【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及立式数控机床，更具体的说是涉及一种摇篮式五轴联动机床及其联控系统。
技术介绍
1、五轴机床分为卧式机床和立式机床并用于加工多型面的特殊工件，在航空、航天、科研、精密加工以及高精度医疗设备等行业中有着重要的应用，随着加工面的精度要求和复杂程度，立式五轴机床的使用效果优于卧式五轴机床，对此立式五轴机床的研究改进也成为了重要的方向。
2、现有公开号为cn113649824a的专利技术专利公开了一种五轴摇篮加工机床，包括龙门式底座、横梁、主轴箱以及摇篮工作台，横梁滑动设置在龙门式底座上，主轴箱上滑动设置有滑鞍，滑鞍的运动方向与横梁的运动方向相互垂直，主轴箱升降设置在滑鞍上；横梁的运动方向为y轴方向，滑鞍的运动方向为x轴方向，主轴箱的运动方向为z轴方向；摇篮工作台转动设置在龙门式底座上，摇篮工作台位于主轴箱的下方，摇篮工作台能够绕x轴方向和z轴方向转动。通过沿y轴方向滑移的横梁、沿x轴方向滑移的滑鞍、沿z轴方向滑移的主轴箱以及绕z轴轴线和y轴轴线运动的摇篮工作台配合作用，使机床具有五轴联动特性，实现了对工件的多工序加工。
3、由于目前的五轴加工机床的加工精度相对于普通机床更好，对此大部分五轴加工机床用于加工精密零件的居多，其中存在很多加工精度要求高的非标件加工，上述现有技术虽然能够通过五轴联控的方式对工件进行加工，但是现有技术中的五轴加工机床更多的是通过设定编程后，通过设定好的程序对工件进行加工，导致在出现编程或刀具测量的细微误差时，很容易造成撞刀或过加工的情况，以使加工的零件达不到精度要求而报废，对
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种摇篮式五轴联动机床及其联控系统，具有对特殊的非标工件进行高精度加工和加工控制的效果。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
3、一种摇篮式五轴联动机床，包括：
4、床身，所述床身中设置有移动台；
5、刀头总成，所述刀头总成设置于床身中，并用于装夹刀具对毛坯件加工；
6、还包括：
7、摇篮总成，所述摇篮总成包括摇篮架和夹持座，所述摇篮架与移动台连接，所述夹持座设置于摇篮架中，并用于夹持毛坯件；
8、所述摇篮架中设置有转动机构，所述转动机构用于控制夹持座沿摇篮架转动调节，所述夹持座中设置有旋转机构，所述旋转机构用于控制毛坯件沿夹持座转动。
9、作为本专利技术的进一步改进，所述摇篮架包括主轴箱和尾座，所述夹持座包括回转台和夹盘，所述回转台设置于主轴箱和尾座之间并分别与主轴箱和尾座转动连接，所述夹盘设置于回转台上并用于夹持毛坯件；
10、所述转动机构包括伺服电机、传动皮带和谐波减速器，所述回转台与主轴箱之间通过中心轴连接，所述伺服电机设置于主轴箱内并同轴固定连接有主动带轮，所述中心轴的端部同轴连接有从动带轮，所述传动皮带用于连接主动带轮和从动带轮，所述谐波减速器与中心轴连接并用于对中心轴减速。
11、作为本专利技术的进一步改进，所述旋转机构包括旋转电机和驱动皮带，旋转电机设置于回转台中，所述夹盘同轴连接有旋转轴，所述旋转电机同轴固定连接有驱动带轮，所述旋转轴同轴固定连接有旋转带轮，所述驱动皮带用于连接驱动带轮和旋转带轮。
12、本专利技术还提供了如下技术方案：
13、一种摇篮式五轴联动机床的联控系统，应用于上述摇篮式五轴联动机床，所述床身上还设置有控制终端；
14、所述控制终端包括模型系统和控制系统，模型系统包括程序模块，所述控制系统包括执行模块和调节模块；
15、所述程序模块包括输入单元和模拟单元，所述输入单元用于输入编程程序和工件参数，所述模拟单元内配置有模型空间和模拟策略，所述模拟策略包括调取工件参数，基于工件参数在模型空间中形成用于加工的毛坯模型，并调取编程程序，根据编程程序对毛坯模型进行模拟加工并获得成型模型；
16、所述模型系统还包括标记模块，所述标记模块包括视觉单元和标记单元，所述视觉单元用于识别位于夹持座上的毛坯件并形成毛坯图像，所述标记单元包括激光器和配置于标记单元内的标记策略，所述标记策略包括获取毛坯模型和成型模型，基于毛坯模型和成型模型获得在毛坯件上进行加工的范围信息，根据范围信息控制激光器在毛坯件上形成加工标记；
17、所述执行模块包括执行单元，所述执行单元用于获取基于模拟单元模拟后确定的编程程序，根据编程程序控制刀头总成、移动台和摇篮总成联动控制；
18、所述调节模块内配置有调节策略，所述调节策略包括获取毛坯图像，并识别毛坯图像中是否存在瑕疵并在存在瑕疵时形成瑕疵标记，并判断瑕疵标记对应的瑕疵会使刀具发生撞刀时，生成调节指令，基于调节指令修正对应瑕疵标记处的编程程序。
19、作为本专利技术的进一步改进，所述模拟策略包括坐标逻辑和刀位逻辑；
20、所述坐标逻辑包括：
21、获取进行加工时的世界坐标系，所述世界坐标系为基于床身进行设定的坐标系，基于世界坐标系构建模拟空间，利用工件参数在模型空间中显示用于表征毛坯件的毛坯模型，并显示毛坯件在模型空间中的坐标位置；
22、所述刀位逻辑包括：
23、调取编程程序时识别进行换刀或走刀的程序指令并形成程序标记，根据程序标记获得对应程序操作时的标记坐标，并在世界坐标系中对应的标记坐标位置形成刀位标记。
24、作为本专利技术的进一步改进，所述模拟单元内还配置有换刀阈值、厚度阈值和补偿阈值，所述补偿阈值包括第一补偿值和第二补偿值，所述刀位逻辑修正标记坐标的具体方式包括：
25、识别编程程序中位于刀位标记之前的程序指令，程序指令包括换刀指令或走刀指令；
26、在识别到为换刀指令时，获取刀位标记之后的编程程序，并基于工件参数确定更换的刀具类型，在刀位标记处形成用于表征刀具类型的刀具模型；
27、根据换刀阈值修正对应刀位标记的标记坐标值，在对应换刀指令中编辑走位指令并修正编程程序，基于走位指令在换刀后控制刀具移动至未经过换刀阈值修正的标记坐标处；
28、在识别到为走刀指令时，识别对应走刀指令的刀位标记处毛坯件的厚度，判断毛坯件的厚度是否大于厚度阈值，若毛坯件的厚度大于厚度阈值时，以第一补偿值修正标记坐标，并生成补偿指令一，根据补偿指令一修正编程程序；
29、若毛坯件的厚度小于厚度阈值时，以第二补偿值修正标记坐标，并生成补偿指令二，根据补偿指令二修正编程程序。
30、作为本专利技术的进一步改进，所述走位指令包括路径子指令和转速子指令，所述路径子指令用于控制刀头总成带动更换后的刀具移动至刀位标记未经过换刀阈值修正的标记坐标位置，所述转速子指令用于控制刀具在沿路径子指令移动时降低转速，并在移动至标记坐标位置时恢复编程程序中对应刀位标记本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种摇篮式五轴联动机床，包括：
2.根据权利要求1所述的一种摇篮式五轴联动机床，其特征在于：所述摇篮架（5）包括主轴箱（51）和尾座（52），所述夹持座（6）包括回转台（61）和夹盘（62），所述回转台（61）设置于主轴箱（51）和尾座（52）之间并分别与主轴箱（51）和尾座（52）转动连接，所述夹盘（62）设置于回转台（61）上并用于夹持毛坯件；
3.根据权利要求2所述的一种摇篮式五轴联动机床，其特征在于：所述旋转机构（8）包括旋转电机（81）和驱动皮带（82），旋转电机（81）设置于回转台（61）中，所述夹盘（62）同轴连接有旋转轴（83），所述旋转电机（81）同轴固定连接有驱动带轮（84），所述旋转轴（83）同轴固定连接有旋转带轮（85），所述驱动皮带（82）用于连接驱动带轮（84）和旋转带轮（85）。
4.一种摇篮式五轴联动机床的联控系统，应用于如权利要求3所述的摇篮式五轴联动机床，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种摇篮式五轴联动机床的联控系统，其特征在于：所述模拟策略包括坐标逻辑和刀位逻辑；
6.根
7.根据权利要求6所述的一种摇篮式五轴联动机床的联控系统，其特征在于：所述走位指令包括路径子指令和转速子指令，所述路径子指令用于控制刀头总成（3）带动更换后的刀具移动至刀位标记未经过换刀阈值修正的标记坐标位置，所述转速子指令用于控制刀具在沿路径子指令移动时降低转速，并在移动至标记坐标位置时恢复编程程序中对应刀位标记处刀具的转速。
8.根据权利要求7所述的一种摇篮式五轴联动机床的联控系统，其特征在于：所述刀位逻辑还包括：
9.根据权利要求8所述的一种摇篮式五轴联动机床的联控系统，其特征在于：所述刀位逻辑修正标记坐标时还包括：
10.根据权利要求9所述的一种摇篮式五轴联动机床的联控系统，其特征在于：所述调节策略包括识别逻辑和调整逻辑，所述识别逻辑用于识别毛坯图像中的瑕疵，所述调整逻辑用于生成调节指令并修正编程程序，所述视觉单元包括设置于床身（1）中的五个视觉相机，五个视觉相机分别用于获取毛坯件的端面和侧面的图像，瑕疵标记包括凸出标记和凹陷标记；
11.根据权利要求10所述的一种摇篮式五轴联动机床的联控系统，其特征在于：所述识别逻辑还包括：
12.根据权利要求11所述的一种摇篮式五轴联动机床的联控系统，其特征在于：所述调节指令包括调整方向和调整值，调整逻辑具体包括：
13.根据权利要求12所述的一种摇篮式五轴联动机床的联控系统，其特征在于：所述控制系统还包括供电模块，所述供电模块包括控电单元、备电单元和异常单元，所述床身（1）内还设置有备用电源，所述异常单元内配置有强制指令，所述强制指令用于在出现异常情况时强行终止编程程序，并通过强制指令控制刀具与毛坯件分离，所述控电单元内配置有主电比例和供电策略；
...【技术特征摘要】
1.一种摇篮式五轴联动机床，包括：
2.根据权利要求1所述的一种摇篮式五轴联动机床，其特征在于：所述摇篮架（5）包括主轴箱（51）和尾座（52），所述夹持座（6）包括回转台（61）和夹盘（62），所述回转台（61）设置于主轴箱（51）和尾座（52）之间并分别与主轴箱（51）和尾座（52）转动连接，所述夹盘（62）设置于回转台（61）上并用于夹持毛坯件；
3.根据权利要求2所述的一种摇篮式五轴联动机床，其特征在于：所述旋转机构（8）包括旋转电机（81）和驱动皮带（82），旋转电机（81）设置于回转台（61）中，所述夹盘（62）同轴连接有旋转轴（83），所述旋转电机（81）同轴固定连接有驱动带轮（84），所述旋转轴（83）同轴固定连接有旋转带轮（85），所述驱动皮带（82）用于连接驱动带轮（84）和旋转带轮（85）。
4.一种摇篮式五轴联动机床的联控系统，应用于如权利要求3所述的摇篮式五轴联动机床，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种摇篮式五轴联动机床的联控系统，其特征在于：所述模拟策略包括坐标逻辑和刀位逻辑；
6.根据权利要求5所述的一种摇篮式五轴联动机床的联控系统，其特征在于：所述模拟单元内还配置有换刀阈值、厚度阈值和补偿阈值，所述补偿阈值包括第一补偿值和第二补偿值，所述刀位逻辑修正标记坐标的具体方式包括：
7.根据权利要求6所述的一种摇篮式五轴联动机床的联控系统，其特征在于：所述走位指令包括路径子指令和转速子指令，所述路径子指令用于控制刀头总成（...
【专利技术属性】
技术研发人员：俞湘，李晨曦，储善谦，王杰，程洁，
申请(专利权)人：宁波市凯博数控机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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