CN111451787A - 便携式小型加工机床 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种应用于工厂生产中对特大型工件加工的设备,主要应用于工程中小批量生产、工件尺寸大、铁质的构件,此加工机床采用模块化结构设计,在加工时候只需要把机床放到大型构件需要加工的表面,机床下面的磁铁得电后会自动吸住铁制构件,机床会被固定,再进行机加工,加工好一块区域后,机床会自动移动到构件待加工的区域进行机加工,最后完成此大型构件的整体加工。这种发明机床具有小型化,高精度,以及能够自动移动的特点,可以在现场对大型构件进行机加工,此机床的好处是安装移动方便,极大的缩短了加工用的准备时间,同时节约了大型构件的加工生产成本,因此可以广泛应用于工程实际生产中。
Description
技术领域
本发明是一种具有自动定位、行走并加工的智能化机床,是一种对大型构件进行现场机加工的便携式小型加工机床。
背景技术
随着科学技术不断的发展,在工程中,对特大型工件的需求越来越多,对数控加工机床也提出了新的要求,但现有的数控机床加工设备存在许多不足之处,比如当工件尺寸超过工厂现有的机床尺寸时,我们就需要再为这个工件单独设计一种数控机床,极为不便且耗时耗力、成本昂贵。
在传统的机加工过程中,工人们首先采用先把工件定位好,再固定紧,然后加工工件,这样不仅需要确定工件的定位基准,还要设计适合该工件的定位卡具,然后通过数控设备算出工件和机床的坐标系,数控机床再根据已输入的编程算法进行加工。
国内外传统加工大型构件的机床主要有大型龙门数控机床,加工大型环形零件采用专用的摇臂机床,若是在实际工厂生产中,只加需要加工一两个或者小批量工件,那么将用不到这样的大型数控机床,而且如果工件的尺寸比机床的加工尺寸上限大,那么这些机床将不能用,对于工厂中日益发展的各种类型各种规格的大型构件来说,这些机床应用的局限性比较大。
采用传统的加工方式加工大型零件时,会存在如下问题:
1.当工人把工件放在数控机床工作台上时,再用卡具进行加紧,人为因素出现的加工误差会占很大比重,影响加工质量。2.若是工件的尺寸超过数控机床的加工最大尺寸上限,则需要再专门制作一种数控机床,来加工这种大型工件。3.施工准备时间较长,在安装大型的专用数控加工机床之前,需要搭建加工台,将会浪费很多时间。4.加工大型工件的数控机床都比较笨重,不利于移动或者摆放。
发明内容
本发明的针对传统机床不足之处,设计一种新型的便携式小型加工机床,克服了传统的加工机床不足之处,在加工时,机床可以自动检测加工过程,当加工完成一块区域后,机床会自动移动,并固定在待加工区域,直到全部加工完成。
本发明的目的是这样实现的:一种便携式小型加工机床,包括机床架、加工装置、温度传感器、冷却装置、机床移动装置、机床固定装置和控制装置。所述的机床架采用无工作台结构形式,具有小型化特点,可以直接把机床放在大型工件上。所述的加工装置采用三轴联动的结构,可以上下、左右、前后移动,并且装备有刀具库,可以很方便的换刀。所述的温度传感器当加工温度超过设定的最高温度时,温度传感器会自动报警,并且停止加工。所述的冷却装置包括水管、阀门和喷头。在得到温度传感器的报警信号后,喷头会自动喷出冷却液,以降低加工区域温度,当温度降低到适合加工的温度时,机床会继续运行。所述的移动机构采用万向行走轮移动结构,可以360度方向转向并行走。所述的机床固定装置,底部具有电磁铁,通电时电磁铁吸住待加工工件,同时万向轮被压缩进入支腿管道内,起到固定支撑作用。所述的控制装置,具有数控***模块、移动控制模块、定位***模块、传感器模块。
上述便携式小型加工机床,特征在于:用外部的激光跟踪测量仪测量待加工的毛坯件,并传到外部电脑中输入其位姿,建立工件坐标系,电脑会自动把待加工的工件分割成许多部分,并生成待加工区域的刀具加工路径,然后测量出放置在待加工区域中机床的位姿,并建立出机床坐标系。电脑设备把工件坐标系和机床坐标系联系起来,把工件坐标系中的待加工区域的刀具路径变换到机床坐标系中,生成数控程序并传到机床的芯片中,再进行加工。该区域完成加工完成后,机床会自动移动并固定在下一个待加工区域,随后继续测量机床的位姿,建立机床坐标系,然后重复之前的命令,把工件坐标系中的待加工区域的刀具路径变换到机床坐标系中,生成数控程序并传到机床的芯片中,再进行加工。反复的重复以上命令,最后完成大型构件的整体加工。
本发明比现有技术有如下特点:
1.加工时没有工作台,机床采用自动定位,只需要把机床放在工件上面,可以加工各种尺寸的大型工件,加工范围不受限制,加工的数控程序通过检测装置计算并生成,也减少了数控机床的成本,由于工件在定位和加工时不受卡具和导轨精度的影响,所以加工精度比传统数控机床有显著的提高。
2.机床的固定装置利用电磁铁来固定,目前绝大多数的工件都是钢铁制的,所以本发明的适用性很大,固定方法也比较简单,不需要人工来固定,从另一个方面缩短了加工准备时间,节约了人力。
3.可以自动移动,当机床加工完成后一块区域,通过芯片控制,机床会自动移动到下一块待加工的区域,不需要人工来操作移动。
4.机床带有温度传感器,当温度超过设定的最高温度时,机床会自动报警,并停止加工,喷头喷射出冷却液,给工件降温,更加智能化。
5.加工场地不受限制,传统的大型工件的加工都是在车间里完成的,本发明可以在现场进行加工,而且机床体积小、智能化。
附图说明
图1为本发明便携式小型加工机床结构示意图:1-机床架;2-数控轴;3-管道;4-刀具库;5-弹簧;6-控制芯片;7-限位开关;8-支架;9-驱动电机;10-万向行走轮;
11-电磁铁;
图2为本发明数控轴和刀头的示意图:12-水管;13-阀门;14-喷头;15-温度传感器;
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明的技术方案进行详细的描述:
参照图1、图2所示,是本发明便携式小型加工机床的结构示意图,其包括机床架1、加工装置、温度传感器15、冷却装置、机床移动装置、机床固定装置和控制装置。所述的温度传感器15和冷却装置是一体化结构,都内置在数控轴2中,当机床在加工时,工件的表面温度达到设定的最高温度时,温度传感器15会自动报警,然后机床停止加工,随后数控轴2内的阀门13打开,水管12里面的水通过阀门13从喷头14流出来,对工件进行降温,当温度传感器15检测到工件表面温度降低到适合加工的温度后,阀门13关闭,喷头14停止出水,机床继续开始加工。
参照图1所示,是本发明便携式小型加工机床的结构示意图,其移动和固定结构如下,在机床移动的时候由驱动电机8控制万向行走轮10移动,当机床移动到预设位置时,触碰到限位开关7,驱动电机9停止运动,万向行走轮10停止行走,此时由支架8连接的电磁铁11得电,得电过程为电流由小到大,电磁铁11的磁性也慢慢增加,万向行走轮10连接弹簧5慢慢被压缩进入管道3中,这时电磁铁11吸住工件表面,机床被固定住。然后机床开始加工,当加工好一块区域后,机床停止加工,芯片控制电磁铁11失电,电磁铁11不再有磁性,这时弹簧5慢慢把万向行走轮10弹起,控制芯片6控制驱动电机9,万向行走轮10开始移动到下一个待加工区域,机床重复上面的动作,直到工件的整体加工完成。
Claims (2)
1.一种便携式小型加工机床,包括以下结构:机床架、加工装置、温度传感器、冷却装置、机床移动装置、机床固定装置和控制装置,所述的机床架采用无工作台结构形式,具有小型化特点,可以直接把机床放在大型工件上,所述的加工装置采用三轴联动的结构,并且装备有刀具库,所述的温度传感器当加工温度超过设定的最高温度时,温度传感器会自动报警,并且停止加工,所述的冷却装置在得到温度传感器的报警信号后,会自动喷出冷却液,以降低加工区域温度,当温度降低到适合加工的温度时,机床会继续运行。
2.所述的移动机构采用万向行走轮移动结构,可以360度方向转向并行走,所述的机床固定装置,底部具有电磁铁,通电时电磁铁吸住待加工工件,同时万向轮被压缩进入支腿管道内,起到固定支撑作用,当加工好一块区域后,电磁铁失电,且不再有磁性,弹簧慢慢把万向行走轮弹起,控制芯片控制驱动电机,万向行走轮开始移动到下一个待加工区域,机床重复上述的加工过程,完成对整个工件的加工。
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