一种快速更换装夹工件的高精定位龙门式加工中心的制作方法

本发明涉及机床，具体为一种快速更换装夹工件的高精定位龙门式加工中心。

背景技术：

1、龙门加工中心是采用数控技术、通过计算机控制系统对工件进行精密的切削、铣削和加工的数控机床，数控系统对龙门架以及加工模组的精确控制，以实现高精度的加工，适用于对工件精度要求较高的加工场合，龙门加工中心通常具有多个坐标轴，可以实现多轴联动加工，提高加工的灵活性和效率，与此同时，龙门加工中心通常体积较大，需要相对较大的厂房空间，因此龙门加工中心的上下料需要专门的吊装工作，导致上下料的过程不便于操作，耗费时间，降低加工效率，得益于龙门加工中心具有大行程，可以处理相对较大尺寸的工件，但随着工件尺寸的增加，工件的夹具从专用夹具变成通用夹具，然而使用通用夹具需要较多的定位点对工件的自由度进行限制，每个通用夹具都需要进行调节，无法达到自动快速定位的效果。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种快速更换装夹工件的高精定位龙门式加工中心，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种快速更换装夹工件的高精定位龙门式加工中心，包括t形槽工作台、龙门架和加工模组，所述加工模组设置在龙门架上，所述t形槽工作台的每个t形槽中安装有一对夹持模组，每个所述夹持模组通过电路与控制系统连接，每个夹持模组上安装有分形卡钳，夹持模组利用分形卡钳对加工件进行夹持定位，所述龙门架上设置有上下料模组，所述上下料模组包括四根吊臂，每根吊臂下方设置有可升降的工件电磁铁，所述工件电磁铁对加工件进行吸附。

3、进一步的，所述上下料模组包括一对吊臂支座，一对所述吊臂支座对称布置在龙门架顶部的两侧，四根吊臂包括一对上吊臂以及一对下吊臂，每个吊臂支座上安装有一个上吊臂和一个下吊臂，所述上吊臂位于下吊臂的上方，上吊臂与下吊臂上均设置有一个吊臂滑环，安装在上吊臂上的所述吊臂滑环与下吊臂滑动连接，安装在下吊臂上的所述吊臂滑环与上吊臂滑动连接，龙门架的底部设置有轨道，龙门架沿着轨道移动，上下料模组随着龙门架移动到待加工件的上方，收卷电机通电带动收卷辊转动，收卷辊逐渐放开吊索，工件电磁铁下降接触到待加工件，工件电磁铁通电吸附待加工件，收卷电机带动收卷辊收卷吊索，将待加工件吊起。

4、进一步的，所述上吊臂与下吊臂相互靠近的一端均开设有齿槽，所述上下料模组还包括转轴支座、主转轴和第三电机，所述转轴支座和第三电机设置在龙门架的顶部，所述主转轴转动安装在转轴支座上，主转轴的两端均安装有一个伸缩齿轮，所述伸缩齿轮位于吊臂支座内，每个伸缩齿轮与同一侧的上吊臂以及下吊臂的齿槽相啮合，所述主转轴的中部设置有从动齿轮，所述第三电机上安装有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮相啮合，在将待加工件吊起之前，根据待加工件的尺寸调节吊臂的位置，操作人员通过控制第三电机通电转动，第三电机带动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮通过主转轴带动两个伸缩齿轮转动，每个伸缩齿轮的上端与上吊臂上的齿槽啮合，每个伸缩齿轮的下端与下吊臂上的齿槽啮合，因此上吊臂与下吊臂始终保持相反的方向运动，即相互靠拢或相互远离，将工件电磁铁移动到与待加工件的边缘轮廓相接近的位置，工件电磁铁与待加工件吸附后，四个工件电磁铁所形成的矩形平面范围与待加工件轮廓接近，有效防止待加工件在吊升的过程中发生倾斜以至掉落。

5、进一步的，一对所述上吊臂和一对下吊臂的内部均设置有收卷辊、吊索和收卷电机，所述收卷电机的电机轴与收卷辊同轴连接，所述吊索缠绕在收卷辊上，所述工件电磁铁位于吊臂的底部，工件电磁铁与吊索的一端相连接，所有的工件电磁铁均通过电路与控制系统连接，待加工件被吸附吊升后，龙门架动待加工件移动到t形槽工作台的上方，龙门架在移动的过程中，待加工件会在惯性的作用下摇摆晃动。

6、进一步的，一对所述上吊臂和一对下吊臂的内部还设置有一个索钩电机，每个所述索钩电机的电机轴上连接有一个吊索钩，所述吊索钩位于吊臂的底部，每个吊索钩远离索钩电机的一侧开设有小孔，每根所述吊索从吊索钩的小孔中穿过，移动方向为首的两个吊臂内的索钩电机同时通电，索钩电机带动吊索钩水平转动一定的角度，吊索从垂直的直线状态变成倾斜状态，于是使得吊索向下垂放的长度减少，即龙门架移动方向为首一端的待加工件向上翘起一定的高度，待加工件两端的吊索长度不一致，吊索的摆动周期存在差异，两侧的吊索摆动之间相互干扰，起到削减待加工件摆动的效果，实现在待加工件搬运的过程中减少吊索晃动的效果，当待加工件移动到t形槽工作台的上方后，收卷电机带动收卷辊转动，将待加工件缓缓放到t形槽工作台上，工件电磁铁断电，待加工件落到t形槽工作台上。

7、进一步的，所述t形槽工作台的中部开设有排屑槽，每条t形槽中开设有连续的卡槽以及齿条槽，所述齿条槽位于卡槽上方，每个所述夹持模组包括底盘和顶盘，所述底盘滑动设置在t形槽中，所述顶盘位于t形槽工作台上方，顶盘转动设置在底盘上，所述底盘由顶部的圆盘部分和主体部分组成，所述主体部分位于圆盘部分的下方，主体部分的截面呈倒t字状，主体部分的前后两端设置有四分之一圆柱状的导向块，主体部分的左右两侧设置有凸块，所述凸块设置在机床加工台的t形槽中。

8、进一步的，每个所述底盘的内部设置有一块解锁电磁铁和第二电机，所述解锁电磁铁的两侧设置有卡块，两个所述卡块与底盘的内部之间设置有拉簧，所述底盘对应两个卡块的位置处开设有通槽，所述卡块的轮廓与卡槽相互配合，所述第二电机上安装有一个移位齿轮，所述移位齿轮贯穿底盘与齿条槽相啮合，控制系统控制所有的夹持模组调整位置对待加工件进行夹持固定，解锁电磁铁通电吸附两侧的卡块，使得卡块脱离卡槽，随后第二电机带动移位齿轮转动，通过移位齿轮与齿条槽的啮合传动，带动底盘以及顶盘沿着t形槽滑动，直到夹持模组靠近待加工件后，第二电机停转，解锁电磁铁断电，卡块嵌入卡槽中，底盘以及顶盘的位置固定。

9、进一步的，所述底盘的顶部安装有一个蜗轮，所述顶盘的内部安装有第一电机和蜗杆，所述蜗杆与第一电机同轴连接，蜗杆与蜗轮相配合，所述顶盘上设置有一个电推缸，所述分形卡钳安装在电推缸上，底盘以及顶盘的位置固定后，电推缸驱动分形卡钳夹住待加工件，分形卡钳能够极好地适应待加工件的轮廓外形进行夹持，顶盘中的第一电机通电带动蜗杆转动，由于蜗轮与蜗杆的中心距始终保持一致，蜗杆沿着蜗轮的表面滚动，蜗杆同时产生一个沿着蜗轮周向方向移动的切向分力，从而带动顶盘在底盘上旋转，顶盘旋转90°后，电推缸将分形卡钳推出以实现对待加工件的四周进行夹持固定，实现对待加工件的快速定位夹持，且能够适应待加工件的轮廓形状，提高了夹具的普适性能，待加工件夹紧后加工模组启动对工件进行加工，加工结束后进行卸料再重新上料，加工结束后，还可以利用夹持模组的移动，将t形槽内的加工碎屑推到排屑槽中进行集中清理，免去了打扫机台的时间。

10、进一步的，四根所述吊臂均呈l形，所述转轴支座与主转轴之间设置有轴承，所述吊臂滑环由弹簧钢制成。

11、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

12、1、通过设置可移动的吊臂，将工件电磁铁移动到与待加工件的边缘轮廓相接近的位置，四个工件电磁铁所形成的矩形平面范围与待加工件轮廓接近，有效防止待加工件在吊升的过程中发生倾斜以至掉落，索钩电机带动吊索钩转动一定的角度，使龙门架移动方向为首一端的待加工件向上翘起一定的高度，待加工件两端的吊索长度不一致，吊索的摆动周期存在差异，两侧的吊索摆动之间相互干扰，起到削减待加工件摆动的效果，实现在待加工件搬运的过程中减少吊索晃动的效果。

13、2、通过设置夹持模组，第二电机带动移位齿轮转动，通过移位齿轮与齿条槽的啮合传动，带动底盘以及顶盘沿着t形槽滑动，电推缸驱动分形卡钳夹住待加工件，分形卡钳能够极好地适应待加工件的轮廓外形进行夹持，顶盘在底盘上可自由旋转，电推缸将分形卡钳推出以实现对待加工件的四周进行夹持固定，实现对待加工件的快速定位夹持，且能够适应待加工件的轮廓形状，提高了夹具的普适性能，利用夹持模组的移动，将t形槽内的加工碎屑推到排屑槽中进行集中清理，免去了打扫机台的时间。