CN203542050U - 一种龙门式复合自动钣金加工中心 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种龙门式复合自动钣金加工中心，主要由铣削主轴箱部件、龙门部件、滑鞍部件、底座部件、工作台部件、激光器部件、刀库部件构成，铣削主轴安装在铣削主轴箱上，铣削主轴箱安装在滑鞍上，滑鞍安装在龙门上，激光器安装在滑鞍上，工作台安装在底座上，龙门横梁通过支承架跨越过工作台而安装在底座上，夹置装置安装在横梁上，托梁安装在龙门两边的立柱上，托架安装在托梁上，刀库部件安装在龙门的前方。本实用新型不仅适合于中小规格钣金加工，也适合于大型规格的钣金加工，具有一次安装板件，能自动实现切削加工和激光加工，大大提高了钣金加工的效率，又能降低设备制造成本。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种钣金加工设备，具体为一种龙门式复合自动钣金加工中心。
背景技术。
现有的钣金平面加工设备主要分为单一加工模式的三种类型。第一种为钻铣床，只具有切削加工功能；第二种为冲床，只具有冲剪加工功能；第三种为切割机，只具有切割功能，如激光切割、火焰切割等。除了桂林广陆数字测控股份有限公司已提出申请中国专利(申请号：CN201210104082.5)的一种单立柱床身结构式钣金加工设备同时具有切削加工功能和激光加工功能外，现有技术未见具有上述复合功能的钣金加工中心。
钣金平面加工在钣金加工领域中占有最大的部分。通常，钣金平面需加工的元素为圆孔、矩形孔、异形孔，螺纹，采用切削加工方式可以实现上述各种工序加工，但对大规格钣金的切削加工容易出现振动，效率低；采用冲剪方式，可加工各种孔和异形孔；采用激光或火焰切割方式，只能切割孔和异形孔；所以，对于钣金平面加工，上述的金属切削机床、冲床、切割机床都不能完成上述所有工序的加工。桂林广陆数字测控股份有限公司的一种单立柱床身式的钣金复合加工机床，能够完成以上所有工序加工，但由于其采用单立柱床身式布局和结构的特点，行程受到限制，主要适合于中小规格的钣金加工。
发明内容
针对上述情况，本实用新型公开一种龙门式复合自动钣金加工中心，它复合了切削加工和激光加工模式于一体，一台机床同时具有切削加工功能和激光切割功能，一次安装板件，能通过切削加工模式自动完成钻孔、攻丝和其它形状的铣削加工，通过激光加工模式自动完成各种孔和异形孔的加工；在布局和结构形式方面，采用龙门式。
为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种龙门式复合自动钣金加工中心主要由铣削主轴箱部件、龙门部件、滑鞍部件I、滑鞍部件II、底座部件、工作台部件、夹持部件、随动压紧部件、电气控制部件、激光器部件、X向坐标传动部件、铣削主轴箱Y1坐标传动部件、铣削主轴箱Z1坐标传动部件、激光器Y2坐标传动部件、随动支承装置Y3坐标传动部件、刀库部件、气动部件、防护部件构成。铣削主轴安装在铣削主轴箱上，作铣削加工运动；铣削主轴箱安装在滑鞍I上作上下运动，实现升降(Z1向)运动；滑鞍I安装在龙门上，实现横向(Y1)运动；激光器安装在滑鞍II上，滑鞍II也安装在龙门上，在铣削主轴箱的另外一边，实现激光器的横向(Y2)运动；工作台安装在底座上，用于支承钣金零件；夹持装置由双横梁、双支承架、四个夹钳组成，前、后横梁机构各自通过支承架跨越过工作台而安装在底座上，实现纵向(X)运动；夹钳安装在横梁上，实现对钣金件的夹持；随动压紧部件由托梁、托架、上压紧器、下压紧器组成，托梁安装在龙门两边的立柱上，托架安装在托梁上，实现随动支承装置横向(Y3)运动；刀库安装在刀库支架上形成刀库部件，刀库部件安装在龙门的前方，并位于铣削主轴箱的一侧；通过编程和电气控制，驱动X、Y1、Y2、Y3、Z1坐标运动机构，实现加工所需的坐标运动；板件安装由夹持装置夹持并支承在工作台上。当设置为铣削加工时，铣削主轴启动和X、Y1、Y3、Z1坐标机构启动，完成铣削加工；当设置为激光加工时，铣削主轴箱运动停止，激光系统和X、Y2坐标机构启动，实现激光切割。
Y1、Y3要确保同步，方法是：采用一组进给伺服电机通过两组相同传动比的传动副，实现同步传动；也可以分别采用两组伺服电机和传动机构，进行同
采用上述方案后，使龙门式复合自动钣金加工中心既扩大了钣金加工设备的功能范围，大大提高了钣金加工的效率，又相对降低了设备制造成本，不仅适合于中小规格钣金加工，也适合于大型规格的钣金加工，效果和效益明显。
附图说明
图1为一种龙门式复合自动钣金加工中心(去掉前横梁13)结构简图。
图2为一种龙门式复合自动钣金加工中心(去掉滑鞍II7和激光器6)右视图的左部分。
图3为一种龙门式复合自动钣金加工中心(去掉滑鞍II7和激光器6)右视图的右部分。
图4为一种龙门式复合自动钣金加工中心Y1、Y2、Y3传动结构示意图。
图5为一种龙门式复合自动钣金加工中心封闭式横梁和支承台结构关系示意图。
图6为A的局部放大图。
图中：1、刀库支架；2、刀库；3、主轴箱；4、主电机；5、滑鞍I；6、激光器；7、滑鞍II；8、电气控制柜；9、右立柱；10、左立柱；11、底座；12、前支承台；13、前横梁；14、夹持装置I；15、Z向伺服电机；16、Z向传动机构；17、龙门横梁；18、后横梁；19、后支承台；20、X向传动机构；21、X向伺服电机；22、夹持装置II；23、托梁；24、随动支承装置；25、接屑槽；26、随动压紧器；27、铣削主轴组件；28、连杆；29、锁紧手柄；30、同步带轮I；31、Y1向传动机构；32、Y2向传动机构；33、Y2向伺服电机；34、Y3向传动机构；35、电机支座；36、同步带轮III；37、同步带I；38、Y1向伺服电机；39、同步带轮II；40、同步带II；41、锁紧块。
具体实施方案
从上述说明和结构示意图可以看出：
刀库2安装在刀库支架1上，位于龙门横梁17的前方及主轴箱3的同侧；激光器6安装在滑鞍II7上，滑鞍II7安装在龙门横梁17上，即在主轴箱3的另外一边。由左立柱10、右立柱9构成的龙门框架与底座11连接。铣削主轴组件27安装在主轴箱3的下部，主电机4安装在主轴箱3的上部并通过联轴器与铣削主轴组件27相连；主轴箱3安装在滑鞍I5前方的垂向导轨上，Z向传动机构16安装在滑鞍I5垂向导轨的中间，其上面的丝杠螺母与主轴箱3联接；Z向伺服电机15安装在滑鞍I5的上部并与Z向传动机构联接，实现主轴箱3的Z向运动；随动压紧器26通过其两边的支架固定安装在滑鞍I5的下部，其前端为滚动压紧球组；电气控制柜8置于整机的右侧；托梁23横跨安装在左立柱10和右立柱9的正面中部；前支承台12和后支承台19分别固定安装在底座11的前、后部；前横梁13和后横梁18为中空型，分别套过前支承台12和后支承台19并安装在底座11的前导轨和后导轨上，可在导轨上作X向移动；若干组夹持装置I14和夹持装置II22分别安装在前横梁13和后横梁18的横向导轨上，可在导轨上移动并可锁紧；前横梁13和后横梁18各有一组锁紧手柄29和锁紧块41，利用两组锁紧手柄29的螺杆穿过连杆28的中空槽和锁紧块41的锁紧作用，使连杆28将前横梁13和后横梁18相连起来；X向传动机构20安装在底座11的中后部，其上面的丝杠螺母与后横梁18联接；X向伺服电机21安装在底座11的后端，并与X向传动机构20相连；在前支承台12和后支承台19之间安装有接屑槽25。
左立柱10、右立柱9、龙门横梁17通过螺钉联接形成了龙门框架；滑鞍I5安装在龙门横梁17的的横向导轨上，可作横向(Y1)运动；Y1向传动机构31安装在龙门横梁17的横向导轨左中下侧，其丝杠螺母与滑鞍I5联接；Y2向传动机构32安装在龙门横梁17的横向导轨右中上侧，Y2向伺服电机33与Y2向传动机构32右端连接；随动支承装置24为直角形状，通过其垂直部分安装在托梁的横向导轨上，可作横向移动，其水平部分穿过接屑槽25的空档，使随动支承装置24的前端滚动支承球组进入到接屑槽25的中间；Y3向传动机构34安装在托梁23的两根横向导轨中间，其丝杠螺母与随动支承装置24相连；电机支座35安装左立柱10上，Y1伺服电机38安装在电机支座35上；同步带轮II39安装在Y1伺服电机38上，其上并列装有两根同步带II40和同步带I37，其中，同步带II40与Y1向传动机构31上的同步带轮I30联接，同步带I37与Y3向传动机构34上的同步带轮III36联接，两个同步带轮I30和同步带轮III36模数和齿数相同。
在装配时，使随动支承装置24前端的滚动支承球组的中心、随动压紧器26前端的滚动压紧球组的中心、铣削主轴组件27的中心重合。
龙门式复合自动钣金加工中心工作时：
按照所需加工的要求，通过编程输入，设定了铣削加工和激光切割的程序；将钣金零件固定在前、后若干组夹持装置I14、夹持装置II22上，根据钣金件的尺寸，夹持装置I14、夹持装置II22可在前横梁13、后横梁18的导轨上滑动调整和固定；同时，锁紧连杆28上的锁紧手柄29，使前横梁13、后横梁18联为一体。铣削加工时，通过电气控制柜8的控制和各电机运转，驱动铣削主轴组件27的运动、主轴箱3连同铣削主轴组件27在滑鞍I5上的Z向运动、滑鞍I5在龙门横梁17上的Y1向运动、前横梁13和后横梁18带着钣金零件在底座11上X向运动，实现钻孔、攻丝、铣削加工功能；同时控制刀库2运动，实现所需要的刀具交换；由于同步带轮I30、同步带轮III36规格相同，因此随动支承装置24的横向Y3运动和随动压紧器26的横向Y2运动同步，根据加工需要，可以通过气动使随动压紧器26前端的滚动压紧球组向下压紧，实现对钣金随动压紧加工，确保切削加工的稳定性。
进行激光加工时，通过电气控制柜8的控制和电机运转，控制激光系统和激光器6的工作、激光器6连同滑鞍II7在龙门横梁17上的横向Y2向运动、前横梁13和后横梁18带着钣金零件在底座11上X向运动，实现激光切割加工功能。
Claims (4)
1.一种龙门式复合自动钣金加工中心，主要由铣削主轴箱部件、龙门部件、滑鞍部件I、滑鞍部件II、底座部件、工作台部件、夹持部件、随动压紧部件、电气控制部件、激光器部件、X向坐标传动部件、铣削主轴箱Y1坐标传动部件、铣削主轴箱Z1坐标传动部件、激光器Y2坐标传动部件、随动支承装置Y3坐标传动部件、刀库部件、气动部件、防护部件构成，其特征是：刀库(2)安装在刀库支架(1)上，位于龙门横梁(17)的前方及主轴箱(3)的同侧，由左立柱(10)、右立柱(9)构成的龙门框架与底座(11)连接，主轴箱(3)安装在滑鞍I(5)前方的垂向导轨上，滑鞍I(5)安装在龙门横梁(17)的横向导轨上，主电机(4)安装在主轴箱(3)的上部并通过联轴器与铣削主轴组件(27)相连，铣削主轴组件(27)安装在主轴箱(3)的下部，前支承台(12)和后支承台(19)分别固定安装在底座(11)的前、后部，前横梁(13)和后横梁(18)分别套过前支承台(12)和后支承台(19)并安装在底座(11)的前导轨和后导轨上，夹持装置I(14)和夹持装置II(22)分别安装在前横梁(13)和后横梁(18)的横向导轨上，前横梁(13)和后横梁(18)通过一组锁紧手柄(29)和锁紧块(41)及连杆(28)相连起来，在前支承台(12)和后支承台(19)之间安装有接屑槽(25)，激光器(6)安装在滑鞍II(7)上，滑鞍II(7)安装在龙门横梁(17)上，X向传动机构(20)安装在底座(11)的中后部，其上面的丝杠螺母与后横梁(18)联接，X向伺服电机(21)安装在底座(11)的后端，并与X向传动机构(20)相连，Y1向传动机构(31)安装在龙门横梁(17)的横向导轨中间，其丝杠螺母与滑鞍I(5)联接，Y3向传动机构(34)安装在托梁(23)的两根横向导轨中间，其丝杠螺母与随动支承装置(24)相连，Z向传动机构(16)安装在滑鞍I(5)垂向导轨的中间，其上面的丝杠螺母与主轴箱(3)联接，Z向伺服电机(15)安装在滑鞍I(5)的上部并与Z 向传动机构联接，电机支座(35)安装左立柱(10)上，Y1伺服电机(38)安装在电机支座(35)上，同步带轮II(39)安装在Y1伺服电机(38)上，其上并列装有同步带II(40)和同步带I(37)，其中，同步带II(40)与Y1向传动机构(31)上的同步带轮I(30)联接，同步带I(37)与Y3向传动机构(34)上的同步带轮III(36)联接，同步带轮I(30)和同步带轮III(36)模数和齿数相同。
2.根据权利要求1所述的一种龙门式复合自动钣金加工中心，其特征是：左立柱(10)、右立柱(9)、龙门横梁(17)通过螺钉联接形成龙门框架。
3.根据权利要求1所述的一种龙门式复合自动钣金加工中心，其特征是：随动压紧器(26)通过其两边的支架固定安装在滑鞍I(5)的下部，其前端为滚动压紧球组，托梁(23)横跨安装在左立柱(10)和右立柱(9)的正面中部，随动支承装置(24)通过其垂直部分安装在托梁(23)的横向导轨上，通过其水平部分穿过接屑槽(25)的空档，使随动支承装置(24)的前端滚动支承球组进入到接屑槽(25)的中间。
4.根据权利要求1所述的一种龙门式复合自动钣金加工中心，其特征是：装配时，使随动支承装置(24)前端的滚动支承球组的中心、随动压紧器(26)前端的滚动压紧球组的中心、铣削主轴组件(27)的中心重合。
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| CN (1) | CN203542050U (zh) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112497372A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-03-16 | 王睿 | 一种可双面开槽的木质五角星挂件铣削装置 |
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2013
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