CN116213789B - 一种数控镗床及数控镗床系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数控镗床,用于在运输工具上对高温高放环境熔炉出料管的修复,包括床身、升降单元、夹紧单元、加工单元,夹紧单元用于夹紧出料管,升降单元驱动加工单元沿床身进行升降运动,加工单元用于对出料管进行镗削;镗床还包括定位单元和连接单元,定位单元和连接单元设置在床身上,定位单元用于镗床与熔炉底部之间偏移量的检测和导向定位,连接单元用于镗床与运输工具的连接和分离,运输工具运输镗床至熔炉底部并调整镗床的位置和姿态以完成定位。
Description
技术领域
本发明涉及数控加工领域,具体而言,涉及一种数控镗床及数控镗床系统。
背景技术
高温高放环境熔炉用于对高放废液进行处理,在1150~1180℃的温度下熔融废物,熔融后的基体及高放废液经出料管流出。由于出料管长期处于超高温、强放射性、强腐蚀性等恶劣环境,长期工作后易出现损伤。当出料管出现损伤后,须重新焊接安装或续接安装新的出料管,在焊接新出料管前,需要对已损伤的出料管端面进行坡口加工,以便于新出料管的焊接。
但当出料管处于待修复状态时,仍处于高放射性、高温、狭窄空间等恶劣环境中,人员难以就近操作,需远距离操控设备来完成焊接前出料管坡口的加工。针对以上情况,现缺乏相关的技术应用以解决上述难题。
由此,有必要提供一种用于高温高放环境熔炉出料管修复的数控镗床系统,应实现如下效果:具有多个自由度,可远程控制完成出料管坡口加工,无需人员介入热室;远程实现与热室运输工具的刚性连接及分离;远程实现与熔炉的定位检测;远程实现与出料管的对中检测;可进入狭小空间夹紧出料管进行切削,避免切削反作用力作用于熔炉。
实用新型CN201940643U公开了汽车发动机缸体曲轴孔数控镗孔机床,在床身上设置有移动工作台和夹具系统,移动工作台通过滚珠丝杆与伺服电机相连接而产生进给运动;移动工作台上设置的主轴箱,电机通过皮带传动系统驱动设置在主轴箱上的主轴旋转,主轴与镗削系统的镗刀杆连接,带动镗刀杆转动;夹具系统包括夹具底座、夹具横梁、支承板、升降机构、定位系统、夹紧系统和抬刀机构,所述升降机构的顶杆上下往复运动;所述定位系统构成一面两销定位;所述夹紧系统在加工时夹紧工件。
实用新型CN209849894U公开了一种立式数控镗床,包括:架体;主轴箱,上下移动地设置于架体上;夹具,固定于主轴箱的旋转主轴的下端,用于夹固工件;工作台,设置于架体上,且位于旋转主轴的下方;镗刀组件,固定于工作台上;工件转移机构,水平移动地设置于架体上,用于转移工件;控制器,与主轴箱、夹具和工件转移机构连接,用于控制主轴箱、夹具和工件转移机构动作。
这些现有技术均不能实现与运输工具的刚性连接及分离,进入到热室并通过远程控制进行与熔炉定位以及与出料管对中操作等功能。鉴于以上技术问题,特推出本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种数控镗床及数控镗床系统,用于高温高放环境熔炉出料管的修复。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提出一种数控镗床,用于在运输工具上对高温高放环境熔炉出料管的修复,包括床身、升降单元、夹紧单元、加工单元,升降单元和夹紧单元设置在床身上,加工单元与升降单元连接,夹紧单元用于夹紧出料管,升降单元驱动加工单元沿床身进行升降运动,加工单元用于对出料管进行镗削;镗床还包括定位单元和连接单元,定位单元和连接单元设置在床身上,定位单元用于镗床与熔炉底部之间偏移量的检测和导向定位,连接单元用于镗床与运输工具的连接和分离,运输工具运输镗床至熔炉底部并调整镗床的位置和姿态以完成定位。
进一步的,定位单元包括多个定位传感器和导向装置,定位传感器位于导向装置内,定位传感器用于检测镗床与熔炉底部定位孔之间的偏移量,导向装置用于与定位孔配合。
进一步的,导向装置包括内孔,定位传感器过盈安装在内孔中。
进一步的,床身包括顶板,导向装置有多个,周向均匀分布在顶板上。
进一步的,床身还包括底板,连接单元位于底板上。
进一步的,连接单元包括连接器、第一减速机和拨轮,第一减速机分别与连接器和拨轮连接,连接器用于与运输工具连接,拨轮可控制连接器与运输工具的连接与分离。
进一步的,加工单元包括主轴组件、加工头组件和刀具组件,加工头组件包括加工头转盘,加工头转盘与主轴组件连接,刀具组件位于加工头转盘上,主轴组件可驱动加工头转盘绕主轴旋转。
进一步的,主轴组件包括主轴电机、主轴箱、轴承组件、主轴、拉钉和键,主轴电机与主轴箱连接,主轴通过轴承组件连接于主轴箱内,主轴的一端与主轴电机连接,另一端直接或间接与加工头转盘通过拉钉连接,主轴与加工头转盘通过键传递扭矩。
进一步的,加工单元还包括对中装置,对中装置位于加工头转盘上,对中装置和刀具组件可一同沿主轴的径向移动,利用对中装置可获得在加工头转盘的不同旋转角度下镗床与出料管的相对位置偏差,指导运输工具进行调整,完成镗床与出料管的对中。
进一步的,加工头转盘包括加工头滑板,对中装置和刀具组件均位于加工头滑板上,加工头滑板可相对于加工头转盘径向滑动。
进一步的,加工头滑板为加工头转盘上表面径向上的一部分,加工头组件还包括加工头电机和齿轮箱,加工头电机连接于齿轮箱,齿轮箱与加工头滑板连接,加工头电机通过齿轮箱驱动加工头滑板沿主轴径向移动。
进一步的,加工单元还包括浮动板组件,浮动板组件包括浮动板,浮动板上安装齿轮箱。
进一步的,加工单元还包括水平检测装置,水平检测装置安装在浮动板上,水平检测装置用于检测镗床的水平状态,指导运输工具进行姿态调整以完成定位。
进一步的,加工单元还包括视频在线检查装置,视频在线检查装置安装在加工头转盘上,视频在线检查装置用于对对中情况和/或加工过程和/或加工后表面进行在线实时检查及故障排查。
进一步的,对中装置包括对中传感器,对中传感器为光电式传感器,对中装置接触出料管后,对中传感器发出电信号至视频在线终端监测系统。
进一步的,升降单元包括升降电机和丝杠,丝杠穿过浮动板,升降电机驱动加工单元进行升降。
进一步的,升降单元还包括第二减速机和升降机,升降电机、第二减速机和升降机串联连接,并安装在底板上。
进一步的,床身还包括多个连接杆,连接杆的两端分别与顶板和底板连接。
进一步的,床身还包括弹性支撑装置,弹性支撑装置安装在顶板上。
进一步的,弹性支撑装置有多个,沿周向均匀分布在顶板上,弹性支撑装置使得镗床与熔炉弹性接触。
进一步的,床身还包括位置检测传感器,位置检测传感器的至少一部分位于其中一个弹性支撑装置的下方,位置检测传感器用于镗床与熔炉轴向相对高度的定位检测。
进一步的,夹紧单元包括支撑套、夹紧驱动装置、传动装置和三爪卡盘,支撑套安装在顶板上,传动装置安装在底板和其中一个连接杆内,夹紧驱动装置安装在底板上,通过传动装置驱动三爪卡盘夹紧和/或松开。
为了实现上述目的,根据本发明的又一个方面,提出一种数控镗床系统,包括镗床,还包括数控加工控制台、视频在线终端监测系统和管线,镗床通过管线分别与数控加工控制台和视频在线终端监测系统连接。
应用本发明的技术方案,至少实现了如下有益效果:
1、本申请的数控镗床通过连接单元可实现与运输工具进行刚性连接和分离,将数控镗床吊运至热室内的运输工具上,通过远程控制热室内机械手旋转拨轮,可实现对镗床和运输工具连接和分离的远程控制。
2、本申请的数控镗床可实现数控镗床相对熔炉底部定位孔的远程定位检测,操作人员通过远程观察定位单元的定位传感器采集的图像,判断数控镗床导向装置相对熔炉底部定位孔的偏差,从而指导运输工具的移动方位及距离,使得镗床定位到指定位置。
3、本申请的数控镗床通过加工单元设置的对中装置,可获取出料管相对于镗床的多个坐标系象限点的偏移量,以指导运输工具的移动方位及距离,可保证加工坡口内/外圆面、锥面与出料管中心的同心度,同时避免在切削过程中因断屑切削造成刀具组件的振动损伤。
4、本申请的数控镗床的刀具具有主切削旋转运动、沿出料管轴向的进给运动及沿出料管径向的进给运动3个自由度,并采用CNC数控加工系统,在远程对刀后,可程序自动控制完成坡口端面的加工,并结合视频在线检查装置,确保了坡口的加工精度。
5、本申请的数控镗床的夹紧单元通过远程控制夹紧驱动装置驱动三爪卡盘夹紧出料管,使得加工过程中的切削力相对出料管为内力,避免切削力通过出料管作用在熔炉本体上。
附图说明
构成本发明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示出了本发明实施例的数控镗床系统示意图;
图2示出了本发明实施例的高温高放熔炉剖视图;
图3示出了本发明实施例的数控镗床正面示意图;
图4示出了本发明实施例的数控镗床背面示意图;
图5示出了本发明实施例的弹性支撑装置剖视图;
图6示出了本发明实施例的加工单元示意图;
图7示出了本发明实施例的主轴组件剖视图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
1、熔炉;2、出料管;3、定位孔;4、床身;41、顶板;42、底板;43、连接杆;44、弹性支撑装置;45、位置检测传感器;5、升降单元;51、升降电机;52、丝杠;53、第二减速机;54、升降机;6、夹紧单元;61、支撑套;62、夹紧驱动装置;63、传动装置;64、三爪卡盘;7、加工单元;71、主轴组件;711、主轴电机;712、主轴箱;713、轴承组件;714、主轴;715、拉钉;716、键;72、加工头组件;721、加工头转盘;722、加工头滑板;723、加工头电机;724、齿轮箱;73、刀具组件;74、浮动板组件;741、浮动板;742、轴承;75、水平检测装置;76、视频在线检查装置;77、对中装置;8、定位单元;81、定位传感器;82、导向装置;83、内孔;9、连接单元;91、连接器;92、第一减速机;93、拨轮;10、数控加工控制台;20、视频在线终端监测系统;30、管线。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明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。
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述,这些实施例不能理解为限制本发明所要求保护的范围。术语“包括”在使用时表明存在特征,但不排除存在或增加一个或多个其它特征;术语“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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,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的限制;此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在描述中,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,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
实施例:
本申请提出了一种数控镗床系统,用于高温高放环境下熔炉出料管的修复。如图1所示,主要包括镗床,还包括数控加工控制台10、视频在线终端监测系统20和管线30,镗床通过管线30分别与数控加工控制台10和视频在线终端监测系统20连接。通过在热室外使用数控加工控制台可根据已设定的程序及参数远程自动控制镗床完成出料管坡口加工,并通过视频在线终端监测系统对对中情况和/或加工过程和/或加工后表面进行在线实时检查及故障排查。
其中管线30包含电缆及网线,用于动力电源、状态信号、视频信号的传输,电缆及网线在热室内均通过快插接头连接。
如图2所示,出料管2位于高温高放环境熔炉1的底部,出料管2周围具有多个定位孔3可用于镗床定位,在热室外控制镗床与运输工具连接后,控制运输工具将镗床送至熔炉下方,并通过远程控制运输工具的位移、抬升以及姿态调整使镗床完成与出料管的定位和对中,之后镗床对出料管进行坡口加工。
本申请提出如图3和图4所示的一种数控镗床,用于在运输工具上对高温高放环境熔炉1出料管2的修复,包括床身4、升降单元5、夹紧单元6、加工单元7,其中升降单元5和夹紧单元6设置在床身4上,加工单元7与升降单元5连接,夹紧单元6用于夹紧出料管2,升降单元5驱动加工单元7沿床身4进行升降运动,加工单元7用于对出料管2进行镗削。
该数控镗床还包括定位单元8和连接单元9,定位单元8和连接单元9设置在床身4上,定位单元8用于镗床与熔炉1底部之间偏移量的检测和导向定位,连接单元9用于镗床与运输工具的连接和分离,运输工具运输镗床至熔炉1底部并调整镗床的位置和姿态以完成定位。
具体来讲,镗床的床身4包括顶板41和底板42,还包括多个连接杆43,连接杆43的两端分别与顶板41和底板42连接。
定位单元8包括多个定位传感器81和多个导向装置82,定位传感器81用于检测镗床与熔炉1底部定位孔3之间的偏移量,导向装置82用于与熔炉底部的定位孔3配合。优选地,导向装置82可选用导向杆的结构,导向装置在本实施例中有3个,周向均匀分布在顶板41上。定位传感器81位于导向装置82内,导向装置82包括内孔83,定位传感器81过盈安装在内孔83中。定位传感器通过网线连接至视频在线终端监测系统20。
本申请的数控镗床可实现数控镗床相对熔炉底部定位孔的远程定位检测,操作人员通过远程观察定位单元的定位传感器采集的图像,判断数控镗床导向装置相对熔炉底部定位孔的偏差,从而指导运输工具的移动方位及距离,使得镗床定位到指定位置。
连接单元9则位于底板42上。连接单元9包括连接器91、第一减速机92和拨轮93,第一减速机92分别与连接器91和拨轮93连接,连接器91可采用螺纹或套筒等连接方式与运输工具直接或间接进行连接,拨轮93可控制连接器91与运输工具的连接与分离。在本实施例中,连接单元9分为3组,通过螺栓连接在底板上。
本申请的数控镗床通过连接单元可实现与热室运输工具进行刚性连接和分离,将数控镗床吊运至热室内的运输工具上,通过远程控制热室内机械手旋转拨轮,可实现对镗床和运输工具连接和分离的远程控制。
此外,床身4还包括弹性支撑装置44,弹性支撑装置44安装在顶板41上。弹性支撑装置44有多个,在本实施例中有6个,沿周向均匀分布在顶板41上。在定位过程中,弹性支撑装置44顶在熔炉底部,用于保证数控镗床与熔炉产生约束作用,同时使得镗床与熔炉弹性接触,避免数控镗床上升时将顶升力刚性传递给熔炉。
如图5所示,床身4还包括位置检测传感器45,位置检测传感器45位于其中一个弹性支撑装置44的下方,位置检测传感器45用于镗床与熔炉1轴向相对高度的定位检测。当镗床定位完成后,运输工具继续举升镗床,直至位置检测传感器触发后停止举升,开始启动对中程序。
如图3所示,夹紧单元6包括支撑套61、夹紧驱动装置62、传动装置63和三爪卡盘64,支撑套61安装在顶板41上,传动装置63安装在底板42和其中一个连接杆43内。夹紧驱动装置62安装在底板42上,包括驱动电机和减速器,夹紧驱动装置通过传动装置63驱动三爪卡盘64夹紧和/或松开出料管。夹紧单元6夹紧出料管后加工单元7开始坡口自动加工。
本申请的数控镗床的夹紧单元通过远程控制夹紧驱动装置驱动三爪卡盘夹紧出料管,使得加工过程中的切削力相对出料管为内力,避免切削力通过出料管作用在熔炉本体上。
如图6所示,加工单元7包括主轴组件71、加工头组件72和刀具组件73,还包括对中装置77,加工头组件72包括加工头转盘721,加工头转盘721与主轴组件71连接,刀具组件73和对中装置77均位于加工头转盘721上,主轴组件71可驱动加工头转盘721绕主轴旋转。具体来说,加工头转盘721包括加工头滑板722,对中装置77和刀具组件73均位于加工头滑板722上,加工头滑板722为加工头转盘721上表面径向上的一部分,加工头滑板722可相对于加工头转盘721径向滑动。
加工头组件72还包括加工头电机723和齿轮箱724,加工头电机723连接于齿轮箱724,齿轮箱724与加工头滑板722连接,加工头电机723通过齿轮箱724驱动加工头滑板722沿主轴径向移动。
以上设计使得刀具组件73和对中装置77具有了两个自由度,分别是绕主轴转动和沿主轴的径向移动。在对中过程中,对中装置77和刀具组件73随着加工头滑板722一同沿主轴的径向移动,对中装置77通过径向移动接触出料管2后,再进行周向转动,利用对中装置77可获得在加工头转盘721的不同旋转角度下镗床与出料管2的相对位置偏差,从而指导运输工具进行调整,完成镗床与出料管2的对中。
优选地,刀具组件73包括刀座、刀杆及刀片。刀座通过螺栓固定在加工头滑板722上,刀杆安装在刀座的孔内,刀片安装在刀杆上。
此外,加工单元7还包括视频在线检查装置76,视频在线检查装置76安装在加工头转盘721上,视频在线检查装置76用于对对中情况和/或加工过程和/或加工后表面进行在线实时检查及故障排查。
对中装置77包括对中传感器,优选地,对中传感器为光电式传感器。对中装置77接触出料管2后,对中传感器发出电信号至视频在线终端监测系统20,优选地,对中传感器发出的信号可通过视频在线检查装置76进行发送。
在本实施例的对中过程中,当对中装置77随加工头滑板722移动并接触至出料管时,对中传感器发出的信号通过视频在线检查装置76发送至视频在线终端监测系统20。当前的加工头滑板722的位移,即在该方向数控镗床相对出料管的偏移量,通过主轴电机带动对中装置77周向旋转,可获取4个直角坐标系象限点的偏移量,进而得到数控镗床相对出料管的偏移方向及偏移量。
本申请的数控镗床通过加工单元设置的对中装置,可获取出料管相对于镗床的多个坐标系象限点的偏移量,以指导运输工具的移动方位及距离,可保证加工坡口内/外圆面、锥面与出料管中心的同心度,同时避免在切削过程中因断屑切削造成刀具组件的振动损伤。
此外,加工单元7还包括浮动板组件74和水平检测装置75,浮动板组件74包括浮动板741和三组滑动轴承742,滑动轴承用螺栓固定在浮动板741上,在浮动板741上安装齿轮箱724。水平检测装置75也安装在浮动板741上,水平检测装置75用于检测镗床的水平状态,指导运输工具进行姿态调整以完成定位过程。
如图4所示,升降单元5包括升降电机51和丝杠52,丝杠52穿过浮动板741,升降电机51驱动加工单元7进行升降。升降单元5还包括第二减速机53和升降机54,升降电机51、第二减速机53和升降机54串联连接,并安装在底板42上。通过升降单元5使得刀具组件具有了第三个自由度,即沿主轴方向的运动。
本申请的数控镗床的刀具具有主切削旋转运动、沿出料管轴向的进给运动及沿出料管径向的进给运动3个自由度,并采用CNC数控加工系统,在远程对刀后,可程序自动控制完成坡口端面的加工,并结合视频在线检查装置,确保了坡口的加工精度。
如图7所示,主轴组件71包含主轴电机711、主轴箱712、轴承组件713、主轴714、拉钉715、键716。主轴电机711通过螺栓连接在主轴箱712上。主轴714通过轴承组件713支撑安装在主轴箱712内,主轴714的一端与主轴电机711连接,另一端直接或间接与加工头转盘通过拉钉715连接,主轴714与加工头转盘通过键716传递扭矩。使得加工头转盘721在主轴组件的驱动下可进行回转运动。
下面对本发明一种高温高放环境熔炉出料管修复用数控镗床系统工作过程作进一步说明:
本发明在使用时,镗床进入热室,工作人员于热室外通过数控加工控制台10、视频在线终端监测系统20远程控制数控镗床完成坡口加工作业。首先,镗床进入热室后,通过热室机械手操作连接单元9,使得数控镗床与热室运输工具连接。运输工具将镗床运输至熔炉出料管2底部。热室运输工具举升镗床,通过定位传感器81和水平检测装置75进行检测,指导热室运输工具的位置和姿态进行调整,将导向装置82插入熔炉底部的定位孔3中,将弹性支撑装置44顶在熔炉底部,完成定位过程。运输工具继续举升镗床,当位置检测传感器45触发后,停止举升。
之后启动对中程序,在主轴电机711及加工头电机723的驱动下,对出料管的4个象限点进行偏移量检测,指导热室运输工具进行调整,完成镗床与出料管的对中。夹紧单元6的夹紧驱动装置62驱动三爪卡盘64夹紧出料管。
开始启动坡口自动加工程序,在升降单元5、主轴电机711及加工头电机723的驱动下,刀具组件自动完成进行出料管的坡口加工。同时视频在线检查装置76进行在线监测。
出料管坡口加工完成后,夹紧单元6松开出料管。热室运输工具下降镗床以离开出料管。运输工具将镗床运出熔炉底部,热室机械手操作连接单元9使得镗床与热室运输工具分离。最后将镗床吊离热室,完成整个加工过程。
总之,从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现如下技术效果:1、本申请的数控镗床通过连接单元可实现与热室运输工具进行刚性连接和分离,将数控镗床吊运至热室内的运输工具上,通过远程控制热室内机械手旋转拨轮,可实现对镗床和运输工具连接和分离的远程控制。2、本申请的数控镗床可实现数控镗床相对熔炉底部定位孔的远程定位检测,操作人员通过远程观察定位单元的定位传感器采集的图像,判断数控镗床导向装置相对熔炉底部定位孔的偏差,从而指导运输工具的移动方位及距离,使得镗床定位到指定位置。3、本申请的数控镗床通过加工单元设置的对中装置,可获取出料管相对于镗床的多个坐标系象限点的偏移量,以指导运输工具的移动方位及距离,可保证加工坡口内/外圆面、锥面与出料管中心的同心度,同时避免在切削过程中因断屑切削造成刀具组件的振动损伤。4、本申请的数控镗床的刀具具有主切削旋转运动、沿出料管轴向的进给运动及沿出料管径向的进给运动3个自由度,并采用CNC数控加工系统,在远程对刀后,可程序自动控制完成坡口端面的加工,并结合视频在线检查装置,确保了坡口的加工精度。5、本申请的数控镗床的夹紧单元通过远程控制夹紧驱动装置驱动三爪卡盘夹紧出料管,使得加工过程中的切削力相对出料管为内力,避免切削力通过出料管作用在熔炉本体上。
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 (22)
1.一种数控镗床,用于在运输工具上对高温高放环境熔炉(1)出料管(2)的修复,包括床身(4)、升降单元(5)、夹紧单元(6)、加工单元(7),所述升降单元(5)和所述夹紧单元(6)设置在所述床身(4)上,所述加工单元(7)与所述升降单元(5)连接,所述夹紧单元(6)用于夹紧所述出料管(2),所述升降单元(5)驱动所述加工单元(7)沿所述床身(4)进行升降运动,所述加工单元(7)用于对所述出料管(2)进行镗削;
其特征在于:所述镗床还包括定位单元(8)和连接单元(9),所述定位单元(8)和所述连接单元(9)设置在所述床身(4)上,所述定位单元(8)用于所述镗床与所述熔炉(1)底部之间偏移量的检测和导向定位,所述连接单元(9)用于所述镗床与所述运输工具的连接和分离,所述运输工具运输所述镗床至所述熔炉(1)底部并调整所述镗床的位置和姿态以完成定位;
所述加工单元(7)包括加工头组件(72)和刀具组件(73),所述加工头组件(72)包括加工头转盘(721),所述刀具组件(73)位于所述加工头转盘(721)上;
所述加工单元(7)还包括对中装置(77),所述对中装置(77)位于所述加工头转盘(721)上,所述对中装置(77)和所述刀具组件(73)可一同沿主轴的径向移动,利用所述对中装置(77)可获得在所述加工头转盘(721)的不同旋转角度下所述镗床与所述出料管(2)的相对位置偏差,指导所述运输工具进行调整,完成所述镗床与所述出料管(2)的对中。
2.根据权利要求1所述的镗床,其特征在于:所述定位单元(8)包括多个定位传感器(81)和导向装置(82),所述定位传感器(81)位于所述导向装置(82)内,所述定位传感器(81)用于检测所述镗床与所述熔炉(1)底部定位孔(3)之间的偏移量,所述导向装置(82)用于与所述定位孔(3)配合。
3.根据权利要求2所述的镗床,其特征在于:所述导向装置(82)包括内孔(83),所述定位传感器(81)过盈安装在所述内孔(83)中。
4.根据权利要求2或3所述的镗床,其特征在于:所述床身(4)包括顶板(41),所述导向装置(82)有多个,周向均匀分布在所述顶板(41)上。
5.根据权利要求4所述的镗床,其特征在于:所述床身(4)还包括底板(42),所述连接单元(9)位于所述底板(42)上。
6.根据权利要求5所述的镗床,其特征在于:所述连接单元(9)包括连接器(91)、第一减速机(92)和拨轮(93),所述第一减速机(92)分别与所述连接器(91)和所述拨轮(93)连接,所述连接器(91)用于与所述运输工具连接,所述拨轮(93)可控制所述连接器(91)与所述运输工具的连接与分离。
7.根据权利要求5所述的镗床,其特征在于:所述加工单元(7)包括主轴组件(71),所述加工头转盘(721)与所述主轴组件(71)连接,所述主轴组件(71)可驱动所述加工头转盘(721)绕主轴旋转。
8.根据权利要求7所述的镗床,其特征在于:所述主轴组件(71)包括主轴电机(711)、主轴箱(712)、轴承组件(713)、主轴(714)、拉钉(715)和键(716),所述主轴电机(711)与所述主轴箱(712)连接,所述主轴(714)通过所述轴承组件(713)连接于所述主轴箱(712)内,所述主轴(714)的一端与所述主轴电机(711)连接,另一端与所述加工头转盘(721)通过所述拉钉(715)连接,所述主轴(714)与所述加工头转盘(721)通过所述键(716)传递扭矩。
9.根据权利要求7所述的镗床,其特征在于:所述加工头转盘(721)包括加工头滑板(722),所述对中装置(77)和所述刀具组件(73)均位于所述加工头滑板(722)上,所述加工头滑板(722)可相对于所述加工头转盘(721)径向滑动。
10.根据权利要求9所述的镗床,其特征在于:所述加工头滑板(722)为所述加工头转盘(721)上表面径向上的一部分,所述加工头组件(72)还包括加工头电机(723)和齿轮箱(724),所述加工头电机(723)连接于所述齿轮箱(724),所述齿轮箱(724)与所述加工头滑板(722)连接,所述加工头电机(723)通过所述齿轮箱(724)驱动所述加工头滑板(722)沿主轴径向移动。
11.根据权利要求10所述的镗床,其特征在于:所述加工单元(7)还包括浮动板组件(74),所述浮动板组件(74)包括浮动板(741),所述浮动板(741)上安装所述齿轮箱(724)。
12.根据权利要求11所述的镗床,其特征在于:所述加工单元(7)还包括水平检测装置(75),所述水平检测装置(75)安装在所述浮动板(741)上,所述水平检测装置(75)用于检测所述镗床的水平状态,指导所述运输工具进行姿态调整以完成定位。
13.根据权利要求7-12中的任一项所述的镗床,其特征在于:所述加工单元(7)还包括视频在线检查装置(76),所述视频在线检查装置(76)安装在所述加工头转盘(721)上,所述视频在线检查装置(76)用于对对中情况和/或加工过程和/或加工后表面进行在线实时检查及故障排查。
14.根据权利要求9所述的镗床,其特征在于:所述对中装置(77)包括对中传感器,所述对中传感器为光电式传感器,所述对中装置(77)接触所述出料管(2)后,所述对中传感器发出电信号至视频在线终端监测系统(20)。
15.根据权利要求11或12所述的镗床,其特征在于:所述升降单元(5)包括升降电机(51)和丝杠(52),所述丝杠(52)穿过所述浮动板(741),所述升降电机(51)驱动所述加工单元(7)进行升降。
16.根据权利要求15所述的镗床,其特征在于:所述升降单元(5)还包括第二减速机(53)和升降机(54),所述升降电机(51)、所述第二减速机(53)和所述升降机(54)串联连接,并安装在所述底板(42)上。
17.根据权利要求5所述的镗床,其特征在于:所述床身(4)还包括多个连接杆(43),所述连接杆(43)的两端分别与所述顶板(41)和所述底板(42)连接。
18.根据权利要求17所述的镗床,其特征在于:所述床身(4)还包括弹性支撑装置(44),所述弹性支撑装置(44)安装在所述顶板(41)上。
19.根据权利要求18所述的镗床,其特征在于:所述弹性支撑装置(44)有多个,沿周向均匀分布在所述顶板(41)上,所述弹性支撑装置(44)使得所述镗床与所述熔炉(1)弹性接触。
20.根据权利要求19所述的镗床,其特征在于:所述床身(4)还包括位置检测传感器(45),所述位置检测传感器(45)的至少一部分位于其中一个所述弹性支撑装置(44)的下方,所述位置检测传感器(45)用于所述镗床与所述熔炉(1)轴向相对高度的定位检测。
21.根据权利要求17所述的镗床,其特征在于:所述夹紧单元(6)包括支撑套(61)、夹紧驱动装置(62)、传动装置(63)和三爪卡盘(64),所述支撑套(61)安装在所述顶板(41)上,所述传动装置(63)安装在所述底板(42)和其中一个连接杆(43)内,所述夹紧驱动装置(62)安装在所述底板(42)上,通过所述传动装置(63)驱动所述三爪卡盘(64)夹紧和/或松开。
22.一种数控镗床系统,其特征在于:包括根据权利要求1-21中的任一项所述的镗床,还包括数控加工控制台(10)、视频在线终端监测系统(20)和管线(30),所述镗床通过管线(30)分别与所述数控加工控制台(10)和所述视频在线终端监测系统(20)连接。
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4574439A (en) * | 1984-07-24 | 1986-03-11 | Tbt Tiefbohrtechnik Gmbh & Co. Kg | Deep boring machine |
US4932814A (en) * | 1989-07-24 | 1990-06-12 | York Ronald A | Portable line boring machine |
US5909988A (en) * | 1996-10-10 | 1999-06-08 | Deckel Maho Gmbh | Universal combined milling and boring machine |
CN106272416A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-04 | 上海交通大学 | 基于力觉和视觉的机器人细长轴精密装配系统及方法 |
CN206898420U (zh) * | 2017-06-09 | 2018-01-19 | 上海森松压力容器有限公司 | 镗孔设备 |
CN108115216A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-05 | 中国核工业二三建设有限公司 | 一种管道坡口机 |
CN110842242A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-02-28 | 湖南大学 | 适用于大型构件的镗孔加工设备 |
CN111347065A (zh) * | 2018-12-24 | 2020-06-30 | 中原内配集团股份有限公司 | 一种立式数控镗床 |
CN215146971U (zh) * | 2021-06-09 | 2021-12-14 | 泉州四维机械有限公司 | 一种智能镗钻数控组合机床 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7066690B2 (en) * | 2003-07-22 | 2006-06-27 | Precision Machining Corp. | Apparatus for repairing vehicle axles |
JP5714556B2 (ja) * | 2012-12-05 | 2015-05-07 | 株式会社スギノマシン | 穿孔装置のクランプ装置及びエア駆動ドリル装置 |
-
2023
- 2023-03-03 CN CN202310233818.7A patent/CN116213789B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4574439A (en) * | 1984-07-24 | 1986-03-11 | Tbt Tiefbohrtechnik Gmbh & Co. Kg | Deep boring machine |
US4932814A (en) * | 1989-07-24 | 1990-06-12 | York Ronald A | Portable line boring machine |
US5909988A (en) * | 1996-10-10 | 1999-06-08 | Deckel Maho Gmbh | Universal combined milling and boring machine |
CN106272416A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-04 | 上海交通大学 | 基于力觉和视觉的机器人细长轴精密装配系统及方法 |
CN206898420U (zh) * | 2017-06-09 | 2018-01-19 | 上海森松压力容器有限公司 | 镗孔设备 |
CN108115216A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-05 | 中国核工业二三建设有限公司 | 一种管道坡口机 |
CN111347065A (zh) * | 2018-12-24 | 2020-06-30 | 中原内配集团股份有限公司 | 一种立式数控镗床 |
CN110842242A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-02-28 | 湖南大学 | 适用于大型构件的镗孔加工设备 |
CN215146971U (zh) * | 2021-06-09 | 2021-12-14 | 泉州四维机械有限公司 | 一种智能镗钻数控组合机床 |
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