專利名稱：一種教學(xué)用組合機(jī)床及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種教學(xué)用的組合機(jī)床，尤其涉及的是該組合機(jī)床及其控制方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，組合機(jī)床和組合機(jī)床自動線是專用、高效的自動化技術(shù)裝備，為大批量機(jī)械產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)性生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，廣泛用于汽車、拖拉機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等許多生產(chǎn)領(lǐng)域。
但是在教學(xué)領(lǐng)域，由于教育成本的限制，不可能將一個大型工業(yè)用組合機(jī)床用于教學(xué)用，例如不能采用象工業(yè)用的那樣動力輸出能力和資金投入。為給高校師生搭建進(jìn)行自動化技術(shù)裝備的教學(xué)、試驗(yàn)、實(shí)踐的平臺，根據(jù)高校教學(xué)的實(shí)際需要，就應(yīng)該對工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的組合機(jī)床和組合機(jī)床自動線進(jìn)行簡化與改進(jìn)，以設(shè)計(jì)用于教學(xué)的全自動回轉(zhuǎn)工作臺式多工位組合機(jī)床，用于師生對各種不同機(jī)床工作模塊的教學(xué)和研究。
因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種教學(xué)用組合機(jī)床及其控制方法，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單、動力驅(qū)動力較小的教學(xué)用的多工種組合機(jī)床。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種教學(xué)用組合機(jī)床，其包括多個工作模塊，其特征在于，所述多個工作模塊依相同旋轉(zhuǎn)角度沿一旋轉(zhuǎn)平臺外側(cè)分布設(shè)置，并設(shè)置有一控制系統(tǒng)，用于控制所述旋轉(zhuǎn)平臺的依次轉(zhuǎn)/停；所述旋轉(zhuǎn)平臺包括有平臺支架和轉(zhuǎn)盤平臺，在所述轉(zhuǎn)盤平臺上對應(yīng)每一工作模塊設(shè)置有相應(yīng)的夾持結(jié)構(gòu)，用于由所述控制系統(tǒng)控制夾持一待加工部件，以便對應(yīng)工作模塊進(jìn)行加工工作；所述轉(zhuǎn)盤平臺由一電機(jī)驅(qū)動相對于所述平臺支架旋轉(zhuǎn)。
所述的教學(xué)用組合機(jī)床，其中，還包括一生產(chǎn)流水線用于傳輸待加工部件，以及在該生產(chǎn)流水線上設(shè)置有一受控制的夾持臂，處于一工作模塊的位置，所述控制系統(tǒng)用于控制所述夾持臂將待加工部件上/下所述生產(chǎn)流水線。
所述的教學(xué)用組合機(jī)床，其中，所述平臺支架與所述轉(zhuǎn)盤平臺之間還設(shè)置有回轉(zhuǎn)軸，并通過同軸設(shè)置的集電環(huán)用于將電力輸入所述轉(zhuǎn)盤平臺，以及同軸設(shè)置的旋轉(zhuǎn)式氣管接頭用于將控制氣壓輸入所述轉(zhuǎn)盤平臺。
所述的教學(xué)用組合機(jī)床，其中，所述平臺支架與所述轉(zhuǎn)盤平臺之間還設(shè)置有定位結(jié)構(gòu)，其包括設(shè)置在所述轉(zhuǎn)盤平臺底面的定位孔和設(shè)置在所述平臺支架上向上可伸出設(shè)置的定位銷，用于由所述控制系統(tǒng)的控制將待加工部件旋轉(zhuǎn)定位到對應(yīng)的工作模塊位置。
所述的教學(xué)用組合機(jī)床，其中，所述平臺支架與所述轉(zhuǎn)盤平臺之間還設(shè)置有定位結(jié)構(gòu)，其包括設(shè)置在所述轉(zhuǎn)盤平臺邊緣的定位缺口和設(shè)置在所述平臺支架上向內(nèi)可伸出設(shè)置的定位銷，用于由所述控制系統(tǒng)的控制將待加工部件旋轉(zhuǎn)定位到對應(yīng)的工作模塊位置。
所述的教學(xué)用組合機(jī)床，其中，所述工作模塊包括單坐標(biāo)數(shù)控滑臺和雙坐標(biāo)數(shù)控滑臺。
所述的教學(xué)用組合機(jī)床，其中，所述夾持結(jié)構(gòu)包括有一壓桿，由氣壓驅(qū)動，通過所述控制系統(tǒng)控制設(shè)置在所述轉(zhuǎn)盤平臺中的電磁閥實(shí)現(xiàn)控制。
所述的教學(xué)用組合機(jī)床，其中，所述工作模塊包括鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、攻絲、倒角及銑端面的功能單元。
所述的教學(xué)用組合機(jī)床，其中，所述工作模塊包括5個，對應(yīng)所述夾持結(jié)構(gòu)設(shè)置為6個。
一種教學(xué)用組合機(jī)床的控制方法，其包括以下步驟A、在一轉(zhuǎn)盤平臺外側(cè)依相同旋轉(zhuǎn)角度分布設(shè)置多個工作模塊，并在所述轉(zhuǎn)盤平臺上對應(yīng)工作模塊設(shè)置相應(yīng)的用于夾持待加工部件的夾持結(jié)構(gòu)；B、控制轉(zhuǎn)盤平臺的旋轉(zhuǎn)，由一定位結(jié)構(gòu)將所述轉(zhuǎn)盤平臺上的一夾持結(jié)構(gòu)對準(zhǔn)生產(chǎn)流水線，并由一夾持臂將待加工部件搬移到所述夾持結(jié)構(gòu)上夾持固定；C、控制所述轉(zhuǎn)盤平臺的旋轉(zhuǎn)及由所述定位結(jié)構(gòu)定位，使待加工部件依次對準(zhǔn)各工作模塊；D、在所述轉(zhuǎn)盤平臺旋轉(zhuǎn)對準(zhǔn)所述生產(chǎn)流水線時，由所述夾持臂將待加工部件搬移到所述生產(chǎn)流水線上。
本發(fā)明所提供的一種教學(xué)用組合機(jī)床及其控制方法，由于采用了旋轉(zhuǎn)平臺調(diào)整配合待加工部件的結(jié)構(gòu)和控制過程，可以通過控制系統(tǒng)的編程控制，實(shí)現(xiàn)對各種工種的不同加工過程和時間的演示操作，方便了演示，且其結(jié)構(gòu)簡單，成本低，適合于教學(xué)演示。


圖1為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)平臺結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為本發(fā)明教學(xué)用組合機(jī)床的轉(zhuǎn)盤平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的教學(xué)用組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的教學(xué)用組合機(jī)床的旋轉(zhuǎn)平臺底側(cè)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下對本發(fā)明的較佳實(shí)施例加以詳細(xì)說明。
本發(fā)明的教學(xué)用組合機(jī)床，如圖1和圖3所示的，其包括多個工作模塊110，根據(jù)教學(xué)要求的不同，可設(shè)置為實(shí)現(xiàn)金屬、非金屬類工件的鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、攻絲、倒角、銑(車)端面等不同的加工工序，為適合加工高度的要求不同，可以將各工作模塊安放在側(cè)柜111上，如圖3所示。
所述多個工作模塊110依相同旋轉(zhuǎn)角度沿一旋轉(zhuǎn)平臺120的外側(cè)均勻分布設(shè)置，如圖3所示，并設(shè)置有一控制系統(tǒng)(圖中未示出)，該控制系統(tǒng)可以是單片機(jī)或通用計(jì)算機(jī)，通過旋轉(zhuǎn)平臺的平臺支架121與轉(zhuǎn)盤平臺122之間的轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)將控制信號傳遞到轉(zhuǎn)盤平臺的驅(qū)動電機(jī)上和設(shè)置在轉(zhuǎn)盤平臺上的各夾持結(jié)構(gòu)123上，并可以分別控制各工作模塊110進(jìn)行加工配合，同時用于控制所述旋轉(zhuǎn)平臺120的依次轉(zhuǎn)/停。
所述旋轉(zhuǎn)平臺120包括有平臺支架121和轉(zhuǎn)盤平臺122，如圖1和圖4所示，在所述轉(zhuǎn)盤平臺122上對應(yīng)每一工作模塊設(shè)置有多個夾持結(jié)構(gòu)123，用于由所述控制系統(tǒng)控制夾持一待加工部件，以便使對應(yīng)工作模塊110順次進(jìn)行加工工作；所述轉(zhuǎn)盤平臺122由一電機(jī)124驅(qū)動相對于所述平臺支架旋轉(zhuǎn)，該電機(jī)124可固定在所述平臺支架121上，通過鏈輪或皮帶輪125等傳動結(jié)構(gòu)，將驅(qū)動力傳輸?shù)交剞D(zhuǎn)軸上，從而可以驅(qū)動轉(zhuǎn)盤平臺122的轉(zhuǎn)動。
本發(fā)明教學(xué)用組合機(jī)床由于要適應(yīng)教學(xué)用的特點(diǎn)，不可能采用類似工業(yè)組合機(jī)床的高成本制作，需要采用簡單的架構(gòu)，低成本的制作，而且還要能演示各種工作模式，因此采用上述旋轉(zhuǎn)平臺的設(shè)置可以充分利用旋轉(zhuǎn)動力的簡單高效，無需耗費(fèi)高成本和高電力，就實(shí)現(xiàn)了一種供師生演示和研究的機(jī)床設(shè)備。
本發(fā)明的該教學(xué)用組合機(jī)床上的工作模塊可以采用單坐標(biāo)加工模塊或雙坐標(biāo)加工模塊，如圖3所示的，在工作模塊的設(shè)置上可以設(shè)置安置生產(chǎn)流水線的空位112，該生產(chǎn)流水線可用于傳輸待加工部件，以及在該生產(chǎn)流水線上可設(shè)置有一受控制的夾持臂，由所述控制系統(tǒng)用于控制所述夾持臂將待加工部件上/下所述生產(chǎn)流水線。這樣本發(fā)明就可以設(shè)置工作模塊為5個，對應(yīng)的夾持結(jié)構(gòu)設(shè)置為6個，其中一個空位用于與生產(chǎn)流水線的適配進(jìn)行上下待加工部件，并且為方便演示，可以設(shè)置工作模塊的工作部件為可更換刀具的結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)需要進(jìn)行不同工序的設(shè)計(jì)演示。
本發(fā)明所述平臺支架121與所述轉(zhuǎn)盤平臺122之間還設(shè)置有回轉(zhuǎn)軸，并通過同軸設(shè)置的集電環(huán)126用于將電力和控制信號輸入所述轉(zhuǎn)盤平臺，以及同軸設(shè)置的旋轉(zhuǎn)式氣管接頭可將控制氣壓輸入所述轉(zhuǎn)盤平臺122。在所述轉(zhuǎn)盤平臺122上設(shè)置的多個夾持結(jié)構(gòu)123由這些氣電信號控制，如圖2所示，所述夾持結(jié)構(gòu)包括有一壓桿310，由氣壓驅(qū)動，通過所述控制系統(tǒng)控制設(shè)置在所述轉(zhuǎn)盤平臺中的電磁閥320實(shí)現(xiàn)控制，可控制該壓桿310的松開或夾緊的時機(jī)。
本發(fā)明教學(xué)用組合機(jī)床由于需要旋轉(zhuǎn)平臺將待加工部件200，如圖2所示，對準(zhǔn)對應(yīng)的工作模塊的工作部，如鉆頭，因此，需要準(zhǔn)確定位。本發(fā)明中可采用的所述平臺支架與所述轉(zhuǎn)盤平臺之間定位結(jié)構(gòu)，其一種設(shè)置是在所述轉(zhuǎn)盤平臺122的底面設(shè)置定位孔127，并在所述平臺支架121上設(shè)置對應(yīng)的可向上伸出設(shè)置的定位銷128，通過定位銷和定位孔的定位適配，就可以由所述控制系統(tǒng)控制將待加工部件旋轉(zhuǎn)定位到對應(yīng)的工作模塊位置。
定位結(jié)構(gòu)的設(shè)置方式是多種的，還可以設(shè)置在所述轉(zhuǎn)盤平臺122的邊緣，設(shè)置為定位缺口，并對應(yīng)在所述平臺支架121上可向內(nèi)伸出的設(shè)置定位銷(圖中未示出)，從而可以與定位缺口進(jìn)行適配定位，用于由所述控制系統(tǒng)的控制將待加工部件旋轉(zhuǎn)定位到對應(yīng)的工作模塊位置。
因此，上述各具體結(jié)構(gòu)僅為示例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思下可有其他的改變或變形，但都應(yīng)屬于本發(fā)明的專利保護(hù)范圍。
本發(fā)明教學(xué)用組合機(jī)床，需要通過一控制系統(tǒng)的控制實(shí)現(xiàn)操作，其控制方法包括在一轉(zhuǎn)盤平臺外側(cè)依相同旋轉(zhuǎn)角度分布設(shè)置多個工作模塊，并在所述轉(zhuǎn)盤平臺上對應(yīng)工作模塊設(shè)置相應(yīng)的用于夾持待加工部件的夾持結(jié)構(gòu)；然后通過控制系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)盤平臺122的旋轉(zhuǎn)，由定位結(jié)構(gòu)將所述轉(zhuǎn)盤平臺上的一夾持結(jié)構(gòu)對準(zhǔn)生產(chǎn)流水線，并由一夾持臂將待加工部件搬移到所述夾持結(jié)構(gòu)上夾持固定，此為上的過程；所述控制系統(tǒng)控制所述轉(zhuǎn)盤平臺122旋轉(zhuǎn)并由所述定位結(jié)構(gòu)定位，使待加工部件依次按程序編制需要對準(zhǔn)相應(yīng)的工作模塊，例如可以進(jìn)行鉆、銑、鉸、攻絲等加工工序，每移到下一個工作模塊位置，即有一個新的待加工部件上到夾持結(jié)構(gòu)中被夾持固定；經(jīng)過加工程序，在所述轉(zhuǎn)盤平臺旋轉(zhuǎn)對準(zhǔn)所述生產(chǎn)流水線時，由所述夾持臂將加工完畢的部件搬移到所述生產(chǎn)流水線上，完成當(dāng)前加工流程，此為下的過程；同時將新的待加工部件上到夾持結(jié)構(gòu)中。如此循環(huán)可以進(jìn)行生產(chǎn)流水線的自動加工演示。
須注意的是，本發(fā)明的控制系統(tǒng)流程可以有任意的變化，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行過程編制，例如不同工種的工作時間不同，可以進(jìn)行綜合，并可調(diào)整使待加工部件經(jīng)過多輪旋轉(zhuǎn)后完成下線。
應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種教學(xué)用組合機(jī)床，其包括多個工作模塊，其特征在于，所述多個工作模塊依相同旋轉(zhuǎn)角度沿一旋轉(zhuǎn)平臺外側(cè)分布設(shè)置，并設(shè)置有一控制系統(tǒng)，用于控制所述旋轉(zhuǎn)平臺的依次轉(zhuǎn)/停；所述旋轉(zhuǎn)平臺包括有平臺支架和轉(zhuǎn)盤平臺，在所述轉(zhuǎn)盤平臺上對應(yīng)每一工作模塊設(shè)置有相應(yīng)的夾持結(jié)構(gòu)，用于由所述控制系統(tǒng)控制夾持一待加工部件，以便對應(yīng)工作模塊進(jìn)行加工工作；所述轉(zhuǎn)盤平臺由一電機(jī)驅(qū)動相對于所述平臺支架旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的教學(xué)用組合機(jī)床，其特征在于，還包括一生產(chǎn)流水線用于傳輸待加工部件，以及在該生產(chǎn)流水線上設(shè)置有一受控制的夾持臂，處于一工作模塊的位置，所述控制系統(tǒng)用于控制所述夾持臂將待加工部件上/下所述生產(chǎn)流水線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的教學(xué)用組合機(jī)床，其特征在于，所述平臺支架與所述轉(zhuǎn)盤平臺之間還設(shè)置有回轉(zhuǎn)軸，并通過同軸設(shè)置的集電環(huán)用于將電力輸入所述轉(zhuǎn)盤平臺，以及同軸設(shè)置的旋轉(zhuǎn)式氣管接頭用于將控制氣壓輸入所述轉(zhuǎn)盤平臺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的教學(xué)用組合機(jī)床，其特征在于，所述平臺支架與所述轉(zhuǎn)盤平臺之間還設(shè)置有定位結(jié)構(gòu)，其包括設(shè)置在所述轉(zhuǎn)盤平臺底面的定位孔和設(shè)置在所述平臺支架上向上可伸出設(shè)置的定位銷，用于由所述控制系統(tǒng)的控制將待加工部件旋轉(zhuǎn)定位到對應(yīng)的工作模塊位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的教學(xué)用組合機(jī)床，其特征在于，所述平臺支架與所述轉(zhuǎn)盤平臺之間還設(shè)置有定位結(jié)構(gòu)，其包括設(shè)置在所述轉(zhuǎn)盤平臺邊緣的定位缺口和設(shè)置在所述平臺支架上向內(nèi)可伸出設(shè)置的定位銷，用于由所述控制系統(tǒng)的控制將待加工部件旋轉(zhuǎn)定位到對應(yīng)的工作模塊位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的教學(xué)用組合機(jī)床，其特征在于，所述工作模塊包括單坐標(biāo)數(shù)控滑臺和雙坐標(biāo)數(shù)控滑臺。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的教學(xué)用組合機(jī)床，其特征在于，所述夾持結(jié)構(gòu)包括有一壓桿，由氣壓驅(qū)動，通過所述控制系統(tǒng)控制設(shè)置在所述轉(zhuǎn)盤平臺上的電磁閥實(shí)現(xiàn)控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的教學(xué)用組合機(jī)床，其特征在于，所述工作模塊包括鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、攻絲、倒角及銑端面的功能單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一所述的教學(xué)用組合機(jī)床，其特征在于，所述工作模塊包括5個，對應(yīng)所述夾持結(jié)構(gòu)設(shè)置為6個。
10.一種教學(xué)用組合機(jī)床的控制方法，其包括以下步驟A、在一轉(zhuǎn)盤平臺外側(cè)依相同旋轉(zhuǎn)角度分布設(shè)置多個工作模塊，并在所述轉(zhuǎn)盤平臺上對應(yīng)工作模塊設(shè)置多個用于夾持待加工部件的夾持結(jié)構(gòu)；B、控制轉(zhuǎn)盤平臺的旋轉(zhuǎn)，由一定位結(jié)構(gòu)將所述轉(zhuǎn)盤平臺上的一夾持結(jié)構(gòu)對準(zhǔn)生產(chǎn)流水線，并由一夾持臂將待加工部件搬移到所述夾持結(jié)構(gòu)上夾持固定；C、控制所述轉(zhuǎn)盤平臺的旋轉(zhuǎn)及由所述定位結(jié)構(gòu)定位，使待加工部件依次對準(zhǔn)各工作模塊；D、在所述轉(zhuǎn)盤平臺旋轉(zhuǎn)對準(zhǔn)所述生產(chǎn)流水線時，由所述夾持臂將待加工部件搬移到所述生產(chǎn)流水線上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種教學(xué)用組合機(jī)床及其控制方法，該教學(xué)用組合機(jī)床包括多個工作模塊，所述多個工作模塊依相同旋轉(zhuǎn)角度沿一旋轉(zhuǎn)平臺外側(cè)分布設(shè)置，并設(shè)置有一控制系統(tǒng)，用于控制所述旋轉(zhuǎn)平臺的依次轉(zhuǎn)/停；所述旋轉(zhuǎn)平臺包括有平臺支架和轉(zhuǎn)盤平臺，在所述轉(zhuǎn)盤平臺上對應(yīng)每一工作模塊設(shè)置有多個夾持結(jié)構(gòu)，用于由所述控制系統(tǒng)控制夾持一待加工部件，以便對應(yīng)工作模塊進(jìn)行加工工作；所述轉(zhuǎn)盤平臺由一電機(jī)驅(qū)動相對于所述平臺支架旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明教學(xué)用組合機(jī)床及其控制方法由于采用了旋轉(zhuǎn)平臺調(diào)整配合待加工部件的結(jié)構(gòu)和控制過程，可以通過控制系統(tǒng)的編程控制，實(shí)現(xiàn)對各種工種的不同加工過程和時間的演示操作，方便了演示，且其結(jié)構(gòu)簡單，成本低。
文檔編號B23Q37/00GK101030336SQ200710073620
公開日2007年9月5日 申請日期2007年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月21日
發(fā)明者蔣仕龍, 龔小云, 劉越, 黃秀, 衷云, 賴正偉 申請人:固高科技(深圳)有限公司