CN113858346B - 双龙门加工中心及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双龙门加工中心及其控制系统，包括床身和两个龙门加工机台，每个龙门加工机台包括龙门架，龙门架包括横梁以及两横梁底座，横梁底座连接有X轴驱动机构，横梁上设置有机头，机头包括有排钻装置，机头连接有Y轴驱动机构；床身的输入侧设置有上料端，床身的输出侧设置有出料端；板材送至工作台上后，对板材长度进行判断，若板材长度大于设定长度，则控制两个龙门加工机台对板材进行加工；若板材长度小于或等于设定长度，则控制两个龙门加工机台中其一对板材进行加工。如此，通过两个龙门架设置两个机头，两个龙门加工机台同时工作适用于大板加工，提升效率，也可择一龙门加工机台对小板加工，使得双龙门加工中心的加工通用性较好。

Description

双龙门加工中心及其控制系统

技术领域

本发明涉及木板加工中心领域技术，尤其是指一种双龙门加工中心及其控制系统。

背景技术

随着科技的发展，木材加工中心在木材加工领域应用越来越普遍，现有技术中，木材加工中心可以完成镂铣、垂直钻孔、开槽工序，借助木材加工中心，可以方便对木材进行加工，能够提高效率。

但是，对于大板而言，由于其所需加工的部位较多，利用木材加工中心依次加工，要完成整个大板的加工，所需加工周期仍比较长。

因此，需要研究一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种双龙门加工中心及其控制系统，其通过两个龙门架设置两个机头，两个龙门加工机台同时工作适用于大板加工，提升效率，也可择一龙门加工机台对小板加工，使得双龙门加工中心的加工通用性较好。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种双龙门加工中心，包括有床身和沿X轴方向依次设置的两个龙门加工机台；每个龙门加工机台包括有龙门架，所述龙门架包括有横梁以及连接于横梁的Y轴方向两端底部的两横梁底座，所述横梁底座连接有X轴驱动机构，每个龙门架的横梁底座受各自的X轴驱动机构驱动而沿X轴方向位移，所述横梁上设置有机头，所述机头包括有排钻装置，所述机头连接有Y轴驱动机构，每个龙门架的机头受Y轴驱动机构的驱动而沿横梁的Y轴方向位移；

所述床身的输入侧设置有上料端，所述床身的输出侧设置有出料端；

板材从上料端送至床身的工作台上后，对板材长度进行判断，若板材长度大于设定长度，则控制两个龙门加工机台对板材进行加工；若板材长度小于或等于设定长度，则控制两个龙门加工机台中其一对板材进行加工；加工完的板材从出料端出料。

作为一种优选方案，对板材长度进行判断且板材长度大于设定长度后，由CNC系统分配各龙门加工机台的加工工序，并判断各龙门加工机台的加工工序是否干涉；若是，则控制干涉的龙门加工机台启动避让，避让完成后，两个龙门加工机台根据加工程序继续加工直至完成加工；若否，则直接控制两个龙门加工机台根据加工程序继续加工直至完成加工。

作为一种优选方案，对板材长度进行判断且板材长度小于或等于设定长度后，由CNC系统对两个龙门加工机台进行判断并选择其一龙门加工机台，同时控制未被选择的龙门加工机台自动移动到设定的安全位置之后，再启动所选择的龙门加工机台对板材进行加工。

作为一种优选方案，所述上料端为送料架，所述送料架可拆卸式组装于床身的X轴方向的一端；所述床身上设置有第一X轴向导轨，所述横梁底座设置有X轴向滑块，所述X轴向滑块适配于第一X轴向导轨，每个龙门架的横梁底座受各自的X轴驱动机构驱动而沿第一X轴向导轨可滑动设置；所述送料架设置有与第一X轴向导轨正对布置的第二X轴向导轨，所述X轴向滑块还可适配于第二X轴向导轨；所述X轴向滑块沿第一X轴向导轨滑动至第二X轴向导轨上以将两个龙门架移至送料架上。

作为一种优选方案，所述X轴驱动机构包括有第一齿轮以及第一伺服电机，所述床身设置有X轴向齿条，所述第一齿轮与X轴向齿条相啮合，所述第一伺服电机驱动第一齿轮转动且沿X轴向齿条产生X轴方向位移，使得龙门架相应沿X轴方向位移。

作为一种优选方案，所述Y轴驱动机构包括有第二齿轮以及第二伺服电机，所述横梁设置有Y轴向齿条，所述第二齿轮与Y轴向齿条相啮合，所述第二伺服电机驱动第二齿轮转动且沿Y轴向齿条产生Y轴方向位移；所述横梁上设置有Y轴向导轨，所述横梁底座设置有Y轴向滑块，所述Y轴向滑块适配于Y轴向导轨以沿Y轴向导轨可滑动设置。

作为一种优选方案，所述Y轴向齿条设置于横梁的顶部，所述Y轴向导轨设置于横梁的右侧，所述Y轴向齿条的齿朝向左侧设置，使得第二齿轮啮合于Y轴向齿条的左侧。

一种双龙门加工中心控制系统，其基于前面所述的双龙门加工中心；所述床身设置有真空装置、润滑装置以及气压装置；所述双龙门加工中心控制系统包括有控制器、交换机、工控机、显示器，所述交换机分别连接于工控机、控制器；所述控制器分别连接于X轴驱动机构、Y轴驱动机构、排钻装置、真空装置、润滑装置以及气压装置。

作为一种优选方案，所述上料端的输入侧设置有自动上料贴标机，所述自动上料贴标机包括有上料装置和设置于上料装置上的打印机，所述打印机连接于交换机。

作为一种优选方案，所述床身的出料端设置有下料装置，所述控制器连接有电气控制柜，所述真空装置、润滑装置、气压装置、排钻装置、上料装置以及下料装置分别连接于电气控制柜。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要是通过两个龙门架设置两个机头，两个龙门加工机台同时工作适用于大板加工，提升效率，也可择一龙门加工机台对小板加工，使得双龙门加工中心的加工通用性较好。。

其次是，通过控制器、交换机、工控机、电气控制柜的设置，将整个双龙门加工中心在控制系统（电控）方面进行统一管控调配，尤其是更好地对两个龙门架的两个机头进行控制，使得两个龙门架的两个机头更好地配合工作。

以及，通过将床身和送料架单独设计为两个模块，打包运输时，可将两个龙门架移至送料架上，使得相对尺寸更大的床身可满足运输尺寸规格要求，同时，两个龙门架附载于相对尺寸更小的送料架上仍能满足运输尺寸规格要求，而安装时，直接通过第一X轴向导轨、第二X轴向导轨的对接，将两个龙门架移至床身上即可，因此，起到便于运输、安装方便的作用。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之实施例的立体示图；

图2是本发明之实施例的另一立体示图；

图3是本发明之实施例的俯视图；

图4是本发明之实施例的侧视图；

图5是本发明之实施例的电控连接框图；

图6是本发明之实施例中两个龙门架从床身移至送料架后并将送料架从床身上拆卸后的结构示图；

图7是图6所示结构的另一角度示图；

图8是图6的局部放大示图；

图9是本发明之实施例的控制流程示图；

图10是图9中A部分控制流程的细化流程示图。

附图标识说明：

自动上料贴标机10 上料装置11

打印机12 双龙门加工中心20

床身21 X轴向齿条211

第一X轴向导轨212 龙门架22

横梁221 Y轴向齿条2211

Y轴向导轨2212 横梁底座222

X轴向滑块2221 X轴驱动机构23

机头24 Y轴向滑块241

Y轴驱动机构25 下料装置30

送料架40 第二X轴向导轨41。

具体实施方式

请参照图1至图10所示，其显示出了本发明之实施例的具体结构。

一种双龙门加工中心，包括有沿X轴方向依次设置的自动上料贴标机10、双龙门加工中心20及下料装置30；其中：

所述双龙门加工中心20包括有床身21和沿X轴方向依次设置的两个龙门加工机台；每个龙门加工机台包括有龙门架22，所述龙门架22包括有横梁221以及连接于横梁221的Y轴方向两端底部的两横梁底座222；所述横梁底座222连接有X轴驱动机构23，每个龙门架22的横梁底座222受各自的X轴驱动机构23驱动而沿X轴方向位移；所述横梁221上设置有机头24，所述机头24包括有排钻装置，所述机头24连接有Y轴驱动机构25，每个龙门架22的机头24受Y轴驱动机构25的驱动而沿横梁221的Y轴方向位移。

所述排钻装置可采用常规结构，通常，所述排钻装置可上下活动地设置于Z轴滑板上，所述排钻装置包括有排钻头、排钻底座、排钻滑板以及排钻升降气缸等，该排钻头设置于排钻底座上，该排钻底座固定于排钻滑板上，该排钻滑板上设置有排钻滑块，该Z 轴滑板上设置有排钻导轨，该排钻滑块滑动安装于排钻导轨上，该排钻升降气缸设置于Z轴滑板上，该排钻升降气缸的活塞杆与排钻滑板固定连接并带动排钻滑板上下活动。龙门架22上还可安装电主轴、吸尘装置、刀库机构等。

结合图1、图9和图10所示，所述床身21的输入侧设置有上料端，所述床身21的输出侧设置有出料端；所述下料装置30对应床身21的出料端设置。

板材从上料端送至床身的工作台上后，对板材长度进行判断，若板材长度大于设定长度，则控制两个龙门加工机台对板材进行加工；若板材长度小于或等于设定长度，则控制两个龙门加工机台中其一对板材进行加工；加工完的板材从出料端出料。

对板材长度进行判断且板材长度大于设定长度后，由CNC系统分配各龙门加工机台的加工工序，并判断各龙门加工机台的加工工序是否干涉；若是，则控制干涉的龙门加工机台启动避让，避让完成后，两个龙门加工机台根据加工程序继续加工直至完成加工；若否，则直接控制两个龙门加工机台根据加工程序继续加工直至完成加工。

对板材长度进行判断且板材长度小于或等于设定长度后，由CNC系统对两个龙门加工机台进行判断并选择其一龙门加工机台，以及控制未被选择的龙门加工机台自动移动到设定的安全位置之后，再启动所选择的龙门加工机台对板材进行加工。

结合图1和图5所示，所述自动上料贴标机10包括有上料装置11和设置于上料装置11上的打印机12，所述床身21设置有真空装置、润滑装置以及气压装置。所述打印机12连接有交换机，所述交换机分别连接有工控机、控制器，所述工控机连接有显示器，所述控制器分别连接于下料装置30、上料装置11、X轴驱动机构23、Y轴驱动机构25、排钻装置、真空装置、润滑装置以及气压装置。所述控制器连接有电气控制柜，所述真空装置、润滑装置、气压装置、排钻装置、上料装置11以及下料装置30分别连接于电气控制柜。通过控制器、交换机、工控机、电气控制柜的设置，将整个双龙门加工中心在控制系统（电控）方面进行统一管控调配，尤其是更好地对两个龙门架22的两个机头24进行控制，使得两个龙门架22的两个机头24更好地配合工作。

本实施例中，所述X轴驱动机构23包括有第一齿轮以及第一伺服电机，所述床身21设置有X轴向齿条211，所述第一齿轮与X轴向齿条211相啮合，所述第一伺服电机驱动第一齿轮转动且沿X轴向齿条211产生X轴方向位移，使得龙门架22相应沿X轴方向位移。所述床身21上设置有第一X轴向导轨212，所述横梁底座222设置有X轴向滑块2221，所述X轴向滑块2221适配于第一X轴向导轨212以沿第一X轴向导轨212可滑动设置。

如图6至图8所示，所述自动上料贴标机10与双龙门加工中心20的床身21之间衔接有送料架40，送料架40作为床身21的输入端。所述送料架40设置有与第一X轴向导轨212正对布置的第二X轴向导轨41，所述送料架40可拆卸式组装于床身21的X轴方向的一端，所述X轴向滑块2221还可适配于第二X轴向导轨41；所述X轴向滑块2221沿第一X轴向导轨212滑动至第二X轴向导轨41上以将两个龙门架22移至送料架40上。通过将床身21和送料架40单独设计为两个模块，打包运输时，可将两个龙门架22移至送料架40上，使得相对尺寸更大的床身21可满足运输尺寸规格要求，同时，两个龙门架22附载于相对尺寸更小的送料架40上仍能满足运输尺寸规格要求，而安装时，先将送料架40和床身21对接拼装，然后直接通过第一X轴向导轨212、第二X轴向导轨41的对接，将两个龙门架22移至床身21上即可。

如图8所示，所述Y轴驱动机构25包括有第二齿轮以及第二伺服电机，所述横梁221上设置有Y轴向齿条2211，所述第二齿轮与Y轴向齿条2211相啮合，所述第二伺服电机驱动第二齿轮转动且沿Y轴向齿条2211产生Y轴方向位移。所述横梁221上设置有Y轴向导轨2212，所述横梁底座222设置有Y轴向滑块241，所述Y轴向滑块241适配于Y轴向导轨2212以沿Y轴向导轨2212可滑动设置。所述Y轴向齿条2211设置于横梁221的顶部，所述Y轴向导轨2212设置于横梁221的右侧，所述Y轴向齿条2211的齿朝向左侧设置，使得第二齿轮啮合于Y轴向齿条2211的左侧。这样，使得机头24沿Y轴方向的位移动作更加精准、稳定，不易出现晃动、偏转等现象，有利于提高加工精度。

参照图1至图5，以及，图9和图10所示，其体现了本发明之实施例的控制流程：

在上料装置11上的板材补料齐平后，CNC系统先根据信息判断是否需贴标，若是，则经交换机控制打印机对板材进行贴标处理，完成贴标后再由上料机推料至送料架40上（即龙门上料）；若否，则直接由上料机推料至送料架40上，然后进行龙门上料（即吸盘机械手将板材从送料架40上移至床身21的真空吸附工作台上），CNC系统对板材长度进行判断，若板材长度大于设定长度（例如大于2米），再次确认双龙门开料，若是，则启动龙门加工机台工作，真空吸附工作台的真空装置启动吸附，以将板材吸附定位，然后由CNC系统分配各龙门加工机台的加工工序，并判断各龙门加工机台的加工工序是否干涉；若是，则控制干涉的龙门加工机台启动避让，避让完成后，两个龙门加工机台根据加工程序继续加工直至完成加工；若否，则直接控制两个龙门加工机台根据加工程序继续加工直至完成加工。加工完的板材从出料端出料。

对板材长度进行判断且板材长度小于或等于设定长度后（例如小于或等于2米），选择单龙门开料，由CNC系统对两个龙门加工机台进行判断并选择其一龙门加工机台（通常可以根据加工需要选择相应龙门加工机台）；控制未被选择的龙门加工机台自动移动到设定的安全位置之后，真空吸附工作台的真空装置启动吸附，以将板材吸附定位，再启动所选择的龙门加工机台对板材进行加工，直至完成加工。加工完的板材从出料端出料。

本发明的设计重点在于，其主要是通过两个龙门架22设置两个机头24，适用于大板加工，提升效率，也可用于小板加工小板，提高生产线的加工通用性。

其次是，通过控制器、交换机、工控机、电气控制柜的设置，将整个双龙门加工中心在控制系统（电控）方面进行统一管控调配，尤其是更好地对两个龙门架22的两个机头24进行控制，使得两个龙门架22的两个机头24更好地配合工作。

以及，通过将床身21和送料架40单独设计为两个模块，打包运输时，可将两个龙门架22移至送料架40上，使得相对尺寸更大的床身21可满足运输尺寸规格要求，同时，两个龙门架22附载于相对尺寸更小的送料架40上仍能满足运输尺寸规格要求，而安装时，直接通过第一X轴向导轨212、第二X轴向导轨41的对接，将两个龙门架22移至床身21上即可，因此，起到便于运输、安装方便的作用。

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种双龙门加工中心，其特征在于：包括有床身和沿床身的X轴方向依次设置的两个龙门加工机台；每个龙门加工机台包括有龙门架，所述龙门架包括有垂直于床身长度方向的横梁以及连接于横梁的Y轴方向两端底部的两横梁底座，所述横梁底座连接有X轴驱动机构，每个龙门架的横梁底座受各自的X轴驱动机构驱动而沿X轴方向位移，所述横梁上设置有机头，所述机头包括有排钻装置，所述机头连接有Y轴驱动机构，每个龙门架的机头受Y轴驱动机构的驱动而沿横梁的Y轴方向位移；

所述床身的输入侧设置有上料端，所述上料端为送料架，所述送料架可拆卸式组装于床身的X轴方向的一端；所述床身上设置有第一X轴向导轨，所述横梁底座设置有X轴向滑块，所述X轴向滑块适配于第一X轴向导轨，每个龙门架的横梁底座受各自的X轴驱动机构驱动而沿第一X轴向导轨可滑动设置；所述送料架设置有与第一X轴向导轨正对布置的第二X轴向导轨，所述X轴向滑块还可适配于第二X轴向导轨；所述X轴向滑块沿第一X轴向导轨滑动至第二X轴向导轨上以将两个龙门架移至送料架上；所述床身的输出侧设置有出料端；

板材从上料端送至床身的工作台上后，对板材长度进行判断；

若板材长度大于设定长度，则控制两个龙门加工机台对板材进行开料；由CNC系统分配各龙门加工机台的加工工序，并判断各龙门加工机台的加工工序是否干涉，若是，则控制干涉的龙门加工机台启动避让，避让完成后，两个龙门加工机台根据加工程序继续开料直至完成开料，若否，则直接控制两个龙门加工机台根据加工程序启动开料直至完成开料；

若板材长度小于或等于设定长度，则控制两个龙门加工机台中其一对板材进行加工，加工完的板材从出料端出料；由CNC系统对两个龙门加工机台进行判断并选择其一龙门加工机台，以及控制未被选择的龙门加工机台自动移动到设定的安全位置之后，再启动所选择的龙门加工机台对板材进行开料；

所述X轴方向为床身的长度方向，所述Y轴方向为横梁的长度方向。

2.根据权利要求1所述的双龙门加工中心，其特征在于：所述X轴驱动机构包括有第一齿轮以及第一伺服电机，所述床身设置有X轴向齿条，所述第一齿轮与X轴向齿条相啮合，所述第一伺服电机驱动第一齿轮转动且沿X轴向齿条产生X轴方向位移，使得龙门架相应沿X轴方向位移。

3.根据权利要求1所述的双龙门加工中心，其特征在于：所述Y轴驱动机构包括有第二齿轮以及第二伺服电机，所述横梁设置有Y轴向齿条，所述第二齿轮与Y轴向齿条相啮合，所述第二伺服电机驱动第二齿轮转动且沿Y轴向齿条产生Y轴方向位移；所述横梁上设置有Y轴向导轨，所述横梁底座设置有Y轴向滑块，所述Y轴向滑块适配于Y轴向导轨以沿Y轴向导轨可滑动设置。

4.根据权利要求3所述的双龙门加工中心，其特征在于：所述Y轴向齿条设置于横梁的顶部，所述Y轴向导轨设置于横梁的右侧，所述Y轴向齿条的齿朝向左侧设置，使得第二齿轮啮合于Y轴向齿条的左侧。

5.一种双龙门加工中心控制系统，其特征在于：其基于权利要求1至4中任一项所述的双龙门加工中心；所述床身设置有真空装置、润滑装置以及气压装置；所述双龙门加工中心控制系统包括有控制器、交换机、工控机、显示器，所述交换机分别连接于工控机、控制器；所述控制器分别连接于X轴驱动机构、Y轴驱动机构、排钻装置、真空装置、润滑装置以及气压装置。

6.根据权利要求5所述的双龙门加工中心控制系统，其特征在于：所述上料端的输入侧设置有自动上料贴标机，所述自动上料贴标机包括有上料装置和设置于上料装置上的打印机，所述打印机连接于交换机。

7.根据权利要求6所述的双龙门加工中心控制系统，其特征在于：所述床身的出料端设置有下料装置，所述控制器连接有电气控制柜，所述真空装置、润滑装置、气压装置、排钻装置、上料装置以及下料装置分别连接于电气控制柜。

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