加工中心的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種加工中心，其對現(xiàn)有技術(shù)中的單橫梁龍門架進行了改進，利用雙橫梁對立柱進行固定，使整體結(jié)構(gòu)在進行工件加工及3D打印工作時更為穩(wěn)定，同時雙橫梁的同步移動以及雙橫梁與立柱之間的連接結(jié)構(gòu)也增加了立柱及橫梁在移動時的穩(wěn)定性，加強了加工及3D打印的精度，并使得工作頭在進行加工及3D打印時的剛度更高，能夠適應(yīng)不同的材料選擇及應(yīng)用領(lǐng)域。
【專利說明】
加工中心
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及工件加工及3D打印領(lǐng)域，尤其涉及一種加工中心。【背景技術(shù)】
[0002]在工件加工及3D打印設(shè)備中，加工或打印大型物件或建筑時需要配置龍門架組成加工中心，現(xiàn)有的加工中心一般包括床身、單橫梁和立柱，單橫梁通過線軌設(shè)置于床身上， 立柱安裝于單橫梁的一側(cè)，立柱下端的工作頭負責(zé)在床身中的工件臺上進行加工。這種加工中心的龍門架結(jié)構(gòu)通過單橫梁為立柱提供橫向及豎向移動的基礎(chǔ)，但由于單橫梁只能對立柱的一側(cè)進行固定，這使得立柱在工作頭工作時穩(wěn)定性較差，工作頭在加工或打印時所需的剛度不夠，3D打印的材料選擇及應(yīng)用范圍也會受限?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種加工中心，以增加整體結(jié)構(gòu)的剛度及穩(wěn)定性，從而使增加了工件加工及3D打印的精度及應(yīng)用范圍。
[0004]為達到上述技術(shù)目的，本實用新型提供一種加工中心，其包括兩根橫梁、立柱和床身，所述兩根橫梁在水平面內(nèi)平行排列設(shè)置于所述床身上，并能夠在所述床身上沿水平面內(nèi)與所述橫梁延伸方向相垂直的方向移動，所述立柱豎直設(shè)置于所述兩根橫梁之間，并能夠沿豎直方向以及所述橫梁的延伸方向移動。
[0005]進一步的，所述加工中心還包括兩套Y向位移機構(gòu)，其分別設(shè)置于所述兩根橫梁的兩端，所述Y向位移機構(gòu)包括Y軸驅(qū)動電機、Y軸線軌和滑板，所述Y軸線軌沿水平面內(nèi)與所述橫梁延伸方向相垂直的方向設(shè)置于所述床身上，所述滑板滑動設(shè)置于所述Y軸線軌上，所述兩根橫梁的一端以及所述Y軸驅(qū)動電機均設(shè)置于所述滑板上，所述Y軸驅(qū)動電機驅(qū)動所述滑板沿所述Y軸線軌移動。
[0006]進一步的，所述加工中心還包括兩塊滑動連接板，所述兩塊滑動連接板分別滑動連接于所述立柱靠近兩根橫梁的兩側(cè)，并分別與所述兩根橫梁滑動連接。
[0007]進一步的，所述加工中心還包括X向位移機構(gòu)，所述X向位移機構(gòu)包括X軸驅(qū)動電機和兩套X軸線軌，所述兩套X軸線軌沿所述橫梁的延伸方向分別設(shè)置于所述兩根橫梁靠近所述立柱的一側(cè)，并分別與所述兩塊滑動連接板滑動連接，所述X軸驅(qū)動電機驅(qū)動所述滑動連接板帶動所述立柱沿所述X軸線軌移動。
[0008]進一步的，所述加工中心還包括Z向位移機構(gòu)，所述Z向位移機構(gòu)包括Z軸驅(qū)動電機和兩套Z軸線軌，所述兩套Z軸線軌沿豎直方向分別設(shè)置于所述立柱靠近所述兩根橫梁的兩側(cè)，并分別與所述兩塊滑動連接板滑動連接，所述Z軸驅(qū)動電機驅(qū)動所述立柱沿所述Z軸線軌移動。
[0009]進一步的，所述加工中心還包括電機安裝板，所述電機安裝板設(shè)置于所述滑動連接板上，所述X軸驅(qū)動電機或Z軸驅(qū)動電機設(shè)置于所述電機安裝板上。
[0010]進一步的，所述Z向位移機構(gòu)還包括配重氣缸，所述配重氣缸豎直設(shè)置，其缸體設(shè)置于所述滑動連接板靠近所述立柱的一側(cè)，其活塞輸出端與所述立柱的下端固定連接。
[0011]進一步的，所述床身包括工作臺、兩扇門和兩組側(cè)梁，所述兩組側(cè)梁均沿水平面內(nèi)與所述橫梁延伸方向相垂直的方向設(shè)置，所述兩套Y向位移機構(gòu)中的Y軸線軌分別設(shè)置于所述兩組側(cè)梁上，所述兩扇門分別設(shè)置于所述兩組側(cè)梁的兩端，所述工作臺設(shè)置于所述兩組側(cè)梁之間，并位于所述立柱的下方。
[0012]進一步的，所述橫梁內(nèi)部由蜂窩狀加強筋組成。
[0013]進一步的，所述加工中心還包括工作頭組件，所述工作頭組件包括工作頭、兩條側(cè)向輔助臂和電機組件，所述工作頭通過豎向設(shè)置的第一轉(zhuǎn)動軸與所述立柱轉(zhuǎn)動連接，所述兩條側(cè)向輔助臂均與所述立柱的下端固定連接，并分別位于所述工作頭的兩側(cè)，所述工作頭通過沿所述橫梁的延伸方向設(shè)置的第二轉(zhuǎn)動軸與所述兩條側(cè)向輔助臂轉(zhuǎn)動連接，所述電機組件設(shè)置于所述兩條側(cè)向輔助臂中，并驅(qū)動所述第一轉(zhuǎn)動軸和第二轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0015]本實用新型提供的加工中心對現(xiàn)有技術(shù)中的單橫梁龍門架進行了改進，利用雙橫梁對立柱進行固定，使整體結(jié)構(gòu)在進行工件加工及3D打印工作時更為穩(wěn)定，同時雙橫梁的同步移動以及雙橫梁與立柱之間的連接結(jié)構(gòu)也增加了立柱及橫梁在移動時的穩(wěn)定性，加強了加工及3D打印的精度，并使得工作頭在進行加工及3D打印時的剛度更高，能夠適應(yīng)不同的材料選擇及應(yīng)用領(lǐng)域?！靖綀D說明】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0017]圖1為本實用新型實施例提供的加工中心的結(jié)構(gòu)示意圖。[0〇18] 在圖1中，[0〇19]1:橫梁;2:立柱;3:床身;31:工作臺；32:門；33:側(cè)梁;4:Y向位移機構(gòu);41:Y軸驅(qū)動電機;42: Y軸線軌;43:滑板;5:滑動連接板;6: X向位移機構(gòu);61: X軸驅(qū)動電機;62: X軸線軌； 7: Z向位移機構(gòu)；71: Z軸驅(qū)動電機;72: Z軸線軌;73:配重氣缸;8:電機安裝板;9:工作頭組件;91:工作頭;92:側(cè)向輔助臂。【具體實施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型提出的加工中心作進一步詳細說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本實用新型的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。
[0021]本實用新型的核心思想在于，提供一種加工中心，其對現(xiàn)有技術(shù)中的單橫梁龍門架進行了改進，利用雙橫梁對立柱進行固定，使整體結(jié)構(gòu)在進行工件加工及3D打印工作時更為穩(wěn)定，同時雙橫梁的同步移動以及雙橫梁與立柱之間的連接結(jié)構(gòu)也增加了立柱及橫梁在移動時的穩(wěn)定性，加強了加工及3D打印的精度，并使得工作頭在進行加工及3D打印時的剛度更高，能夠適應(yīng)不同的材料選擇及應(yīng)用領(lǐng)域。
[0022]請參考圖1，圖1為本實用新型實施例提供的加工中心的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]如圖1所示，本實用新型實施例提供一種加工中心，其包括兩根橫梁1、立柱2和床身3,所述兩根橫梁1在水平面內(nèi)平行排列設(shè)置于所述床身3上，并能夠在所述床身3上沿水平面內(nèi)與所述橫梁1延伸方向相垂直的方向(即Y軸方向)移動，所述立柱2豎直設(shè)置于所述兩根橫梁1之間，并能夠沿豎直方向(即Z軸方向)以及所述橫梁1的延伸方向(S卩X軸方向)移動。
[0024]本實用新型實施例提供的加工中心對現(xiàn)有技術(shù)中的單橫梁龍門架進行了改進，利用雙橫梁1對立柱2進行固定，使整體結(jié)構(gòu)在進行工件加工及3D打印工作時更為穩(wěn)定，同時雙橫梁1的同步移動以及雙橫梁1與立柱2之間的連接結(jié)構(gòu)也增加了立柱2及橫梁1在移動時的穩(wěn)定性，加強了加工及3D打印的精度，并使得工作頭91在進行加工及3D打印時的剛度更高，能夠適應(yīng)不同的材料選擇及應(yīng)用領(lǐng)域。
[0025]進一步的，所述加工中心還包括兩套Y向位移機構(gòu)4,其分別設(shè)置于所述兩根橫梁1 的兩端，所述Y向位移機構(gòu)4包括Y軸驅(qū)動電機41、Y軸線軌42和滑板43,所述Y軸線軌42沿水平面內(nèi)與所述橫梁1延伸方向相垂直的方向設(shè)置于所述床身3上，所述滑板43滑動設(shè)置于所述Y軸線軌42上，所述兩根橫梁1的一端以及所述Y軸驅(qū)動電機41均設(shè)置于所述滑板43上，所述Y軸驅(qū)動電機41驅(qū)動所述滑板43沿所述Y軸線軌42移動。該Y向位移機構(gòu)4通過將兩根橫梁 1的兩端都分別固定于同一滑板43上，以實現(xiàn)了兩根橫梁1的同步移動，增加了整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
[0026]進一步的，所述加工中心還包括兩塊滑動連接板5,所述兩塊滑動連接板5分別滑動連接于所述立柱2靠近兩根橫梁1的兩側(cè)，并分別與所述兩根橫梁1滑動連接。所述滑動連接板5的設(shè)置使立柱的X向移動及Z向移動得以同時實現(xiàn)。
[0027]具體的，所述加工中心還包括X向位移機構(gòu)6，所述X向位移機構(gòu)6包括X軸驅(qū)動電機 61和兩套X軸線軌62,所述兩套X軸線軌62沿所述橫梁1的延伸方向分別設(shè)置于所述兩根橫梁1靠近所述立柱2的一側(cè)，并分別與所述兩塊滑動連接板5滑動連接，所述X軸驅(qū)動電機61 驅(qū)動所述滑動連接板5帶動所述立柱2沿所述X軸線軌62移動。
[0028]具體的，所述加工中心還包括Z向位移機構(gòu)7，所述Z向位移機構(gòu)7包括Z軸驅(qū)動電機 71和兩套Z軸線軌72,所述兩套Z軸線軌72沿豎直方向分別設(shè)置于所述立柱2靠近所述兩根橫梁1的兩側(cè)，并分別與所述兩塊滑動連接板5滑動連接，所述Z軸驅(qū)動電機71驅(qū)動所述立柱 2沿所述Z軸線軌72移動。[〇〇29]在本實施例中，每套線軌均包括兩根軌道，即工作頭91每個方向(X、Y、Z軸方向)的移動均能夠有四根直線軌道提供導(dǎo)向，該設(shè)計能夠為整體結(jié)構(gòu)提供持久穩(wěn)定的移動精度及剛性。
[0030]進一步的，所述加工中心還包括電機安裝板8,所述電機安裝板8設(shè)置于所述滑動連接板5上，所述X軸驅(qū)動電機61和Z軸驅(qū)動電機71均設(shè)置于所述電機安裝板8上。所述電機安裝板8的設(shè)計為X軸和Z軸驅(qū)動電機61、71提供了可與立柱2隨動的平臺，以實現(xiàn)了立柱X軸與Z軸的移動。
[0031]進一步的，所述Z向位移機構(gòu)7還包括配重氣缸73,所述配重氣缸73豎直設(shè)置，其缸體設(shè)置于所述滑動連接板5靠近所述立柱2的一側(cè)，其活塞輸出端與所述立柱2的下端固定連接。所述配重氣缸73的設(shè)置，確保了立柱的Z向微量進給準確無誤，也增加了工件加工及 3D打印的精度。[〇〇32] 進一步的，所述床身3包括工作臺31、兩扇門32和兩組側(cè)梁33,所述兩組側(cè)梁33均沿水平面內(nèi)與所述橫梁1延伸方向相垂直的方向設(shè)置，所述兩套Y向位移機構(gòu)4中的Y軸線軌 42分別設(shè)置于所述兩組側(cè)梁33上，所述兩扇門32分別設(shè)置于所述兩組側(cè)梁33的兩端，所述工作臺31設(shè)置于所述兩組側(cè)梁33之間，并位于所述立柱2的下方。所述床身3為現(xiàn)有技術(shù)，故在此便不再贅述。
[0033]進一步的，所述橫梁1內(nèi)部由蜂窩狀加強筋組成，該結(jié)構(gòu)易于散熱，并能夠為橫梁1 提供較大的剛度，增加了整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。[〇〇34] 進一步的，所述加工中心還包括工作頭組件9,所述工作頭組件9包括工作頭91、兩條側(cè)向輔助臂92和電機組件，所述工作頭91通過豎向設(shè)置的第一轉(zhuǎn)動軸與所述立柱2轉(zhuǎn)動連接，所述兩條側(cè)向輔助臂92均與所述立柱2的下端固定連接，并分別位于所述工作頭91的兩側(cè)，所述工作頭91通過沿所述橫梁1的延伸方向設(shè)置的第二轉(zhuǎn)動軸與所述兩條側(cè)向輔助臂95轉(zhuǎn)動連接，所述電機組件設(shè)置于所述兩條側(cè)向輔助臂92中，并驅(qū)動所述第一轉(zhuǎn)動軸和第二轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，從而帶動所述工作頭91繞豎直方向或所述橫梁1的延伸方向轉(zhuǎn)動。
[0035]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進行各種改動和變形而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種加工中心，其特征在于，包括兩根橫梁、立柱和床身，所述兩根橫梁在水平面內(nèi) 平行排列設(shè)置于所述床身上，并能夠在所述床身上沿水平面內(nèi)與所述橫梁延伸方向相垂直 的方向移動，所述立柱豎直設(shè)置于所述兩根橫梁之間，并能夠沿豎直方向以及所述橫梁的 延伸方向移動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述加工中心，其特征在于，還包括兩套Y向位移機構(gòu)，其分別設(shè)置于 所述兩根橫梁的兩端，所述Y向位移機構(gòu)包括Y軸驅(qū)動電機、Y軸線軌和滑板，所述Y軸線軌沿 水平面內(nèi)與所述橫梁延伸方向相垂直的方向設(shè)置于所述床身上，所述滑板滑動設(shè)置于所述 Y軸線軌上，所述兩根橫梁的一端以及所述Y軸驅(qū)動電機均設(shè)置于所述滑板上，所述Y軸驅(qū)動 電機驅(qū)動所述滑板沿所述Y軸線軌移動。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述加工中心，其特征在于，還包括兩塊滑動連接板，所述兩塊滑動 連接板分別滑動連接于所述立柱靠近兩根橫梁的兩側(cè)，并分別與所述兩根橫梁滑動連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述加工中心，其特征在于，還包括X向位移機構(gòu)，所述X向位移機構(gòu) 包括X軸驅(qū)動電機和兩套X軸線軌，所述兩套X軸線軌沿所述橫梁的延伸方向分別設(shè)置于所 述兩根橫梁靠近所述立柱的一側(cè)，并分別與所述兩塊滑動連接板滑動連接，所述X軸驅(qū)動電 機驅(qū)動所述滑動連接板帶動所述立柱沿所述X軸線軌移動。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述加工中心，其特征在于，還包括Z向位移機構(gòu)，所述Z向位移機構(gòu) 包括Z軸驅(qū)動電機和兩套Z軸線軌，所述兩套Z軸線軌沿豎直方向分別設(shè)置于所述立柱靠近 所述兩根橫梁的兩側(cè)，并分別與所述兩塊滑動連接板滑動連接，所述Z軸驅(qū)動電機驅(qū)動所述 立柱沿所述Z軸線軌移動。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的加工中心，其特征在于，還包括電機安裝板，所述電機安裝 板設(shè)置于所述滑動連接板上，所述X軸驅(qū)動電機或Z軸驅(qū)動電機設(shè)置于所述電機安裝板上。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述加工中心，其特征在于，所述Z向位移機構(gòu)還包括配重氣缸，所述 配重氣缸豎直設(shè)置，其缸體設(shè)置于所述滑動連接板靠近所述立柱的一側(cè)，其活塞輸出端與 所述立柱的下端固定連接。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述加工中心，其特征在于，所述床身包括工作臺、兩扇門和兩組側(cè) 梁，所述兩組側(cè)梁均沿水平面內(nèi)與所述橫梁延伸方向相垂直的方向設(shè)置，所述兩套Y向位移 機構(gòu)中的Y軸線軌分別設(shè)置于所述兩組側(cè)梁上，所述兩扇門分別設(shè)置于所述兩組側(cè)梁的兩 端，所述工作臺設(shè)置于所述兩組側(cè)梁之間，并位于所述立柱的下方。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述加工中心，其特征在于，所述橫梁內(nèi)部由蜂窩狀加強筋組成。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述加工中心，其特征在于，還包括工作頭組件，所述工作頭組件包 括工作頭、兩條側(cè)向輔助臂和電機組件，所述工作頭通過豎向設(shè)置的第一轉(zhuǎn)動軸與所述立 柱轉(zhuǎn)動連接，所述兩條側(cè)向輔助臂均與所述立柱的下端固定連接，并分別位于所述工作頭 的兩側(cè)，所述工作頭通過沿所述橫梁的延伸方向設(shè)置的第二轉(zhuǎn)動軸與所述兩條側(cè)向輔助臂 轉(zhuǎn)動連接，所述電機組件設(shè)置于所述兩條側(cè)向輔助臂中，并驅(qū)動所述第一轉(zhuǎn)動軸和第二轉(zhuǎn) 動軸轉(zhuǎn)動。
【文檔編號】B29C67/00GK205629969SQ201620307347
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月13日
【發(fā)明人】劉士孔, 沈百雄, 劉正軍, 鄒長松
【申請人】意特利（上海）科技有限公司