CN116141027A - 加工机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种加工机构，包括：横梁，横梁上设置有滑轨；加工组件，设置在滑轨上，加工组件沿滑轨的延伸方向可移动地设置；换刀工位，设置在横梁的侧方，换刀工位的延伸方向与横梁的延伸方向一致；换刀组件，与加工组件连接，通过加工组件带动换刀组件沿换刀工位的延伸方向移动，以使换刀组件在换刀工位内更换加工组件中的加工刀具。本发明解决了现有技术中的龙门加工中心的换刀效率较低的问题。

Description

加工机构

技术领域

本发明涉及加工中心换刀技术领域，具体而言，涉及一种加工机构。

背景技术

动柱式立式加工中心与龙门加工中心通常用来加工杆件等条状的零部件，动柱式刀库固定在立柱上，虽然换刀块，但是整个运动部分重量高，快移速度慢；而龙门加工中心只需要带动主轴箱与滑板部分，一般刀库固定在横梁两边，且杆件加工需要长的X轴行程。

因此，在每次换刀过程中，主轴轴心都需从当前的加工位置移动到横梁两侧的换刀点，在加上较长的X轴行程，大大延长了换刀时间，降低了换刀效率以及加工效率。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种加工机构，以解决现有技术中的龙门加工中心的换刀效率较低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种加工机构，包括：横梁，横梁上设置有滑轨；加工组件，设置在滑轨上，加工组件沿滑轨的延伸方向可移动地设置；换刀工位，设置在横梁的侧方，换刀工位的延伸方向与横梁的延伸方向一致；换刀组件，与加工组件连接，通过加工组件带动换刀组件沿换刀工位的延伸方向移动，以使换刀组件在换刀工位内更换加工组件中的加工刀具。

进一步地，加工机构还包括检测部件，换刀组件包括：换刀臂，换刀臂绕预定轴线可转动地设置，通过检测部件检测换刀臂的转动角度。

进一步地，加工组件包括滑板，滑板可滑动地设置在滑轨上；换刀组件与滑板连接。

进一步地，加工机构还包括：连接组件，连接组件的两端分别与换刀组件和滑板连接；其中，连接组件包括缓冲件，缓冲件的两侧分别与滑板和换刀组件连接。

进一步地，换刀组件包括基座，连接组件还包括：紧固件，紧固件的至少部分依次穿设在基座和滑板内，通过紧固件连接基座和滑板；缓冲件设置在基座和滑板之间。

进一步地，缓冲件至少为两个，至少两个缓冲件沿滑板的长度方向间隔设置；和/或，缓冲件为垫片。

进一步地，基座上设置有翻边，翻边的延伸方向与基座的支撑端面相垂直；紧固件的至少部分依次穿设在翻边和滑板内。

进一步地，加工机构还包括：检测模块，在换刀组件进行初始换刀时，检测并记录换刀组件的初始换刀位置；构建模块，与检测模块连接，构建模块根据换刀组件的初始换刀位置，构建换刀工位的范围。

进一步地，换刀组件包括：基座，设置在滑轨上并与加工组件连接；换刀臂，设置在基座上并绕预定轴线可转动地设置，通过基座带动换刀臂在换刀工位移动。

进一步地，换刀组件还包括：驱动部件，设置在基座上并位于加工组件的侧方，驱动部件具有绕自身轴线可转动地驱动轴，驱动轴与换刀臂驱动连接。

应用本发明的技术方案，加工机构包括横梁、加工组件、换刀工位和换刀组件，横梁上设置有滑轨；加工组件设置在滑轨上，加工组件沿滑轨的延伸方向可移动地设置；换刀工位设置在横梁的侧方，换刀工位的延伸方向与横梁的延伸方向一致；换刀组件与加工组件连接，通过加工组件带动换刀组件沿换刀工位的延伸方向移动，以使换刀组件在换刀工位内更换加工组件中的加工刀具。这样设置能够使换刀组件随着加工组件移动，而无需将换刀工位卡死在一个点上，将换刀工位的延伸方向设置与横梁的延伸方向一致，这样无论换刀组件随加工组件移动到哪一个位置上均能够实现换刀，提高了龙门加工中心的换刀效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的加工机构的实施例的俯视图；

图2示出了根据本发明的加工机构的换刀组件的初始状态图；

图3示出了根据本发明的加工机构的换刀组件的换刀状态图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、横梁；10、滑轨；2、加工组件；3、换刀工位；4、换刀组件；40、换刀臂；20、滑板；5、连接组件；41、基座；42、驱动部件；

100、立柱；200、刀库；300、工作台；400、主轴箱；500、主轴；600、刀具；700、床身。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

请参考图1至图3，本发明提供了一种加工机构，包括：横梁1，横梁1上设置有滑轨10；加工组件2，设置在滑轨10上，加工组件2沿滑轨10的延伸方向可移动地设置；换刀工位3，设置在横梁1的侧方，换刀工位3的延伸方向与横梁1的延伸方向一致；换刀组件4，与加工组件2连接，通过加工组件2带动换刀组件4沿换刀工位3的延伸方向移动，以使换刀组件4在换刀工位3内更换加工组件2中的加工刀具。

根据本发明提供的加工机构，包括横梁1、加工组件2、换刀工位3和换刀组件4，横梁1上设置有滑轨10；加工组件2设置在滑轨10上，加工组件2沿滑轨10的延伸方向可移动地设置；换刀工位3设置在横梁1的侧方，换刀工位3的延伸方向与横梁1的延伸方向一致；换刀组件4与加工组件2连接，通过加工组件2带动换刀组件4沿换刀工位3的延伸方向移动，以使换刀组件4在换刀工位3内更换加工组件2中的加工刀具。这样设置能够使换刀组件4随着加工组件2移动，而无需将换刀工位卡死在一个点上，将换刀工位的延伸方向设置与横梁1的延伸方向一致，这样无论换刀组件4随加工组件2移动到哪一个位置上均能够实现换刀，保证在换刀组件4不被干涉的前提下能在整个换刀工位3上设置多个换刀点，提高了龙门加工中心的换刀效率。

优选地，将换刀点设置在换刀工位3的中间位置时，换刀效率最优。

具体地，加工机构还包括检测部件，换刀组件4包括：换刀臂40，换刀臂40绕预定轴线可转动地设置，通过检测部件检测换刀臂40的转动角度。这样设置可以通过初步确定换刀臂40的转动角度，来确定换刀工位3的区域范围，进而控制系统在后续换刀过程中无需重新对换刀臂40的转动角度进行校准。优选地，检测部件为角度测量仪或旋转角度监测板。

在实际应用过程中，换刀组件4内还具有感应器，用于检测换刀臂40是否对刀具抓取到位，以判断是否控制主轴把刀具松开。

在具体实施时，加工组件2包括滑板20，滑板20可滑动地设置在滑轨10上；换刀组件4与滑板20连接。这样通过滑板20带动加工组件2移动。

在本申请中，为了实现换刀组件4随着加工组件2移动，加工机构还包括：连接组件5，连接组件5的两端分别与换刀组件4和滑板20连接；其中，连接组件5包括缓冲件，缓冲件的两侧分别与滑板20和换刀组件4连接。

进一步地，换刀组件4包括基座41，连接组件5还包括：紧固件，紧固件的至少部分依次穿设在基座41和滑板20内，通过紧固件连接基座41和滑板20；缓冲件设置在基座41和滑板20之间。缓冲件至少为两个，至少两个缓冲件沿滑板20的长度方向间隔设置；和/或，缓冲件为垫片。以对基座41和滑板20进行保护。

在具体实施的过程中，基座41上设置有翻边，翻边的延伸方向与基座41的支撑端面相垂直；紧固件的至少部分依次穿设在翻边和滑板20内。这样设置方便基座41通过翻边与滑板20连接，缓冲件设置在翻边与滑板20之间。

在本发明提供的实施例中，加工机构还包括：检测模块，在换刀组件4进行初始换刀时，检测并记录换刀组件4的初始换刀位置；构建模块，与检测模块连接，构建模块根据换刀组件4的初始换刀位置，构建换刀工位的范围。

在本申请中，换刀组件4包括：基座41，设置在滑轨10上并与加工组件2连接；换刀臂40，设置在基座41上并绕预定轴线可转动地设置，通过基座41带动换刀臂40在换刀工位移动。换刀组件4还包括：驱动部件42，设置在基座41上并位于加工组件2的侧方，驱动部件42具有绕自身轴线可转动地驱动轴，驱动轴与换刀臂40驱动连接。优选地，驱动部件42为驱动电机或者凸轮组件。在实际应用过程中，基座41为换刀臂40的凸轮箱的至少部分箱体，换刀臂40在换刀过程中，首先换刀臂40旋转抓取主轴上的刀具以及刀库内的刀具，然后竖直向下将刀具由主轴上卸下，之后旋转180度，竖直向上移动，将刀库内的刀具安装至主轴上，最后反转回到初始位置，完成换刀过程。

本申请中的加工机构，还包括立柱100、刀库200、工作台300、主轴箱400、主轴500和刀具600，刀具600安装在主轴500上，通过换刀臂40进行换刀，刀库200设置在横梁1的侧方，工作台300可移动地设置在床身700上，床身700与横梁1之间通过立柱100连接，主轴箱400设置在滑板20上。

由于是换刀臂换刀，因此可提前备刀，此外由于换刀组件绑定滑板一起沿横梁运动，因此备刀由传统备刀点变成备刀线，即整条备刀线都可备刀。因此可在横梁后挂圆盘或链式等刀库，可以提前把刀备在备刀线上，加快换刀速度。此外因为是备刀线，备刀线上的其他点都可装刀，因此可以把一些异形的刀具如角度头刀具挂在备刀线上的其他点。图2是加工时的换刀臂位置，其表明在加工时其换刀臂即不与立柱干涉也不与主轴箱干涉。图3是备刀线挂异形刀具角度头的示意图，可实现不同刀具的换刀。

当横梁较长，且机床所需刀具数量极少，可以省略刀库，直接把刀具固定在备刀线上，极大的节省了成本；当机床所需刀具数量多，可在换刀线附近装大型刀库，可在换刀前，通过机械装置把刀从刀库移动到备刀线上；当机床采用双主轴时，可以只需要一个刀库，两个换刀组件就可实现换刀，大大节省了成本。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

根据本发明提供的加工机构，包括横梁1、加工组件2、换刀工位3和换刀组件4，横梁1上设置有滑轨10；加工组件2设置在滑轨10上，加工组件2沿滑轨10的延伸方向可移动地设置；换刀工位3设置在横梁1的侧方，换刀工位3的延伸方向与横梁1的延伸方向一致；换刀组件4与加工组件2连接，通过加工组件2带动换刀组件4沿换刀工位3的延伸方向移动，以使换刀组件4在换刀工位3内更换加工组件2中的加工刀具。这样设置能够使换刀组件4随着加工组件2移动，而无需将换刀工位卡死在一个点上，将换刀工位的延伸方向设置与横梁1的延伸方向一致，这样无论换刀组件4随加工组件2移动到哪一个位置上均能够实现换刀，提高了龙门加工中心的换刀效率。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种加工机构，其特征在于，包括：

横梁(1)，所述横梁(1)上设置有滑轨(10)；

加工组件(2)，设置在所述滑轨(10)上，所述加工组件(2)沿所述滑轨(10)的延伸方向可移动地设置；

换刀工位(3)，设置在所述横梁(1)的侧方，所述换刀工位(3)的延伸方向与所述横梁(1)的延伸方向一致；

换刀组件(4)，与所述加工组件(2)连接，通过所述加工组件(2)带动所述换刀组件(4)沿所述换刀工位(3)的延伸方向移动，以使所述换刀组件(4)在所述换刀工位(3)内更换所述加工组件(2)中的加工刀具。

2.根据权利要求1所述的加工机构，其特征在于，所述加工机构还包括检测部件，所述换刀组件(4)包括：

换刀臂(40)，所述换刀臂(40)绕预定轴线可转动地设置，通过所述检测部件检测所述换刀臂(40)的转动角度。

3.根据权利要求1所述的加工机构，其特征在于，所述加工组件(2)包括滑板(20)，所述滑板(20)可滑动地设置在所述滑轨(10)上；

所述换刀组件(4)与所述滑板(20)连接。

4.根据权利要求3所述的加工机构，其特征在于，所述加工机构还包括：

连接组件(5)，所述连接组件(5)的两端分别与所述换刀组件(4)和所述滑板(20)连接；

其中，所述连接组件(5)包括缓冲件，所述缓冲件的两侧分别与所述滑板(20)和所述换刀组件(4)连接。

5.根据权利要求4所述的加工机构，其特征在于，所述换刀组件(4)包括基座(41)，所述连接组件(5)还包括：

紧固件，所述紧固件的至少部分依次穿设在所述基座(41)和所述滑板(20)内，通过所述紧固件连接所述基座(41)和所述滑板(20)；

所述缓冲件设置在所述基座(41)和所述滑板(20)之间。

6.根据权利要求5所述的加工机构，其特征在于，所述缓冲件至少为两个，至少两个所述缓冲件沿所述滑板(20)的长度方向间隔设置；和/或，

所述缓冲件为垫片。

7.根据权利要求5所述的加工机构，其特征在于，所述基座(41)上设置有翻边，所述翻边的延伸方向与所述基座(41)的支撑端面相垂直；

所述紧固件的至少部分依次穿设在所述翻边和所述滑板(20)内。

8.根据权利要求1所述的加工机构，其特征在于，所述加工机构还包括：

检测模块，在所述换刀组件(4)进行初始换刀时，检测并记录所述换刀组件(4)的初始换刀位置；

构建模块，与所述检测模块连接，所述构建模块根据所述换刀组件(4)的初始换刀位置，构建所述换刀工位的范围。

9.根据权利要求1所述的加工机构，其特征在于，所述换刀组件(4)包括：

基座(41)，设置在所述滑轨(10)上并与所述加工组件(2)连接；

换刀臂(40)，设置在所述基座(41)上并绕预定轴线可转动地设置，通过所述基座(41)带动所述换刀臂(40)在所述换刀工位移动。

10.根据权利要求9所述的加工机构，其特征在于，所述换刀组件(4)还包括：

驱动部件(42)，设置在所述基座(41)上并位于所述加工组件(2)的侧方，所述驱动部件(42)具有绕自身轴线可转动地驱动轴，所述驱动轴与所述换刀臂(40)驱动连接。

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