CN110893556A - 一种多功能铣床及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铣床技术领域，公开了一种多功能铣床，包括底座和固定在底座上的铣刀组件以及固定在底座上的用于夹紧工件的治具模块，铣刀组件包括第一铣刀模块和第二铣刀模块，治具模块设置在第一铣刀模块和第二铣刀模块的镗钻进给路径上，当成型模块与机械臂组连接时，由机械臂组从多个方位将成型模块与工件抵紧，在实现对工件稳定固定的同时，成型模块在受到挤压的同时产生不可逆的形变，能够获取工件与成型模块接触面的模型，由与成型模外形一致的吸紧模块将成型模块替换，与机械臂组可拆卸固定，可启动机械臂组使吸紧模块与工件抵紧，方便吸紧模块启动后吸引工件，从而可增加工件固定的稳定程度，可在工件多样化的情况下起到良好的固定效果。

Description

一种多功能铣床及其控制方法
技术领域
本发明涉及铣床技术领域，更具体地说，它涉及一种多功能铣床及其控制方法。
背景技术
铣床是机械制造行业必不可少的通用设备，也是机床行业中仅次于车床产量的高产品种机床，由铣刀对工件多种表面进行加工。通常铣刀以旋转运动为主运动，工件和铣刀的移动为进给运动。它可以加工平面、沟槽，也可以加工各种曲面、齿轮等。
现有的铣床有多功能式、也有卧式和立式等形式，主要用于加工中小型工件，应用范围广。通常做法是将工件夹持固定在铣床治具上，由治具对工件进行多角度的支撑固定，在由铣刀进给工作，对工件进行加工。
工件包括依次一体成型固定连接的第一圆盘部、第二圆盘部以及固定连接在第二圆盘部远离第一圆盘部一端的第一圆筒。
然而，在对工件的一面加工完之后，还需要将工件取下，重新固定在治具上由铣刀对其另一面进行加工，费时费力，影响加工效率。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种多功能铣床及其控制方法，其具有加工效率高的优点。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种多功能铣床，包括底座和固定在所述底座上的铣刀组件以及固定在所述底座上的用于夹紧工件的治具模块，所述铣刀组件包括分别设置在所述底座两端的第一铣刀模块和第二铣刀模块，所述治具模块设置在所述第一铣刀模块和所述第二铣刀模块的镗钻进给路径上；
所述治具模块包括滑动设置在所述底座上的支撑组件、固定在所述支撑组件上的机械臂组和吸紧模块以及成型模块；
所述成型模块与所述机械臂组可拆卸固定，所述机械臂组驱动所述成型模块与所述工件抵紧的同时，所述成型模块与所述工件接触的部位形变且与所述工件的外表面抵紧；
所述吸紧模块替换所述成型模块后与所述机械臂组可拆卸固定，且所述吸紧模块与所述成型模块形变后的外型相同，所述成型模块形变后不可逆，所述机械臂组驱动所述吸紧模块与所述工件抵紧后，所述吸紧模块吸紧所述工件。
通过上述技术方案，当成型模块与机械臂组可拆卸连接时，由机械臂组从多个方位将成型模块与工件抵紧，在实现对工件稳定固定的同时，成型模块在受到挤压的同时产生不可逆的形变，从而能够获取工件与成型模块接触面的模型，再由与成型模外形一致的吸紧模块将成型模块替换，与机械臂组可拆卸固定，可启动机械臂组使吸紧模块与工件抵紧，从而方便吸紧模块启动后吸引工件，从而可增加工件固定的稳定程度，可在工件多样化的情况下起到良好的固定效果。
本发明进一步设置为：所述支撑组件包括固定在所述底座一端的推进气缸和滑动设置在所述底座上的支撑块，所述支撑块与所述推进气缸传动连接；
所述机械臂组包括多组机械臂，每组机械臂均包括依次传动连接的伸缩气缸、旋转电机和夹紧气缸以及安装部；
所述伸缩气缸固定在所述支撑块上，所述旋转电机与所述伸缩气缸的活塞杆固定连接，所述夹紧气缸与所述旋转电机的输出轴固定连接，所述安装部固定连接在所述夹紧气缸的输出轴上；
所述成型模块包括依次固定的成型插接部、成型安装座以及成型形变部，所述成型形变部远离所述成型插接部的一端开设有第一空槽；
所述吸紧模块包括依次固定的吸紧插接部、吸紧安装座以及吸紧部，所述吸紧部远离所述吸紧插接部的一端开设有第二空槽，所述吸紧安装座内固定有与所述第二空槽连通的吸气组件；
所述安装部上开设有安装插槽，所述成型插接部和所述吸紧插接部分别与所述安装插槽匹配。
通过上述技术方案，伸缩气缸、旋转电机以及夹紧气缸可以分别调节安装部的位置，从而方便与工件的接触点的选择，有利于提升工件固定的稳定程度。
本发明进一步设置为：所述成型插接部和所述吸紧插接部的相同位置上均固定连接有限位条，所述安装插槽侧壁开设有与所述限位条匹配的限位槽。
通过上述技术方案，可以保证成型模块和吸紧模块分别与安装部进行固定时，保持相对位置一致。
本发明进一步设置为：所述限位条靠近所述限位槽的一端开设有卡位槽，所述卡位槽的槽底固定连接有弹性件；
所述弹性件远离所述卡位槽的槽底的有一端固定连接有卡位件，所述卡位件远离所述弹性件的一端设置有引导斜面，所述卡位槽上开设有与所述卡位件匹配的卡接槽。
通过上述技术方案，使成型插接部和吸紧插接部可以快捷方便的安装在安装部上。
本发明进一步设置为：所述安装部呈圆柱体型，其外周面套设有引力环，所述引力环上一体成型固定连接有磁力件，所述弹性件配置为金属弹簧，所述磁力件与所述金属弹簧相互吸引。
通过上述技术方案，可旋转引力环，调节磁力件与金属弹簧的相对位置，从而实现对金属弹簧自身弹力的调节，当磁力件与金属弹簧距离最近时且使金属弹簧处于被压缩的趋势下时，则可以很容易的将成型插接部或者吸紧插接部拆下；当磁力件与金属弹簧距离最远时且使金属弹簧处于被拉伸的趋势下时，可以增大金属弹簧将卡位件顶入卡位槽的压力，使成型插接部或者吸紧插接部不易取出。
本发明进一步设置为：所述吸气组件包括开设在所述第二空槽底部的吸气孔和固定在所述吸紧部内的驱动电机以及与所述驱动电机传动连接的吸气活塞，所述吸气活塞滑移设置在所述吸气孔内，所述吸紧安装座上开设有与所述吸气孔连通的排气孔。
通过上述技术方案，启动驱动电机可驱动吸气活塞在吸气孔内滑移，在将吸气孔内气体从排气孔排出的同时，减少吸气活塞与第二空槽之间空间的气压，从而使吸紧模块与工件之间实现吸紧。
一种铣床控制方法，包括以下步骤：
S1：由机械臂组将所述工件固定设置在铣刀组件的进给路径上，同时通过成型模块获取其与所述工件接触面的形状；
S2：用所述吸紧模块分别对应替换所述成型模块并与所述机械臂组可拆卸连接；
S3：启动所述机械臂组将所述吸紧模块与所述工件抵紧；
S4：启动吸紧模块，使所述吸紧模块与所述工件吸紧。
通过上述技术方案，可有效提治具模块对工件的固定效果，使吸紧模块能够与工件更加紧密的贴合，从而提升吸紧的稳固程度，同时又能够满足对不同工件的有效固定，无需频繁更换治具模块对工件进行固定，提升工作效率，降低成本。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
当成型模块与机械臂组可拆卸连接时，由机械臂组从多个方位将成型模块与工件抵紧，在实现对工件稳定固定的同时，成型模块在受到挤压的同时产生不可逆的形变，从而能够获取工件与成型模块接触面的模型，再由与成型模外形一致的吸紧模块将成型模块替换，与机械臂组可拆卸固定，可启动机械臂组使吸紧模块与工件抵紧，从而方便吸紧模块启动后吸引工件，从而可增加工件固定的稳定程度，可在工件多样化的情况下起到良好的固定效果。
附图说明
图1为本发明关于铣床控制方法的工艺流程图；
图2为本发明关于多功能铣床的的整体结构示意图；
图3为本发明展示成型模块的部分剖视图；
图4为本发明展示吸紧模块的部分剖视图。
附图标记：1、底座；2、铣刀组件；21、第一铣刀模块；22、第二铣刀模块；3、治具模块；31、支撑组件；311、推进气缸；312、支撑块；32、机械臂组；321、伸缩气缸；322、旋转电机；323、夹紧气缸；324、安装部；325、安装插槽；326、限位槽；327、引力环；328、磁力件；33、吸紧模块；331、吸紧插接部；332、吸紧安装座；3321、排气孔；333、吸紧部；334、第二空槽；335、吸气孔；336、驱动电机；337、吸气活塞；34、成型模块；341、成型插接部；342、成型安装座；343、成型形变部；344、第一空槽；4、吸气组件；5、限位条；51、卡位槽；52、弹性件；53、卡位件；54、引导斜面；55、卡接槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
一种多功能铣床，包括底座和固定在底座上的铣刀组件以及固定在底座上的用于夹紧工件的治具模块。铣刀组件包括分别设置在底座两端的第一铣刀模块和第二铣刀模块，治具模块设置在第一铣刀模块和第二铣刀模块的镗钻进给路径上，且第一铣刀模块和第二铣刀模块各自的进给路线相对设置。治具模块包括滑动设置在底座上的支撑组件、固定在支撑组件上的机械臂组和吸紧模块以及成型模块；
成型模块与机械臂组可拆卸固定，机械臂组驱动成型模块与工件抵紧的同时，成型模块与工件接触的部位形变且与工件的外表面抵紧；
吸紧模块替换成型模块后与机械臂组可拆卸固定，且吸紧模块与成型模块形变后的外型相同，成型模块形变后不可逆，机械臂组驱动吸紧模块与工件抵紧后，吸紧模块吸紧工件。
当成型模块与机械臂组可拆卸连接时，由机械臂组从多个方位将成型模块与工件抵紧，在实现对工件稳定固定的同时，成型模块在受到挤压的同时产生不可逆的形变，从而能够获取工件与成型模块接触面的模型，再由与成型模外形一致的吸紧模块将成型模块替换，与机械臂组可拆卸固定，可启动机械臂组使吸紧模块与工件抵紧，从而方便吸紧模块启动后吸引工件，从而可增加工件固定的稳定程度，可在工件多样化的情况下起到良好的固定效果。
支撑组件包括固定在底座一端的推进气缸和可在底座上沿滑轨的支撑块，支撑块与推进气缸的活塞杆固定连接。
机械臂组包括多组机械臂，每组机械臂均包括依次传动连接的伸缩气缸、旋转电机和夹紧气缸以及安装部；
伸缩气缸固定在支撑块上，旋转电机与伸缩气缸的活塞杆固定连接，夹紧气缸与旋转电机的输出轴固定连接，安装部固定连接在夹紧气缸的输出轴上；
成型模块包括依次固定的成型插接部、成型安装座以及成型形变部，成型形变部远离成型插接部的一端开设有第一空槽；
吸紧模块包括依次固定的吸紧插接部、吸紧安装座以及吸紧部，吸紧部远离吸紧插接部的一端开设有第二空槽，吸紧安装座内固定有与第二空槽连通的吸气组件；
安装部上开设有安装插槽，成型插接部和吸紧插接部分别与安装插槽匹配。
通过上述技术方案，伸缩气缸、旋转电机以及夹紧气缸可以分别调节安装部的位置，从而方便与工件的接触点的选择，有利于提升工件固定的稳定程度。
本发明进一步设置为：成型插接部和吸紧插接部的相同位置上均固定连接有限位条，安装插槽侧壁开设有与限位条匹配的限位槽。
通过上述技术方案，可以保证成型模块和吸紧模块分别与安装部进行固定时，保持相对位置一致。
本发明进一步设置为：限位条靠近限位槽的一端开设有卡位槽，卡位槽的槽底固定连接有弹性件；
弹性件远离卡位槽的槽底的有一端固定连接有卡位件，卡位件远离弹性件的一端设置有引导斜面，卡位槽上开设有与卡位件匹配的卡接槽。
通过上述技术方案，使成型插接部和吸紧插接部可以快捷方便的安装在安装部上。
本发明进一步设置为：安装部呈圆柱体型，其外周面套设有引力环，引力环上一体成型固定连接有磁力件，弹性件配置为金属弹簧，磁力件与金属弹簧相互吸引。
通过上述技术方案，可旋转引力环，调节磁力件与金属弹簧的相对位置，从而实现对金属弹簧自身弹力的调节，当磁力件与金属弹簧距离最近时且使金属弹簧处于被压缩的趋势下时，则可以很容易的将成型插接部或者吸紧插接部拆下；当磁力件与金属弹簧距离最远时且使金属弹簧处于被拉伸的趋势下时，可以增大金属弹簧将卡位件顶入卡位槽的压力，使成型插接部或者吸紧插接部不易取出。
本发明进一步设置为：吸气组件包括开设在第二空槽底部的吸气孔和固定在吸紧部内的驱动电机以及与驱动电机传动连接的吸气活塞，吸气活塞滑移设置在吸气孔内，吸紧安装座上开设有与吸气孔连通的排气孔。
通过上述技术方案，启动驱动电机可驱动吸气活塞在吸气孔内滑移，在将吸气孔内气体从排气孔排出的同时，减少吸气活塞与第二空槽之间空间的气压，从而使吸紧模块与工件之间实现吸紧。
一种铣床控制方法，包括以下步骤：
S1：由机械臂组将工件固定设置在铣刀组件的进给路径上，同时通过成型模块获取其与工件接触面的形状；
S2：用吸紧模块分别对应替换成型模块并与机械臂组可拆卸连接；
S3：启动机械臂组将吸紧模块与工件抵紧；
S4：启动吸紧模块，使吸紧模块与工件吸紧。
通过上述技术方案，可有效提治具模块对工件的固定效果，使吸紧模块能够与工件更加紧密的贴合，从而提升吸紧的稳固程度，同时又能够满足对不同工件的有效固定，无需频繁更换治具模块对工件进行固定，提升工作效率，降低成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种多功能铣床，包括底座和固定在所述底座上的铣刀组件以及固定在所述底座上的用于夹紧工件的治具模块，其特征在于，所述铣刀组件包括分别设置在所述底座两端的第一铣刀模块和第二铣刀模块，所述治具模块设置在所述第一铣刀模块和所述第二铣刀模块的镗钻进给路径上；
所述治具模块包括滑动设置在所述底座上的支撑组件、固定在所述支撑组件上的机械臂组和吸紧模块以及成型模块；
所述成型模块与所述机械臂组可拆卸固定，所述机械臂组驱动所述成型模块与所述工件抵紧的同时，所述成型模块与所述工件接触的部位形变且与所述工件的外表面抵紧；
所述吸紧模块替换所述成型模块后与所述机械臂组可拆卸固定，且所述吸紧模块与所述成型模块形变后的外型相同，所述成型模块形变后不可逆，所述机械臂组驱动所述吸紧模块与所述工件抵紧后，所述吸紧模块吸紧所述工件。
2.根据权利要求1所述的多功能铣床，其特征在于，所述支撑组件包括固定在所述底座一端的推进气缸和滑动设置在所述底座上的支撑块，所述支撑块与所述推进气缸传动连接；
所述机械臂组包括多组机械臂，每组机械臂均包括依次传动连接的伸缩气缸、旋转电机和夹紧气缸以及安装部；
所述伸缩气缸固定在所述支撑块上，所述旋转电机与所述伸缩气缸的活塞杆固定连接，所述夹紧气缸与所述旋转电机的输出轴固定连接，所述安装部固定连接在所述夹紧气缸的输出轴上；
所述成型模块包括依次固定的成型插接部、成型安装座以及成型形变部，所述成型形变部远离所述成型插接部的一端开设有第一空槽；
所述吸紧模块包括依次固定的吸紧插接部、吸紧安装座以及吸紧部，所述吸紧部远离所述吸紧插接部的一端开设有第二空槽，所述吸紧安装座内固定有与所述第二空槽连通的吸气组件；
所述安装部上开设有安装插槽，所述成型插接部和所述吸紧插接部分别与所述安装插槽匹配。
3.根据权利要求2所述的多功能铣床，其特征在于，所述成型插接部和所述吸紧插接部的相同位置上均固定连接有限位条，所述安装插槽侧壁开设有与所述限位条匹配的限位槽。
4.根据权利要求3所述的多功能铣床，其特征在于，所述限位条靠近所述限位槽的一端开设有卡位槽，所述卡位槽的槽底固定连接有弹性件；
所述弹性件远离所述卡位槽的槽底的有一端固定连接有卡位件，所述卡位件远离所述弹性件的一端设置有引导斜面，所述卡位槽上开设有与所述卡位件匹配的卡接槽。
5.根据权利要求4所述的多功能铣床，其特征在于，所述安装部呈圆柱体型，其外周面套设有引力环，所述引力环上一体成型固定连接有磁力件，所述弹性件配置为金属弹簧，所述磁力件与所述金属弹簧相互吸引。
6.根据权利要求2所述的多功能铣床，其特征在于，所述吸气组件包括开设在所述第二空槽底部的吸气孔和固定在所述吸紧部内的驱动电机以及与所述驱动电机传动连接的吸气活塞，所述吸气活塞滑移设置在所述吸气孔内，所述吸紧安装座上开设有与所述吸气孔连通的排气孔。
7.一种铣床控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：由治具模块将所述工件固定设置在铣刀组件的进给路径上，同时通过成型模块获取其与所述工件接触面的形状；
S2：根据所述成型模块的所述形状制作多个吸紧模块；
S3：用所述吸紧模块分别对应替换所述成型模块并与所述治具模块可拆卸连接；
S4：启动所述治具模块将所述吸紧模块与所述工件抵紧；
S5：启动吸气组件，使所述吸紧模块与所述工件吸紧。
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