一种龙门加工中心快速换刀装置及其控制方法与流程

本发明涉及龙门加工领域，尤其涉及一种龙门加工中心快速换刀装置及其控制方法。

背景技术：

1、龙门加工中心是一种高性能、高精度的数控机床，它的结构特点是采用了龙门式的框架设计，即有两个平行的立柱和一个横跨两立柱顶部的横梁，整体形状类似一个门框，因此得名“龙门”，这种结构提供了极高的刚性和稳定性，特别适合进行大尺寸和重型工件的精密加工。

2、现有技术中，在零件加工过程中，由于不同的工序需求，常常需要运用不同类型的刀具进行铣削作业，所以每更换一次刀具，都必须确保之前的切屑彻底清理干净，如果在换刀过程中未能有效清除残留的切屑，这些切屑就有可能在刀具更换的过程中进入到安装孔中，从而引发精确度问题；

3、具体来说，安装孔内的切屑不仅会导致刀具安装位置出现偏差，增加换刀误差，降低加工精度，并且在极端情况下，累积的切屑可能会对安装孔本身造成磨损或损坏，同时也可能对机床主轴等精密部件产生不利影响。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种龙门加工中心快速换刀装置及其控制方法。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种龙门加工中心快速换刀装置，包括两个立柱与工作台，所述工作台设置于两个所述立柱之间，两个所述立柱的顶部共同固定连接有横梁，所述横梁上设置有铣削组件，所述铣削组件垂直于所述工作台面，还包括：

3、刀库，固定安装于所述立柱的侧壁上，用于存储各种刀具；

4、自动换刀装置，用于自动更换刀具；

5、控制器，固定安装于所述横梁上；

6、检测单元，用于获取压力信息；

7、激振清屑组件，在所述自动换刀装置对刀具进行切换的过程中，用于对进入到安装孔内部的碎屑进行清理，以防止碎屑影响换刀后的精度。

8、优选的：所述铣削组件包括：

9、铣削座，所述铣削座滑动连接于所述横梁的侧壁上；

10、推动件，设置于所述铣削座的上方；

11、驱动机构，所述驱动机构设置于所述横梁上，用于驱动所述铣削座往复移动；

12、动力件，所述动力件的顶部与所述推动件固定连接，且所述动力件与所述铣削座滑动连接；

13、刀柄，所述刀柄固定安装于所述动力件的底部，用于安装铣削刀。

14、优选的：所述激振清屑组件包括：

15、保护箱，固定安装于所述动力件的侧壁上；

16、安装板，固定安装于所述动力件的侧壁上，且位于所述保护箱的内部；

17、液压推杆，所述液压推杆固定连接于所述安装板的底部；

18、承接块，所述承接块固定安装于所述液压推杆的伸缩端；

19、电推杆，固定连接于所述承接块的侧壁上；

20、承接盘，固定安装于所述电推杆的伸缩端；

21、承接槽，开设于所述承接盘的顶部；

22、顶盘，设置于所述承接盘的顶部中心处；

23、若干开槽，呈圆周阵列开设于所述顶盘的外壁上；

24、若干清屑件，分别对应设置于所述开槽的内部，所述清屑件的端部开设有倾斜面；

25、驱动组件，在所述顶盘进入到刀柄上开设的安装孔内部后，所述驱动组件用于驱动全部所述清屑件对进入到安装孔内部的碎屑进行清理，以防止碎屑堆积影响安装精度；

26、计时器，固定连接于所述承接块的侧壁上。

27、优选的：所述驱动组件包括：

28、驱动电机，固定安装于所述承接盘的底部；

29、竖杆，固定安装于所述驱动电机的输出轴端；

30、圆台，固定安装于所述竖杆的端部；

31、弹性支撑件，转动连接于所述圆台的顶部中心处，且所述弹性支撑件的伸缩端与所述顶盘固定连接；

32、卡合件，设置于圆台上，用于对弹性支撑件进行限位；

33、若干倾斜槽，呈圆周阵列开设于所述圆台的侧壁上；

34、多组拨动件，分别设置于对应位置的所述倾斜槽的内部；

35、所述拨动件包括：

36、转轴，固定安装于所述倾斜槽的内部；

37、拨动板，转动连接于所述转轴的外壁上，且所述拨动板的端部开设有引导面；

38、顶柱，固定安装于所述倾斜槽的内部。

39、优选的：还包括：

40、多个凹槽，呈圆周阵列开设于所述顶盘的顶部；

41、若干连接轴，分别固定连接于对应位置的所述凹槽的内部；

42、若干滑座，分别滑动连接于对应位置的所述连接轴的外壁上；

43、若干清理滚筒，分别固定连接于对应位置的所述滑座的外壁上。

44、优选的：还包括：

45、凸盘，固定连接于所述凹槽的内部；

46、滑杆，所述滑杆的一端固定连接于所述清理滚筒的端部，所述滑杆的另一端与所述凸盘滑动连接；

47、若干敲击件，呈圆周阵列固定连接于所述清理滚筒的端部；

48、本发明在清理滚筒自转的过程中，会带动滑杆转动，滑杆会在凸盘的内部滑动，因为凸盘的内部呈波浪型，从而滑杆在凸盘的内部滑动过程中在凸盘的作用下会推动清理滚筒往复移动，清理滚筒通过滑座在连接轴的外壁上往复滑动，清理滚筒会调动敲击件往复移动，在这一过程中，清理滚筒的来回滑动不仅全面覆盖了安装孔顶部的各个区域，有效减少了清洁盲区，而且清理滚筒在滑动时，会使得部分清理下来的碎屑更容易通过顶盘与安装孔之间的孔隙落入到承接槽的内部，进而便于集中处理，另一方面，清理滚筒的往复运动联动敲击件同步进行往复对孔隙内壁施加轻微敲打，利用震动的力量使那些粘附不太牢固的切屑脱落，为接下来的清屑件的清屑步骤创造了更有利的条件，提升了整个清理工作的效率与彻底性。

49、优选的：还包括：

50、空槽，开设于所述清屑件上；

51、收卷辊，转动连接于所述空槽的内部；

52、辅助辊，转动连接于所述空槽的内部；

53、放卷辊，滑动连接于所述空槽的内部；

54、其中，所述收卷辊、辅助辊、放卷辊从外到内依次设置；

55、弹性伸缩杆，固定连接于所述空槽的内部；

56、矩形块，固定连接于所述弹性伸缩杆的伸缩端，且所述矩形块与所述放卷辊的转轴转动连接。

57、一种龙门加工中心快速换刀装置的控制方法，该控制方法包括以下步骤：

58、控制器接收由检测单元获取的压力信息；

59、控制器依据压力信息生成第一控制信息；

60、控制器将第一控制信息发送至驱动电机以控制驱动电机启动工作，以驱动竖杆转动。

61、优选的：所述检测单元具体为压力传感器。

62、优选的：还包括：

63、控制器接收计时器计时完成信息；

64、控制器依据计时完成信息生成第二控制信息；

65、控制器将第二控制信息发送至驱动电机以控制驱动电机启动工作，以驱动竖杆反向转动。

66、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

67、1、本发明通过激振清屑组件的设置，通过激振清屑组件作用于孔隙，此过程有助于主动清除滞留于孔隙里的切屑残留，有助于预防切屑堆积在安装孔的内部，进而对铣削刀的安装造成阻碍，有利于避免了碎屑影响铣削刀的安装精度，从而确保了刀具铣削过程中的顺畅与高效。

68、2、本发明通过清理滚筒的设置，当清理滚筒与安装孔顶端接触并绕其连接轴旋转时，这一设计不仅有助于减轻两者间的摩擦阻力，使得滚筒顺畅滑动，而且有效利用旋转动作对孔隙顶部实施清洁，确保碎屑得到有效清除，并且因为顶盘的直径略小于安装孔的直径，所以被清理下来的碎屑随即会通过两者之间的间隙被导入下方的集屑槽中，集中存放，便于之后的统一处置与管理，从而维持了清理区域的整洁与高效运作；并且通过设计的清理步骤顺序，首先针对安装孔顶部的碎屑进行清扫，再对可能粘附在清屑件上的碎屑进行清理，最后转向侧壁清理，这样做有助于有效阻止顶部清理过程中脱落的碎屑滑落回侧壁，有助于避免了二次污染和清理不彻底的问题，有利于确保了孔隙每一部分都能被彻底清洁。

69、3、本发明通过敲击件的设置，清理滚筒的来回滑动不仅全面覆盖了安装孔顶部的各个区域，有效减少了清洁盲区，而且清理滚筒在滑动时，会使得部分清理下来的碎屑更容易通过顶盘与安装孔之间的孔隙落入到承接槽的内部，进而便于集中处理，另一方面，清理滚筒的往复运动联动敲击件同步进行往复对孔隙内壁施加轻微敲打，利用震动的力量使那些粘附不太牢固的切屑脱落，为接下来的清屑件的清屑步骤创造了更有利的条件，提升了整个清理工作的效率与彻底性。