CN116587050A - 一种带有监控和减震组件的高精度数控机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有监控和减震组件的高精度数控机床，涉及数控机床技术领域，包括下底座、数控机床本体和待加工物料，所述下底座的底部固定连接有防滑垫，且下底座的顶部固定连接有减震组件。该一种带有监控和减震组件的高精度数控机床，信号发射组件通过下摄像头捕捉下红外发射器发出的红外信号，并通过上摄像头捕捉上红外发射器发出的红外信号，若夹持板发生偏移，则下摄像头和上摄像头无法捕捉到红外信号，将立刻通过信号发射端发送报警信号，通知相关管理人员进行对发生偏移的防偏移组件进行维修，改进后的数控机床、能够实现自动监测防偏移。

Description

一种带有监控和减震组件的高精度数控机床

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，具体为一种带有监控和减震组件的高精度数控机床。

背景技术

数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。然而目前的数控机床依然存在以下不足：

首先，现有的数控机床虽设有防偏移组件，可在物料加工过程中对其进行固定，但物料加工通常伴随有震动，多次加工使用后，防偏移组件受震动影响，无法保证每次夹持位置一致，现有技术无法实现自动监测防偏移，在防偏移组件自身发生偏移时无法自动报警，因此不便于及时对其偏移进行纠正，从而导致物料后续加工位置发生偏差；

其次，现有的数控机床的减震效果较差，长时间使用后，机床底部与地面接触位置容易出现磨损，不仅造成地面损坏，还会造成机床稳定性变差。

因此，急需对此缺点进行改进，本发明则是针对现有的结构及不足予以研究改良，提供有一种带有监控和减震组件的高精度数控机床。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有监控和减震组件的高精度数控机床，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带有监控和减震组件的高精度数控机床，包括下底座、数控机床本体和待加工物料，所述下底座的底部固定连接有防滑垫，且下底座的顶部固定连接有减震组件，并且减震组件的顶部固定连接有上底座，所述数控机床本体安装在上底座的顶部，且数控机床本体的底部与上底座的顶部固定连接，并且上底座的顶部固定有监测组件，而且监测组件位于数控机床本体的内侧，所述数控机床本体的内侧壁固定有防偏移组件，且防偏移组件的顶部固定安装有信号发射组件，所述待加工物料放置于上底座的顶部，且待加工物料固定于两个所述防偏移组件之间。

进一步的，所述减震组件包括有中心柱体、上弹簧、上连盘、下弹簧、下连盘和滑环，且中心柱体的顶部固定连接有上弹簧，并且上弹簧的顶端焊接有上连盘，而且中心柱体的底部固定连接有下弹簧，同时下弹簧的底端焊接有下连盘，所述中心柱体的外部套设有滑环，且滑环的内壁与中心柱体的外壁固定连接。

进一步的，所述减震组件还包括有空心柱体、限位滑槽和橡胶垫圈，且空心柱体活动安装在中心柱体的外侧，并且空心柱体的内侧开设有限位滑槽，而且空心柱体通过限位滑槽和滑环与中心柱体构成滑动结构，所述空心柱体的顶部和底部固定连接有橡胶垫圈，且空心柱体的顶部通过橡胶垫圈与上连盘的底部固定连接，并且空心柱体的底部通过橡胶垫圈与下连盘的顶部固定连接。

进一步的，所述数控机床本体包括有支撑架、机床主体和加工机头，且支撑架的顶部固定连接有机床主体，并且机床主体的底部设置有加工机头。

进一步的，所述监测组件包括有安装箱、通槽、金属杆、伺服电机和锥形齿轮组，且安装箱的顶部开设有通槽，并且安装箱的内部固定安装有金属杆，而且安装箱的内部固定安装有伺服电机，同时伺服电机的输出轴通过联轴器固定连接有锥形齿轮组。

进一步的，所述监测组件还包括有连接轴承、金属丝杆、螺纹套、移动块和滑动件，且连接轴承固定安装在安装箱的内侧壁，并且连接轴承的内壁固定连接有金属丝杆，而且金属丝杆的端部与锥形齿轮组固定连接，所述金属丝杆的外壁螺纹连接有螺纹套，且螺纹套的外壁固定连接有移动块，并且移动块的底部固定连接有滑动件，同时滑动件的内壁与金属杆的外壁活动连接并贴合。

进一步的，所述监测组件还包括有托架和监测机构，且托架固定安装在移动块的顶部，并且托架的顶部固定安装有监测机构，所述监测机构包括有主机、下摄像头、上摄像头和信号发射端，且主机的底部固定连接有下摄像头，并且主机的顶部固定连接有上摄像头，而且主机的外侧壁固定有信号发射端。

进一步的，所述防偏移组件包括有电动推杆、夹持板和防滑齿，且电动推杆的一端与数控机床本体的内侧壁固定连接，并且电动推杆的另一端固定连接有夹持板，而且夹持板靠近待加工物料的一侧设置有防滑齿。

进一步的，所述信号发射组件包括有安装架、下红外发射器和上红外发射器，且安装架的顶部固定连接有下红外发射器，并且安装架的顶部固定连接有上红外发射器。

进一步的，所述使用方法包括以下具体步骤：

A、将待加工物料置于两个防偏移组件之间，启动防偏移组件，通过电动推杆带动两个夹持板居中平移，将待加工物料夹持固定在夹持板之间，且防滑齿可提升夹持板对待加工物料的夹持效果；

B、启动信号发射组件，通过下红外发射器和上红外发射器发送红外信号，并启动伺服电机，伺服电机通过锥形齿轮组带动金属丝杆沿螺纹套的内壁旋转，并在金属杆和滑动件的配合使用下，限定移动块的移动轨迹使其平移，从而带动监测机构平移，直至下摄像头和上摄像头分别能拍摄捕捉到下红外发射器和上红外发射器发出的红外信号，伺服电机停止运作，将监测机构固定；

C、启动数控机床本体，通过数控机床本体对待加工物料进行加工，加工过程中产出的震动将通过上底座向下传递给减震组件，中心柱体与上连盘之间、中心柱体与下连盘之间的橡胶垫圈能起到缓冲减震效果，并且中心柱体与上连盘之间的上弹簧、中心柱体与下连盘之间的下弹簧能够通过自身形变对震动进行缓冲，同时，中心柱体通过滑环和限位滑槽将在空心柱体的内侧上下滑动；

D、后续每次加工无需调整监测组件，在电动推杆带动夹持板平移对待加工物料进行夹持的同时，也将带动信号发射组件平移，通过下摄像头捕捉下红外发射器发出的红外信号，并通过上摄像头捕捉上红外发射器发出的红外信号，若下摄像头和上摄像头无法捕捉到红外信号，则表示夹持板发生偏移，将立刻通过信号发射端发送报警信号。

本发明提供了一种带有监控和减震组件的高精度数控机床，具备以下有益效果：

1、本发明设置有监测组件和信号发射组件，信号发射组件通过下摄像头捕捉下红外发射器发出的红外信号，并通过上摄像头捕捉上红外发射器发出的红外信号，若夹持板发生偏移，则下摄像头和上摄像头无法捕捉到红外信号，将立刻通过信号发射端发送报警信号，通知相关管理人员进行对发生偏移的防偏移组件进行维修，改进后的数控机床可以保证每次夹持位置一致，能够实现自动监测防偏移，在防偏移组件自身发生偏移时及时自动报警，以便于及时对其偏移进行纠正，从而避免物料后续加工位置发生偏差，有利于提升成品品质。

2、本发明设置有监测组件，伺服电机通过锥形齿轮组带动金属丝杆沿螺纹套的内壁旋转，并在金属杆和滑动件的配合使用下，限定移动块的移动轨迹使其平移，从而带动监测机构平移，能够根据使用需要调整下摄像头和上摄像头所在位置，使其能用于拍摄捕捉不同位置的下红外发射器和上红外发射器发出的红外信号，改进后的数控机床不仅能够给防止防偏移组件发生偏移，还可以根据自身需要改变监测位置，以便于适用于不同尺寸物料在批量加工过程中的防偏移监测工作。

3、本发明设置有下底座和上底座，通过下底座和上底座增加数控机床本体与地面接触表面积，并在下底座和上底座之间设置有减震组件，且中心柱体与上连盘之间、中心柱体与下连盘之间的橡胶垫圈能起到缓冲减震效果，并且中心柱体与上连盘之间的上弹簧、中心柱体与下连盘之间的下弹簧能够通过自身形变对震动进行缓冲，同时，中心柱体通过滑环和限位滑槽将在空心柱体的内侧上下滑动，改进后的数控机床减震效果较好，长时间使用后，机床底部与地面接触位置不易出现磨损，不仅避免了地面损坏，有利于维持地面完整性，还避免了磨损所导致的机床稳定性变差的问题。

附图说明

图1为本发明一种带有监控和减震组件的高精度数控机床的正视结构示意图；

图2为本发明一种带有监控和减震组件的高精度数控机床的减震组件正剖视结构示意图；

图3为本发明一种带有监控和减震组件的高精度数控机床的安装箱正剖视结构示意图；

图4为本发明一种带有监控和减震组件的高精度数控机床的移动块-滑动件侧视结构示意图；

图5为本发明一种带有监控和减震组件的高精度数控机床的监测机构正视结构示意图；

图6为本发明一种带有监控和减震组件的高精度数控机床的防偏移组件-信号发射组件立体结构示意图。

图中：1、下底座；2、防滑垫；3、减震组件；301、中心柱体；302、上弹簧；303、上连盘；304、下弹簧；305、下连盘；306、滑环；307、空心柱体；308、限位滑槽；309、橡胶垫圈；4、上底座；5、数控机床本体；501、支撑架；502、机床主体；503、加工机头；6、监测组件；601、安装箱；602、通槽；603、金属杆；604、伺服电机；605、锥形齿轮组；606、连接轴承；607、金属丝杆；608、螺纹套；609、移动块；610、滑动件；611、托架；612、监测机构；6121、主机；6122、下摄像头；6123、上摄像头；6124、信号发射端；7、防偏移组件；701、电动推杆；702、夹持板；703、防滑齿；8、信号发射组件；801、安装架；802、下红外发射器；803、上红外发射器；9、待加工物料。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

如图1和图2所示，一种带有监控和减震组件的高精度数控机床，包括下底座1、数控机床本体5和待加工物料9，下底座1的底部固定连接有防滑垫2，且下底座1的顶部固定连接有减震组件3，减震组件3包括有中心柱体301、上弹簧302、上连盘303、下弹簧304、下连盘305和滑环306，且中心柱体301的顶部固定连接有上弹簧302，并且上弹簧302的顶端焊接有上连盘303，而且中心柱体301的底部固定连接有下弹簧304，同时下弹簧304的底端焊接有下连盘305，中心柱体301的外部套设有滑环306，且滑环306的内壁与中心柱体301的外壁固定连接，通过上弹簧302和下弹簧304，可在中心柱体301与上连盘303之间、中心柱体301与下连盘305之间通过自身形变起到缓冲效果，减震组件3还包括有空心柱体307、限位滑槽308和橡胶垫圈309，且空心柱体307活动安装在中心柱体301的外侧，并且空心柱体307的内侧开设有限位滑槽308，而且空心柱体307通过限位滑槽308和滑环306与中心柱体301构成滑动结构，空心柱体307的顶部和底部固定连接有橡胶垫圈309，且空心柱体307的顶部通过橡胶垫圈309与上连盘303的底部固定连接，并且空心柱体307的底部通过橡胶垫圈309与下连盘305的顶部固定连接，通过设置的橡胶垫圈309，能在中心柱体301与上连盘303之间、中心柱体301与下连盘305之间起到缓冲减震的效果，并且减震组件3的顶部固定连接有上底座4，数控机床本体5安装在上底座4的顶部，且数控机床本体5的底部与上底座4的顶部固定连接，数控机床本体5包括有支撑架501、机床主体502和加工机头503，且支撑架501的顶部固定连接有机床主体502，并且机床主体502的底部设置有加工机头503，通过机床主体502可控制加工机头503按照设定程序进行加工操作，待加工物料9放置于上底座4的顶部，且待加工物料9固定于两个防偏移组件7之间。

如图1、图3、图4、图5和图6所示，上底座4的顶部固定有监测组件6，而且监测组件6位于数控机床本体5的内侧，监测组件6包括有安装箱601、通槽602、金属杆603、伺服电机604和锥形齿轮组605，且安装箱601的顶部开设有通槽602，并且安装箱601的内部固定安装有金属杆603，而且安装箱601的内部固定安装有伺服电机604，同时伺服电机604的输出轴通过联轴器固定连接有锥形齿轮组605，监测组件6还包括有连接轴承606、金属丝杆607、螺纹套608、移动块609和滑动件610，且连接轴承606固定安装在安装箱601的内侧壁，并且连接轴承606的内壁固定连接有金属丝杆607，而且金属丝杆607的端部与锥形齿轮组605固定连接，金属丝杆607的外壁螺纹连接有螺纹套608，且螺纹套608的外壁固定连接有移动块609，并且移动块609的底部固定连接有滑动件610，同时滑动件610的内壁与金属杆603的外壁活动连接并贴合，监测组件6还包括有托架611和监测机构612，且托架611固定安装在移动块609的顶部，并且托架611的顶部固定安装有监测机构612，监测机构612包括有主机6121、下摄像头6122、上摄像头6123和信号发射端6124，且主机6121的底部固定连接有下摄像头6122，并且主机6121的顶部固定连接有上摄像头6123，而且主机6121的外侧壁固定有信号发射端6124，通过伺服电机604带动锥形齿轮组605转动，从而带动金属丝杆607旋转，进而带动移动块609平移，对监测机构612的位置进行调整，而金属杆603和滑动件610的配合使用则起到了限定移动块609运动轨迹的作用，数控机床本体5的内侧壁固定有防偏移组件7，防偏移组件7包括有电动推杆701、夹持板702和防滑齿703，且电动推杆701的一端与数控机床本体5的内侧壁固定连接，并且电动推杆701的另一端固定连接有夹持板702，而且夹持板702靠近待加工物料9的一侧设置有防滑齿703，通过设置的防滑齿703，可提升夹持板702夹持效果，且防偏移组件7的顶部固定安装有信号发射组件8，信号发射组件8包括有安装架801、下红外发射器802和上红外发射器803，且安装架801的顶部固定连接有下红外发射器802，并且安装架801的顶部固定连接有上红外发射器803，通过下红外发射器802和下摄像头6122的配合使用，可检测夹持板702靠近监测组件6的一侧是否因加工震动导致位置偏移，同理，通过上红外发射器803和上摄像头6123的匹配使用，可检测夹持板702远离监测组件6的一侧是否因加工震动导致位置偏移。

综上，结合图1-图6所示，该带有监控和减震组件的高精度数控机床的使用方法如下：

A、将待加工物料9置于两个防偏移组件7之间，启动防偏移组件7，通过电动推杆701带动两个夹持板702居中平移，将待加工物料9夹持固定在夹持板702之间，且防滑齿703可提升夹持板702对待加工物料9的夹持效果；

B、启动信号发射组件8，通过下红外发射器802和上红外发射器803发送红外信号，并启动伺服电机604，伺服电机604通过锥形齿轮组605带动金属丝杆607沿螺纹套608的内壁旋转，并在金属杆603和滑动件610的配合使用下，限定移动块609的移动轨迹使其平移，从而带动监测机构612平移，直至下摄像头6122和上摄像头6123分别能拍摄捕捉到下红外发射器802和上红外发射器803发出的红外信号，伺服电机604停止运作，将监测机构612固定；

C、启动数控机床本体5，通过数控机床本体5对待加工物料9进行加工，加工过程中产出的震动将通过上底座4向下传递给减震组件3，中心柱体301与上连盘303之间、中心柱体301与下连盘305之间的橡胶垫圈309能起到缓冲减震效果，并且中心柱体301与上连盘303之间的上弹簧302、中心柱体301与下连盘305之间的下弹簧304能够通过自身形变对震动进行缓冲，同时，中心柱体301通过滑环306和限位滑槽308将在空心柱体307的内侧上下滑动；

D、后续每次加工无需调整监测组件6，在电动推杆701带动夹持板702平移对待加工物料9进行夹持的同时，也将带动信号发射组件8平移，通过下摄像头6122捕捉下红外发射器802发出的红外信号，并通过上摄像头6123捕捉上红外发射器803发出的红外信号，若下摄像头6122和上摄像头6123无法捕捉到红外信号，则表示夹持板702发生偏移，将立刻通过信号发射端6124发送报警信号。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种带有监控和减震组件的高精度数控机床，包括下底座（1）、数控机床本体（5）和待加工物料（9），其特征在于，所述下底座（1）的底部固定连接有防滑垫（2），且下底座（1）的顶部固定连接有减震组件（3），并且减震组件（3）的顶部固定连接有上底座（4），所述数控机床本体（5）安装在上底座（4）的顶部，且数控机床本体（5）的底部与上底座（4）的顶部固定连接，并且上底座（4）的顶部固定有监测组件（6），而且监测组件（6）位于数控机床本体（5）的内侧，所述数控机床本体（5）的内侧壁固定有防偏移组件（7），且防偏移组件（7）的顶部固定安装有信号发射组件（8），所述待加工物料（9）放置于上底座（4）的顶部，且待加工物料（9）固定于两个所述防偏移组件（7）之间。

2.根据权利要求1所述的一种带有监控和减震组件的高精度数控机床，其特征在于，所述减震组件（3）包括有中心柱体（301）、上弹簧（302）、上连盘（303）、下弹簧（304）、下连盘（305）和滑环（306），且中心柱体（301）的顶部固定连接有上弹簧（302），并且上弹簧（302）的顶端焊接有上连盘（303），而且中心柱体（301）的底部固定连接有下弹簧（304），同时下弹簧（304）的底端焊接有下连盘（305），所述中心柱体（301）的外部套设有滑环（306），且滑环（306）的内壁与中心柱体（301）的外壁固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种带有监控和减震组件的高精度数控机床，其特征在于，所述减震组件（3）还包括有空心柱体（307）、限位滑槽（308）和橡胶垫圈（309），且空心柱体（307）活动安装在中心柱体（301）的外侧，并且空心柱体（307）的内侧开设有限位滑槽（308），而且空心柱体（307）通过限位滑槽（308）和滑环（306）与中心柱体（301）构成滑动结构，所述空心柱体（307）的顶部和底部固定连接有橡胶垫圈（309），且空心柱体（307）的顶部通过橡胶垫圈（309）与上连盘（303）的底部固定连接，并且空心柱体（307）的底部通过橡胶垫圈（309）与下连盘（305）的顶部固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种带有监控和减震组件的高精度数控机床，其特征在于，所述数控机床本体（5）包括有支撑架（501）、机床主体（502）和加工机头（503），且支撑架（501）的顶部固定连接有机床主体（502），并且机床主体（502）的底部设置有加工机头（503）。

5.根据权利要求1所述的一种带有监控和减震组件的高精度数控机床，其特征在于，所述监测组件（6）包括有安装箱（601）、通槽（602）、金属杆（603）、伺服电机（604）和锥形齿轮组（605），且安装箱（601）的顶部开设有通槽（602），并且安装箱（601）的内部固定安装有金属杆（603），而且安装箱（601）的内部固定安装有伺服电机（604），同时伺服电机（604）的输出轴通过联轴器固定连接有锥形齿轮组（605）。

6.根据权利要求5所述的一种带有监控和减震组件的高精度数控机床，其特征在于，所述监测组件（6）还包括有连接轴承（606）、金属丝杆（607）、螺纹套（608）、移动块（609）和滑动件（610），且连接轴承（606）固定安装在安装箱（601）的内侧壁，并且连接轴承（606）的内壁固定连接有金属丝杆（607），而且金属丝杆（607）的端部与锥形齿轮组（605）固定连接，所述金属丝杆（607）的外壁螺纹连接有螺纹套（608），且螺纹套（608）的外壁固定连接有移动块（609），并且移动块（609）的底部固定连接有滑动件（610），同时滑动件（610）的内壁与金属杆（603）的外壁活动连接并贴合。

7.根据权利要求6所述的一种带有监控和减震组件的高精度数控机床，其特征在于，所述监测组件（6）还包括有托架（611）和监测机构（612），且托架（611）固定安装在移动块（609）的顶部，并且托架（611）的顶部固定安装有监测机构（612），所述监测机构（612）包括有主机（6121）、下摄像头（6122）、上摄像头（6123）和信号发射端（6124），且主机（6121）的底部固定连接有下摄像头（6122），并且主机（6121）的顶部固定连接有上摄像头（6123），而且主机（6121）的外侧壁固定有信号发射端（6124）。

8.根据权利要求1所述的一种带有监控和减震组件的高精度数控机床，其特征在于，所述防偏移组件（7）包括有电动推杆（701）、夹持板（702）和防滑齿（703），且电动推杆（701）的一端与数控机床本体（5）的内侧壁固定连接，并且电动推杆（701）的另一端固定连接有夹持板（702），而且夹持板（702）靠近待加工物料（9）的一侧设置有防滑齿（703）。

9.根据权利要求1所述的一种带有监控和减震组件的高精度数控机床，其特征在于，所述信号发射组件（8）包括有安装架（801）、下红外发射器（802）和上红外发射器（803），且安装架（801）的顶部固定连接有下红外发射器（802），并且安装架（801）的顶部固定连接有上红外发射器（803）。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种带有监控和减震组件的高精度数控机床的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括以下具体步骤：

A、将待加工物料（9）置于两个防偏移组件（7）之间，启动防偏移组件（7），通过电动推杆（701）带动两个夹持板（702）居中平移，将待加工物料（9）夹持固定在夹持板（702）之间，且防滑齿（703）可提升夹持板（702）对待加工物料（9）的夹持效果；

B、启动信号发射组件（8），通过下红外发射器（802）和上红外发射器（803）发送红外信号，并启动伺服电机（604），伺服电机（604）通过锥形齿轮组（605）带动金属丝杆（607）沿螺纹套（608）的内壁旋转，并在金属杆（603）和滑动件（610）的配合使用下，限定移动块（609）的移动轨迹使其平移，从而带动监测机构（612）平移，直至下摄像头（6122）和上摄像头（6123）分别能拍摄捕捉到下红外发射器（802）和上红外发射器（803）发出的红外信号，伺服电机（604）停止运作，将监测机构（612）固定；

C、启动数控机床本体（5），通过数控机床本体（5）对待加工物料（9）进行加工，加工过程中产出的震动将通过上底座（4）向下传递给减震组件（3），中心柱体（301）与上连盘（303）之间、中心柱体（301）与下连盘（305）之间的橡胶垫圈（309）能起到缓冲减震效果，并且中心柱体（301）与上连盘（303）之间的上弹簧（302）、中心柱体（301）与下连盘（305）之间的下弹簧（304）能够通过自身形变对震动进行缓冲，同时，中心柱体（301）通过滑环（306）和限位滑槽（308）将在空心柱体（307）的内侧上下滑动；

D、后续每次加工无需调整监测组件（6），在电动推杆（701）带动夹持板（702）平移对待加工物料（9）进行夹持的同时，也将带动信号发射组件（8）平移，通过下摄像头（6122）捕捉下红外发射器（802）发出的红外信号，并通过上摄像头（6123）捕捉上红外发射器（803）发出的红外信号，若下摄像头（6122）和上摄像头（6123）无法捕捉到红外信号，则表示夹持板（702）发生偏移，将立刻通过信号发射端（6124）发送报警信号。