| 30 | 第一X轴滑板 | 62 | 第二Y轴滑板 |
| 31 | 第一X轴驱动电机 | 63 | 第二Y轴驱动电机 |
| 40 | 第二X轴滑轨 | 70 | 第一Z轴滑板 |
| 41 | 第二X轴导轨 | 71 | 第一Z轴驱动电机 |
| 42 | 第二X轴滑板 | 80 | 第二Z轴滑板 |
| 43 | 第二X轴驱动电机 | 81 | 第二Z轴驱动电机 |
| 50 | 第一Y轴导轨 | 90 | 第一加工主轴 |
| 51 | 第一物料架 | 91 | 第一加工刀头 |
| 52 | 第一Y轴滑板 | 100 | 第二加工主轴 |
| 53 | 第一Y轴驱动电机 | 110 | 第二加工刀头 |
具体实施方式
下面将详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提出一种具有双独立工位的数控加工机床，包括底座10和位于底座10上方的横梁20，横梁20的相对两侧分别设有第一X轴滑轨和第二X轴滑轨40，第一X轴滑轨和第二X轴滑轨40中分别设置有第一X轴导轨和第二X轴导轨41。
本发明实施例中，如图1、图2所示，底座10上设有水平且平行设置的第一Y轴导轨50和第二Y轴导轨60，第一Y轴导轨50和第二Y轴导轨60上分别设有用于固定和输送工件的第一物料架51和第二物料架61。横梁20上的第一X轴导轨和第二X轴导轨41水平设置且相互对称，并且均垂直于第一Y轴导轨50和第二Y轴导轨60。第一X轴导轨上设有第一X轴滑板30和第一X轴驱动电机31(或驱动气缸)，第二X轴导轨41上设有第二X轴滑板42和第二X轴驱动电机43(或驱动气缸)。
第一X轴滑板30上设有竖向的第一Z轴滑轨、设于第一Z轴滑轨内的第一Z轴导轨、第一Z轴滑板70和驱动第一Z轴滑板70沿第一Z轴导轨滑动的第一Z轴驱动电机71(或驱动气缸)。第二X轴滑板42上设有竖向的第二Z轴滑轨、设于第二Z轴滑轨内的第二Z轴导轨、第二Z轴滑板80和驱动第二Z轴滑板80沿第二Z轴导轨滑动的第二Z轴驱动电机81(或驱动气缸)。
其中，如图1、图2所示，第一Z轴滑轨和第二Z轴滑轨分别垂直于第一X轴导轨和第二X轴导轨41。第一Z轴滑板70和第二Z轴滑板80上分别设置有竖向的第一加工主轴90和第二加工主轴100，第一加工主轴90和第二加工主轴100的下端分别安装有第一加工刀头91和第二加工刀头110，上端分别安装有驱动气缸。
第一X轴滑轨、第一X轴导轨、第一X轴滑板30、第一X轴驱动电机31、第一Y轴导轨50、第一物料架51、第一Z轴滑轨、第一Z轴导轨、第一Z轴滑板70、第一Z轴驱动电机71、第一加工主轴90和第一加工刀头91形成一套用于加工工件的第一工位。第二X轴滑轨40、第二X轴导轨41、第二X轴滑板42、第二X轴驱动电机43、第二Y轴导轨60、第二物料架61、第二Z轴滑轨、第二Z轴导轨、第二Z轴滑板80、第二Z轴驱动电机81、第二加工主轴100和第二加工刀头110形成一套用于加工工件的第二工位。
本发明实施例中，由于第一X轴滑轨和第二X轴滑轨40分别设于横梁20的两侧，相对应地，第一X轴滑板30、第一X轴驱动电机31、第一Z轴滑轨、第一Z轴导轨、第一Z轴滑板70、第一Z轴驱动电机71、第一加工主轴90和第一加工刀头91则位于横梁20上的第一X轴滑轨一侧；第二X轴滑板42、第二X轴驱动电机43、第二Z轴滑轨、第二Z轴导轨、第二Z轴滑板80、第二Z轴驱动电机81、第二加工主轴100和第二加工刀头110则位于横梁20的另一侧。即，第一工位与第二工位为完全相互独立的两套加工工位，不管是加工同一种生产工序的产品，或是加工不同生产工序的产品，都可以完全无障碍的实现，因此，本发明具有双独立工位的数控加工机床能够在同一机床上同时加工不同类型的产品，扩大了机床的适用范围，同时也在一定程度上节约了机床购置成本。
在一较佳实施例中，如图1、图2所示，底座10上设有平行且相互独立的第一Y轴导轨50和第二Y轴导轨60，横梁20设置于底座10的中间，且跨设在第一Y轴导轨50和第二Y轴导轨60上。
本发明实施例中，第一Y轴导轨50和第二Y轴导轨60从横梁20的底部穿过，第一物料架51和第二物料架61可在横梁20的两侧穿梭。当第一工位中的A轴部件发生故障时，第一工位中的其余部件可与第二工位中与A轴部件对应的部件组合继续加工。如，第一Y轴导轨50发生故障，则第一工位中的第一X轴滑轨、第一X轴导轨、第一X轴滑板30、第一X轴驱动电机31、第一Z轴滑轨、第一Z轴导轨、第一Z轴滑板70、第一Z轴驱动电机71、第一加工主轴90、第一加工刀头91可与第二Y轴导轨60和第二物料架61再组合形成新的工位，继续进行产品加工，因此可避免在生产过程中，由于某部件发生故障而造成停产，从而减少因此造成的损失。
在一较佳实施例中，如图1、图2所示，底座10下方设有用于支撑的两立柱，两立柱的水平截面均呈L形，两立柱夹角相对的设立于所述底座10的对角。
在一较佳实施例中，如图1、图2所示，第一Y轴导轨50上设有第一Y轴滑板52和驱动第一Y轴滑板52沿第一Y轴导轨50滑动的第一Y轴驱动电机53；第二Y轴导轨60上设有第二Y轴滑板62和驱动第二Y轴滑板62沿第二Y轴导轨60滑动的第二Y轴驱动电机63；
具有双独立工位的数控加工机床还包括与第一Y轴驱动电机53和第二Y轴驱动电机63连接的控制器，用于控制第一Y轴驱动电机53和第二Y轴驱动电机63的输出功率；第一Y轴滑板52与第二Y轴滑板62在工作时分别位于横梁20的两侧。
本发明实施例中，如图1、图2所示，第一Y轴滑板52上设有用于固定工件的第一物料架51和第一定位治具；第二Y轴滑板62上设有第二物料架61和第二定位治具。所述定位治具包括设置在物料架相邻两侧边的两挡板，两挡板上分别设有传感器，两传感器与控制器连接，该控制器可用于调控两挡板位置和夹角。同时，在控制器的控制下，第一Y轴滑板52和第二Y轴滑板62在工作时分别位于横梁20的两侧，即底座10的两端，从而保持加工过程中底座10的平稳，降低因两Y轴滑板位于底座10同一端时底座10的振动幅度，从而减小因振振动产生的加工误差，提高产品加工精度。
在一较佳实施例中，如图1、图2所示，还包括与所述第一Y轴导轨50、第二Y轴导轨60和加工刀具连接的振动补偿装置，用于根据所述第一Y轴导轨50、第二Y轴导轨60的振动系数对加工刀具进行振动补偿。
本发明实施例中，由于机床在加工过程中不可避免的会产生振动，该振动容易影响刀具加工工件的精度，以及易对刀具造成损伤，本实施例采用振动补偿装置采集第一Y轴导轨50、第二Y轴导轨60的振动系数，并根据该振动系数实时调整加工刀具与工件之间的距离，以减小刀具与工件之间的振动，提高工件加工精度。其中，加工刀具指的是第一加工主轴90和第二加工主轴100下端安装的第一加工刀头91和第二加工刀头110。
在一较佳实施例中，如图1、图2所示，所述振动补偿装置包括振动传感器，振动传感器分别设置于第一物料架51和第二物料架61的下端，用于采集所述第一Y轴导轨50和第二Y轴导轨60上工件的振动系数。
在一较佳实施例中，如图1、图2所示，振动补偿装置还包括用于根据振动传感器检测的振动系数，输出补偿位移参数的处理器。处理器与振动传感器通过信号连接获取振动传感器检测的振动系数，所述处理器包括信号放大单元和数字信号处理单元，其中信号放大单元在接收振动系数信号之后对该信号进行放大和滤波处理，数字信号处理单元则根据经放大和滤波处理后的数字信号，计算出相应的补偿位移参数，并将该补偿位移参数输出。
在一较佳实施例中，如图1、图2所示，所述振动补偿装置还包括与加工刀具连接的矫正气缸，所述矫正气缸还与所述处理器连接，用于根据所述处理器输出的补偿位移参数，调整加工刀具与工件之间的位移差。
本发明实施例中，第一加工刀头91和第二加工刀头110上分别连接一个矫正气缸，该矫正气缸的作用是驱动第一加工刀头91和第二加工刀头110的转动和上下位移，以在工件上完成相应的雕刻工序，同时接收处理器发送的补偿位移参数信号，并根据该信号实时调整加工刀具与工件之间的位移差，该加工刀具指的是第一加工刀头91和第二加工刀头110。
本发明还提出一种精雕机，包括具有双独立工位的数控加工机床，包括底座10和位于底座10上方的横梁20，横梁20的相对两侧分别设有第一X轴滑轨和第二X轴滑轨40，第一X轴滑轨和第二X轴滑轨40中分别设置有第一X轴导轨和第二X轴导轨41。
本发明的精雕机包含具有双独立工位的数控加工机床，能够在同一机床上同时加工不同类型的产品，扩大了本精雕机的适用范围，同时也在一定程度上节约了机床购置成本。
需要说明，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求保护的范围之内。
以上所述的仅为本发明的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本发明保护的范围，凡是在与本发明一个整体的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明保护的范围内。
Claims (8)
1.一种具有双独立工位的数控加工机床，包括底座和位于所述底座上方的横梁，其特征在于，
所述横梁的相对两侧分别设有第一X轴滑轨和第二X轴滑轨，所述第一X轴滑轨和第二X轴滑轨中分别设置有第一X轴导轨和第二X轴导轨。
2.如权利要求1所述的具有双独立工位的数控加工机床，其特征在于，所述底座上设有平行且相互独立的第一Y轴导轨和第二Y轴导轨，所述横梁设置于所述底座的中间，且跨设在所述第一Y轴导轨和第二Y轴导轨上。
3.如权利要求2所述的具有双独立工位的数控加工机床，其特征在于，所述第一Y轴导轨上设有第一Y轴滑板和驱动所述第一Y轴滑板沿第一Y轴导轨滑动的第一Y轴驱动电机；所述第二Y轴导轨上设有第二Y轴滑板和驱动所述第二Y轴滑板沿第二Y轴导轨滑动的第二Y轴驱动电机；
所述具有双独立工位的数控加工机床还包括与所述第一Y轴驱动电机和第二Y轴驱动电机连接的控制器，用于控制第一Y轴驱动电机和第二Y轴驱动电机的输出功率；所述第一Y轴滑板与第二Y轴滑板在工作时分别位于所述横梁的两侧。
4.如权利要求3所述的具有双独立工位的数控加工机床，其特征在于，还包括与所述第一Y轴导轨、第二Y轴导轨和加工刀具连接的振动补偿装置，用于根据所述第一Y轴导轨、第二Y轴导轨的振动系数对加工刀具进行振动补偿。
5.如权利要求4所述的具有双独立工位的数控加工机床，其特征在于，所述振动补偿装置包括振动传感器，用于采集所述第一Y轴导轨和第二Y轴导轨上工件的振动系数。
6.如权利要求5所述的具有双独立工位的数控加工机床，其特征在于，所述振动补偿装置还包括用于根据所述振动传感器检测的振动系数，输出补偿位移参数的处理器。
7.如权利要求6所述的具有双独立工位的数控加工机床，其特征在于，所述振动补偿装置还包括与所述加工刀具连接的矫正气缸，所述矫正气缸还与所述处理器连接，用于根据所述处理器输出的补偿位移参数，调整所述加工刀具与工件之间的位移差。
8.一种精雕机，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项所述的具有双独立工位的数控加工机床。
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