一种超长行程的龙门式加工中心的制作方法

1.本实用新型涉及龙门式加工中心技术领域，具体为一种超长行程的龙门式加工中心。


背景技术：

2.长行程加工中心在加工大型工件时，由于待加工的工件的行程较长，加工中心的加工头部分需要沿着加工工件的延伸方向移动，而现有的长行程加工中心的控制面板和电控中心通常都设置在加工中心外，为了给在移动工作的加工头供电，需要在加工头和电控中心设置非常长的导线，导致管线繁多，容易拉断管线，同时因为控制面板与加工装置分开，操作人员无法看到加工情况，无法根据加工情况实时调整加工装置的工作状态。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提出一种超长行程的龙门式加工中心，旨在解决现有技术中加工及冷却控制系统不随加工装置移动、管线繁多的技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提出一种超长行程的龙门式加工中心，包括加工台、加工驱动装置、加工装置和加工及冷却控制系统，所述加工装置可滑动地设置在所述加工台上，所述加工驱动装置用于驱动所述加工装置在所述加工台上沿所述加工台的长度方向滑动，所述加工及冷却控制系统安装在所述加工装置上。将加工及冷却控制系统安装到加工装置上，减少了管线。
5.优选地，所述加工及冷却控制系统包括电箱、控制面板和冷却系统，所述电箱、所述控制面板和所述冷却系统均设置在所述加工装置上，所述电箱用于储存加工中心的控制元器件，所述控制面板与所述电箱内的控制元器件电性连接以供工作人员操控加工中心，所述冷却系统用于对加工装置进行冷却。
6.优选地，所述加工装置上设有供操作人员立足的操作平台，所述操作平台位于所述控制面板的外侧。操作人员站在操作平台上跟随加工装置移动。
7.优选地，所述加工驱动装置包括伺服电机、齿轮和齿条，所述伺服电机安装在所述加工装置上，所述齿轮传动连接在所述伺服电机的输出端上，所述齿条安装在所述加工台上且长度方向与所述加工台的长度方向一致，所述齿条与所述齿轮啮合。齿轮齿条传动精度高，工作平稳，可靠性高。
8.优选地，还包括加工滑动装置，所述加工滑动装置包括滑轨和滑块，所述滑轨安装在所述加工台上、且所述滑轨的长度方向与所述加工台的长度方向一致，所述滑块可滑动地安装在所述滑轨上，所述加工装置安装在所述滑块上。使加工装置更轻松地在加工台上移动。
9.优选地，所述加工装置包括加工头、横梁和立柱，所述立柱安装在所述滑块上，所述横梁安装在所述立柱上，所述加工头可滑动地安装在所述横梁上。
10.优选地，还包括自动换刀装置，所述自动换刀装置包括刀库、换刀机械手和机械手
驱动组件，所述刀库安装在所述立柱上，所述机械手驱动组件安装在所述立柱上且位于所述刀库靠近所述加工头的一端，所述换刀机械手安装在所述机械手驱动组件的输出端。自动换刀装置设置在立柱上，减少加工装置的换刀行程。
11.优选地，所述加工台由多个拼接床身依次拼接而成，相邻两个所述拼接床身分别开设有相对应的第一安装槽和第二安装槽，固定块可拆卸地安装在所述第一安装槽和所述第二安装槽内，以将相邻两个所述拼接床身可拆卸地连接在一起。方便运输，同时可以根据实际情况调节拼接床身的数量来确定加工台的长度。
12.优选地，还包括第一调节块和第二调节块，所述第一调节块和所述第二调节块可拆卸地安装在同一拼接床身上的第二安装槽内，且第一调节块位于所述固定块的正上方，所述第二调节块位于所述固定块的正下方。第一调节块和第二调节块用于调节相邻拼接床身使其能共面，方便安装滑轨。
13.优选地，所述第一调节块嵌入所述第二安装槽内时，从所述第一调节块靠近所述第二安装槽的一端到所述第一调节块的另一端，所述第一调节块的厚度逐渐增大。第一调节块的前端到后端的厚度逐渐增大，通过调整第一调节块在第二安装槽内的位置来调整拼接床身的高度。
14.本实用新型一种超长行程的龙门式加工中心，至少具有以下有益效果：1、加工及冷却控制系统集成到加工装置上，减少管线的数量，同时保护管线，使管线不容易被拉断；2、操作平台随动使得操作能更及时方便，使操作人员可随时了解加工区域内部发生的问题；3、采用双排屑机能提升排屑效率；4、自动换刀装置随动，提高换刀效率，增加产出。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
16.图1为本实用新型一种长行程加工中心的结构示意图；
17.图2为图1的a部分局部放大图；
18.图3为图1的b部分局部放大图；
19.图4为加工装置、自动换刀装置和加工及冷却控制系统的结构示意图；
20.图5为加工装置与的结构示意图；
21.图6为图5的c部分局部放大图；
22.图7为相邻拼接床身的连接处示意图；
23.图8为第一调节块的剖视图。
24.附图中：1-加工台、101-拼接床身、1011-第一安装槽、1012-第二安装槽、2-加工驱动装置、21-伺服电机、22-齿轮、23-齿条、3-加工装置、31-加工头、 32-横梁、33-立柱、4-加工及冷却控制系统、41-电箱、42-控制面板、43-冷却系统、5-操作平台、6-排屑装置、7-加工滑动装置、71-滑轨、72-滑块、8-自动换刀装置、81-刀库、82-换刀机械手、83-机械手驱动组件、9-加工夹具、10
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固定块、11-第一调节块、12-第二调节块、13-防护罩、14-连接孔、15-固定孔。
25.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
28.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
29.如图1至图8所示，一种超长行程的龙门式加工中心，包括加工台1、加工驱动装置2、加工装置3和加工及冷却控制系统4，所述加工装置3可滑动地设置在所述加工台1上，所述加工驱动装置2用于驱动所述加工装置3在所述加工台1上沿所述加工台1的长度方向滑动，所述加工及冷却控制系统4 安装在所述加工装置3上。
30.具体地，一种超长行程的龙门式加工中心，其包括加工台1、加工驱动装置2、加工装置3和加工及冷却控制系统4，加工驱动装置2设置在加工台1 上，用于驱动加工装置3沿加工台1的长度方向移动，加工装置3可滑动地设置在加工台1上，加工及冷却控制系统4用于控制加工装置3的工作状态，加工及冷却控制系统4设置在加工装置3上，相比于加工及冷却控制系统单独设置在加工装置在外，极大的减少了拖链中的管线的数量，也不需要设置非常长的管线，同时也不容易拉断管线，避免出现加工装置3在移动过程中将管线拉断的情况，影响到工作效率。
31.更优地，还包括用于夹紧加工工件的加工夹具9，所述加工夹具9安装在所述加工台1上。加工夹具9用于夹紧待加工的工件，确保加工装置在加工工件时工件不会发生位移，从而保证工件的加工精度，用夹具装夹工件时，工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致；能扩大机床的使用范围，实现一机多能，根据加工机床的成形运动，附以不同类型的夹具，即可扩大机床原有的工艺范围，不限制加工夹具9的数量，加工夹具9的数量可根据实际情况设置。
32.更优地，还包括罩设在所述加工装置3上的防护罩13。因为加工装置3 在对待加工工件进行加工时会工件会产生废屑，加工废屑可能具有高温，这些加工废屑如果接触到操作人员，会对操作人员造成身体上的损坏，同时加工装置使用过程中会使用到冷却液，所以设置防护罩13罩设住加工装置3，避免加工装置3在加工过程中工件产生的废屑和协助加工的冷却液飞出，将废屑和冷却液限制在防护罩13内，避免废屑和冷却液飞出接触到操作人员，同时将废屑和冷却液限制在防护罩13内，使废屑和冷却液全部进入排屑装置 6内，方便
排屑装置6对废屑和冷却液进行分离，回收冷却液，排走废屑。同时防护罩13上对应操作平台的部分为透明面板，方便工作人员观察工件的加工情况。
33.更优地，所述加工台1内设置有排屑装置6。排屑装置6用于清除加工产生的废屑，确保加工的正常运行，所述排屑装置6为两台排屑机，两台排屑机相对设置在加工台1长度方向的两端，因为加工台1的长度很长，如果只设置一台排屑机，那么排屑机的行程就会很长，排屑刮板就越重，刮板越容易在排屑的过程中断裂，所以对于同等的长行程的机床，采用双排屑机比单排屑机越安全稳定、使用寿命久。所述排屑机为螺旋排屑机，因为在加工的过程中为了保护加工头31和工件，在加工过程中会使用到冷却液，而螺旋排屑机可以将冷却液和废屑分离开，只将废屑排出，使冷却液可以循环利用，节约冷却液。
34.更优地，所述加工台1上，排屑装置6正上方还设有网格板，用于分离废屑，避免体积过大的废屑进入到排屑装置6内，造成排屑装置6的损坏，起到保护排屑装置6的作用。
35.进一步地，所述加工及冷却控制系统4包括电箱41、控制面板42和冷却系统43，所述电箱41、所述控制面板42和所述冷却系统43均设置在所述加工装置3上，所述电箱41用于储存加工中心的控制元器件，所述控制面板42 与所述电箱41内的控制元器件电性连接以供工作人员操控加工中心，所述冷却系统43用于对加工装置3进行冷却。
36.具体地，加工及冷却控制系统4包括电箱41、控制面板42和冷却系统 43，电箱41内存储这用于控制整台加工中心的控制元器件，电箱41设置在横梁32上，使电箱41跟随着加工装置3移动，减少了拖链中管线繁多的情况，同时也不容易拉断管线，控制面板42与电箱41内的控制元器件电性连接以供工作人员操控加工中心，冷却系统43用于对加工装置3进行冷却，因为加工装置3在加工的过程中会产生大量的热，如果加工装置3的热量无法散去，那么就容易对加工装置3造成损坏，冷却系统43就用于将加工过程中加工装置3产生的热量排出，使加工装置3处于一个常规的温度下进行工作。
37.更优的，所述冷却系统43是油冷机，许多切削加工机床中需要刀具或主轴高速转动产生热量，在切削过程中亦产生大量的热量。在这些机床设备中通常需冷却的部分如主轴、切削液、润滑油、液压油、电控柜等，这样就要油冷机对这些部件进行冷却。
38.进一步地，所述加工装置3上设有供操作人员立足的操作平台5，所述操作平台5位于所述控制面板42的外侧。
39.具体地，因为该龙门式加工中心的行程较长，在加工工件时，加工装置3 会一直变换位置，而控制面板42设置在加工装置3上，所以控制面板42会跟随这加工装置3运动，在加工装置3靠近控制面板42的一侧设置有随加工装置3移动的操作平台5，使得操作人员站在操作平台5上，跟随着整个加工装置3的移动，在操作平台5上实时观察工件的加工情况，通过观察到的加工情况来调整加工装置3的加工状态，避免出现加工失误，造成损失。
40.更优地，所述操作平台5上还设有环绕整个操作平台5的围栏，所述围栏用于保护在操作平台5上工作的操作人员。
41.进一步地，所述加工驱动装置2包括伺服电机21、齿轮22和齿条23，所述伺服电机21安装在所述加工装置3上，所述齿轮22传动连接在所述伺服电机21的输出端上，所述齿条23安装在所述加工台1上且长度方向与所述加工台1的长度方向一致，所述齿条23与所述齿轮22啮合。
42.具体地，加工驱动装置2包括伺服电机21、齿轮22和齿条23，齿条23 安装在加工台
1上，伺服电机21安装在立柱33上，齿轮22安装在伺服电机 21的输出端上，齿轮22与齿条23啮合传动连接在一起，当加工装置3需要移动加工工件时，伺服电机21启动，伺服电机21带动齿轮22旋转，齿轮22 与齿条23啮合，而齿条23固定在加工台1上，齿条23的长度方向与所述加工台1的长度方向一致，使齿轮22沿着齿条23的长度方向移动，从而带动加工装置3沿齿条23的长度方向移动，齿轮齿条传动的寿命长，工作平稳，可靠性高，能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动，虽然丝杆传动的精度高，但是丝杆传动的成本也高。且是在长距离重负载下,丝杆易导致弯曲，而齿轮齿条传动不存在这些情况。
43.进一步地，还包括加工滑动装置7，所述加工滑动装置7包括滑轨71和滑块72，所述滑轨71安装在所述加工台1上、且所述滑轨71的长度方向与所述加工台1的长度方向一致，所述滑块72可滑动地安装在所述滑轨71上，所述加工装置3安装在所述滑块72上。
44.具体地，加工滑动装置7，用于协助加工装置3移动，包括滑轨71和滑块72，滑轨71安装在加工台1上、且沿加工台1的长度方向设置，滑块72 可滑动地安装座在滑轨71上，不限制滑块72的数量，滑块72的数量可按实际情况设置，立柱33固定安装在滑块72上，当加工驱动装置2驱动加工装置3移动时，加工驱动装置2带动立柱33移动，立柱33带动滑块72移动，使滑块72沿着滑轨71的长度方向往复运动，以协助加工装置3移动，使加工装置3能更轻松地在加工台1上移动以加工工件。
45.进一步地，所述加工装置3包括加工头31、横梁32和立柱33，所述立柱33安装在所述滑块72上，所述横梁32安装在所述立柱33上，所述加工头31可滑动地安装在所述横梁32上。
46.具体地，加工装置3包括加工头31、横梁32和立柱33、所述立柱33安装在在滑块72上，横梁32安装在立柱33上，加工头31可移动地安装在横梁32上，加工头31用于对工件进行加工，所述立柱33的数量为两个，其分别平行设置在加工夹具9的两侧，每个立柱33上均安装有一组加工驱动装置 2和加工滑动装置7。
47.进一步地，还包括自动换刀装置8，所述自动换刀装置8包括刀库81、换刀机械手82和机械手驱动组件83，所述刀库81安装在所述立柱33上，所述机械手驱动组件83安装在所述立柱33上且位于所述刀库81靠近所述加工头31的一端，所述换刀机械手82安装在所述机械手驱动组件83的输出端。
48.具体地，在加工过程中，通常需要使用到多种刀具，所以加工中心均会设置有自动换刀装置8，而现有的加工中心的自动换刀装置8一般设置在加工台1的一端、且不跟随加工装置3移动，这样就导致当加工头31位于加工台 1的另一端时、且需要更换刀具时，加工装置3需要走非常长的行程才能走到自动换刀装置8出更换刀具，十分浪费时间，所以本技术方案将自动换刀装置8设置在加工装置3的立柱33上，使自动换刀装置8跟随加工装置3移动，减少加工头31更换刀具时所需要行程，提高工作效率。
49.自动换刀装置8包括刀库81、换刀机械手82和机械手驱动组件83，刀库81安装在立柱33上，刀库81内放置有多把该加工中心加工时所需的刀具，机械手驱动组件83安装在立柱33上、且位于所述刀库81靠近所述加工头31 的一侧，换刀机械手82安装在所述机械手驱动组件83的输出端，用于夹取刀具；当需要更换刀具时，机械手驱动组件83驱动换刀机械手82伸出，同时加工头31移动，将安装在加工头31上的刀具移动到换刀机械手82上，加工头31松开刀具同时上升，完成对刀具的拆卸，机械手驱动组件83驱动换刀机械手82回缩，换刀机
械手82回缩至上所述刀库81处，将刀具放置入刀库81，刀库81将待更换的刀具推出至换刀机械手82上，机械手驱动组件83 驱动换刀机械手82伸出，使换刀机械手82正好处于加工头31的正下方，加工头31下降，将待更换的刀具固定在加工头31上，然后加工头31往远离所述换刀机械手82的方向水平移动，使待更换的刀具离开换刀机械手82，然后换刀机械手82回缩，完成对刀具的更换。
50.更优地，所述机械手驱动组件83为伸缩气缸或液压缸。
51.进一步地，所述加工台1由多个拼接床身101依次拼接而成，相邻两个所述拼接床身101分别开设有相对应的第一安装槽1011和第二安装槽1012，固定块10可拆卸地安装在所述第一安装槽1011和所述第二安装槽1012内，以将相邻两个所述拼接床身101可拆卸地连接在一起。
52.具体地，因为加工台1的体积大，不利于一次成型，为了方便运输，加工台1使用多个体积较小的拼接床身101拼接而成，不限制拼接床身101的数量，拼接床身101的数量根据实际情况设置，本实施例中的拼接床身101 的数量为4个，可根据加工的工件体积来改变拼接床身101的数量，提高加工台1的适用性。
53.相邻两个拼接床身101上分别开设有相对应的第一安装槽1011和第二安装槽1012，相邻两个拼接床身101安装时，先第一安装槽1011和第二安装槽1012对齐，然后将固定块10插入至第一安装槽1011和第二安装槽1012 内，再使用固定件将固定块10固定相邻拼接床身101上；相邻两个拼接床身 101上还分别设有连接孔14，当固定块10安装固定好之后，再使用固定件穿过相邻拼接床身101上的连接孔14，将相邻拼接床身101再次固定住，使相邻两个拼接床身101安装地更加牢固。
54.进一步地，还包括第一调节块11和第二调节块12，所述第一调节块11 和所述第二调节块12可拆卸地安装在同一拼接床身101上的第二安装槽1012 内，且第一调节块11位于所述固定块10的正上方，所述第二调节块12位于所述固定块10的正下方。
55.进一步地，所述第一调节块11嵌入所述第二安装槽1012内时，从所述第一调节块11靠近所述第二安装槽1012的一端到所述第一调节块11的另一端，所述第一调节块11的厚度逐渐增大。
56.具体地，第一调节块11嵌入第二安装槽1012内的一端为第一调节块11 的前端，第一调节块11远离第二安装槽1012的一端为第一调节块11的后端，第一调节块11的前端到第一调节块11的后端的厚度均匀增大，将第一调节块11的前端平行于第二安装槽1012插入至第二安装槽1012内、且位于固定块10的正上方，通过调节第一调节块11在第二安装槽1012内的位置，使第二安装槽1012所在的拼接床身101的高度上升，使与第二安装槽1012所在的拼接床身101的高度与相对应的第一安装槽1011所在的拼接床身101的高度相同；第二调节块12的结构与第一调节块11相同，将第二调节块12的前端垂直于第二安装槽1012插入至第二安装槽1012内、且位于固定块10的正下方，通过调节第二调节块12在第二安装槽1012内的位置，使第二安装槽 1012所述的拼接床身101的侧面与相对的第一安装槽1011所在的拼接床身 101平齐；因为安装场地的地面可能存在倾斜，导致相邻的拼接床身101安装起来后，相邻的拼接床身101的高度不统一，而安装在拼接床身101上的滑轨71需要非常平整的平面才能确保安装成功，所以设置了第一调节块11和第二调节块12来调整相邻的拼接床身101的高度和侧面，使相邻的拼接床身 101的上表面为一个共面，以确保滑轨71的成功安
装。
57.更优地，所述第一调节块11的后端上开设有固定孔15，固定孔15内设置有固定件，通过拧动固定件，调节第一调节块11在第二安装槽1012内位置来调整第二安装槽1012所在的拼接床身101的高度。所述第二调节块12 与所述第一调节块11的结构相同。
58.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。