CN115091221A - 一种自动控制的机械运动设备及其控制方法的初步方案 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动控制的机械运动设备及其控制方法的初步方案，包括旋转轴、下刀盘、上刀盘和若干个刀具组件，所述下刀盘固定在旋转轴下端，所述上刀盘套接在旋转轴表面；所述旋转轴，包括活动腔以及固定在活动腔内壁的活动杆，所述活动杆下端固定有固定台；所述下刀盘，包括第一刀具放置槽以及开设在第一刀具放置槽表面的第一固定槽；本发明上下刀盘和独立刀具组件的设置，可以根据灵活更换下刀盘上任一刀具，避免对整个刀盘进行更换，还可以在任一刀具出现磨损或损坏时对其进行更换，不仅避免造成浪费，还能够提高整体的生产效率，同时不停机更换刀具还能够避免对刀具二次定位，提高了加工精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种运动设备，尤其涉及一种自动控制的机械运动设备及其控制方法的初步方案。
背景技术
刀盘是数控机床的重要功能部件，其结构性能直接影响机床整体运行的可靠性、稳定性和工作效率。一个机械零件从开始加工到最后成型一般需要经过多个加工过程，涉及多种加工刀片，传统的加工方法是当一道工序加工完成后再将零件取出更换另一台机床进行加工。
这样在再加工时零件就需要重新定位，不仅增加了生产时长而且由于经过二次定位使加工精度不高，同时一旦刀盘上任一刀具出现磨损或损坏，就需要对整个刀盘进行更换，造成极大浪费，并且在对刀盘进行更换时，需要使整个设备停止，严重影响生产效率。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种自动控制的机械运动设备及其控制方法的初步方案。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种自动控制的机械运动设备及其控制方法的初步方案，包括旋转轴、下刀盘、上刀盘和若干个刀具组件，所述下刀盘固定在旋转轴下端，所述上刀盘套接在旋转轴表面；
所述旋转轴，包括活动腔以及固定在活动腔内壁的活动杆，所述活动杆下端固定有固定台；
所述下刀盘，包括第一刀具放置槽以及开设在第一刀具放置槽表面的第一固定槽，所述第一固定槽内壁固定有第二固定件；
所述上刀盘，包括第二刀具放置槽以及开设在第二刀具放置槽表面的第二固定槽，所述第二固定槽内壁固定有第三固定件；
所述刀具组件设置在旋转轴侧面，且能够与所述上刀盘和所述下刀盘相固定。
本发明一个较佳实施例中，所述固定台表面开设有若干个凹槽，所述凹槽内壁均固定有第一固定件，且呈环形均匀排布。
本发明一个较佳实施例中，所述下刀盘表面开设有放置腔，所述放置腔与所述活动腔相连通。
本发明一个较佳实施例中，所述下刀盘表面固定有若干个保护板，所述保护板表面均固定有连接件。
本发明一个较佳实施例中，所述上刀盘表面开设有连接槽，所述连接件与所述连接槽相匹配。
本发明一个较佳实施例中，所述刀具组件，包括刀具主体以及固定在刀具主体一端的连接块，所述连接块能够设置在放置腔与所述活动腔中。
本发明一个较佳实施例中，所述连接块表面开设有连接孔，所述连接孔与所述第一固定件相匹配。
本发明一个较佳实施例中，所述上刀盘与外界旋转设备相连接。
本发明一个较佳实施例中，第二固定件与所述第三固定件的规格相同。
本发明一个较佳实施例中，所述上刀盘中每隔一个所述第二刀具放置槽就设置有所述刀具组件。
本发明一个较佳实施例中，所述第一固定件的数量和位置与所述第一刀具放置槽的数量和位置相对应。
本发明一个较佳实施例中，所述第二固定件表面设置有温度监测装置。
本发明一个较佳实施例中，所述第一刀具放置槽内壁还设置有振动监测装置。
本发明还提供了一种自动控制的机械运动设备的控制方法，其特征在于：
A、当对刀具更换时，调整固定台，第一固定件对刀具主体进行固定，第二固定件与刀具主体分离，移动刀具主体至第二刀具放置槽；
A2、第三固定件对刀具主体进行固定，第一固定件与刀具主体分离，连接件从连接槽中脱离，旋转上刀盘至指定位置，连接件重新卡接在连接槽中；
A3、第一固定件对新刀具组件进行固定，移动刀具主体至第一刀具放置槽，第二固定件对刀具主体进行固定，第一固定件与刀具组件分离。
本发明一个较佳实施例中，所述第二刀具放置槽的数量为所述第一刀具放置槽的2倍，且所述第二刀具放置槽的规格与所述第一刀具放置槽的规格相同。
本发明一个较佳实施例中，刀具移动过程中，上刀盘与下刀盘能够保持相对静止状态。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
(1)本发明上下刀盘和独立刀具组件的设置，可以根据灵活更换下刀盘上任一刀具，避免对整个刀盘进行更换，还可以在任一刀具出现磨损或损坏时对其进行更换，不仅避免造成浪费，还能够提高整体的生产效率，同时不停机更换刀具还能够避免对刀具二次定位，提高了加工精度。
(2)本发明通过自动控制，从而实现工作流程的流水化，通过温度监测装置来对刀具的磨损状态进行监控，流程化更换不仅可以实现不停机更换刀具，不仅大幅度提高了工作效率，更是能够避免人工更换刀具时出现意外，对工作人员造成伤害。
(3)本发明通过多个固定件的配合，确保刀具组件在更换过程中不会脱离，从而避免对工作人员和设备造成损伤，同时搭配保护板和连接件，能够使上下刀盘在转动过程，保持相对静止，从而方便对刀具进行更换，进一步提高了刀具更换的安全性和更换速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
图1是本发明的优选实施例的立体结构图；
图2是本发明的优选实施例的右视剖视结构图；
图3是本发明的优选实施例的侧视剖视结构图；
图中：1、旋转轴；110、活动腔；120、活动杆；130、固定台；131、凹槽；132、第一固定件；2、下刀盘；210、第一刀具放置槽；220、第一固定槽；230、第二固定件；240、放置腔；250、保护板；260、连接件；3、上刀盘；310、第二刀具放置槽；320、第二固定槽；330、第三固定件；340、连接槽；4、刀具组件；410、刀具主体；420、连接块；430、连接孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，本发明的描述中，“实施例”、“一个实施例”或“其他实施例”的提及表示结合实施例说明的特定特征、结构或特性包括在至少一些实施例中，但不必是全部实施例。如果说明书描述了部件、特征、结构或特性“可以”、“或许”或“能够”被包括，则该特定部件、特征、结构或特性不是必需被包括的。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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图1、图2和图3所示，一种自动控制的机械运动设备及其控制方法的初步方案，包括旋转轴1、下刀盘2、上刀盘3和若干个刀具组件4，下刀盘2固定在旋转轴1下端，上刀盘3套接在旋转轴1表面；刀具组件4设置在旋转轴1侧面，且能够与上刀盘3和下刀盘2相固定；本发明上下刀盘2和独立刀具组件4的设置，可以根据灵活更换下刀盘2上任一刀具，避免对整个刀盘进行更换，还可以在任一刀具出现磨损或损坏时对其进行更换，不仅避免造成浪费，还能够提高整体的生产效率，同时不停机更换刀具还能够避免对刀具二次定位，提高了加工精度。
旋转轴1，包括活动腔110以及固定在活动腔110内壁的活动杆120，活动杆120下端固定有固定台130；下刀盘2，包括第一刀具放置槽210以及开设在第一刀具放置槽210表面的第一固定槽220，第一固定槽220内壁固定有第二固定件230；上刀盘3，包括第二刀具放置槽310以及开设在第二刀具放置槽310表面的第二固定槽320，第二固定槽320内壁固定有第三固定件330；本发明通过多个固定件的配合，确保刀具组件4在更换过程中不会脱离，从而避免对工作人员和设备造成损伤，同时搭配保护板250和连接件260，能够使上下刀盘2在转动过程，保持相对静止，从而方便对刀具进行更换，进一步提高了刀具更换的安全性和更换速度。
固定台130表面开设有若干个凹槽131，凹槽131内壁均固定有第一固定件132，且呈环形均匀排布；连接块420表面开设有连接孔430，连接孔430与第一固定件132相匹配；上刀盘3中每隔一个第二刀具放置槽310就设置有刀具组件4；第一固定件132的数量和位置与第一刀具放置槽210的数量和位置相对应；每个第一固定件132分别对应独立刀具组件4，可以实现灵活更换下刀盘2中任一刀具，避免造成浪费。
下刀盘2表面固定有若干个保护板250，保护板250表面均固定有连接件260；上刀盘3表面开设有连接槽340，连接件260与连接槽340相匹配；保护板250和连接件260，能够使上下刀盘2在转动过程，保持相对静止，从而方便对刀具进行更换，进一步提高了刀具更换的安全性和更换速度。
刀具组件4，包括刀具主体410以及固定在刀具主体410一端的连接块420，连接块420能够设置在放置腔240与活动腔110中；下刀盘2表面开设有放置腔240，放置腔240与活动腔110相连通；方便刀具组件4能够在放置腔240与活动腔110中灵活移动，从而方便对其进行更换。
上刀盘3与外界旋转设备相连接；可以使上刀盘3能够在更换刀具时，调整自身转速。
第二固定件230与第三固定件330的规格相同。
本发明还提供了一种自动控制的机械运动设备的控制方法，其特征在于：
A、当对刀具更换时，调整固定台130，第一固定件132对刀具主体410进行固定，第二固定件230与刀具主体410分离，移动刀具主体410至第二刀具放置槽310；A2、第三固定件330对刀具主体410进行固定，第一固定件132与刀具主体410分离，连接件260从连接槽340中脱离，旋转上刀盘3至指定位置，连接件260重新卡接在连接槽340中；A3、第一固定件132对新刀具组件4进行固定，移动刀具主体410至第一刀具放置槽210，第二固定件230对刀具主体410进行固定，第一固定件132与刀具组件4分离；本发明通过自动控制，从而实现工作流程的流水化，通过温度监测装置来对刀具的磨损状态进行监控，流程化更换不仅可以实现不停机更换刀具，不仅大幅度提高了工作效率，更是能够避免人工更换刀具时出现意外，对工作人员造成伤害。
第二刀具放置槽310的数量为第一刀具放置槽210的2倍，且第二刀具放置槽310的规格与第一刀具放置槽210的规格相同；刀具移动过程中，上刀盘3与下刀盘2能够保持相对静止状态；通过预留出的第二刀具放置槽310，使得设备能够在刀具更换过程中不停机，提高了生产效率，同时上下刀盘2的相对静止状态，避免出现速度差，使得刀具在移动更换过程中避免出现损伤。
实施例二
本发明一个较佳实施例中，第二固定件230表面设置有温度监测装置。
本发明一个较佳实施例中，第一刀具放置槽210内壁还设置有振动监测装置。
通过第二固定板表面的温度监测装置，可以对刀具组件4的温度进行实时监测，当刀具出现异常温度变化时，说明刀具本身可能出现磨损或损伤；同时搭配振动监测装置，可以对刀具在工作工程中出现的振动幅度进行监测，当温度异常的刀具，其振动幅度也异于其他刀具时，即可确定刀具本身出现磨损或损伤，从而对磨损刀具进行更换。
本发明使用时，首先判断出需要更换的刀具，然后外部控制系统控制活动杆120移动，将固定台130移动至指定位置，然后控制第一固定件132对刀具组件4进行固定，同时控制第二固定件230与刀具主体410分离，随后将刀具组件4移动至第二刀具放置槽310中，然后控制第三固定件330对刀具组件4进行固定，同时第一固定件132与刀具组件4分离，完成磨损刀具的转移。
然后外部控制系统控制连接件260从连接槽340中脱离，并控制上刀盘3转动至指定位置，随后控制第一固定件132对刀具组件4进行固定，并控制第三固定件330与刀具组件4分离，然后控制固定有新刀具组件4的固定台130移动至合适的位置，随后第二固定件230对刀具主体410进行固定，同时第一固定件132与刀具组件4分离，完成刀具的更换。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (10)
1.一种自动控制的机械运动设备及其控制方法的初步方案，包括旋转轴、下刀盘、上刀盘和若干个刀具组件，其特征在于：所述下刀盘固定在旋转轴下端，所述上刀盘套接在旋转轴表面；
所述旋转轴，包括活动腔以及固定在活动腔内壁的活动杆，所述活动杆下端固定有固定台；
所述下刀盘，包括第一刀具放置槽以及开设在第一刀具放置槽表面的第一固定槽，所述第一固定槽内壁固定有第二固定件；
所述上刀盘，包括第二刀具放置槽以及开设在第二刀具放置槽表面的第二固定槽，所述第二固定槽内壁固定有第三固定件；
所述刀具组件设置在旋转轴侧面，且能够与所述上刀盘和所述下刀盘相固定。
2.根据权利要求1所述的一种自动控制的机械运动设备及其控制方法的初步方案，其特征在于：所述固定台表面开设有若干个凹槽，所述凹槽内壁均固定有第一固定件，且呈环形均匀排布。
3.根据权利要求1所述的一种自动控制的机械运动设备及其控制方法的初步方案，其特征在于：所述下刀盘表面开设有放置腔，所述放置腔与所述活动腔相连通。
4.根据权利要求1所述的一种自动控制的机械运动设备及其控制方法的初步方案，其特征在于：所述下刀盘表面固定有若干个保护板，所述保护板表面均固定有连接件。
5.根据权利要求4所述的一种自动控制的机械运动设备及其控制方法的初步方案，其特征在于：所述上刀盘表面开设有连接槽，所述连接件与所述连接槽相匹配。
6.根据权利要求1所述的一种自动控制的机械运动设备及其控制方法的初步方案，其特征在于：所述刀具组件，包括刀具主体以及固定在刀具主体一端的连接块，所述连接块能够设置在放置腔与所述活动腔中。
7.根据权利要求6所述的一种自动控制的机械运动设备及其控制方法的初步方案，其特征在于：所述连接块表面开设有连接孔，所述连接孔与所述第一固定件相匹配。
8.基于权利要求1-7中任一权利要求所述的自动控制的机械运动设备的控制方法，其特征在于：
A、当对刀具更换时，调整固定台，第一固定件对刀具主体进行固定，第二固定件与刀具主体分离，移动刀具主体至第二刀具放置槽；
A2、第三固定件对刀具主体进行固定，第一固定件与刀具主体分离，连接件从连接槽中脱离，旋转上刀盘至指定位置，连接件重新卡接在连接槽中；
A3、第一固定件对新刀具组件进行固定，移动刀具主体至第一刀具放置槽，第二固定件对刀具主体进行固定，第一固定件与刀具组件分离。
9.根据权利要求8所述的一种自动控制的机械运动设备及其控制方法的初步方案，其特征在于：所述第二刀具放置槽的数量为所述第一刀具放置槽的2倍，且所述第二刀具放置槽的规格与所述第一刀具放置槽的规格相同。
10.根据权利要求1所述的一种自动控制的机械运动设备及其控制方法的初步方案，其特征在于：刀具移动过程中，上刀盘与下刀盘能够保持相对静止状态。
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|---|
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