一种带斜面加工的可换刀多面加工中心的制作方法

本发明专利涉及一种板材加工设备，尤其是一种木工板材加以中心，具体地说是一种带斜面加工的可换刀加工中心。

背景技术：

现有的多面加工中心配备的加工主轴均为普通主轴，无法实现自动换刀，通常只能实现一把刀开槽和简单铣型，当遇到斜面加工和复杂铣型（需要多把刀配合完成）时，需要另外配备多台专门设备联合完成，产品在不同设备流转加工过程，由于运送和重复装夹定位，容易出现产品报废和加工精度问题，同时设备投资成本大，劳动强度高，效率低下，同时传统多面加工中心没有专门配备主轴吸尘头，加工过程产生较大的灰尘，污染环境，给生产人员身体带来负担。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的六轴加工中心无法加工斜面而导致需重复装夹导致加工精度无法保证和生产效率下降的缺陷，设计一种带斜面加工的可换刀多面加工中心。

本发明的技术方案是：

一种带斜面加工的可换刀多面加工中心，其特征在于它包括床身27、龙门架14、横梁36、进料台23、前工作台30、后工作台34、出料输送台1、刀库16、上钻包5、换刀主轴9、c轴20、侧靠板26、角度刀柄19、定位柱24、压料轮25、下钻包37、下主轴38、抓手22，所述龙门架14安装在床身27中间，所述抓手22安装在床身27右端，所述横梁36安装在床身27中间下部，所述前工作台30和后工作台34安装在床身27中间，所述进料台23安装在床身27前端，所述出料输送台1安装在床身27后端；所述上钻包5和换刀主轴9安装在龙门架14前端，所述侧靠板26和刀库16安装在龙门架14下端，所述下钻包37和下主轴38安装在横梁36前端，所述c轴20安装在换刀主轴9下端，能从上向下进行斜面加工的角度刀柄19安装在刀库16一侧，所述压料轮25安装在上钻包5前端、后端和右端，所述定位柱24安装在上钻包5前端。

所述c轴20的下部安装有主轴吸尘头21，以便及时吸除上钻包加以产生的切屑。

下钻包37的一侧也安装有角度刀柄19，该角度刀柄19用于从下向上对板材进行斜面加工。

侧靠板26通过伺服电机驱动可以移动，侧靠板26在挤压板材时，当侧靠板26移动不了时，此时侧靠板的移动距离就是板材的宽度，即可实现对板材的宽度的测量。通过三个抓手（22）上所装的传感器的信号变化，可以测量板材的长度。

本发明的有益效果是：

跟现有的机械设备相比，可以在一台机器加工任意角度斜面以及上、下、前、后、左、右面，简化了工艺流程，减少机器的数量，降低了生产成本，减少生产人员的劳动强度，提高生产效率。同时本发明通过集合了测量板材长度和宽度的装置，不用新添其他装置以测量板材，而且通过增加吸尘装置，保证了加工过程干净无灰的生产环境。

附图说明

图1为本发明的带斜面加工的可换刀多面加工中心正等轴测图。

图2为本发明的带斜面加工的可换刀多面加工中心俯视图。

图中：1.出料输送台；2、上钻包固定板；3、夹手y向齿条；4、夹手y向导轨；5、上钻包z向背板；6、上钻包；7、上钻包x向伺服电机；8、上钻包z向伺服电机；9、换刀主轴；10、z向气缸；11、主轴升降气缸；12、上钻包x向齿条；13、上钻包x向导轨；14、龙门架；15、刀库气缸；16、刀库；17、刀库移动导轨；18、普通刀柄；19、角度刀柄；20、c轴；21、主轴吸尘头；22、抓手；23、进料台；24、定位柱；25、压料轮；26、侧靠板；27、床身；28、侧靠固定座；29、下钻包z向伺服电机；30、前工作台；31、下钻包x向伺服电机；32、下钻包z向背板；33、工作台导轨；34、后工作台；35、下钻包y向导轨；36、横梁；37、下钻包；38、下主轴；39、侧靠连接板；40、侧靠伺服电机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对发明作进一步的说明。

如图1-2所示。

一种带斜面加工的可换刀多面加工中心，包括出料输送台1、上钻包固定板2、夹手y向齿条3、夹手y向导轨4、上钻包z向背板5、上钻包6、上钻包x向伺服电机7、上钻包z向伺服电机8、换刀主轴9、z向气缸10、主轴升降气缸11、上钻包x向齿条12、上钻包x向导轨13、龙门架14、刀库气缸15、刀库16、刀库移动导轨17、普通刀柄18、角度刀柄19、c轴20、主轴吸尘头21、抓手22、进料台23、定位柱24、压料轮25、侧靠板26、床身27、侧靠固定座28、下钻包z向伺服电机29、前工作台30、下钻包x向伺服电机31、下钻包z向背板32、工作台导轨33、后工作台34、下钻包y向导轨35、横梁36、下钻包37（如图1）、下主轴38、侧靠连接板39、侧靠伺服电机40，如图2。所述龙门架14安装在床身中间，所述抓手22安装在床身右端，所述横梁安装在床身中间下部，所述前工作台和后工作台安装在床身中间，所述进料台安装在床身前端，所述出料输送台安装在床身后端，所述上钻包6和换刀主轴安装在龙门架前端，所述侧靠板和刀库安装在龙门架14下端，所述下钻包37和下主轴39安装在横梁前端，所述c轴安装在换刀主轴下端，所述压料轮安装在上转包前端、后端和右端，所述定位柱安装在上钻包前端，如图1所示，上钻包和换刀主轴通过上钻包z向背板安装在龙门架的上钻包x向导轨上，通过伺服电机与减速机驱动齿轮与齿条传动，可实现上钻包z向背板以及安装在其上的上钻包和换刀主轴在上钻包x向导轨上作正、负向直线运动；上钻包和换刀主轴通过上钻包固定板和主轴固定板安装在上钻包z向背板的导轨上，通过伺服电机和丝杠螺母传动，可实现上钻包和换刀主轴在上钻包z向背板的导轨上作上、下直线运动；所述换刀主轴在主轴升降气缸的作用下可实现上、下固定行程升降；下钻包和下主轴通过下钻包z向背板安装在横梁的下钻包x向导轨上，通过伺服电机与减速机驱动齿轮与齿条传动，可实现下钻包z向背板以及安装在其上的下钻包和下主轴在下钻包x向导轨上作正、负向横移运动；下钻包和下主轴通过上钻包固定板和主轴固定板安装在下钻包z向背板的导轨上，通过伺服电机和丝杠螺母传动，可实现下钻包和下主轴在下钻包z向背板的导轨上作上、下直线运动；所述下主轴在升降气缸的作用下可实现上、下固定行程升降；抓手安装在床身上的抓手y向导轨上，通过伺服电机和齿轮齿条传动，可实现抓手在抓手y向导轨上作前、后向直线运动；c轴通过螺栓和换刀主轴连接，通过伺服电机定位，可实现安装在换刀主轴下端的角度刀柄在主轴径向面内任意角度定位，加工任意角度斜面。侧靠板26通过伺服电机驱动可以移动，侧靠板26在挤压板材时，当侧靠板26移动不了时，此时侧靠板的移动距离就是板材的宽度，即可实现对板材的宽度的测量。通过三个抓手22上所装的传感器的信号变化，可以测量板材的长度。测量的方法是：

首先，在板材进料台一侧安装三个夹具抓手，即第一夹具抓手，第二夹具抓手和第三夹具抓手，并使三个夹具抓手之间的距离及起始位置可调；

其次，在第一夹个抓手上安装一个第一传感器，在第三夹具抓手上安装第二传感器和第三传感器，第二夹具抓手位于第一夹具抓手和第三夹具抓手之间；第二传感器位于第一传感器和第三传感器之间。

第三，根据以下规则判定板材的长度：

控制系统通过读取待加工文件中的内容，得知板材加工机加工所需要的加工板材长度，当其长度未超过进料台面板的长度时，第一、第二、第三夹具抓手在进料台面板的长度范围内即能对待加工板材的长度做检测；当待加工板材被输送到进料台面板上时，通过检测第一传感器信号的变化，即可寻找到待加工板材的第一拐角，第一夹具抓手夹紧待加工板材，此时第一传感器的检测位置在待加工板材的第一拐角处；第三夹具抓手根据控制系统中加工文件中的板材长度移动对应的距离，即第一夹具抓手与第三夹具抓手之间的距离与控制系统中加工文件中的板材长度相等；此时，若第二传感器检测到待加工板材，第三传感器未检测到待加工板材，则待加工板材的长度与控制系统中加工文件中的板材长度相等，即说明待加工板材上料正确，继续加工；若第二传感器检测到待加工板材，第三传感器也检测到待加工板材，则待加工板材的长度大于控制系统中加工文件中的板材长度，即说明待加工板材上料不正确，控制系统发出板材尺寸不正确的指令，终止加工或通知操作人员更换；若第二传感器未检测到待加工板材，则待加工板材的长度小于控制系统中加工文件中的板材长度，即说明待加工板材上料不正确，控制系统也发出板材尺寸不正确的指令，终止加工或通知操作人员更换。当控制系统中加工文件中的板材长度超过进料台面板的长度时，第一、第二、第三夹具抓手在进料台面板的长度范围内不能对待加工板材的长度做检测；当待加工板材被输送到进料台面板上时，第一传感器寻找到待加工板材的第一拐角，第一夹具抓手夹紧待加工板材，第二夹具爪手同时也夹紧待加工板材，一同向进料方向移动，根据控制系统中加工文件中的板材长度确定第一、第二夹具抓手的移动距离，待加工板材的尾部将会被拉到进料台面板上，此时即可对待加工板材的长度做检测；第三夹具抓手移动对应的距离，使第一夹具抓手与第三夹具抓手之间的距离与控制系统中加工文件中的板材长度相等，便可根据第二、第三传感器的信号变化判断待加工板材是否符合控制系统中的加工文件要求。

以上的结构特征与现有技术基本相同或相似，本发明的关键一是在c轴下端安装了一个主轴吸尘头以便及时将上钻包加工产生的木屑吸入收集装置中，净化加工环境。关键二是在刀库右端安装了能进行斜面加工的角度刀柄19，角度刀柄19由电机带动转动并通过角度转换机构带动倾斜安装的刀具转动，实现斜面的加工，具体结构可参考现有技术自行设计或直接从市场购置或定制。另外具体实施时，为了实现从下向上进行斜面加工或适应多斜面加工，角度刀柄19的数量还可设计多个，如果四个面需要加工，可设置四个角度刀柄19，并可以设置从下向上进行斜面加工的角度刀柄。

本发明的工作原理是：加工材料通过进料台进入机器，定位柱通过气缸推出定位加工材料，上钻包和换刀主轴负责加工材料的顶面、前面、后面、左面、右面以及带角度斜面，压料轮负责在加工过程将材料压实固定，刀库负责提供换刀主轴加工不同加工要素（打孔、铣型、斜面、切割、开槽等）所需要的刀柄及刀具的自动换刀，下钻包和下主轴负责材料底面加工要素的加工。

本发明未涉及部分（如钻包等）圴与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。