一种多轴加工设备的制作方法

1.本发明涉及激光加工机床领域，尤其涉及一种多轴加工设备。


背景技术：

2.多轴加工设备在加工机床领域已经比较成熟，但是现有的多轴加工设备，例如激光五轴加工机都是从cnc铣床或加工中心转变而来，例如，申请号为2017111867377的中国发明专利申请，其公开的加工系统中，其加工轴x/y/z均设置在同一个平台方向，且x轴和z轴需要通过竖直工作台30而架设在水平工作台10的顶部，这就导致x轴和z轴的精度需要保证竖直工作台30和水平工作台10之间的安装精度，也即x轴和z轴需要以竖直工作台30为基准，y轴以水平工作台10为基准，使得多个加工轴之间的基准分散，对于激光加工的高精密设备而言，多个轴体之间的基准不同，则会极大降低激光加工精度。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种多轴加工设备，旨在解决现有的激光加工设备轴体之间基准较分散导致加工精度不足的问题。
4.根据本技术实施例，提供了一种多轴加工设备，包括基准部及至少一加工部，所述基准部设于所述加工部的底部，所述基准部与所述加工部滑动连接；所述基准部包括基准座、第一滑轨及至少一个装夹组件，所述第一滑轨设于所述基准座的侧面，所述装夹组件位于所述第一滑轨上移动，所述加工部位于所述基准座的顶面滑动。
5.优选地，所述装夹组件包括滑块、转动臂及工件夹具，所述滑块与所述第一滑轨滑动连接，所述转动臂一端与所述滑块转动连接，所述转动臂另一端与所述工件夹具转动连接。
6.优选地，所述基准座靠近所述加工部的一侧设有至少一第二滑轨，所述加工部位于所述第二滑轨上滑动，所述加工部与所述第二滑轨一一对应。
7.优选地，所述基准座为一体成型结构。
8.优选地，所述加工部包括加工座，所述加工座靠近所述基准座一侧与所述第二滑轨滑动连接；所述加工座的侧面设有至少一第三滑轨，所述第三滑轨上滑动连接有加工头，所述加工头滑动靠近或远离所述装夹组件。
9.优选地，所述加工座为一体成型结构。
10.优选地，还包括底座，所述基准座定位于所述底座上。
11.优选地，所述装夹组件的数量为两个，当一个装夹组件处于加工状态时，另一个装夹组件处于装夹状态。
12.优选地，所述基准座在相邻所述第二滑轨的位置设有工件架，所述工件架包括环轨、放置块及工件，多个所述放置块位于所述环轨上滑动，所述工件定位于所述放置块上。
13.优选地，还包括上料机械手，所述上料机械手设于所述基准部侧面，所述上料机械手将工件移动到所述装夹组件上。
14.与现有技术相比，本发明提供的一种多轴加工设备具有以下有益效果：
15.1、通过在基准座侧面设置第一滑轨，在基准座顶面设置加工部，使得加工设备的多个轴体之间，直接以同一个基准座为基准，减少了架设方式的基准的分散情况，让整个加工设备的基准都集中到同一个基准座上，让设备的多个移动轴体可以具有更高的安装精度。同时，将移动方向的x轴和y轴共同设置在一个基准座上，特别适合采用天然花岗岩或人造树脂床身的制作。
16.2、通过在基准座侧面设置第一滑轨，基准座顶部表面设置第二滑轨，第一滑轨上滑动的装夹组件，第二滑轨上设置加工部，使得装夹工件的装夹组件设于基准座侧面，加工工件的加工部位于基准座的顶面，可以避免将整个加工区域设置在底座的同一个顶面上，有效降低了整个设备的高度。同时，通过侧面第一滑轨上设置可以沿着x轴移动的装夹组件，也即将平移的x轴下移到了基准座的侧面上，让整个设备的重心下移，相比于现有技术中的设备高度，本方案的加工设备既能够降低设备的整体高度，还降低了设备的整体重心，使得本方案提供的加工设备能够适应更多厂房的高度要求，也提高了设备工作的安全性。同时，更低高度的装夹组件，更加便于用户进行工件的装卸。进一步地，通过在侧面的第一滑轨上设置可以沿着x轴移动的装夹组件，使得x轴移动的行程更大，在增加x轴行程的基础上不影响设备的整体尺寸，也让装夹组件和加工部之间的距离更大，加工的范围更大，或与现有的设备相比，相同的加工范围下，本方案设备可以具有更小的设备体积，以及更高的加工精度。
17.3、通过设置多个加工部，每个加工部对应设置一个第二滑轨，每个加工座上设置有多个加工头，使得本加工设备可以根据加工部的数量、加工头的数量，可以形成多种加工轴的组合方式，具有更加灵活的加工操作，完成更加复杂精密的工件加工和加工要求。
18.4、通过在基准座的侧面上设置x轴，装夹组件在x轴上移动，让装夹组件(x轴)具有更大的移动行程，结合在基准座上设置工件架，使得在保持原有设备较小的体积下，装夹组件的行程可以完成加工的同时，还可以移动到工件架区域进行自动上下工件的操作，支持更高的自动化要求。
19.5、通过设置多个装夹组件，多个装夹组件在同一个第一滑轨上移动，使得其中一个装夹组件在加工时，另一个装夹组件在进行工件的安装定位。尤其是针对激光加工的大型设备中，大型工件的安装定位存在较大误差，故在该种设备中，大型工件的安装定位时间远远大于加工时间，而多个装夹组件的设置可以让闲置的装夹组件同步进行工件的安装定位，有效缩短由于安装定位导致的设备停机时间。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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获得其他的附图。
21.图1是本发明第一实施例提供的一种多轴加工设备的结构示意图。
22.图2是本发明第一实施例提供的一种多轴加工设备中基准部的结构示意图。
23.图3是本发明第一实施例提供的一种多轴加工设备中第二滑轨的结构示意图。
24.图4是本发明第一实施例提供的一种多轴加工设备在另一角度的结构示意图。
25.图5是本发明第一实施例提供的一种多轴加工设备中加工部的结构示意图。
26.标号说明：
27.1、基准部；11、基准座；12、第一滑轨；13、装夹组件；131、滑块；132、转动臂；133、工件夹具；14、第二滑轨；15、工件架；151、环轨；152、放置块；153、工件；16、上料机械手；
28.2、加工部；21、加工座；22、第三滑轨；23、加工头。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
31.还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
32.请结合图1和图2，本发明第一实施例提供一种多轴加工设备，包括基准部1及加工部2，所述基准部1设于所述加工部2的底部，所述基准部1与所述加工部2滑动连接。所述基准部1包括基准座11、第一滑轨12及至少一个装夹组件13，所述第一滑轨12设于所述基准座11的侧面，所述装夹组件13位于所述第一滑轨12上移动。
33.所述装夹组件13包括滑块131、转动臂132及工件夹具133，所述滑块131与所述第一滑轨12滑动连接，所述转动臂132一端与所述滑块131转动连接，所述转动臂132另一端与所述工件夹具133转动连接。所述加工部2位于所述基准座11的顶面滑动。
34.可以理解，所述工件夹具133用于夹持待加工的工件，所述转动臂132可相对于所述滑块131旋转，以调整工件的倾斜角度(b轴)，而工件夹具133在转动臂132的末端自转，以调整工件的转动角度(c轴)，滑块131在第一滑轨12上移动，以调整工件相对于加工部2的水平位置(x轴)，加工部2在基准座11上滑动，以调整加工轴相对于工件的位置(y轴)。
35.请结合图1、图2和图3，所述基准座11靠近所述加工部2的一侧设有第二滑轨14，所述加工部2位于所述第二滑轨14上滑动。所述第一滑轨12和第二滑轨14分设于所述基准座11的不同表面，具体为所述第一滑轨12设于基准座11的侧面，第二滑轨14设于基准座11的顶部表面，且第一滑轨12和第二滑轨14相互垂直，使得第一滑轨12形成加工设备的x轴加工方向，第二滑轨14形成加工设备的y轴加工方向。
36.可以理解，所述基准座11为一体成型结构，在第一滑轨12和第二滑轨14均可以基准座11的同一个侧面为基准进行加工成型，使得第一滑轨12和第二滑轨14具有同一个基准平面，提高第一滑轨12和第二滑轨14之间的尺寸精度。
37.可以理解，所述加工部2和第二滑轨14的数量可以为1个、2个、3个或者多个，多个加工部2与第二滑轨14的数量一一对应，每个加工部2可以独立进行加工操作。
38.请结合图4和图5，所述加工部2包括加工座21，所述加工座21靠近所述基准座11一侧与所述第二滑轨14滑动连接。
39.所述加工座21的侧面设有至少一第三滑轨22，所述第三滑轨22上滑动连接有加工头23，所述加工头23滑动靠近或远离所述装夹组件13，以形成加工设备的z轴。如图1中所示，以第一滑轨12的x轴、第二滑轨14的y轴、第三滑轨22的z轴、转动臂132转动的b轴及工件夹具133自转的c轴，组成加工设备的五轴加工系统。
40.可以理解，所述加工头23可以为激光加工头，基于旋转刀具的刀具头等，在本实施例中，采用激光加工头。所述加工座21为一体成型结构。
41.可以理解，所述加工头23的数量可以为多个，所述加工头23与第三滑轨22的数量一一对应，每个加工头23在相应的第三滑轨22上滑动，例如，在本实施例中，所述加工头23的数量为三个，依次形成z1、z2和z3轴，在三个加工头23中，用户可以根据需要设置其中2个为激光加工头，1个为激光检测头，或设置1个为激光加工头，2个为激光检测头，故该多个加工座21、多个加工头23可以形成多种的多轴加工组合，用户可以根据需求进行设置，在此不做限定。
42.请继续参阅图1，所述多轴加工设备还包括底座3，所述基准座11定位于所述底座3上，也即所述底座3承载基准座11及加工座21。
43.可选地，作为一种实施例，所述装夹组件13的数量为多个，具体可以为2个、3个、4个或者5个，多个装夹组件13同步设置于第一滑轨12上滑动，也即可以根据装夹组件13的数量来实现多个工件的夹持，例如，在本实施例中，所述装夹组件13的数量为2个，两个装夹组件13配合一个加工部2使用，当一个装夹组件13处于加工状态时，另一个装夹组件13处于装夹状态，用户可以通过设置自动化上下料的机械臂装置或人工取放料的操作，将工件安装或取下工件。
44.请继续结合图1和图4，所述基准座11在相邻所述第二滑轨14的位置设有工件架15，所述工件架15包括环轨151、放置块152及工件153，多个所述放置块152位于所述环轨151上滑动，所述工件153定位于所述放置块152上，多个放置块152带动多个工件153在环轨151上滑动，以形成工件循环供给的功能。
45.对应地，所述基准座11的侧面设置有上料机械手16，所述上料机械手16将工件153移动到所述装夹组件上。
46.与现有技术相比，本发明提供的一种多轴加工设备具有以下有益效果：
47.1、通过在基准座侧面设置第一滑轨，在基准座顶面设置加工部，使得加工设备的多个轴体之间，直接以同一个基准座为基准，减少了架设方式的基准的分散情况，让整个加工设备的基准都集中到同一个基准座上，让设备的多个移动轴体可以具有更高的安装精度。同时，将移动方向的x轴和y轴共同设置在一个基准座上，特别适合采用天然花岗岩或人造树脂床身的制作。
48.2、通过在基准座侧面设置第一滑轨，基准座顶部表面设置第二滑轨，第一滑轨上滑动的装夹组件，第二滑轨上设置加工部，使得装夹工件的装夹组件设于基准座侧面，加工工件的加工部位于基准座的顶面，可以避免将整个加工区域设置在底座的同一个顶面上，有效降低了整个设备的高度。同时，通过侧面第一滑轨上设置可以沿着x轴移动的装夹组件，也即将平移的x轴下移到了基准座的侧面上，让整个设备的重心下移，相比于现有技术中的设备高度，本方案的加工设备既能够降低设备的整体高度，还降低了设备的整体重心，使得本方案提供的加工设备能够适应更多厂房的高度要求，也提高了设备工作的安全性。
同时，更低高度的装夹组件，更加便于用户进行工件的装卸。进一步地，通过在侧面的第一滑轨上设置可以沿着x轴移动的装夹组件，使得x轴移动的行程更大，在增加x轴行程的基础上不影响设备的整体尺寸，也让装夹组件和加工部之间的距离更大，加工的范围更大，或与现有的设备相比，相同的加工范围下，本方案设备可以具有更小的设备体积，以及更高的加工精度。
49.3、通过设置多个加工部，每个加工部对应设置一个第二滑轨，每个加工座上设置有多个加工头，使得本加工设备可以根据加工部的数量、加工头的数量，可以形成多种加工轴的组合方式，具有更加灵活的加工操作，完成更加复杂精密的工件加工和加工要求。
50.4、通过在基准座的侧面上设置x轴，装夹组件在x轴上移动，让装夹组件(x轴)具有更大的移动行程，结合在基准座上设置工件架，使得在保持原有设备较小的体积下，装夹组件的行程可以完成加工的同时，还可以移动到工件架区域进行自动上下工件的操作，支持更高的自动化要求。
51.5、通过设置多个装夹组件，多个装夹组件在同一个第一滑轨上移动，使得其中一个装夹组件在加工时，另一个装夹组件在进行工件的安装定位。尤其是针对激光加工的大型设备中，大型工件的安装定位存在较大误差，故在该种设备中，大型工件的安装定位时间远远大于加工时间，而多个装夹组件的设置可以让闲置的装夹组件同步进行工件的安装定位，有效缩短由于安装定位导致的设备停机时间。
52.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。