CN116713500B - 一种带抓取功能的复合车床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及复合车床技术领域，尤其涉及一种带抓取功能的复合车床，包括：床身、正主轴、倒主轴、第一立柱、第二立柱、第一刀台和第二刀台，其特征在于，所述第一立柱和所述第二立柱均设置在同一个横向导轨机构上；本发明还包括检测模块和控制模块，检测模块用以检测加工前后的工件重量、各氮气瓶的重量、所述第一立柱的位置信息、所述第二立柱的位置信息、所述第一立柱的振动信息以及第二立柱的振动信息；控制模块用以根据正主轴和倒主轴的工作状态确定移动立柱，根据参加工作的主轴的振动信息确定移动立柱的移动方式，并根据第一氮气瓶和第二氮气瓶的重量差确定移动立柱的移动调整量。

Description

一种带抓取功能的复合车床

技术领域

本发明涉及复合车床技术领域，尤其涉及一种带抓取功能的复合车床。

背景技术

在车床领域，正立车和倒立车可以结合在一起形成复合车床，这种车床结合了两种类型的车床的特点，具有更广泛的加工能力和应用范围。复合车床是一种综合性的加工设备，通常具有多个主轴和刀塔，可同时进行多个工序的加工。其中，正立车和倒立车可以在同一台复合车床上并存，使得该设备能够完成更复杂的加工任务。

中国专利公开号：CN104759637B公开了一种复合车床；包括床身、第一立柱、第二立柱、第一横向滑移机构、第二横向滑移机构、正立主轴机构、倒立主轴机构、第一刀台机构、第二刀台机构和机械手，床身后部平床身，床身的前部设置有加工区，加工区的两侧为斜床身，第一立柱通过第一横向滑移机构安装于所述床身的后部，第二立柱通过第二横向滑移机构安装于所述床身前部，倒立主轴随第一立柱横向运动，正立主轴固定安装于床身前部，第一刀台横向固定安装于床身的前部左侧的斜床身上，第二刀台通过第一竖向滑移机构滑动安装于所述的第二立柱左侧面上；机械手安装于倒立主轴机构的倒立轴座上。解决了现有正倒立车加工效率较低、床身的刚性欠佳的问题。但未考虑正立车和倒立车组成的复合车床存在的加工稳定性不高的问题。

发明内容

为此，本发明提供一种带抓取功能的复合车床，用以克服现有技术中加工稳定性不高的问题。

为实现上述目的，一方面，本发明提供一种带抓取功能的复合车床，包括：床身、正主轴、倒主轴、第一立柱、第二立柱、第一刀台和第二刀台，其特征在于，所述第一立柱和所述第二立柱均设置在同一个横向导轨机构上，其中：

所述正主轴与所述倒主轴的轴线均垂直于水平面，且正主轴与倒主轴的轴线平行或共线；

所述床身的上部前侧设置有加工区域，加工区域上固定连接有所述正主轴，床身上部后侧设置有所述横向导轨机构，横向导轨机构的滑动方向与水平面平行；

所述第一立柱上设置有所述倒主轴，以使倒主轴沿横向导轨机构的滑动方向移动，所述第二立柱上设置有所述第二刀台，以使第二刀台沿横向导轨机构的滑动方向移动，所述床身前侧固定连接有所述第一刀台；

所述正主轴与所述第二刀台配合以对工件上部进行加工，所述倒主轴与所述第一刀台配合以对工件下部进行加工；

所述第二刀台下部连接有取料滑台，取料滑台上设置有气动取料机械手，用以定位拿取和定位放置工件。

进一步地，所述倒主轴通过倒主轴安装组件安装至所述第一立柱上，第一立柱为内部中空的柱状结构，第一主轴安装组件包括：

第一纵向导轨，其设置在所述第一立柱的第一表面上，且第一纵向导轨的滑动方向与所述倒主轴的轴线方向相同；

倒主轴安装拖板，其用以将所述倒主轴安装在所述第一纵向导轨上；

第一平衡油缸，其设置在所述第一表面上，并与使所述倒主轴安装拖板在所述第一纵向导轨上移动的驱动机构相连；

第一氮气瓶，其设置在所述第一立柱的中空结构内，并与所述第一平衡油缸相连，用以进行提供氮气进行气液平衡；

其中，所述第一表面与所述倒主轴的轴线方向及所述横向导轨机构的滑动方向均平行。所述第二刀台通过上刀台安装组件安装至所述第二立柱上，第二立柱为内部中空的柱状结构，上刀台安装组件包括：

第二纵向导轨，其设置在所述第二立柱的第二表面上，且第二纵向导轨的滑动方向与所述第一纵向导轨的滑动方向平行；

上刀台安装拖板，其用以将所述第二刀台安装在所述第二纵向导轨上；

第二平衡油缸，其设置在所述第二表面上，并与使所述上刀台安装拖板在所述第二纵向导轨上移动的驱动机构相连；

第二氮气瓶，其设置在所述第二立柱的中空结构内，并与所述第二平衡油缸相连，用以进行提供氮气进行气液平衡；

其中，所述第二表面与所述第一表面平行。

进一步地，所述第一立柱的下部设置有第一横向移动部，所述第二立柱的下部设置有第二横向移动部，其中：

第一横向移动部包括第一导轨配合部和第一丝杠配合部；

第二横向移动部包括第二导轨配合部和第二丝杠配合部。

进一步地，所述横向导轨机构包括平行设置在所述床身上表面的第一横向导轨、第二横向导轨、第一丝杠、第二丝杠、第一横向驱动机构和第二横向驱动机构；

所述第一横向导轨所在车床上表面的水平高度高于与第二横向导轨所在车床上表面的水平高度，且，第一横向导轨远离所述正主轴，所述第二横向导轨靠近所述正主轴；

所述第一丝杠和所述第二丝杠设置在所述第一横向导轨和所述第二横向导轨之间，所述第一丝杠和所述第一丝杠配合部相连并通过所述第一横向驱动机构驱动第一立柱在第一横向导轨和第二横向导轨上移动，所述第二丝杠和所述第二丝杠配合部相连并通过所述第二横向驱动机构驱动第二立柱在第一横向导轨和第二横向导轨上移动。

进一步地，所述第一刀台和所述第二刀台在所述横向导轨机构的滑动方向位于所述正主轴的两侧。

进一步地，所述的带抓取功能的复合车床还包括：

第一立柱锁定机构，其与所述第一导轨配合部相连，用以在锁紧条件下将所述第一立柱与横向导轨机构通过第一立柱锁定机构固定连接；

第二立柱锁定机构，其与所述第二导轨配合部相连，用以在锁紧条件下将所述第二立柱与横向导轨机构通过第二立柱锁定机构固定连接；

检测模块，用以检测加工前后的工件重量、各氮气瓶的重量、所述第一立柱的位置信息、所述第二立柱的位置信息、所述第一立柱的振动信息以及第二立柱的振动信息；

立柱位置控制模块，其分别与所述检测模块、所述第一横向驱动机构以及所述第二横向驱动机构相连，用以根据正主轴和倒主轴的工作状态确定移动立柱，根据参加工作的主轴的振动信息确定移动立柱的移动方式，并根据第一氮气瓶和第二氮气瓶的重量差确定移动立柱的移动调整量；

其中，所述锁紧条件为工件已安装至对应主轴并完成加工准备，所述振动信息包括振动幅度和振动频率；

所述复合车床的重心设置包括：

第一立柱组件的初始重量等于第二立柱及其上连接的各机构的初始重量；

除第一立柱组件和第二立柱组件外，复合车床的重心位于所述正主轴的轴心；

第一立柱组件包括第一立柱及其上连接的各机构，第二立柱组件包括第二立柱及其上连接的各机构，所述初始重量根据第一氮气瓶满重重量和第二氮气瓶满重重量计算。

进一步地，所述立柱位置控制模块根据正主轴和倒主轴上是否安装有工件判断主轴工作状态以确定移动立柱；

正主轴工作条件下，所述正主轴上安装有工件，且倒主轴上未安装有工件，所述立柱位置控制模块判定所述第一立柱为移动立柱，所述第二立柱为工作立柱；

倒主轴工作条件下，所述倒主轴上安装有工件，且正主轴上未安装有工件，所述立柱位置控制模块判定所述第二立柱为移动立柱，所述第一立柱为工作立柱。

进一步地，所述立柱位置控制模块根据工作立柱的振动信息计算工件的加工稳定度，以确定移动立柱是否需要进行移动，并根据当前移动立柱的位置信息确定移动立柱的移动方式；

若工作立柱的加工稳定度大于预设稳定度标准，所述立柱位置控制模块判定移动立柱需要进行移动；

在正主轴工作条件下，所述立柱位置控制模块根据第二立柱的位置以及第一立柱与第二立柱的距离确定第二立柱的移动方式；

在倒主轴工作条件下，所述立柱位置控制模块根据第一立柱的位置以及第一立柱与第二立柱的距离确定第二立柱的移动方式；

所述移动方式为根据第一立柱与第二立柱的位置信息确定第一立柱与第二立柱的初始重心位置，根据初始重心位置与正主轴轴心的距离确定第一立柱或第二立柱的移动方式以降低初始重心偏移量；

其中，所述初始重心位置为所述第一立柱位置与第二立柱位置的中点位置，所述初始重心偏移量为初始重心位置与正主轴轴心的距离。

进一步地，所述立柱位置控制模块根据第一氮气瓶和第二氮气瓶的重量差确定移动立柱的移动调整量；

所述立柱位置控制模块根据所述重量差计算重心偏移量，并根据重心偏移量确定移动立柱的移动调整量；

其中，重心偏移量为第一氮气瓶和第二氮气瓶的重量差确定的第一立柱组件和第二立柱组件的实际重心位置与所述初始重心位置的距离和相对位置关系。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，这种带抓取功能的复合车床可以实现高效的加工过程，同时具备自动化取料功能，提高了生产效率和准确性，并且工件上下部的加工可以同时进行，大大减少了生产周期，并提供了更灵活的加工能力，适用于各种复杂工件的加工需求。

进一步地，通过主轴安装组件和立柱的结构，主轴可以在纵向导轨的引导下沿轴线方向移动，实现工件上下部的加工。平衡油缸和氮气瓶的配合可以实现主轴的平衡和稳定运动，提供更精确的加工效果。这种结构使得复合车床具备同时进行上下部加工，并且可靠地固定和移动主轴或立柱的能力，为复杂工件的加工提供了更高的灵活性和准确性。

进一步地，通过立柱位置控制模块的判断和动态调整，可以根据主轴上工件的安装情况来确定移动立柱，使得机器能够适应不同工件加工的需求，提高了机器的灵活性和适应性，减少了机器在切换加工任务时的调整时间和人工干预，提高了生产效率和工作效率。同时，通过合理的立柱移动，可以确保工件与主轴的准确对位，提高加工精度和质量。

进一步地，通过实时计算工件的加工稳定度和根据立柱位置的调整，可以提高加工的稳定性和质量。移动立柱的准确判定以及移动方式的优化，能够减小初始重心的偏移量，进而提高工件加工精度和加工效率。同时，根据工作立柱的实际情况进行立柱位置的调整，能够保障加工过程中的安全性和可靠性。总的来说，该立柱位置控制模块的设计使得机器具备了更好的自适应能力和加工性能，能够满足不同工艺要求下的精密加工需求。

进一步地，立柱位置控制模块根据氮气瓶重量差来实现立柱的移动调整，在加工过程中能够准确控制重心位置，提高加工质量和效率。这种设计使得机器具备了更好的自适应性和运行稳定性，能够适应不同工艺要求下的加工需求，并提供可靠的加工解决方案。

附图说明

图1为本发明实施例带抓取功能的复合车床的正主轴侧示意图；

图2为本发明实施例带抓取功能的复合车床的氮气缸侧示意图；

图3为本发明实施例带抓取功能的复合车床的第一立柱及其组件的示意图；

图4为本发明实施例带抓取功能的复合车床的第二立柱及其组件的示意图；

其中：1，床身；2，正主轴；3，倒主轴；4，第一立柱；5，第二立柱；6，第一刀台；7，第二刀台；81，第一平衡油缸；82，第二平衡油缸；91，第一氮气瓶；92，第二氮气瓶；10，倒主轴托板；11，第二刀台托板；12，取料滑台；13，气动取料机械手；141，第一排屑槽；142，第二排屑槽；15，竖直丝杆；16，限位开关；172，第一排屑口；171，第二排屑口。

实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

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”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1-4所示，其为本发明为本发明实施例带抓取功能的复合车床的正主轴侧示意图、本发明实施例带抓取功能的复合车床的氮气缸侧示意图、本发明实施例带抓取功能的复合车床的第一立柱及其组件的示意图和本发明实施例带抓取功能的复合车床的第二立柱及其组件的示意图。

本发明实施例所述带抓取功能的复合车床，包括：床身1、正主轴2、倒主轴3、第一立柱4、第二立柱5、第一刀台6和第二刀台7，其特征在于，所述第一立柱4和所述第二立柱5均设置在同一个横向导轨机构上，其中：

所述正主轴2与所述倒主轴3的轴线均垂直于水平面，且正主轴2与倒主轴3的轴线平行或共线；

所述床身1的上部前侧设置有加工区域，加工区域上固定连接有所述正主轴2，床身1上部后侧设置有所述横向导轨机构，横向导轨机构的滑动方向与水平面平行；

所述第一立柱4上设置有所述倒主轴3，以使倒主轴3沿横向导轨机构的滑动方向移动，所述第二立柱5上设置有所述第二刀台7，以使第二刀台7沿横向导轨机构的滑动方向移动，所述床身1前侧固定连接有所述第一刀台6；

所述正主轴2与所述第二刀台7配合以对工件上部进行加工，所述倒主轴3与所述第一刀台6配合以对工件下部进行加工；

所述第二刀台7下部连接有取料滑台12，取料滑台12上设置有气动取料机械手13，用以定位拿取和定位放置工件。

具体而言，正主轴2两侧还设置有第一排屑槽141和第二排屑槽142，排屑槽直通到床身1背面，在床身1背面设有第一排屑口172和第二排屑口171，用于安装排屑器和冷却水箱。

本发明实施例中倒主轴3通过倒主轴3安装组件安装至所述第一立柱4上，第一立柱4为内部中空的柱状结构，第一主轴安装组件包括：

第一纵向导轨，其设置在所述第一立柱4的第一表面上，且第一纵向导轨的滑动方向与所述倒主轴3的轴线方向相同；

倒主轴3安装拖板，其用以将所述倒主轴3安装在所述第一纵向导轨上；

第一平衡油缸81，其设置在所述第一表面上，并与使所述倒主轴3安装拖板在所述第一纵向导轨上移动的驱动机构相连；

第一氮气瓶91，其设置在所述第一立柱4的中空结构内，并与所述第一平衡油缸81相连，用以进行提供氮气进行气液平衡；

其中，所述第一表面与所述倒主轴3的轴线方向及所述横向导轨机构的滑动方向均平行。

本发明实施例中第二刀台7通过上刀台安装组件安装至所述第二立柱5上，第二立柱5为内部中空的柱状结构，上刀台安装组件包括：

第二纵向导轨，其设置在所述第二立柱5的第二表面上，且第二纵向导轨的滑动方向与所述第一纵向导轨的滑动方向平行；

上刀台安装拖板，其用以将所述第二刀台7安装在所述第二纵向导轨上；

第二平衡油缸82，其设置在所述第二表面上，并与使所述上刀台安装拖板在所述第二纵向导轨上移动的驱动机构相连；

第二氮气瓶92，其设置在所述第二立柱5的中空结构内，并与所述第二平衡油缸82相连，用以进行提供氮气进行气液平衡；

其中，所述第二表面与所述第一表面平行。

具体而言，第二立柱5的第二氮气瓶92侧，位于第二立柱5上方出安装有限位开关16，用于检测或监控机械或装置的位置和移动范围。

本发明实施例述第一立柱4的下部设置有第一横向移动部，所述第二立柱5的下部设置有第二横向移动部，其中：

第一横向移动部包括第一导轨配合部和第一丝杠配合部，第二横向移动部包括第二导轨配合部和第二丝杠配合部。

具体而言，其中第一丝杠配合部和第二丝杠配合部均包括一个丝杠和一个螺母，其中丝杠连接在第一导轨配合部和第二导轨配合部上，而螺母则与第一立柱4和第二立柱5的下部连接。通过旋转丝杠，螺母会相对于导轨进行移动，从而实现第一立柱4的横向移动。

这样设计的横向移动部件可以使得数控铣床具备在平面上进行横向移动的能力。通过调整丝杠的旋转方向和速度，可以精确控制立柱在横向方向上的移动量。这种结构使得数控铣床能够实现工件在水平面上的精确定位和加工，提高了加工的精度和效率。

本发明实施例横向导轨机构包括平行设置在所述床身1上表面的第一横向导轨、第二横向导轨、第一丝杠、第二丝杠、第一横向驱动机构和第二横向驱动机构；

所述第一横向导轨所在车床上表面的水平高度高于与第二横向导轨所在车床上表面的水平高度，且，第一横向导轨远离所述正主轴2，所述第二横向导轨靠近所述正主轴2；

所述第一丝杠和所述第二丝杠设置在所述第一横向导轨和所述第二横向导轨之间，所述第一丝杠和所述第一丝杠配合部相连并通过所述第一横向驱动机构驱动第一立柱4在第一横向导轨和第二横向导轨上移动，所述第二丝杠和所述第二丝杠配合部相连并通过所述第二横向驱动机构驱动第二立柱5在第一横向导轨和第二横向导轨上移动。

本发明实施例第一刀台6和所述第二刀台7在所述横向导轨机构的滑动方向位于所述正主轴2的两侧。

本发明实施例还包括：

第一立柱4锁定机构，其与所述第一导轨配合部相连，用以在锁紧条件下将所述第一立柱4与横向导轨机构通过第一立柱4锁定机构固定连接；

第二立柱5锁定机构，其与所述第二导轨配合部相连，用以在锁紧条件下将所述第二立柱5与横向导轨机构通过第二立柱5锁定机构固定连接；

具体而言，锁定机构包括设置在滑轨上的凸起部和设置在所述轨道槽上的配合部，其中：

所述凸起部设置在所述导轨的滑轨与轨道槽相对的侧面，凸起部为可伸缩结构，所述凸起部由弹性材料制成，在所述轨道的外侧面设置有控制所述凸起部伸缩的旋钮，当随立柱移动的铣头主轴移动到要求位置时，打开所述旋钮伸出凸起部，以增加滑槽与导轨之间的摩擦力，进而锁紧与滑槽连接的立柱，以及铣头主轴；

所述配合部与所述凸起部相对设置，表面设有增大摩擦力的表面纹理，用以增大配合部与凸起部的滑动摩擦力；

在锁紧状态下，凸起部的弹性表面与轨道槽的配合部表面接触并压紧；

在自由状态下，凸起部的弹性表面与轨道槽的配合部表面不接触。

检测模块，用以检测加工前后的工件重量、各氮气瓶的重量、所述第一立柱4的位置信息、所述第二立柱5的位置信息、所述第一立柱4的振动信息以及第二立柱5的振动信息；

立柱位置控制模块，其分别与所述检测模块、所述第一横向驱动机构以及所述第二横向驱动机构相连，用以根据正主轴2和倒主轴3的工作状态确定移动立柱，根据参加工作的主轴的振动信息确定移动立柱的移动方式，并根据第一氮气瓶91和第二氮气瓶92的重量差确定移动立柱的移动调整量；

其中，所述锁紧条件为工件已安装至对应主轴并完成加工准备，所述振动信息包括振动幅度和振动频率；

所述复合车床的重心设置包括：

第一立柱4组件的初始重量等于第二立柱5及其上连接的各机构的初始重量；

除第一立柱4组件和第二立柱5组件外，复合车床的重心位于所述正主轴2的轴心；

第一立柱4组件包括第一立柱4及其上连接的各机构，第二立柱5组件包括第二立柱5及其上连接的各机构，所述初始重量根据第一氮气瓶91满重重量和第二氮气瓶92满重重量计算。

本发明实施例中立柱位置控制模块根据正主轴2和倒主轴3上是否安装有工件判断主轴工作状态以确定移动立柱；

正主轴2工作条件下，所述正主轴2上安装有工件，且倒主轴3上未安装有工件，所述立柱位置控制模块判定所述第一立柱4为移动立柱，所述第二立柱5为工作立柱；

倒主轴3工作条件下，所述倒主轴3上安装有工件，且正主轴2上未安装有工件，所述立柱位置控制模块判定所述第二立柱5为移动立柱，所述第一立柱4为工作立柱。

本发明实施例立柱位置控制模块根据工作立柱的振动信息计算工件的加工稳定度，以确定移动立柱是否需要进行移动，并根据当前移动立柱的位置信息确定移动立柱的移动方式；

若工作立柱的加工稳定度大于预设稳定度标准，所述立柱位置控制模块判定移动立柱需要进行移动；

在正主轴2工作条件下，所述立柱位置控制模块根据第二立柱5的位置以及第一立柱4与第二立柱5的距离确定第二立柱5的移动方式；

在倒主轴3工作条件下，所述立柱位置控制模块根据第一立柱4的位置以及第一立柱4与第二立柱5的距离确定第二立柱5的移动方式；

所述移动方式为根据第一立柱4与第二立柱5的位置信息确定第一立柱4与第二立柱5的初始重心位置，根据初始重心位置与正主轴2轴心的距离确定第一立柱4或第二立柱5的移动方式以降低初始重心偏移量；

其中，所述初始重心位置为所述第一立柱4位置与第二立柱5位置的中点位置，所述初始重心偏移量为初始重心位置与正主轴2轴心的距离。

具体而言，预设稳定度标准为工件加工状态下，通过移动第一立柱4或第二立柱5使机床重心与工件重心距离最近的位置得到的振动信息计算的加工稳定度，设定加工稳定度，

其中，，/>，f为单位时间内的平均振动频率，a为单位时间内的平均振动幅度，f0为预设标准振动频率，a0为预设标准振动幅度。

本发明实施例立柱位置控制模块根据第一氮气瓶91和第二氮气瓶92的重量差确定移动立柱的移动调整量；

所述立柱位置控制模块根据所述重量差计算重心偏移量，并根据重心偏移量确定移动立柱的移动调整量；

其中，重心偏移量为第一氮气瓶91和第二氮气瓶92的重量差确定的第一立柱4组件和第二立柱5组件的实际重心位置与所述初始重心位置的距离和相对位置关系。

具体而言，立柱位置控制模块根据第一氮气瓶91和第二氮气瓶92的重量差来确定移动立柱的移动调整量。重量差表示两个氮气瓶中氮气的使用情况，可以间接反映出第一立柱4组件和第二立柱5组件的重心位置。

立柱位置控制模块首先计算重心偏移量，该偏移量是第一氮气瓶91和第二氮气瓶92的重量差所确定的第一立柱4组件和第二立柱5组件的实际重心位置与初始重心位置之间的距离和相对位置关系。通过测量两个氮气瓶的重量并进行计算，立柱位置控制模块可以确定重心偏移量。

根据重心偏移量，立柱位置控制模块决定移动立柱的移动调整量。如果重心偏移量为正值，则意味着实际重心位置偏离了初始重心位置，需要进行补偿。立柱位置控制模块会相应地移动立柱，使实际重心位置回到初始位置附近。如果重心偏移量为负值，则意味着实际重心位置在初始重心位置的附近或偏上，立柱位置控制模块可以采取相应的措施来保持平衡和稳定。

其中，立柱位置控制模块利用第一氮气瓶91和第二氮气瓶92的重量差作为衡量重心偏移的指标，通过调整立柱的位置来实现重心的平衡。这样做的好处是可以根据氮气瓶的使用情况自动调整立柱的位置，确保车床在运行过程中始终保持平衡和稳定。这有助于提高加工的精度和效率，减少振动和误差对工件造成的影响，同时也提升了操作的安全性。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，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 (4)

1.一种带抓取功能的复合车床，其特征在于，包括：床身、正主轴、倒主轴、第一立柱、第二立柱、第一刀台和第二刀台，其特征在于，所述第一立柱和所述第二立柱均设置在同一个横向导轨机构上，其中：

所述正主轴与所述倒主轴的轴线均垂直于水平面，且正主轴与倒主轴的轴线平行或共线；

所述床身的上部前侧设置有加工区域，加工区域上固定连接有所述正主轴，床身上部后侧设置有所述横向导轨机构，横向导轨机构的滑动方向与水平面平行；

所述第一立柱上设置有所述倒主轴，以使倒主轴沿横向导轨机构的滑动方向移动，所述第二立柱上设置有所述第二刀台，以使第二刀台沿横向导轨机构的滑动方向移动，所述床身前侧固定连接有所述第一刀台；

所述正主轴与所述第二刀台配合以对工件上部进行加工，所述倒主轴与所述第一刀台配合以对工件下部进行加工；

所述第二刀台下部连接有取料滑台，取料滑台上设置有气动取料机械手，用以定位拿取和定位放置工件;

所述倒主轴通过倒主轴安装组件安装至所述第一立柱上，第一立柱为内部中空的柱状结构，第一主轴安装组件包括：

第一纵向导轨，其设置在所述第一立柱的第一表面上，且第一纵向导轨的滑动方向与所述倒主轴的轴线方向相同；

倒主轴安装拖板，其用以将所述倒主轴安装在所述第一纵向导轨上；

第一平衡油缸，其设置在所述第一表面上，并与使所述倒主轴安装拖板在所述第一纵向导轨上移动的驱动机构相连；

第一氮气瓶，其设置在所述第一立柱的中空结构内，并与所述第一平衡油缸相连，用以进行提供氮气进行气液平衡；

其中，所述第一表面与所述倒主轴的轴线方向及所述横向导轨机构的滑动方向均平行;

所述第二刀台通过上刀台安装组件安装至所述第二立柱上，第二立柱为内部中空的柱状结构，上刀台安装组件包括：

第二纵向导轨，其设置在所述第二立柱的第二表面上，且第二纵向导轨的滑动方向与所述第一纵向导轨的滑动方向平行；

上刀台安装拖板，其用以将所述第二刀台安装在所述第二纵向导轨上；

第二平衡油缸，其设置在所述第二表面上，并与使所述上刀台安装拖板在所述第二纵向导轨上移动的驱动机构相连；

第二氮气瓶，其设置在所述第二立柱的中空结构内，并与所述第二平衡油缸相连，用以进行提供氮气进行气液平衡；

其中，所述第二表面与所述第一表面平行;

所述第一立柱的下部设置有第一横向移动部，所述第二立柱的下部设置有第二横向移动部，其中：

第一横向移动部包括第一导轨配合部和第一丝杠配合部；

第二横向移动部包括第二导轨配合部和第二丝杠配合部;

所述横向导轨机构包括平行设置在所述床身上表面的第一横向导轨、第二横向导轨、第一丝杠、第二丝杠、第一横向驱动机构和第二横向驱动机构；

所述第一横向导轨所在车床上表面的水平高度高于与第二横向导轨所在车床上表面的水平高度，且，第一横向导轨远离所述正主轴，所述第二横向导轨靠近所述正主轴；

所述第一丝杠和所述第二丝杠设置在所述第一横向导轨和所述第二横向导轨之间，所述第一丝杠和所述第一丝杠配合部相连并通过所述第一横向驱动机构驱动第一立柱在第一横向导轨和第二横向导轨上移动，所述第二丝杠和所述第二丝杠配合部相连并通过所述第二横向驱动机构驱动第二立柱在第一横向导轨和第二横向导轨上移动;

所述第一刀台和所述第二刀台在所述横向导轨机构的滑动方向位于所述正主轴的两侧;

所述带抓取功能的复合车床还包括：

第一立柱锁定机构，其与所述第一导轨配合部相连，用以在锁紧条件下将所述第一立柱与横向导轨机构通过第一立柱锁定机构固定连接；

第二立柱锁定机构，其与所述第二导轨配合部相连，用以在锁紧条件下将所述第二立柱与横向导轨机构通过第二立柱锁定机构固定连接；

检测模块，用以检测加工前后的工件重量、各氮气瓶的重量、所述第一立柱的位置信息、所述第二立柱的位置信息、所述第一立柱的振动信息以及第二立柱的振动信息；

立柱位置控制模块，其分别与所述检测模块、所述第一横向驱动机构以及所述第二横向驱动机构相连，用以根据正主轴和倒主轴的工作状态确定移动立柱，根据参加工作的主轴的振动信息确定移动立柱的移动方式，并根据第一氮气瓶和第二氮气瓶的重量差确定移动立柱的移动调整量；

其中，所述锁紧条件为工件已安装至对应主轴并完成加工准备，所述振动信息包括振动幅度和振动频率；

所述复合车床的重心设置包括：

第一立柱组件的初始重量等于第二立柱及其上连接的各机构的初始重量；

除第一立柱组件和第二立柱组件外，复合车床的重心位于所述正主轴的轴心；

第一立柱组件包括第一立柱及其上连接的各机构，第二立柱组件包括第二立柱及其上连接的各机构，所述初始重量根据第一氮气瓶满重重量和第二氮气瓶满重重量计算。

2.根据权利要求1所述的带抓取功能的复合车床，其特征在于，所述立柱位置控制模块根据正主轴和倒主轴上是否安装有工件判断主轴工作状态以确定移动立柱；

正主轴工作条件下，所述正主轴上安装有工件，且倒主轴上未安装有工件，所述立柱位置控制模块判定所述第一立柱为移动立柱，所述第二立柱为工作立柱；

倒主轴工作条件下，所述倒主轴上安装有工件，且正主轴上未安装有工件，所述立柱位置控制模块判定所述第二立柱为移动立柱，所述第一立柱为工作立柱。

3.根据权利要求2所述的带抓取功能的复合车床，其特征在于，所述立柱位置控制模块根据工作立柱的振动信息计算工件的加工稳定度，以确定移动立柱是否需要进行移动，并根据当前移动立柱的位置信息确定移动立柱的移动方式；

若工作立柱的加工稳定度大于预设稳定度标准，所述立柱位置控制模块判定移动立柱需要进行移动；

在正主轴工作条件下，所述立柱位置控制模块根据第二立柱的位置以及第一立柱与第二立柱的距离确定第二立柱的移动方式；

在倒主轴工作条件下，所述立柱位置控制模块根据第一立柱的位置以及第一立柱与第二立柱的距离确定第二立柱的移动方式；

所述移动方式为根据第一立柱与第二立柱的位置信息确定第一立柱与第二立柱的初始重心位置，根据初始重心位置与正主轴轴心的距离确定第一立柱或第二立柱的移动方式以降低初始重心偏移量；

其中，所述初始重心位置为所述第一立柱位置与第二立柱位置的中点位置，所述初始重心偏移量为初始重心位置与正主轴轴心的距离。

4.根据权利要求3所述的带抓取功能的复合车床，其特征在于，所述立柱位置控制模块根据第一氮气瓶和第二氮气瓶的重量差确定移动立柱的移动调整量；

所述立柱位置控制模块根据所述重量差计算重心偏移量，并根据重心偏移量确定移动立柱的移动调整量；

其中，重心偏移量为第一氮气瓶和第二氮气瓶的重量差确定的第一立柱组件和第二立柱组件的实际重心位置与所述初始重心位置的距离和相对位置关系。