CN115922445A - 一种龙门柔性多轴加工中心平台及重构组合方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种龙门柔性多轴加工中心平台及重构组合方法，包括U形底座、加工机构、工作台或工作台组和辅助机构，所述U形底座两侧的竖直肢上设置有安装一个以上加工机构的安装座，所述U形底座上设有数量为两个以上的能安装工作台的安装座，所述加工机构和工作台根据加工任务不同可以方便快捷地自由组合设置，当设置多个加工机构或多个工作台时，每个加工机构、工作台可单独安装或加工工件并且可以单独控制，从而在一个平台上实现任意组合的3‑7轴加工中心。

Description

一种龙门柔性多轴加工中心平台及重构组合方法

技术领域

本发明涉及多轴加工中心技术领域，特别是涉及一种龙门柔性多轴加工中心平台及重构组合方法。

背景技术

龙门加工中心广泛的适用于航空航天工业、造船业、机械制造业等众多领域，龙门加工中心是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，结构是门式框架，由双立柱和横梁构成，尤其适用于加工大型工件和形状复杂的工件，现有的龙门五轴加工中心基本有两种结构：一种是在Z轴上集成安装的可回转运动的A\C摆头式；另一种是Z轴垂直的下方集成的安装的具有自由倾斜转动的倾斜旋转运动功能的工作台，简称摇篮式；但是这两种加工中心共有缺点是，工件加工完成后需要等待工件换装后才能继续运行，无法实现加工效率的最大化。

发明内容

针对现有多轴加工中心技术不足，本发明的目的是提供一种龙门柔性多轴加工中心平台及重构组合方法，具有提高加工效率、防止废料进入主轴、节约成本等优点。

为达到上述目的，本发明采用的一个技术方案是：一种龙门柔性多轴加工中心平台，包括U形底座、加工机构、工作台和换刀机构，所述U形底座两侧的竖直肢和加工机构滑动连接，所述U形底座内侧端面设有多个工作台，所述多个工作台沿加工机构滑动方向设置，所述U形底座一侧的竖直肢设有换刀机构；

优选的，所述加工机构包括横梁、滑鞍、滑枕和主轴，所述横梁两端通过滑轨和滑块与U形底座两侧的竖直肢水平方向滑动连接，所述横梁通过伺服电机带动丝杆进行驱动，所述横梁内部和滑鞍滑动连接，所述滑鞍滑动方向水平垂直于横梁滑动方向，所述滑鞍通过伺服电机带动丝杆进行驱动，所述滑鞍内部和滑枕滑动连接，所述滑枕滑动方向竖直方向垂直于滑鞍滑动方向，所述滑枕通过伺服电机带动丝杆进行驱动，所述滑枕靠近工作台一端设有主轴，所述主轴用于固定刀具以及带动刀具高速旋转；

优选的，工作台包括驱动架、旋转支架和固定端面，所述旋转支架两侧对称转动连接有驱动架，所述驱动架和U形底座水平肢固定连接，所述旋转支架以两侧驱动架的连接线为旋转轴进行转动，所述驱动架用于带动旋转支架转动，所述驱动架水平端面转动连接有固定端面，所述固定端面转动轴线竖直方向垂直于驱动架转动轴线；

进一步优选的，所述换刀机构用于替换固定在主轴上的刀具，所述换刀机构内储存有多种规格刀具，通过换刀机构替换主轴上的刀具可节省加工时间，从而提高加工效率；

进一步优选的，所述主轴可替换为包括单不限于激光切割头、焊接头、激光打印头、测量头，从而将本设备重构为其它加工或非加工的加工中心；

优选的，所述工作台数量为n，其中n≥1；

优选的，所述竖直肢上设置有用于穿线或吸尘的孔洞。

优选的，所述安装座上设置有用于安装加工机构或加工机构组、工作台或工作台组的螺孔及定位槽或销孔。

优选的，所述加工机构是固定U形底座两侧的竖直肢上或能运动的布置在U形底座两侧的竖直肢上。

进一步优选的，所述加工机构能与工作台或工作台组重构组合

本发明的有益效果是：1、沿加工机构滑动方向设置多个工作台，每个工作台可单独安装工件并且可以单独控制，当加工机构加工对其中一个工作台上的工件加工时，其它不处于加工状态的工作台可以替换或安装工件，从而实现加工效率的最大化；2、通过将主轴可替换为激光切割头、焊接头、激光打印头、测量头，从而将本设备重构为其它加工或非加工的加工中心，使得本设备能够兼容不同的功能；3、换刀机构内储存有多种规格刀具，通过换刀机构替换主轴上的刀具可节省加工时间，从而提高加工效率；4、加工机构设计于工作台的上方，在加工的过程中工件的废渣和切削液不会影响主轴，从而延长了设备的实用寿命。

附图说明

图1为本发明正面立体结构视图；

图2为本发明反面立体结构视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设有”、“设置”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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1至图2，本发明实施例包括：

一种龙门柔性多轴加工中心平台，包括U形底座1、加工机构2、工作台3和换刀机构4，所述U形底座1两侧的竖直肢和加工机构2滑动连接，所述U形底座1内侧端面设有多个工作台3，所述多个工作台3沿加工机构2滑动方向设置，所述U形底座1一侧的竖直肢设有换刀机构4；

所述加工机构2包括横梁21、滑鞍22、滑枕23和主轴24，所述横梁21两端通过滑轨和滑块与U形底座1两侧的竖直肢水平方向滑动连接，所述横梁21通过伺服电机带动丝杆进行驱动，所述横梁21内部和滑鞍22滑动连接，所述滑鞍22滑动方向水平垂直于横梁21滑动方向，所述滑鞍22通过伺服电机带动丝杆进行驱动，所述滑鞍22内部和滑枕23滑动连接，所述滑枕23滑动方向竖直方向垂直于滑鞍22滑动方向，所述滑枕23通过伺服电机带动丝杆进行驱动，所述滑枕23靠近工作台3一端设有主轴24，所述主轴24用于固定刀具以及带动刀具高速旋转；

工作台3包括驱动架31、旋转支架32和固定端面33，所述旋转支架32两侧对称转动连接有驱动架31，所述驱动架31和U形底座1水平肢固定连接，所述旋转支架32以两侧驱动架31的连接线为旋转轴进行转动，所述驱动架31用于带动旋转支架32转动，所述驱动架31水平端面转动连接有固定端面33，所述固定端面33转动轴线竖直方向垂直于驱动架31转动轴线；

所述换刀机构4用于替换固定在主轴24上的刀具，所述换刀机构4内储存有多种规格刀具，通过换刀机构4替换主轴24上的刀具可节省加工时间，从而提高加工效率；

所述主轴24可替换为包括单不限于激光切割头、焊接头、激光打印头、测量头，从而成为其它加工或非加工的加工中心；

所述工作台3数量为n，其中n≥1；

通过上述设置，在实际工作过程中，其具体工作原理如下：

设备工作时：将需要加工的工件固定在多个固定台的固定端面33上，随后启动加工机构2移动至对应固定台上方，随后启动设备开始此工位的加工，由于横梁21两端通过滑轨和滑块与U形底座1两侧的竖直肢水平方向滑动连接，横梁21通过伺服电机带动丝杆进行驱动，横梁21内部和滑鞍22滑动连接，滑鞍22滑动方向水平垂直于横梁21滑动方向，滑鞍22通过伺服电机带动丝杆进行驱动，滑鞍22内部和滑枕23滑动连接，滑枕23滑动方向竖直方向垂直于滑鞍22滑动方向，滑枕23通过伺服电机带动丝杆进行驱动，滑枕23靠近工作台3一端设有主轴24，使得主轴24能够在伺服电机的带动下在固定台上方区域运行，当主轴24刀具需要更换时U形底座1一侧换刀机构4能够将刀具进行更换；

固定台配合工作时：由于旋转支架32两侧对称转动连接有驱动架31，驱动架31和U形底座1水平肢固定连接，旋转支架32以两侧驱动架31的连接线为旋转轴进行转动，驱动架31用于带动旋转支架32转动，驱动架31水平端面转动连接有固定端面33，固定端面33转动轴线竖直方向垂直于驱动架31转动轴线，使得固定台能够带动工件配合加工机构2运动，从而在加工工件时达到更高的加工精度；

单个工作台3工件加工完成时：加工机构2移动至另一个工作台3的上方重复上述步骤，随后将已完成加工的工作台3固定端面33上工件拆下，随后在对应位置重新固定一个待加工零件，在每个工作台3工件加工完成后重复此步骤，从而实现加工效率的最大化；

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种龙门柔性多轴加工中心平台及重构组合方法，其特征在于，包括U形底座、加工机构或加工机构组、工作台或工作台组和辅助机构，所述U形底座两侧的竖直肢上设置有能安装一个以上加工机构的安装座，所述U形底座上设有数量为两个以上的能安装工作台的安装座，并且U形底座内设有排屑排水的槽孔，所述工作台沿加工机构十字方向设置，并与加工机构形成十字关联，所述U形底座的竖直肢设有方便辅助机构安装布置的桥洞。

2.根据权利要求1所述的一种龙门柔性多轴加工中心平台及重构组合方法，其特征在于，所述加工机构包括横梁、滑鞍、滑枕和主轴，所述横梁两端与U形底座两侧的竖直肢固定连接或通过导轨与U形底座两侧的竖直肢滑动连接，所述横梁通过驱动机构进行驱动，所述横梁和滑鞍运动连接，所述滑鞍运动方向水平垂直于横梁，所述滑鞍通过驱动机构进行驱动，所述滑鞍内部和滑枕滑动连接，所述滑枕运动方向垂直于滑鞍运动方向，所述滑枕通过驱动机构进行驱动，所述滑枕靠近工作台一端设有安装主轴或摆头的安装座，所述主轴或摆头用于固定刀具以及带动刀具高速旋转，所述加工机构组为两个以上包括横梁、滑鞍、滑枕和主轴的加工机构。

3.根据权利要求1所述的一种龙门柔性多轴加工中心平台及重构组合方法，其特征在于，所述工作台为一个固定工作台或一个旋转工作台或一个运动工作台或一个十字运动工作台固定安装在U形底座的安装座上，所述工作台组为两个固定工作台或两个旋转工作台或两个十字运动工作台固定安装在U形底座的安装座上，所述工作台组为固定工作台与旋转工作台与十字运动工作台形成组合或上述工作台之间形成组合而固定安装在U形底座的安装座上。

4.根据权利要求1、2任意一项所述的一种龙门柔性多轴加工中心平台及重构组合方法，其特征在于，所述辅助机构为换刀机构或工件交换机构，所述换刀机构用于替换固定在主轴上的刀具，所述换刀机构内储存有多种规格刀具，所述换工件交换机构用于替换固定在工作台上的加工工件，所述换刀机构内储存有多种规格加工工件。

5.根据权利要求2所述的一种龙门柔性多轴加工中心平台及重构组合方法，其特征在于，所述主轴可替换为包括但不限于摆头、AC摆头、激光切割头、焊接头、激光打印头、测量头。

6.根据权利要求1所述的一种龙门柔性多轴加工中心平台及重构组合方法，其特征在于，所述工作台数量为n，其中n≥1。

7.根据权利要求1所述的一种龙门柔性多轴加工中心平台及重构组合方法，其特征在于，所述竖直肢上设置有用于穿线或吸尘的孔洞。

8.根据权利要求1所述的一种龙门柔性多轴加工中心平台及重构组合方法，其特征在于，所述安装座上设置有用于安装加工机构或加工机构组、工作台或工作台组的螺孔及定位槽或销孔。

9.根据权利要求1所述的一种龙门柔性多轴加工中心平台及重构组合方法，其特征在于，所述加工机构是固定U形底座两侧的竖直肢上或能运动的布置在U形底座两侧的竖直肢上。

10.根据权利要求2、3任意一项所述的一种龙门柔性多轴加工中心平台及重构组合方法，其特征在于，所述加工机构能与工作台或工作台组重构组合。

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