专利名称：一种异形结构产品加工用自动钻铆机床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动钻铆机床，尤其是涉及一种异形结构产品加工用自动钻铆机床。
背景技术：
自动钻铆机床作为一种重要数控机床，已被广泛地应用于工业生产领域中。但是，实际进行钻铆加工过程中，由于弧形结构件等异型结构产品的结构比较特殊，因而加工之前对工件进行固定时，很难找到一个精确的夹持位置，并且对上述异型结构产品的夹持固定极为不便，加工过程中易出现移位、松动等现象，若不能及时发现移位、松动等现象或不进行及时调整的话，则对加工精度会产生较大影响，尤其对加工精度要求较高的加工件来说，可能造成被加工件报废，因而浪费了大量的人力物力，造成严重的资源浪费。综上，需对现有自动钻铆机床的结构及控制系统进行相应改进和调整，以满足异型结构产品的实际加工需求。随着机加工行业的不断发展，出现了越来越多的异型结构产品，其中较多的一类加工件为弧形结构件。实际加工过程中，例如对弧形加工件进行焊接、钻孔、铣孔或铆接时，一般均需要在加工点的法线方向(即法向)上进行加工。比如进行钻铆加工时，必须保证铆接点的法线与钻轴或铆轴的轴线相平行或重合，一般进行控制时是确保铆接点的法线与水平面相垂直，并且铆接点法线的垂直度直接影响到产品的质量，对产品的后期加工、成品质量、加工工期等均会造成不同程度地不良影响。因而，实际对异形结构产品进行加工时，工件的对位夹持过程至关重要。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种异形结构产品加工用自动钻铆机床，其设计合理、使用操作简便且使用效果好、智能化程度高，能简便、快速完成多种结构工件的对位夹持过程，能节省大量的工件对位安装时间。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种异形结构产品加工用自动钻铆机床，包括机床本体、安装在所述机床本体上的刀架和铆接装置、安装在所述刀架上的刀具、对所述刀架和刀具进行驱动的伺服驱动装置以及布设在所述机床本体上的控制系统，所述控制系统包括按照预先设计的加工方案控制所述刀具和铆接装置对被加工件进行加工的控制器、对伺服驱动装置的相关工作参数进行实时检测的工作参数检测单元以及分别与控制器相接的存储器、参数设置单元和显示器，所述工作参数检测单元、存储器、参数设置单元和显示器均与控制器相接，所述伺服驱动装置由控制器进行控制且其与控制器相接，所述机床本体上设置有供所述刀架来回移动的移动导轨，所述伺服驱动装置通过传动机构与所述刀架和刀具进行传动连接，其特征在于:还包括安装在机床本体上的自动对位夹持装置和工件自动翻转装置；所述自动对位夹持装置包括多个沿圆周方向布设的自动夹持机构、多个分别对多个所述自动夹持机构进行驱动的前后移动驱动机构和分别对多个所述自动夹持机构进行控制的自动对位控制单元，所述机床本体上设置有多个分别供多个所述自动夹持机构进行前后移动的滑道，多个所述前后移动驱动机构分别通过传动机构与多个所述自动夹持机构进行传动连接；多个所述自动夹持机构的结构均相同，且所述自动夹持机构包括移动杆件、安装在所述移动杆件上且能在所述滑道上进行前后移动的滑块和安装在所述移动杆件顶端内侧的夹持端头，所述夹持端头后端设置有横向螺杆，且所述夹持端头通过所述横向螺杆安装在所述移动杆件的顶端；多个所述滑道沿圆周方向进行均匀布设；所述控制系统还包括根据当前状态下被加工工件的需加工面位置自动处理得出被加工工件的需夹持位置的数据处理器，所述数据处理器与控制器相接；所述自动对位控制单元包括根据数据处理器处理得出的需夹持位置自动分析处理得出被加工工件四周侧多个夹持点位置的夹持控制器、多个分别对多个所述自动夹持机构上所安装夹持端头的位置进行实时检测的位置检测单元以及分别与夹持控制器相接的参数输入模块、计时模块和显示单元，多个所述位置检测单元均与夹持控制器相接，所述夹持控制器与数据处理器相接；多个所述前后移动驱动机构均由夹持控制器进行控制且其均与夹持控制器相接；
所述工件自动翻转装置包括对被加工件进行自动翻转的自动翻转机构和对所述自动翻转机构进行驱动的翻转驱动机构，所述自动翻转机构与翻转驱动机构之间通过传动机构进行传动连接，且所述自动翻转机构的前端安装有对被加工工件进行临时抓取的电动爪夹；所述翻转驱动机构和电动爪夹均由工件翻转控制器进行控制且二者均与工件翻转控制器相接，所述工件翻转控制器与数据处理器相接。上述一种异形结构产品加工用自动钻铆机床，其特征是:所述夹持控制器和工件翻转控制器均为ARM微处理器。上述一种异形结构产品加工用自动钻铆机床，其特征是:所述自动夹持机构的数量不少于三个。本实用新型与现有技术相比具有以下优点:1、设计合理、成本低且安装布设方便。2、电路简单且接线方便。3、使用操作简单、智能化程度高且参数调整方便。4、使用效果好且加工精度和加工效率较高，能节省大量的工件对位安装时间。5、适用面广，推广应用前景广泛，能有效推广适用至相关其它类型的数控机床中。综上所述，本实用新型设计合理、使用操作简便且使用效果好、智能化程度高，能简便、快速完成多种结构工件的对位夹持过程，能节省大量的工件对位安装时间。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本实用新型的电路原理框图。附图标记说明:2—伺服驱动装置；3—控制系统；3-1—控制器；3-2—工作参数检测单元；3-3—存储器；3_4—参数设置单元；[0023]3-5—显示器；3-6—数据处理器；4一自动对位夹持装置；4-1一自动夹持机构； 4_2—前后移动驱动机构；4-3 —自动对位控制单元；4-31—夹持控制器；4_32—位置检测单元；4-33—参数输入模块； 4-34—计时模块； 4_35—显示单元；5—工件自动翻转装置； 5-1—自动翻转机构；5-2—翻转驱动机构； 5-3—电动爪夹； 5_4—工件翻转控制器。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括机床本体、安装在所述机床本体上的刀架和铆接装置、安装在所述刀架上的刀具、对所述刀架和刀具进行驱动的伺服驱动装置2以及布设在所述机床本体上的控制系统3，所述控制系统3包括按照预先设计的加工方案控制所述刀具和铆接装置对被加工件进行加工的控制器3-1、对伺服驱动装置2的相关工作参数进行实时检测的工作参数检测单元3-2以及分别与控制器3-1相接的存储器3-3、参数设置单元
3-4和显示器3-5，所述工作参数检测单元3-2、存储器3-3、参数设置单元3_4和显示器3_5均与控制器3-1相接，所述伺服驱动装置2由控制器3-1进行控制且其与控制器3-1相接，所述机床本体上设置有供所述刀架来回移动的移动导轨，所述伺服驱动装置2通过传动机构与所述刀架和刀具进行传动连接。同时，本实用新型还包括安装在机床本体上的自动对位夹持装置4和工件自动翻转装置5。所述自动对位夹持装置4包括多个沿圆周方向布设的自动夹持机构4-1、多个分别对多个所述自动夹持机构4-1进行驱动的前后移动驱动机构4-2和分别对多个所述自动夹持机构4-1进行控制的自动对位控制单元4-3，所述机床本体上设置有多个分别供多个所述自动夹持机构4-1进行前后移动的滑道，多个所述前后移动驱动机构4-2分别通过传动机构与多个所述自动夹持机构4-1进行传动连接。多个所述自动夹持机构4-1的结构均相同，且所述自动夹持机构4-1包括移动杆件、安装在所述移动杆件上且能在所述滑道上进行前后移动的滑块和安装在所述移动杆件顶端内侧的夹持端头，所述夹持端头后端设置有横向螺杆，且所述夹持端头通过所述横向螺杆安装在所述移动杆件的顶端；多个所述滑道沿圆周方向进行均匀布设。所述控制系统3还包括根据当前状态下被加工工件的需加工面位置自动处理得出被加工工件的需夹持位置的数据处理器3-6，所述数据处理器3-6与控制器3-1相接。所述自动对位控制单元4-3包括根据数据处理器3-6处理得出的需夹持位置自动分析处理得出被加工工件四周侧多个夹持点位置的夹持控制器4-31、多个分别对多个所述自动夹持机构4-1上所安装夹持端头的位置进行实时检测的位置检测单元4-32以及分别与夹持控制器4-31相接的参数输入模块4-33、计时模块4-34和显示单元4_35，多个所述位置检测单元4-32均与夹持控制器4-31相接，所述夹持控制器4-31与数据处理器3_6相接。多个所述前后移动驱动机构4-2均由夹持控制器4-31进行控制且其均与夹持控制器
4-31相接。所述工件自动翻 转装置5包括对被加工件进行自动翻转的自动翻转机构5-1和对所述自动翻转机构5-1进行驱动的翻转驱动机构5-2，所述自动翻转机构5-1与翻转驱动机构5-2之间通过传动机构进行传动连接，且所述自动翻转机构5-1的前端安装有对被加工工件进行临时抓取的电动爪夹5-3。所述翻转驱动机构5-2和电动爪夹5-3均由工件翻转控制器5-4进行控制且二者均与工件翻转控制器5-4相接，所述工件翻转控制器5-4与数据处理器3-6相接。本实施例中，所述夹持控制器4-3 I和工件翻转控制器5-4均为ARM微处理器。实际使用时，所述夹持控制器4-31和工件翻转控制器5-4也可以采用其它类型的处理器芯片。本实施例中,所述自动夹持机构4-1的数量不少于三个。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种异形结构产品加工用自动钻铆机床，包括机床本体、安装在所述机床本体上的刀架和铆接装置、安装在所述刀架上的刀具、对所述刀架和刀具进行驱动的伺服驱动装置(2)以及布设在所述机床本体上的控制系统(3)，所述控制系统(3)包括按照预先设计的加工方案控制所述刀具和铆接装置对被加工件进行加工的控制器(3-1)、对伺服驱动装置(2)的相关工作参数进行实时检测的工作参数检测单元(3-2)以及分别与控制器(3-1)相接的存储器(3-3)、参数设置单元(3-4)和显示器(3-5)，所述工作参数检测单元(3-2)、存储器(3-3)、参数设置单元(3-4)和显示器(3-5)均与控制器(3-1)相接，所述伺服驱动装置(2 )由控制器(3-1)进行控制且其与控制器(3-1)相接，所述机床本体上设置有供所述刀架来回移动的移动导轨，所述伺服驱动装置(2)通过传动机构与所述刀架和刀具进行传动连接，其特征在于:还包括安装在机床本体上的自动对位夹持装置(4)和工件自动翻转装置(5);所述自动对位夹持装置(4)包括多个沿圆周方向布设的自动夹持机构(4-1)、多个分别对多个所述自动夹持机构(4-1)进行驱动的前后移动驱动机构(4-2)和分别对多个所述自动夹持机构(4-1)进行控制的自动对位控制单元(4-3)，所述机床本体上设置有多个分别供多个所述自动夹持机构(4-1)进行前后移动的滑道，多个所述前后移动驱动机构(4-2)分别通过传动机构与多个所述自动夹持机构(4-1)进行传动连接；多个所述自动夹持机构(4-1)的结构均相同，且所述自动夹持机构(4-1)包括移动杆件、安装在所述移动杆件上且能在所述滑道上进行前后移动的滑块和安装在所述移动杆件顶端内侧的夹持端头，所述夹持端头后端设置有横向螺杆，且所述夹持端头通过所述横向螺杆安装在所述移动杆件的顶端；多个所述滑道沿圆周方向进行均匀布设； 所述控制系统(3)还包括根据当前状态下被加工工件的需加工面位置自动处理得出被加工工件的需夹持位置的数据处理器(3-6 )，所述数据处理器(3-6 )与控制器(3-1)相接； 所述自动对位控制单元(4-3)包括根据数据处理器(3-6)处理得出的需夹持位置自动分析处理得出被加工工件四周侧多个夹持点位置的夹持控制器(4-31)、多个分别对多个所述自动夹持机构(4-1)上所安装夹持端头的位置进行实时检测的位置检测单元(4-32)以及分别与夹持控制器(4-31)相接的参数输入模块(4-33)、计时模块(4-34)和显示单元(4-35)，多个所述位置检测单元(4-32)均与夹持控制器(4-31)相接，所述夹持控制器(4-31)与数据处理器(3-6)相接；多个所述前后移动驱动机构(4-2)均由夹持控制器(4-31)进行控制且其均与夹持控制器(4-31)相接； 所述工件自动翻转装置(5 )包括对被加工件进行自动翻转的自动翻转机构(5-1)和对所述自动翻转机构(5-1)进行驱动的翻转驱动机构(5-2)，所述自动翻转机构(5-1)与翻转驱动机构(5-2)之间通过传动机构进行传动连接，且所述自动翻转机构(5-1)的前端安装有对被加工工件进行临时抓取的电动爪夹(5-3);所述翻转驱动机构(5-2)和电动爪夹(5-3 )均由工件翻转控制器(5-4 )进行控制且二者均与工件翻转控制器(5-4 )相接，所述工件翻转控制器(5-4 )与数据处理器(3-6 )相接。
2.按照权利要求1所述的一种异形结构产品加工用自动钻铆机床，其特征在于:所述夹持控制器(4-31)和工件翻转控制器(5-4)均为ARM微处理器。
3.按照权利要求1或2所述的一种异形结构产品加工用自动钻铆机床，其特征在于:所述自动夹持机构(4-1)的数量不少于三个。
专利摘要本实用新型公开了一种异形结构产品加工用自动钻铆机床，包括机床本体、安装在机床本体上的刀架和铆接装置、安装在刀架上的刀具、对刀架和刀具进行驱动的伺服驱动装置以及布设在所述机床本体上的控制系统，还包括安装在机床本体上的自动对位夹持装置和工件自动翻转装置；自动对位夹持装置包括多个自动夹持机构、多个前后移动驱动机构和自动对位控制单元；工件自动翻转装置包括自动翻转机构和翻转驱动机构，自动翻转机构前端安装有电动爪夹；翻转驱动机构和电动均由工件翻转控制器进行控制。本实用新型设计合理、使用操作简便且使用效果好、智能化程度高，能简便、快速完成多种结构工件的对位夹持过程，能节省大量的工件对位安装时间。
文档编号B23Q15/22GK202943429SQ20122059240
公开日2013年5月22日 申请日期2012年11月10日 优先权日2012年11月10日
发明者周晓丽 申请人:西安扩力机电科技有限公司