七轴五联动智控工具磨床制造技术

本发明专利技术公开了七轴五联动智控工具磨床，包括床身平台，在床身平台上左侧依次安装Y轴拖板总成和X轴拖板总成，在X轴拖板总成上并列安装C轴旋转总成与取料盘基座，取料盘基座安装在C轴旋转总成前方；在C轴旋转总成上安装A轴分度总成，在A轴分度总成的输出端安装气动夹头座及夹头；在床身平台上右后侧安装Z轴立柱总成，在Z轴输出面板上安装电主轴，在电主轴输出端上安装砂轮，在Z轴面板上位于电主轴的下方安装U轴机械臂，在U轴机械臂左端安装V轴分度旋转定位总成，在V轴输出端装气缸，在气缸输出端装机械手指。本发明专利技术的机械臂借用Z轴上下运动，利用XY两轴进行位置运动，通过数控控制实现自动装下料无人化值守的智能化生产。

Seven axis five linkage intelligent control tool grinder

【技术实现步骤摘要】
七轴五联动智控工具磨床
本专利技术涉及磨床
，尤其涉及七轴五联动智控工具磨床，实现无人化操作。
技术介绍
工具磨床在机械制造加工中应用越来越广泛，用来加工立铣刀、球头铣刀、阶梯钻、铰刀、成形铣刀、深孔钻、三角凿刀和牛头刨刀具等，能刃磨金属切削刀具的刃口和沟槽及一般中、小型零件的外圆、平面和复杂形面，最大磨削工件直径为250毫米。现有技术的数控工具磨床加工的自动化程度、结构和传动系统的合理性上，还不能满足无人值守全自动化加工生产要求。现有的数控工具磨床一般都是采用XYZAC五个轴向结构系统和六关节机械手运动控制单元，通过分体式控制机床，而且在实际工作中，对于XYZAC五轴工具磨床和六关节机械手的运动控制是分别通过两个控制系统进行控制协调作业，不仅在机械结构上占用空间较大，而且在控制上面也耗费了大量的资源，效率低下。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术针对上述不足，提供了一种节省空间，结构更加紧凑的七轴五联动智控工具磨床，实现无人化操作。技术方案：七轴五联动智控工具磨床，包括床身底座、七轴机械结构件，钣金壳体及数控控制系统，在所述床身底座上方形成有床身平台，在所述床身底座的底部均匀间隔设置有若干个底脚，在相隔的所述底脚之间形成方便叉车叉入的避空位置；所述七轴结构件包括：在所述床身平台上位于左侧位置安装有Y轴拖板总成，在所述Y轴拖板总成上方安装有X轴拖板总成，所述Y轴拖板总成与所述X轴拖板总成呈十字交叉叠加；在所述X轴拖板总成的输出面板上同时水平安装有于所述C轴旋转总成与取料盘基座，所述取料盘基座安装在所述X轴拖板总成的输出面板上位于所述C轴旋转总成前方位置；在所述C轴旋转总成的输出轴装有C轴输出面板，在所述C轴输出面板的末端平面上安装有A轴分度总成，在所述A轴分度总成的输出端通过A轴分度头联接法兰盘安装有气动夹头座，在所述气动夹头座内装有弹簧夹头，所述弹簧夹头与所述数控控制系统连接，并通过所述数控控制系统控实现自动上料下料功能；在所述取料盘基座上安装有三片组合式料盘，所述料盘平行呈前后排列有2个，其中一个用于预装毛坯料，另一个用于接收加工后的成品料；在所述床身平台上位于右后侧位置安装有Z轴立柱总成，所述Z轴立柱总成包括Z轴安装平台、Z轴立柱、Z轴电机、Z轴丝杆、Z轴导轨滑块、Z轴面板以及Z轴风琴罩；所述Z轴安装平台安装在所述床身平台上位于右后侧位置，所述Z轴立柱通过螺栓锁紧安装在所述Z轴安装平台上，在所述Z轴立柱的顶部竖直安装有Z轴电机，所述Z轴电机的Z轴电机输出轴与所述Z轴丝杆的输入端通过联轴器联接，所述Z轴丝杆的两端通过Z轴轴承座固定在所述Z轴立柱上；在所述Z轴立柱上位于所述Z轴丝杆两侧分别安装有Z轴导轨，在所述Z轴导轨上滑动安装有两个Z轴导轨滑块；所述Z轴面板通过Z轴螺母套滑动安装在所述Z轴丝杆螺母上，所述Z轴面板通过4组滑块孔及螺栓配合固定在所述Z轴导轨滑块上；所述Z轴风琴罩罩在所述Z轴面板上下两侧，并在所述Z轴立柱总成的左右两侧通过迷宫式钣金进行防护；在所述Z轴面板上固定安装有电主轴，所述电主轴卧式安装在Z轴面板上，其左侧的输出端上安装有可安装砂轮的砂轮刀柄；所述砂轮刀柄安装在所述电主轴输出端前端的锥度口内，所述砂轮安装在所述砂轮刀柄上；在所述电主轴的安装抱箍后下侧安装有接触式三维在线测量探针；在所述Z轴面板上位于所述电主轴下方安装有U轴安装板，在所述U轴安装板上安装有U轴输出面板固定加高座，在所述U轴机械臂模组卧式安装在所述U轴输出面板固定加高座上的U轴输出面板上；所述U轴机械臂模组包括U轴模组、U轴伺服电机、同步带轮传动机构及U轴风琴罩，在所述U轴输出面板固定加高座上的U轴输出面板上固定安装有螺母套，在所述U轴模组内固定安装有U轴丝杆，所述U轴丝杆两端通过U轴轴承座安装在所述U轴模组内，所述U轴模组通过所述U轴丝杆与所述螺母套的配合横向安装在所述U轴输出面板固定加高座上的U轴输出面板上；在所述U轴机械臂模组右后端安装所述同步带轮传动机构，所述同步带轮传动机构包括同步带轮安装板、U轴伺服电机同步轮、U轴伺服电机、U轴丝杆同步轮及同步带；在所述U轴模组右后端上安装所述同步带轮安装板，在所述同步带轮安装板上安装有U轴伺服电机板，在所述U轴伺服电机板上通过其侧面的螺丝安装有U轴伺服电机，所述U轴伺服电机安装在所述U轴模组的后下方；与所述U轴伺服电机的输出轴通过涨紧套方式套装所述U轴伺服电机同步轮，所述U轴丝杆同步轮通过涨紧套方式套装在所述U轴丝杆的端头上，在所述同U轴伺服电机同步轮和所述U轴丝杆同步轮上通过所述同步带套接实现精准配合；在所述同步带轮安装板上套有同步轮防护罩，在所述U轴伺服电机上套有U轴伺服电机罩，在所述U轴伺服电机罩下方的出线口上盖装有U轴伺服电机出线罩，在所述U轴伺服出线罩上设有U轴伺服电机密封接头；在所述U轴模组与所述U轴输出面板固定加高座上的U轴输出面板连接处设有U轴模组钣金防护罩，在所述U轴模组上位于所述U轴模组钣金防护罩两端外盖接有U轴风琴罩，所述U轴风琴罩采用方筒形整体式密封无缝设计并与所述钣金防护罩相联接，形成一个密闭而能运动的腔体；在所述U轴机械臂模组左前端安装有U轴模组转接板，在所述U轴模组转接板上装有V轴旋转定位总成；所述V轴旋转定位总成包括V轴固定板、V轴伺服电机、V轴谐波减速机、机械手气缸以及气动手指；所述V轴固定板通过螺栓安装在所述U轴机械臂模组左前端的所述U轴模组转接板，所述V轴固定板是由安装在所述U轴模组转接板上的基板及其前端板形成L形板，在所述V轴固定板的前端板设有电机轴通孔，所述V轴伺服电机通过螺栓横向安装在所述V轴固定板的前端板上，其输出轴穿过所述电机轴通孔；所述V轴谐波减速机通过螺栓安装在所述V轴固定支架的前端板另一侧面上，所述V轴谐波减速机的中心波发生器套设在所述V轴伺服电机的电机轴上，所述V轴谐波减速机的输出轴上安装有V轴谐波减速机输出板，所述机械手气缸安装在所述V轴谐波减速机输出板末端，所述气动手指安装在所述机械手气缸的输出端上，通过所述机械手气缸控制所述气动手指作松夹运动，所述的气动手指为两片组成，其中一片固定安装作为基准定位面而不动，另一片通过数控系统控制气压作往复运动，所述气动手指基准面为精磨精定位平面设计，所述气动手指运动指为各种工件型状截面状。所述Y轴拖板总成包括Y轴拖板、Y轴电机、Y轴传动座、Y轴丝杆、Y轴螺母套、Y轴导轨、Y轴滑块、Y轴面板以及Y轴风琴罩，所述Y轴拖板与所述床身平台为一体化铸造，所述Y轴拖板作为整个机床的基准加工位，所有的平行度\角度\垂直度以所述Y轴托板为测量对比基准进行分序安装；所述Y轴电机通过电机座安装在所述Y轴拖板上，其上设有电机罩；所述Y轴电机的电机轴与所述Y轴丝杆的输入端通过联轴器联接，在所述Y轴拖板两端位置分别设有Y轴传动座安装座，所述Y轴丝杆的末端通过所述Y轴传动座固定在所述Y轴传动座安装座上；在所述Y轴丝杆上安装有Y轴螺母，在所述Y轴螺母上套接有Y轴螺母套；在所述Y轴拖板上位于所述Y轴丝杆两侧还分别安装有与所述Y轴丝杆平行的Y轴导轨，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.七轴五联动智控工具磨床，包括床身底座(1)、七轴机械结构件，钣金壳体及数控控制系统，在所述床身底座(1)上方形成有床身平台(11)，在所述床身底座(1)的底部均匀间隔设置有若干个底脚(13)，在相隔的所述底脚(13)之间形成方便叉车叉入的避空位置；其特征在于：所述七轴结构件包括：/n在所述床身平台(11)上位于左侧位置安装有Y轴拖板总成(3)，在所述Y轴拖板总成(3)上方安装有X轴拖板总成(2)，所述Y轴拖板总成(3)与所述X轴拖板总成(2)呈十字交叉叠加；在所述X轴拖板总成(2)的输出面板上同时水平安装有于所述C轴旋转总成(5)与取料盘基座，所述取料盘基座安装在所述X轴拖板总成(2)的输出面板上位于所述C轴旋转总成(5)前方位置；在所述C轴旋转总成(5)的输出轴装有C轴输出面板(53)，在所述C轴输出面板(53)的末端平面上安装有A轴分度总成(6)，在所述A轴分度总成(6)的输出端通过A轴分度头联接法兰盘(64)安装有气动夹头座，在所述气动夹头座内装有弹簧夹头，所述弹簧夹头与所述数控控制系统连接，并通过所述数控控制系统控实现自动上料下料功能；在所述取料盘基座上安装有三片组合式料盘(10)，所述料盘(10)平行呈前后排列有2个，其中一个用于预装毛坯料，另一个用于接收加工后的成品料；/n在所述床身平台(11)上位于右后侧位置安装有Z轴立柱总成(4)，所述Z轴立柱总成(4)包括Z轴安装平台(40)、Z轴立柱(43)、Z轴电机(41)、Z轴丝杆(412)、Z轴导轨滑块、Z轴面板(413)以及Z轴风琴罩(42)；所述Z轴安装平台(40)安装在所述床身平台(11)上位于右后侧位置，所述Z轴立柱(43)通过螺栓锁紧安装在所述Z轴安装平台(40)上，在所述Z轴立柱(43)的顶部竖直安装有Z轴电机(41)，所述Z轴电机(41)的Z轴电机输出轴(411)与所述Z轴丝杆(412)的输入端通过联轴器联接，所述Z轴丝杆(412)的两端通过Z轴轴承座固定在所述Z轴立柱(43)上；在所述Z轴立柱(43)上位于所述Z轴丝杆(412)两侧分别安装有Z轴导轨，在所述Z轴导轨上滑动安装有两个Z轴导轨滑块；所述Z轴面板(413)通过Z轴螺母套滑动安装在所述Z轴丝杆螺母(412)上，所述Z轴面板(413)通过4组滑块孔及螺栓配合固定在所述Z轴导轨滑块上；所述Z轴风琴罩(42)罩在所述Z轴面板(413)上下两侧，并在所述Z轴立柱总成(4)的左右两侧通过迷宫式钣金进行防护；/n在所述Z轴面板(413)上固定安装有电主轴(9)，所述电主轴(9)卧式安装在Z轴面板上，其左侧的输出端上安装有可安装砂轮的砂轮刀柄(92)；所述砂轮刀柄(92)安装在所述电主轴(9)输出端前端的锥度口内，所述砂轮安装在所述砂轮刀柄(92)上；在所述电主轴(9)的安装抱箍(91)后下侧安装有接触式三维在线测量探针(93)；在所述Z轴面板(413)上位于所述电主轴(9)下方安装有U轴安装板(44)，在所述U轴安装板(44)上安装有U轴输出面板固定加高座(73)，在所述U轴机械臂模组(7)卧式安装在所述U轴输出面板固定加高座(73)上的U轴输出面板上；/n所述U轴机械臂模组(7)包括U轴模组(74)、U轴伺服电机(71)、同步带轮传动机构(72)及U轴风琴罩(75)，在所述U轴输出面板固定加高座(73)上的U轴输出面板上固定安装有螺母套，在所述U轴模组(74)内固定安装有U轴丝杆，所述U轴丝杆两端通过U轴轴承座安装在所述U轴模组(74)内，所述U轴模组(74)通过所述U轴丝杆与所述螺母套的配合横向安装在所述U轴输出面板固定加高座(73)上的U轴输出面板上；/n在所述U轴机械臂模组(7)右后端安装所述同步带轮传动机构(72)，所述同步带轮传动机构(72)包括同步带轮安装板(721)、U轴伺服电机同步轮(722)、U轴伺服电机(71)、U轴丝杆同步轮(723)及同步带(724)；在所述U轴模组(74)右后端上安装所述同步带轮安装板(721)，在所述同步带轮安装板(721)上安装有U轴伺服电机板(711)，在所述U轴伺服电机板(711)上通过其侧面的螺丝安装有U轴伺服电机(71)，所述U轴伺服电机(71)安装在所述U轴模组(74)的后下方；与所述U轴伺服电机(71)的输出轴通过涨紧套方式套装所述U轴伺服电机同步轮(722)，所述U轴丝杆同步轮(723)通过涨紧套方式套装在所述U轴丝杆的端头上，在所述同U轴伺服电机同步轮(722)和所述U轴丝杆同步轮(723)上通过所述同步带(724)套接实现精准配合；在所述同步带轮安装板(721)上套有同步轮防护罩(725)，在所述U轴伺服电机(71)上套有U轴伺服电机罩(712)，在所述U轴伺服电机罩(712)下方的出线口上盖装有U轴伺服电机出线罩(713)，在所述U轴...

【技术特征摘要】
1.七轴五联动智控工具磨床，包括床身底座(1)、七轴机械结构件，钣金壳体及数控控制系统，在所述床身底座(1)上方形成有床身平台(11)，在所述床身底座(1)的底部均匀间隔设置有若干个底脚(13)，在相隔的所述底脚(13)之间形成方便叉车叉入的避空位置；其特征在于：所述七轴结构件包括：
在所述床身平台(11)上位于左侧位置安装有Y轴拖板总成(3)，在所述Y轴拖板总成(3)上方安装有X轴拖板总成(2)，所述Y轴拖板总成(3)与所述X轴拖板总成(2)呈十字交叉叠加；在所述X轴拖板总成(2)的输出面板上同时水平安装有于所述C轴旋转总成(5)与取料盘基座，所述取料盘基座安装在所述X轴拖板总成(2)的输出面板上位于所述C轴旋转总成(5)前方位置；在所述C轴旋转总成(5)的输出轴装有C轴输出面板(53)，在所述C轴输出面板(53)的末端平面上安装有A轴分度总成(6)，在所述A轴分度总成(6)的输出端通过A轴分度头联接法兰盘(64)安装有气动夹头座，在所述气动夹头座内装有弹簧夹头，所述弹簧夹头与所述数控控制系统连接，并通过所述数控控制系统控实现自动上料下料功能；在所述取料盘基座上安装有三片组合式料盘(10)，所述料盘(10)平行呈前后排列有2个，其中一个用于预装毛坯料，另一个用于接收加工后的成品料；
在所述床身平台(11)上位于右后侧位置安装有Z轴立柱总成(4)，所述Z轴立柱总成(4)包括Z轴安装平台(40)、Z轴立柱(43)、Z轴电机(41)、Z轴丝杆(412)、Z轴导轨滑块、Z轴面板(413)以及Z轴风琴罩(42)；所述Z轴安装平台(40)安装在所述床身平台(11)上位于右后侧位置，所述Z轴立柱(43)通过螺栓锁紧安装在所述Z轴安装平台(40)上，在所述Z轴立柱(43)的顶部竖直安装有Z轴电机(41)，所述Z轴电机(41)的Z轴电机输出轴(411)与所述Z轴丝杆(412)的输入端通过联轴器联接，所述Z轴丝杆(412)的两端通过Z轴轴承座固定在所述Z轴立柱(43)上；在所述Z轴立柱(43)上位于所述Z轴丝杆(412)两侧分别安装有Z轴导轨，在所述Z轴导轨上滑动安装有两个Z轴导轨滑块；所述Z轴面板(413)通过Z轴螺母套滑动安装在所述Z轴丝杆螺母(412)上，所述Z轴面板(413)通过4组滑块孔及螺栓配合固定在所述Z轴导轨滑块上；所述Z轴风琴罩(42)罩在所述Z轴面板(413)上下两侧，并在所述Z轴立柱总成(4)的左右两侧通过迷宫式钣金进行防护；
在所述Z轴面板(413)上固定安装有电主轴(9)，所述电主轴(9)卧式安装在Z轴面板上，其左侧的输出端上安装有可安装砂轮的砂轮刀柄(92)；所述砂轮刀柄(92)安装在所述电主轴(9)输出端前端的锥度口内，所述砂轮安装在所述砂轮刀柄(92)上；在所述电主轴(9)的安装抱箍(91)后下侧安装有接触式三维在线测量探针(93)；在所述Z轴面板(413)上位于所述电主轴(9)下方安装有U轴安装板(44)，在所述U轴安装板(44)上安装有U轴输出面板固定加高座(73)，在所述U轴机械臂模组(7)卧式安装在所述U轴输出面板固定加高座(73)上的U轴输出面板上；
所述U轴机械臂模组(7)包括U轴模组(74)、U轴伺服电机(71)、同步带轮传动机构(72)及U轴风琴罩(75)，在所述U轴输出面板固定加高座(73)上的U轴输出面板上固定安装有螺母套，在所述U轴模组(74)内固定安装有U轴丝杆，所述U轴丝杆两端通过U轴轴承座安装在所述U轴模组(74)内，所述U轴模组(74)通过所述U轴丝杆与所述螺母套的配合横向安装在所述U轴输出面板固定加高座(73)上的U轴输出面板上；
在所述U轴机械臂模组(7)右后端安装所述同步带轮传动机构(72)，所述同步带轮传动机构(72)包括同步带轮安装板(721)、U轴伺服电机同步轮(722)、U轴伺服电机(71)、U轴丝杆同步轮(723)及同步带(724)；在所述U轴模组(74)右后端上安装所述同步带轮安装板(721)，在所述同步带轮安装板(721)上安装有U轴伺服电机板(711)，在所述U轴伺服电机板(711)上通过其侧面的螺丝安装有U轴伺服电机(71)，所述U轴伺服电机(71)安装在所述U轴模组(74)的后下方；与所述U轴伺服电机(71)的输出轴通过涨紧套方式套装所述U轴伺服电机同步轮(722)，所述U轴丝杆同步轮(723)通过涨紧套方式套装在所述U轴丝杆的端头上，在所述同U轴伺服电机同步轮(722)和所述U轴丝杆同步轮(723)上通过所述同步带(724)套接实现精准配合；在所述同步带轮安装板(721)上套有同步轮防护罩(725)，在所述U轴伺服电机(71)上套有U轴伺服电机罩(712)，在所述U轴伺服电机罩(712)下方的出线口上盖装有U轴伺服电机出线罩(713)，在所述U轴伺服出线罩(713)上设有U轴伺服电机密封接头(714)；在所述U轴模组(74)与所述U轴输出面板固定加高座(73)上的U轴输出面板连接处设有U轴模组钣金防护罩(741)，在所述U轴模组(74)上位于所述U轴模组钣金防护罩(741)两端外盖接有U轴风琴罩(75)，所述U轴风琴罩(75)采用方筒形整体式密封无缝设计并与所述钣金防护罩(741)相联接，形成一个密闭而能运动的腔体；所述U轴机械臂模组(7)采用U轴模组(74)整体移动，U轴输出面板固定的结构方式；
在所述U轴机械臂模组(7)左前端安装有U轴模组转接板(742)，在所述U轴模组转接板(742)上装有V轴旋转定位总成(8)；所述V轴旋转定位总成(8)包括V轴固定板(81)、V轴伺服电机(82)、V轴谐波减速机(83)、机械手气缸(84)以及气动手指(85)；所述V轴固定板(81)通过螺栓安装在所述U轴机械臂模组(7)左前端的所述U轴模组转接板(742)，所述V轴固定板(81)是由安装在所述U轴模组转接板(742)上的基板及其前端板形成L形板，在所述V轴固定板(81)的前端板设有电机轴通孔，所述V轴伺服电机(82)通过螺栓横向安装在所述V轴固定板(81)的前端板上，其输出轴穿过所述电机轴通孔；所述V轴谐波减速机(83)通过螺栓安装在所述V轴固定支架(81)的前端板另一侧面上，所述V轴谐波减速机(83)的中心波发生器套设在所述V轴伺服电机(82)的电机轴上，所述V轴谐波减速机(83)的输出轴上安装有V轴谐波减速机输出板(831)，所述机械手气缸(84)安装在所述V轴谐波减速机输出板(831)末端，所述气动手指(85)安装在所述机械手气缸(84)的输出端上，通过所述机械手气缸(84)控制所述气动手指(85)作松夹运动，所述的气动手指(85)为两片组成，其中一片固定安装作为基准定位面而不动，另一片通过数控系统控制气压作往复运动，所述气动手指基准面为精磨精定位平面设计，所述气动手指运动指为各种工件型状截面状。


2.根据权利要求1所述的七轴五联动智控工具磨床，其特征在于：所述Y...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡功明，
申请(专利权)人：胡功明，
类型：发明
国别省市：安徽;34