加工中心制造技术

技术编号:20082859 阅读:40 留言:0更新日期:2019-01-15 03:16
本发明专利技术公开一种加工中心,其自动地校正床身变形导致的工具与工件的整列不良。加工中心包括:床身结构物,其通过施加于上面的分布荷重沿长度方向的变形曲线变形,且具备检测变形变曲部的床身高度的一对检测传感器;托盘结构物,其结合有工件所选择性地待机的托盘,且固定于床身结构物的第一端部而施加托盘荷重;心轴组件,其结合有加工所述工件的工具,且固定于床身结构物的第二端部而施加心轴荷重;工作台,其固定工件,且能够移动地安装于床身结构物上而施加工作台荷重;以及自动中心整列器,其检测床身结构物的变形导致的心轴组件及工作台的设置误差来使工件和工具自动地整列。从而,能够自动地校正床身变形导致的整列不良。

machining center

The invention discloses a processing center which automatically corrects the bad alignment of tools and workpieces caused by bed deformation. Machining centers include: bed structure, which deforms along the deformation curve along the length direction by the distributed load applied on it, and has a pair of detection sensors to detect the height of the bed of deformed and curved parts; pallet structure, which combines pallets with which the workpiece is selectively standby, and is fixed at the first end of the bed structure to apply pallet load, and its combination; There are tools for processing the workpiece and fixing them at the second end of the bed structure to apply the load of the mandrel; workbench, which fixes the workpiece and can be movably mounted on the bed structure to apply the load of the workbench; and automatic central alignment device, which detects the errors in the setting of the mandrel components and workbench caused by the deformation of the bed structure to make the workpiece and tool align automatically. \u3002 Thus, the bad alignment caused by bed deformation can be automatically corrected.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】加工中心
本专利技术涉及一种加工中心,更详细而言,涉及一种卧式加工中心(horizontalmachiningcenter,HMC)。
技术介绍
近来,作为能够自动接受需要的工具并按照数值控制算法来执行诸如钻孔(boring)、铣削(milling)、铰孔(reaming)以及攻丝(tapping)的多种加工的数值控制机床的加工中心的运用逐渐增加。尤其,卧式加工中心具备在以具有大于宽度的长度的细长部件提供的床身结构物的前端装载工件的托盘、在床身结构物的后端安装有加工工件的工具的心轴组件、以及能够在托盘与心轴组件之间移动地安装于床身结构物的上面而固定工件的工作台。若装载于托盘的工件被挪至工作台而固定,且工作台在适宜加工工件的加工位置固定于床身结构物的上面,则工件的中心与安装于心轴头的工具的中心相互整列而准备加工。因此,在床身结构物的上面,分布有诸如根据工件的有无而变动的托盘荷重、工作台的加工位置以及施加实质上恒定的荷重的心轴荷重的多种荷重。由于床身结构物被提供为在长度方向上具有大于宽度的长度的细长部件,因而施加于上面的荷重分布诱发沿长度方向相异的变形。床身结构物的长度方向变形将诱发床身结构物的上面倾斜,而床身结构物的上面倾斜将对固定于上面的工作台的垂直轴及心轴组件的垂直度诱发设置误差。随着工作台和心轴组件的设置误差导致工件和工具的整列偏移,存在对工件的加工精度下降的问题。从而,要求一种能够通过检测并校正对工作台垂直轴及心轴组件的垂直度的设置误差,与床身结构物的长度方向变形无关地整列工件和工具的新的卧式加工中心。
技术实现思路
技术课题本专利技术为解决如上所述的问题而提出,其目的在于,提供一种能够根据床身结构物的荷重分布自动地检测并校正对工作台中心轴及心轴头的移送柱的设置误差来准确地整列工件和工具的加工中心。技术方案为达成上述本专利技术的目的,本专利技术的示例性的实施例的加工中心包括:床身结构物,其通过施加于上面的分布荷重沿长度方向的变形曲线变形,且具备检测变形变曲部的床身高度的一对检测传感器;托盘结构物,其结合有工件所选择性地待机的托盘,且固定于所述床身结构物的第一端部而施加托盘荷重;心轴组件,其结合有加工所述工件的工具,且固定于所述床身结构物的第二端部而施加心轴荷重;工作台,其固定所述工件,且能够移动地安装于所述床身结构物上而施加工作台荷重;以及自动中心整列器,其检测所述床身结构物的变形导致的所述心轴组件及所述工作台的设置误差来自动地整列所述工件和所述工具。作为一实施例,所述自动中心整列器包括:检测部,其检测所述床身结构物的高度和所述工作台的位置;误差生成部,其根据检测到的所述床身高度及工作台的位置来获取所述设置误差;以及驱动部,其生成驱动所述工作台及所述心轴组件来校正所述设置误差的驱动信号。作为一实施例,所述检测部具备:第一检测部,其与所述检测传感器连接而容纳所述床身高度;以及第二检测部,其检测所述工作台的位置,所述误差生成部包括:床身变形获取部,其在所述心轴荷重及所述工作台荷重的作用点将所述床身结构物的变形获取为床身倾斜度;以及设置误差获取部,其从所述床身倾斜度中获取所述设置误差。作为一实施例,所述分布荷重包括所述心轴荷重、所述托盘荷重以及所述工作台荷重,所述检测传感器包括配置于变形最大点的第一间隙传感器(gapsensor)和配置于变形最小点的第二间隙传感器,所述变形曲线具备:第一变形线,其是具有如式(1)所示的第一床身倾斜度且从所述变形最大点向所述变形最小点朝向右下的直线;以及第二变形线,其是具有如式(2)所示的第二床身倾斜度且从所述变形最小点向所述第二端部朝向右上的直线,其中,θ1是第一床身倾斜度,θ2是第二床身倾斜度,h1是所述第一端部上的床身结构物的设置高度,h2是所述第二端部上的床身结构物的设置高度,G1是所述变形最大点上的床身高度,G2是所述变形最小点上的床身高度,d1是从所述第一端部到所述变形最大点的距离,d3是从所述第一端部到所述变形最小点的距离,d4是从所述第一端部到所述第二端部的床身结构物的长度。作为一实施例,当所述第二检测部获取满足式(3)的条件的所述工作台的位置时,所述设置误差获取部将所述第一床身倾斜度获取为所述工作台设置误差,并将所述第二床身倾斜度获取为所述心轴设置误差,其中,l是与所述床身结构物接触的工作台的长度,d2是从所述第一端部到所述工作台荷重的作用点的距离。作为一实施例,当所述第二检测部获取满足式(4)的条件的所述工作台的位置时,所述设置误差获取部将所述第二床身倾斜度获取为所述工作台的误差及所述心轴设置误差,其中,l是工作台与所述床身结构物接触的工作台的长度,d2是从所述第一端部到所述工作台荷重的作用点的距离。作为一实施例,当所述第二检测部获取满足式(5)的条件的所述工作台的位置时,所述设置误差获取部用对在以所述变形最小点为原点的坐标系中通过作为所述工作台的左侧端与沿所述第一变形线变形的所述床身结构物的交点的左侧接点及作为所述工作台的右侧端与沿所述第二变形线变形的所述床身结构物的交点的右侧接点的工作台线的倾斜度的补角获取所述工作台设置误差,并用所述第二床身倾斜度获取所述心轴设置误差,其中,l是工作台与所述床身结构物接触的工作台的长度,d2是从所述第一端部到所述工作台荷重的作用点的距离。作为一实施例,所述工作台设置误差通过式(6)获取,其中,l是与所述床身结构物的上面接触的工作台的长度,Δx是在所述工作台的右侧端从原点沿所述第二变形线移动的期间内所述工作台的左侧端所移动的距离的x成分,A=-2cos2θ1(tanθ1tanθ2-1)B=-2cos2θ1(lcosθ1-lsinθ1tanθ2)C=-3-2tanθ1tanθ2+tan2θ1tan2θ2D=2l(-cosθ1+sinθ1tanθ2+cosθ1tanθ1tanθ2-sinθ1tanθ1tan2θ2+4sin2θ1cosθ1)E=l(lcosθ1-2lsinθ1cosθ1tanθ2+lsin2θ1tan2θ2+8cos3θ1)。作为一实施例,所述分布荷重包括所述心轴荷重和所述工作台荷重,所述检测传感器包括配置于变形最小点的间隙传感器,所述变形曲线具备:第一变形线,其是具有如式(7)所示的第一床身倾斜度且从所述第一端部向所述变形最小点朝向右下的直线;以及第二变形线,其是具有如式(8)所示的第二床身倾斜度且从所述变形最小点向所述第二端部朝向右上的直线,其中,θ1是第一床身倾斜度,θ2是第二床身倾斜度,h1是所述第一端部上的床身结构物的设置高度,h2是所述第二端部上的床身结构物的设置高度,G是所述变形最小点上的床身高度,d3是从所述第一端部到所述变形最小点的距离,d4是从所述第一端部到所述第二端部的床身结构物的长度。作为一实施例,当所述第二检测部获取满足式(9)的条件的所述工作台的位置时,所述设置误差获取部将所述第一床身倾斜度获取为所述工作台设置误差,并将所述第二床身倾斜度获取为所述心轴设置误差,其中,l是工作台的x方向长度,d2是从所述第一端部到所述工作台荷重的作用点的距离。作为一实施例,当所述第二检测部获取满足式(10)的条件的所述工作台的位置时,所述设置误差获取部将所述第二床身倾斜度获取为所述工作台的误差及所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加工中心,其特征在于,包括:床身结构物,其通过施加于上面的分布荷重沿长度方向的变形曲线变形,且具备检测变形变曲部的床身高度的一对检测传感器;托盘结构物,其结合有工件所选择性地待机的托盘,且固定于所述床身结构物的第一端部而施加托盘荷重;心轴组件,其结合有加工所述工件的工具,且固定于所述床身结构物的第二端部而施加心轴荷重;工作台,其固定所述工件,且能够移动地安装于所述床身结构物上而施加工作台荷重;以及自动中心整列器,其检测所述床身结构物的变形导致的所述心轴组件及所述工作台的设置误差来自动地整列所述工件和所述工具。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.24 KR 10-2016-00635811.一种加工中心,其特征在于,包括:床身结构物,其通过施加于上面的分布荷重沿长度方向的变形曲线变形,且具备检测变形变曲部的床身高度的一对检测传感器;托盘结构物,其结合有工件所选择性地待机的托盘,且固定于所述床身结构物的第一端部而施加托盘荷重;心轴组件,其结合有加工所述工件的工具,且固定于所述床身结构物的第二端部而施加心轴荷重;工作台,其固定所述工件,且能够移动地安装于所述床身结构物上而施加工作台荷重;以及自动中心整列器,其检测所述床身结构物的变形导致的所述心轴组件及所述工作台的设置误差来自动地整列所述工件和所述工具。2.根据权利要求1所述的加工中心,其特征在于,所述自动中心整列器包括:检测部,其检测所述床身结构物的高度和所述工作台的位置;误差生成部,其根据检测到的所述床身高度及工作台的位置来获取所述设置误差;以及驱动部,其生成驱动所述工作台及所述心轴组件来校正所述设置误差的驱动信号。3.根据权利要求2所述的加工中心,其特征在于,所述检测部具备:第一检测部,其与所述检测传感器连接而容纳所述床身高度;以及第二检测部,其检测所述工作台的位置,所述误差生成部包括:床身变形获取部,其在所述心轴荷重及所述工作台荷重的作用点将所述床身结构物的变形获取为床身倾斜度;以及设置误差获取部,其从所述床身倾斜度中获取所述设置误差。4.根据权利要求3所述的加工中心,其特征在于,所述分布荷重包括所述心轴荷重、所述托盘荷重以及所述工作台荷重,所述检测传感器包括配置于变形最大点的第一间隙传感器(gapsensor)和配置于变形最小点的第二间隙传感器,所述变形曲线具备:第一变形线,其是具有如式(1)所示的第一床身倾斜度且从所述变形最大点向所述变形最小点朝向右下的直线;以及第二变形线,其是具有如式(2)所示的第二床身倾斜度且从所述变形最小点向所述第二端部朝向右上的直线,其中,θ1是第一床身倾斜度,θ2是第二床身倾斜度,h1是所述第一端部上的床身结构物的设置高度,h2是所述第二端部上的床身结构物的设置高度,G1是所述变形最大点上的床身高度,G2是所述变形最小点上的床身高度,d1是从所述第一端部到所述变形最大点的距离,d3是从所述第一端部到所述变形最小点的距离,d4是从所述第一端部到所述第二端部的床身结构物的长度。5.根据权利要求4所述的加工中心,其特征在于,当所述第二检测部获取满足式(3)的条件的所述工作台的位置时,所述设置误差获取部将所述第一床身倾斜度获取为所述工作台设置误差,并将所述第二床身倾斜度获取为所述心轴设置误差,其中,l是与所述床身结构物接触的工作台的长度,d2是从所述第一端部到所述工作台荷重的作用点的距离。6.根据权利要求4所述的加工中心,其特征在于,当所述第二检测部获取满足式(4)的条件的所述工作台的位置时,所述设置误差获取部将所述第二床身倾斜度获取为所述工作台的误差及所述心轴设置误差,其中,l是工作台与所述床身结构物接触的工作台的长度,d2是从所述第一端部到所述工作台荷重的作用点的距离。7.根据权利要求4所述的加工中心,其特征在于,当所述第二检测部获取满足式(5)的条件的所述工作台的位置时,所述设置误差获取部用对在以所述变形最小点为原点的坐标系中通过作为所述工作台的左侧端与沿所述第一变形线变形的所述床身结构物的交点的左侧接点及作为所述工作台的右侧端与沿所述第二变形线变形的所述床身结构物的交点的右侧接点的工作台线的倾斜度的补角获取所述工作台设置误差,并用所述第二床身倾斜度获取所述心轴设置误差,其中,l是工作台与所述床身结构物接触的工作台的长度,d2是从所述第一端部到所述工作台荷重的作用点的距离。8.根据权利要求7所述的加工中心,其特征在于,所述工作台设置误差通过式(6)获取,其中,l是与所述床身结构物的上面接触的工作台的长度,Δx是在所述工作台的右侧端从原点沿所述第二变形线移动的期间内所述工作台的左侧端所移动的距离的x成分,A=-2cos2θ1(tanθ1tanθ...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈在杜
申请(专利权)人:斗山机床株式会社
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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