CN211264160U - 一种五轴联动数控系统加工中心 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种五轴联动数控系统加工中心，包括底板，本实用新型一种五轴联动数控系统加工中心结构简单，使用方便，通过控制器控制第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和第四伺服电机以及第一气缸、第二气缸和直线电机进行驱动，通过第一伺服电机带动加工组件进行X轴向移动，通过直线电机带动三爪卡盘进行Y轴向移动，通过第一气缸带动加工组件进行Z轴向移动，通过第三伺服电机带动加工组件进行竖直方向上的旋转进行A轴向转动，通过第二伺服电机带动三爪卡盘进行水平方向上的旋转进行B轴向转动，从而实现加工组件与物件之间的五轴联动数控系统，并且通过设置的加工组件能够自动的对钻头进行更换，无需进行人工更换。

Description

一种五轴联动数控系统加工中心

技术领域

本实用新型涉及数控系统加工中心技术领域，具体为一种五轴联动数控系统加工中心。

背景技术

五轴联动是指在一台机床上至少有五个坐标轴(三个直线坐标和两个旋转坐标)，而且可在计算机数控(CNC)系统的控制下同时协调运动进行加工。五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的机床，这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等行业，有着举足轻重的影响力。现有的数控系统加工中心大多为三轴联动的，使得加工的精度和加工的效果较差，并且现有数控系统加工中心在进行加工时，加工钻头大多需要人工进行更换，更换起来极为不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种五轴联动数控系统加工中心，以解决上述背景技术中提出的现有的数控系统加工中心大多为三轴联动的，使得加工的精度和加工的效果较差，并且现有数控系统加工中心在进行加工时，加工钻头大多需要人工进行更换，更换起来极为不便的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种五轴联动数控系统加工中心，包括底板，所述底板的上方设置有升降板，所述升降板的上方设置有顶板，所述顶板底部的四角处均固定连接有限位杆，所述限位杆的另一端贯穿升降板，且所述限位杆与升降板滑动连接，所述限位杆穿过升降板的一端与底板固定连接，所述升降板的一端固定连接有第一支撑板，所述第一支撑板远离升降板一侧的板壁上通过第一固定机架固定连接有第一伺服电机，所述第一伺服电机输出轴的轴壁上通过联轴器固定连接有丝杆，所述丝杆的另一端穿过第一支撑板，且所述丝杆与第一支撑板转动连接，所述丝杆的杆壁上螺纹套接有移动块，所述顶板的顶部固定连接有第一气缸，所述第一气缸的伸缩端穿过顶板，且所述第一气缸的伸缩端与顶板滑动连接，所述第一气缸的伸缩端穿过顶板的一端与升降板固定连接，所述底板顶部的两端均固定连接有直线电机，所述直线电机的输出端与滑动板固定连接，所述滑动板的顶部转动连接有三爪卡盘，所述滑动板底部的板壁上通过第二固定机架固定连接有第二伺服电机，所述第二伺服电机输出轴的轴壁上通过联轴器固定连接有第一转动轴，所述第一转动轴的另一端穿过滑动板且与三爪卡盘固定连接，所述第一转动轴与滑动板转动连接，所述三爪卡盘的上方设置有第三支撑板，所述第三支撑板固定连接在移动块的底部，所述第三支撑板一侧的板壁上通过第三固定机架固定连接有第三伺服电机，所述第三伺服电机输出轴的轴壁上通过联轴器固定连接有第二转动轴,所述第二转动轴的另一端穿过第三支撑板，且所述第二转动轴与第三支撑板转动连接，所述第二转动轴穿过第三支撑板的一端固定连接有传动块，所述传动块的底部设置有加工组件，所述加工组件由转动块、凹槽、第二气缸和压板组成，所述转动块固定连接在传动块的底部，所述转动块的内部开设有凹槽，所述凹槽的内顶部固定连接有第二气缸，所述第二气缸的伸缩端上固定连接有压板，所述转动块的外壁滑动套接有套箍，所述套箍的顶部固定连接有拉力弹簧，所述拉力弹簧远离套箍的一端固定连接有固定箍，所述固定箍固定连接在转动块的外壁上，所述套箍的外侧壁上固定连接有第四支撑板，所述第四支撑板的顶部通过第四固定机架固定连接有第四伺服电机，所述第四伺服电机输出轴的轴壁上通过联轴器固定连接有第三转动轴，所述第三转动轴的另一端穿过第四支撑板，所述第三转动轴与第四支撑板转动连接，所述第三转动轴穿过第四支撑板的一端固定连接有转动板，所述转动板的两端均对称设置有钻头，所述钻头的外壁上固定套接有限位箍，所述凹槽的内壁上对应限位箍开设有限位槽，所述限位槽与限位箍相匹配设置。

优选的，所述升降板远离第一支撑板的一端固定连接有第二支撑板，所述丝杆穿过移动块的一端与第二支撑板转动连接。

优选的，所述移动块的顶部固定连接有第一限位滑块，所述升降板底部的板壁上对应第一限位滑块开设有第一限位滑槽，所述第一限位滑槽与第一限位滑块相匹配设置，且所述第一限位滑块滑动连接在第一限位滑槽的内部。

优选的，所述三爪卡盘底部的两侧均固定连接有第二限位滑块，所述滑动板的顶部对应第二限位滑块开设有第二限位滑槽，所述第二限位滑槽为圆环形结构，且所述第二限位滑槽与第二限位滑块相匹配设置，所述第二限位滑块滑动连接在第二限位滑槽的内部。

优选的，所述压板的两端均固定连接有第三限位滑块，所述凹槽的内壁上对应第三限位滑块开设有第三限位滑槽，所述第三限位滑槽与第三限位滑块相匹配设置，且所述第三限位滑块滑动连接在第三限位滑槽的内部。

优选的，所述限位箍底部的两侧均固定连接有插块，所述限位槽的内底部对应插块开设有插槽，所述插槽与插块相匹配设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型一种五轴联动数控系统加工中心结构简单，使用方便，通过控制器控制第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和第四伺服电机以及第一气缸、第二气缸和直线电机进行驱动，通过第一伺服电机带动加工组件进行X轴向移动，通过直线电机带动三爪卡盘进行Y轴向移动，通过第一气缸带动加工组件进行Z轴向移动，通过第三伺服电机带动加工组件进行竖直方向上的旋转进行A轴向转动，通过第二伺服电机带动三爪卡盘进行水平方向上的旋转进行B轴向转动，从而实现加工组件与物件之间的五轴联动数控系统，并且通过设置的加工组件能够自动的对钻头进行更换，无需进行人工更换。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中加工组件的结构示意图；

图3为本实用新型中A部分的局部放大图；

图4为本实用新型中B部分的局部放大图；

图5为本实用新型中升降板的底部结构示意图；

图6为本实用新型中滑动板的顶部结构示意图。

图中：1、底板；2、升降板；3、顶板；4、限位杆；5、第一支撑板；6、第一固定机架；7、第一伺服电机；8、丝杆；9、移动块；10、第一限位滑块；11、第一限位滑槽；12、第二支撑板；13、第一气缸；14、直线电机；15、滑动板；16、三爪卡盘；17、第二固定机架；18、第二伺服电机；19、第一转动轴；20、第二限位滑块；21、第二限位滑槽；22、第三支撑板；23、第三固定机架；24、第三伺服电机；25、第二转动轴；26、传动块；27、加工组件；271、转动块；272、凹槽；273、第二气缸；274、压板；275、第三限位滑块；276、第三限位滑槽；277、套箍；278、拉力弹簧；279、固定箍；2710、第四支撑板；2711、第四固定机架；2712、第四伺服电机；2713、第三转动轴；2714、转动板；2715、钻头；2716、限位箍；2717、限位槽；2718、插块；2719、插槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：一种五轴联动数控系统加工中心，包括底板1，底板1的上方设置有升降板2，升降板2的上方设置有顶板3，顶板3底部的四角处均固定连接有限位杆4，限位杆4的另一端贯穿升降板2，且限位杆4与升降板2滑动连接，限位杆4穿过升降板2的一端与底板1固定连接，升降板2的一端固定连接有第一支撑板5，第一支撑板5远离升降板2一侧的板壁上通过第一固定机架6固定连接有第一伺服电机7，第一伺服电机7输出轴的轴壁上通过联轴器固定连接有丝杆8，丝杆8的另一端穿过第一支撑板5，且丝杆8与第一支撑板5转动连接，丝杆8的杆壁上螺纹套接有移动块9，顶板3的顶部固定连接有第一气缸13，第一气缸13的伸缩端穿过顶板3，且第一气缸13的伸缩端与顶板3滑动连接，第一气缸13的伸缩端穿过顶板3的一端与升降板2固定连接，底板1顶部的两端均固定连接有直线电机14，直线电机14的输出端与滑动板15固定连接，滑动板15的顶部转动连接有三爪卡盘16，滑动板15底部的板壁上通过第二固定机架17固定连接有第二伺服电机18，第二伺服电机18输出轴的轴壁上通过联轴器固定连接有第一转动轴19，第一转动轴19的另一端穿过滑动板15且与三爪卡盘16固定连接，第一转动轴19与滑动板15转动连接，三爪卡盘16的上方设置有第三支撑板22，第三支撑板22固定连接在移动块9的底部，第三支撑板22一侧的板壁上通过第三固定机架23固定连接有第三伺服电机24，第三伺服电机24输出轴的轴壁上通过联轴器固定连接有第二转动轴25,第二转动轴25的另一端穿过第三支撑板22，且第二转动轴25与第三支撑板22转动连接，第二转动轴25穿过第三支撑板22的一端固定连接有传动块26，传动块26的底部设置有加工组件27，加工组件27由转动块271、凹槽272、第二气缸273和压板274组成，转动块271固定连接在传动块26的底部，转动块271的内部开设有凹槽272，凹槽272的内顶部固定连接有第二气缸273，第二气缸273的伸缩端上固定连接有压板274，转动块271的外壁滑动套接有套箍277，套箍277的顶部固定连接有拉力弹簧278，拉力弹簧278远离套箍277的一端固定连接有固定箍279，固定箍279固定连接在转动块271的外壁上，套箍277的外侧壁上固定连接有第四支撑板2710，第四支撑板2710的顶部通过第四固定机架2711固定连接有第四伺服电机2712，第四伺服电机2712输出轴的轴壁上通过联轴器固定连接有第三转动轴2713，第三转动轴2713的另一端穿过第四支撑板2710，第三转动轴2713与第四支撑板2710转动连接，第三转动轴2713穿过第四支撑板2710的一端固定连接有转动板2714，转动板2714的两端均对称设置有钻头2715，钻头2715的外壁上固定套接有限位箍2716，凹槽272的内壁上对应限位箍2716开设有限位槽2717，限位槽2717与限位箍2716相匹配设置。

升降板2远离第一支撑板5的一端固定连接有第二支撑板12，丝杆8穿过移动块9的一端与第二支撑板12转动连接，可以使得丝杆8在转动时更加的稳定，移动块9的顶部固定连接有第一限位滑块10，升降板2底部的板壁上对应第一限位滑块10开设有第一限位滑槽11，第一限位滑槽11与第一限位滑块10相匹配设置，且第一限位滑块10滑动连接在第一限位滑槽11的内部，可以使得移动块9在沿着升降板2的底部滑动时更加的稳定，三爪卡盘16底部的两侧均固定连接有第二限位滑块20，滑动板15的顶部对应第二限位滑块20开设有第二限位滑槽21，第二限位滑槽21为圆环形结构，且第二限位滑槽21与第二限位滑块20相匹配设置，第二限位滑块20滑动连接在第二限位滑槽21的内部，第二限位滑块20可以使得三爪卡盘16在转动时更加的稳定，压板274的两端均固定连接有第三限位滑块275，凹槽272的内壁上对应第三限位滑块275开设有第三限位滑槽276，第三限位滑槽276与第三限位滑块275相匹配设置，且第三限位滑块275滑动连接在第三限位滑槽276的内部，第三限位滑块275可以使得压板274在沿着凹槽272的内壁进行滑动时更加的稳定，限位箍2716底部的两侧均固定连接有插块2718，限位槽2717的内底部对应插块2718开设有插槽2719，插槽2719与插块2718相匹配设置，插块2718插接在插槽2719的内部时能够使得钻头2715与转动块271之间的连接效果更好。

具体的，使用本实用新型时，通过外接控制器控制第一伺服电机7、第二伺服电机18、第三伺服电机24和第四伺服电机2712以及第一气缸13、第二气缸273和直线电机14进行驱动，通过第一伺服电机7带动丝杆8进行转动，丝杆8转动时带动移动块9沿着升降板2进行移动，从而带动加工组件27进行X轴向移动，通过直线电机14带动滑动板15进行移动，从而带动滑动板15上的三爪卡盘16进行Y轴向移动，通过第一气缸13带动升降板2进行升降，升降板2带动移动块9进行升降，从而带动加工组件27进行Z轴向移动，通过第三伺服电机24带动传动块26进行转动，从而带动加工组件27进行竖直方向上的旋转进行A轴向转动，通过第二伺服电机18带动三爪卡盘16进行水平方向上的旋转，从而带动三爪卡盘16进行B轴向转动，从而实现加工组件27与物件之间的五轴联动数控系统，进行五轴联动数控系统加工，在对钻头2715进行更换时，第二气缸273的伸缩端带动压板274收缩，钻头2715失去压板274施加的压力，钻头2715竖直向上移动，插块2718脱离插槽2719，控制器控制第四伺服电机2712进行启动，第四伺服电机2712带动转动板2714进行转动，转动板2714转动时能够带动另一端的钻头2715进入至凹槽272的内部，限位箍2716位于限位槽2717的内部，启动第二气缸273，第二气缸273的伸缩端带动压板274给钻头2715施加一个竖直向下的压力，从而带动钻头2715竖直向下移动，限位箍2716上的插块2718插接在插槽2719的内部，完成钻头2715的更换。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种五轴联动数控系统加工中心，其特征在于，包括底板(1)，所述底板(1)的上方设置有升降板(2)，所述升降板(2)的上方设置有顶板(3)，所述顶板(3)底部的四角处均固定连接有限位杆(4)，所述限位杆(4)的另一端贯穿升降板(2)，且所述限位杆(4)与升降板(2)滑动连接，所述限位杆(4)穿过升降板(2)的一端与底板(1)固定连接，所述升降板(2)的一端固定连接有第一支撑板(5)，所述第一支撑板(5)远离升降板(2)一侧的板壁上通过第一固定机架(6)固定连接有第一伺服电机(7)，所述第一伺服电机(7)输出轴的轴壁上通过联轴器固定连接有丝杆(8)，所述丝杆(8)的另一端穿过第一支撑板(5)，且所述丝杆(8)与第一支撑板(5)转动连接，所述丝杆(8)的杆壁上螺纹套接有移动块(9)，所述顶板(3)的顶部固定连接有第一气缸(13)，所述第一气缸(13)的伸缩端穿过顶板(3)，且所述第一气缸(13)的伸缩端与顶板(3)滑动连接，所述第一气缸(13)的伸缩端穿过顶板(3)的一端与升降板(2)固定连接，所述底板(1)顶部的两端均固定连接有直线电机(14)，所述直线电机(14)的输出端与滑动板(15)固定连接，所述滑动板(15)的顶部转动连接有三爪卡盘(16)，所述滑动板(15)底部的板壁上通过第二固定机架(17)固定连接有第二伺服电机(18)，所述第二伺服电机(18)输出轴的轴壁上通过联轴器固定连接有第一转动轴(19)，所述第一转动轴(19)的另一端穿过滑动板(15)且与三爪卡盘(16)固定连接，所述第一转动轴(19)与滑动板(15)转动连接，所述三爪卡盘(16)的上方设置有第三支撑板(22)，所述第三支撑板(22)固定连接在移动块(9)的底部，所述第三支撑板(22)一侧的板壁上通过第三固定机架(23)固定连接有第三伺服电机(24)，所述第三伺服电机(24)输出轴的轴壁上通过联轴器固定连接有第二转动轴(25),所述第二转动轴(25)的另一端穿过第三支撑板(22)，且所述第二转动轴(25)与第三支撑板(22)转动连接，所述第二转动轴(25)穿过第三支撑板(22)的一端固定连接有传动块(26)，所述传动块(26)的底部设置有加工组件(27)；

所述加工组件(27)由转动块(271)、凹槽(272)、第二气缸(273)和压板(274)组成，所述转动块(271)固定连接在传动块(26)的底部，所述转动块(271)的内部开设有凹槽(272)，所述凹槽(272)的内顶部固定连接有第二气缸(273)，所述第二气缸(273)的伸缩端上固定连接有压板(274)，所述转动块(271)的外壁滑动套接有套箍(277)，所述套箍(277)的顶部固定连接有拉力弹簧(278)，所述拉力弹簧(278)远离套箍(277)的一端固定连接有固定箍(279)，所述固定箍(279)固定连接在转动块(271)的外壁上，所述套箍(277)的外侧壁上固定连接有第四支撑板(2710)，所述第四支撑板(2710)的顶部通过第四固定机架(2711)固定连接有第四伺服电机(2712)，所述第四伺服电机(2712)输出轴的轴壁上通过联轴器固定连接有第三转动轴(2713)，所述第三转动轴(2713)的另一端穿过第四支撑板(2710)，所述第三转动轴(2713)与第四支撑板(2710)转动连接，所述第三转动轴(2713)穿过第四支撑板(2710)的一端固定连接有转动板(2714)，所述转动板(2714)的两端均对称设置有钻头(2715)，所述钻头(2715)的外壁上固定套接有限位箍(2716)，所述凹槽(272)的内壁上对应限位箍(2716)开设有限位槽(2717)，所述限位槽(2717)与限位箍(2716)相匹配设置。

2.根据权利要求1所述的一种五轴联动数控系统加工中心，其特征在于：所述升降板(2)远离第一支撑板(5)的一端固定连接有第二支撑板(12)，所述丝杆(8)穿过移动块(9)的一端与第二支撑板(12)转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种五轴联动数控系统加工中心，其特征在于：所述移动块(9)的顶部固定连接有第一限位滑块(10)，所述升降板(2)底部的板壁上对应第一限位滑块(10)开设有第一限位滑槽(11)，所述第一限位滑槽(11)与第一限位滑块(10)相匹配设置，且所述第一限位滑块(10)滑动连接在第一限位滑槽(11)的内部。

4.根据权利要求1所述的一种五轴联动数控系统加工中心，其特征在于：所述三爪卡盘(16)底部的两侧均固定连接有第二限位滑块(20)，所述滑动板(15)的顶部对应第二限位滑块(20)开设有第二限位滑槽(21)，所述第二限位滑槽(21)为圆环形结构，且所述第二限位滑槽(21)与第二限位滑块(20)相匹配设置，所述第二限位滑块(20)滑动连接在第二限位滑槽(21)的内部。

5.根据权利要求1所述的一种五轴联动数控系统加工中心，其特征在于：所述压板(274)的两端均固定连接有第三限位滑块(275)，所述凹槽(272)的内壁上对应第三限位滑块(275)开设有第三限位滑槽(276)，所述第三限位滑槽(276)与第三限位滑块(275)相匹配设置，且所述第三限位滑块(275)滑动连接在第三限位滑槽(276)的内部。

6.根据权利要求1所述的一种五轴联动数控系统加工中心，其特征在于：所述限位箍(2716)底部的两侧均固定连接有插块(2718)，所述限位槽(2717)的内底部对应插块(2718)开设有插槽(2719)，所述插槽(2719)与插块(2718)相匹配设置。

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