数控立卧复合式五轴联动铸件加工用的去毛刺机床制造技术

本发明专利技术涉及数控立卧复合式五轴联动铸件加工用的去毛刺机床，其包括机架、工作台、去毛刺装置、以及电控装置，工作台包括定位基座、定位验证机构、横移机构、转向机构；去毛刺装置包括固定座、去毛刺刀具、移动机构、升降机构。本发明专利技术一方面通过在三维坐标系内沿着X、Y、Z轴向的直线运动、绕着Y轴向转动更换刀具、及驱使定位基座绕着Z轴的转动形成五周联动，并在电控装置的控制下，各轴进行插补运动形成加工轨迹，以便于实现工件的去毛刺去除；另一方面不仅能够判定工件是否定位准确，而且还能够根据浮动刀柄设置，使得刀具始终贴合去毛刺的侧边，进而有效避免刀具和工件的损坏。

Deburring machine for NC vertical horizontal compound five axis linkage casting processing

【技术实现步骤摘要】
数控立卧复合式五轴联动铸件加工用的去毛刺机床
本专利技术属于产品去毛刺设备领域，具体涉及一种数控立卧复合式五轴联动铸件加工用的去毛刺机床。
技术介绍
去毛刺机床主要应用于有色金属和黑色金属铸件浇口、飞边、毛刺、合模线皮封等多余部分去除的机械加工和打磨加工。目前国内大部分厂家的铸件去毛刺加工作业大多采用手工，或者使用手持气动和电动工具进打磨、研磨、锉等方式进行去毛刺加工作业，容易导致产品不良率上升、效率低下、加工后的产品表面粗糙不均匀、一致性不好等问题，生产现场粉尘严重环境恶劣，极容易产生“粉尘爆炸”事故，人长时间在该场合工作容易导致尘肺病等。因此，也有一少部分厂家开始使用关节机器人安装电动或气动工具进行自动化打磨，但是该种方法换型麻烦、周期长、编程复杂、程序不通用、不能快速自动换刀、调试耗时、对调试人的要求非常高、通用性差、投入成本高，机器人机械臂刚性差，重复定位误差大，对不规则毛刺处理时容易出现断刀或者对工件造成损坏等情况发生或者加工不到的情况。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的数控立卧复合式五轴联动铸件加工用的去毛刺机床。为解决以上技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种数控立卧复合式五轴联动铸件加工用的去毛刺机床，其包括机架、工作台、去毛刺装置、以及电控装置，在所述的机架形成X、Y、Z轴向上构成三维直角坐标工作区间，其中X轴为沿着机架的长度方向延伸，Y轴为沿着机架的宽度方向延伸，Z轴为沿着机架的高度方向延伸，r>工作台包括定位基座、设置在定位基座上且用于验证工件是否错位的定位验证机构、驱动所述定位基座沿着X轴方向水平移动的横移机构、驱动所述定位基座绕着Z轴方向自转的转向机构；所述的去毛刺装置包括固定在所述机架上的固定座、安装在移动载架上的去毛刺刀具、带动移动载架沿着Y轴方向移动的移动机构、带动移动机构沿着Z轴方向上下升降运动的升降机构，其中去毛刺刀具包括轴心线沿着Y轴方向延伸的传动轴、沿着传动轴的径向延伸且能够自转的刀具本体，刀具本体有多把且绕着传动轴的周向间隔分布，其中每把刀具本体包括与传动轴相对固定连接的刀座、绕自身长度方向自转且浮动设置在刀座上的刀柄、固定在刀柄外端部的去毛刺刀头。申请人在此解释一下，所谓浮动的刀柄，简单理解为能够在相应的角度可弹性的偏转，这样一来，能够保持一定的恒定接触力矩，使得去毛刺刀头与毛刺接触，同时，在不规则形状侧边去毛刺时，刀柄能够随着不规则形状侧边的变化对应调整角度偏转，如同人手滑过工件毛刺般进行柔性去除毛刺，这样才能完全可以克服由于不规则形状侧边的变形所造成的过度加工或加工不到的情况发生（也就是，去毛刺刀头过切或少切），进而有效避免刀具和工件的损坏。优选地，定位验证机构包括设置在固定座上且贴合工件表面设有气腔、设置在气腔中且用于检测气腔内气压变化的气压传感器、以及与气压传感器相连通的信息处理器，其中气腔有多个，每一个气腔中对应设有一个气压传感，当工件定位后，一旦有气压传感未检测到压力变化信息时，信息处理器发出示警，工件未安装到位。同时，固定座上还设有夹具，通过夹具的夹持实现工件的定位，也就是说，电控装置还会对夹具的夹紧力以及工件是否放好进行监测确认，如果夹具没有将工件夹紧或没有将工件放好，使工件相对夹具偏掉了或歪掉了，机床会报警提示。根据本专利技术的一个具体实施和优选方面，传动轴通过轴套转动设置在移动载架上，去毛刺刀具还包括设置在移动载架或轴套上的断刀检测机构，其中断刀检测机构包括内部形成供刀具本体转动空间的固定架、设置在固定架上的传感器，其中传感器对应设置在固定架相对两侧，且形成感应区间，换刀时，去毛刺刀头自感应区间中转过，其中由感应区间内所获取去毛刺刀头长短信息判定去毛刺刀头是否断刀。优选地，固定架包括固定在轴套上的第一型材板、设置在传动轴端部且与第一型材板平行设置的第二型材板、以及将第一型材板和第二型材板远离传动轴的端部相连接的第三型材板，其中第一型材板、第二型材板、第三型材板内部形成转动空间，传感器对应设置在第一型材板和第二型材板的相对内侧。优选地，在传动轴的输出端部固定设有与轴套转动连接的连接套，刀具本体有三把，且绕着连接套的周向均匀分布。这样一来，三把刀中每相邻两把之间形成的角度是120°。进一步的，在连接套的端部设有与连接套同步转动的套座、设置在套座外端部的转动连接头，其中转动连接头包括与套座转动连接且沿着传动轴长度方向延伸的第一连接部、垂直设置在第一连接部外端部的第二连接部，第二型材板下端部连接在第二连接部上。根据本专利技术的一个具体实施和优选方面，转向机构包括轴心线沿着Z轴方向延伸的转盘、伺服电机、与转盘平行设置的驱动轮盘、以及用于将驱动轮盘与转盘相传动连接的传动件。具体的，传动件为带轮式或链轮式或者直接采用齿轮啮合传动，本例中采用的带轮式。优选地，横移机构包括固定在机架上且沿着X轴方向延伸的第一线性滑轨、与第一线性滑轨匹配的第一滑鞍座、与第一线性滑轨平行设置的第一滚珠丝杆、以及第一伺服电机和第一联轴器，其中第一滑鞍座与第一滚珠丝杆相配合，转向机构设置在第一滑鞍座上。此外，升降机构包括设置在固定座上且沿着Z轴方向延伸的第二线性滑轨、与第二线性滑轨匹配的第二滑鞍座、与第二线性滑轨平行设置的第二滚珠丝杆、第二伺服电机、第二联轴器、以及固定在机架上且能够随着第二滑鞍座上下运动同步伸缩的平衡伸缩杆，其中平衡伸缩杆有两个，对应设置在第二滚珠丝杆相对两侧，移动载架设置在第二滑鞍座上。优选地，移动机构包括沿着Y轴方向设置在第二滑鞍座上的第三线性滑轨、与第三线性滑轨匹配的第三滑鞍座、与第三线性滑轨平行设置的第三滚珠丝杆、及第三伺服电机和第三联轴器。由于以上技术方案的实施，本专利技术与现有技术相比具有如下优点：本专利技术一方面通过在三维坐标系内沿着X、Y、Z轴向的直线运动、绕着Y轴向转动更换刀具、及驱使定位基座绕着Z轴的转动形成五周联动，并在电控装置的控制下，各轴进行插补运动形成加工轨迹，以便于实现工件的去毛刺加工；另一方面不仅能够判定工件是否定位准确，而且还能够根据浮动刀柄设置，使得刀具始终贴合去毛刺的侧边，进而有效避免刀具和工件的损坏。附图说明图1为本专利技术去毛刺机床的结构示意图（1）；图2为本专利技术去毛刺机床的结构示意图（2）；图3为本专利技术去毛刺机床中工作台的俯视示意图；图4为图3中A-A向剖视示意图；图5为本专利技术去毛刺机床中刀具本体的主视示意图；图6为图5的左视示意图；其中：1、机架；1a、接漏槽；2、工作台；20、定位基座；21、定位验证机构；210、气腔；22、横移机构；220、第一线性滑轨；221、第一滑鞍座；222、第一滚珠丝杆；223、第一伺服电机；23、转向机构；230、转盘；231、伺服电机；232、驱动轮盘；233、传动件；3、去毛刺装置；30、固定座；31、移动载架；32、去毛刺刀具；320、传动轴；321本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数控立卧复合式五轴联动铸件加工用的去毛刺机床，其包括机架、工作台、去毛刺装置、以及电控装置，在所述的机架形成X、Y、Z轴向上构成三维直角坐标工作区间，其中X轴为沿着所述机架的长度方向延伸，Y轴为沿着所述机架的宽度方向延伸，Z轴为沿着所述机架的高度方向延伸，其特征在于：/n所述的工作台包括定位基座、设置在所述的定位基座上且用于验证工件是否错位的定位验证机构、驱动所述定位基座沿着X轴方向水平移动的横移机构、驱动所述定位基座绕着Z轴方向自转的转向机构；/n所述的去毛刺装置包括固定在所述机架上的固定座、安装在移动载架上的/n去毛刺刀具、带动所述移动载架沿着Y轴方向移动的移动机构、带动所述移动机构沿着Z轴方向上下升降运动的升降机构；其中所述去毛刺刀具包括轴心线沿着Y轴方向延伸的传动轴、沿着所述的传动轴的径向延伸且能够自转的刀具本体，所述的刀具本体有多把且绕着所述传动轴的周向间隔分布，其中每把所述的刀具本体包括与所述传动轴相对固定连接的刀座、绕自身长度方向自转且浮动设置在所述刀座上的刀柄、固定在所述刀柄外端部的去毛刺刀头。/n

【技术特征摘要】
1.一种数控立卧复合式五轴联动铸件加工用的去毛刺机床，其包括机架、工作台、去毛刺装置、以及电控装置，在所述的机架形成X、Y、Z轴向上构成三维直角坐标工作区间，其中X轴为沿着所述机架的长度方向延伸，Y轴为沿着所述机架的宽度方向延伸，Z轴为沿着所述机架的高度方向延伸，其特征在于：
所述的工作台包括定位基座、设置在所述的定位基座上且用于验证工件是否错位的定位验证机构、驱动所述定位基座沿着X轴方向水平移动的横移机构、驱动所述定位基座绕着Z轴方向自转的转向机构；
所述的去毛刺装置包括固定在所述机架上的固定座、安装在移动载架上的
去毛刺刀具、带动所述移动载架沿着Y轴方向移动的移动机构、带动所述移动机构沿着Z轴方向上下升降运动的升降机构；其中所述去毛刺刀具包括轴心线沿着Y轴方向延伸的传动轴、沿着所述的传动轴的径向延伸且能够自转的刀具本体，所述的刀具本体有多把且绕着所述传动轴的周向间隔分布，其中每把所述的刀具本体包括与所述传动轴相对固定连接的刀座、绕自身长度方向自转且浮动设置在所述刀座上的刀柄、固定在所述刀柄外端部的去毛刺刀头。


2.根据权利要求1所述的数控立卧复合式五轴联动铸件加工用的去毛刺机床，其特征在于：所述的定位验证机构包括设置在所述固定座上且贴合工件表面设有气腔、设置在所述气腔中且用于检测所述气腔内气压变化的气压传感器、以及与所述气压传感器相连通的信息处理器，其中所述气腔有多个，每一个所述气腔中对应设有一个气压传感，当工件定位后，一旦有所述气压传感未检测到压力变化信息时，所述信息处理器发出示警，工件未安装到位。


3.根据权利要求1所述的数控立卧复合式五轴联动铸件加工用的去毛刺机床，其特征在于：所述传动轴通过轴套转动设置在所述移动载架上，所述的去毛刺刀具还包括设置在所述移动载架或所述轴套上的断刀检测机构，其中所述的断刀检测机构包括内部形成供所述刀具本体转动空间的固定架、设置在所述固定架上的传感器，其中所述传感器对应设置在所述固定架相对两侧，且形成感应区间，换刀时，所述的去毛刺刀头自所述感应区间中转过，其中由所述感应区间内所获取所述去毛刺刀头长短信息判定所述去毛刺刀头是否断刀。


4.根据权利要求3所述的数控立卧复合式五轴联动铸件加工用的去毛刺机床，其特征在于：所述固定架包括固定在所述轴套上的第一型材板、设置在所述传动轴端部且与所述第一型材板平行设置的第二型材板、以及将所述第一型材板和第二型材板...

【专利技术属性】
技术研发人员：王万里，
申请(专利权)人：威卓工业智能科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32