一种摇篮式五轴联动机床及其联控系统

专利主权项内容

1.一种摇篮式五轴联动机床的联控系统，应用于摇篮式五轴联动机床中，所述的摇篮式五轴联动机床包括：床身(1)，所述床身(1)中设置有移动台(2)；刀头总成(3)，所述刀头总成(3)设置于床身(1)中，并用于装夹刀具对毛坯件加工；其特征在于，还包括：摇篮总成(4)，所述摇篮总成(4)包括摇篮架(5)和夹持座(6)，所述摇篮架(5)与移动台(2)连接，所述夹持座(6)设置于摇篮架(5)中，并用于夹持毛坯件；所述摇篮架(5)中设置有转动机构(7)，所述转动机构(7)用于控制夹持座(6)沿摇篮架(5)转动调节，所述夹持座(6)中设置有旋转机构(8)，所述旋转机构(8)用于控制毛坯件沿夹持座(6)转动；所述摇篮架(5)包括主轴箱(51)和尾座(52)，所述夹持座(6)包括回转台(61)和夹盘(62)，所述回转台(61)设置于主轴箱(51)和尾座(52)之间并分别与主轴箱(51)和尾座(52)转动连接，所述夹盘(62)设置于回转台(61)上并用于夹持毛坯件；所述转动机构(7)包括伺服电机(71)、传动皮带(72)和谐波减速器(73)，所述回转台(61)与主轴箱(51)之间通过中心轴(74)连接，所述伺服电机(71)设置于主轴箱(51)内并同轴固定连接有主动带轮(75)，所述中心轴(74)的端部同轴连接有从动带轮(76)，所述传动皮带(72)用于连接主动带轮(75)和从动带轮(76)，所述谐波减速器(73)与中心轴(74)连接并用于对中心轴(74)减速；所述旋转机构(8)包括旋转电机(81)和驱动皮带(82)，旋转电机(81)设置于回转台(61)中，所述夹盘(62)同轴连接有旋转轴(83)，所述旋转电机(81)同轴固定连接有驱动带轮(84)，所述旋转轴(83)同轴固定连接有旋转带轮(85)，所述驱动皮带(82)用于连接驱动带轮(84)和旋转带轮(85)；所述床身(1)上还设置有控制终端；所述控制终端包括模型系统和控制系统，模型系统包括程序模块，所述控制系统包括执行模块和调节模块；所述程序模块包括输入单元和模拟单元，所述输入单元用于输入编程程序和工件参数，所述模拟单元内配置有模型空间和模拟策略，所述模拟策略包括调取工件参数，基于工件参数在模型空间中形成用于加工的毛坯模型，并调取编程程序，根据编程程序对毛坯模型进行模拟加工并获得成型模型；所述模型系统还包括标记模块，所述标记模块包括视觉单元和标记单元，所述视觉单元用于识别位于夹持座(6)上的毛坯件并形成毛坯图像，所述标记单元包括激光器和配置于标记单元内的标记策略，所述标记策略包括获取毛坯模型和成型模型，基于毛坯模型和成型模型获得在毛坯件上进行加工的范围信息，根据范围信息控制激光器在毛坯件上形成加工标记；所述执行模块包括执行单元，所述执行单元用于获取基于模拟单元模拟后确定的编程程序，根据编程程序控制刀头总成(3)、移动台(2)和摇篮总成(4)联动控制；所述调节模块内配置有调节策略，所述调节策略包括获取毛坯图像，并识别毛坯图像中是否存在瑕疵并在存在瑕疵时形成瑕疵标记，并判断瑕疵标记对应的瑕疵会使刀具发生撞刀时，生成调节指令，基于调节指令修正对应瑕疵标记处的编程程序；所述模拟策略包括坐标逻辑和刀位逻辑；所述坐标逻辑包括：获取进行加工时的世界坐标系，所述世界坐标系为基于床身(1)进行设定的坐标系，基于世界坐标系构建模拟空间，利用工件参数在模型空间中显示用于表征毛坯件的毛坯模型，并显示毛坯件在模型空间中的坐标位置；所述刀位逻辑包括：调取编程程序时识别进行换刀或走刀的程序指令并形成程序标记，根据程序标记获得对应程序操作时的标记坐标，并在世界坐标系中对应的标记坐标位置形成刀位标记；所述模拟单元内还配置有换刀阈值、厚度阈值和补偿阈值，所述补偿阈值包括第一补偿值和第二补偿值，所述刀位逻辑修正标记坐标的具体方式包括：识别编程程序中位于刀位标记之前的程序指令，程序指令包括换刀指令或走刀指令；在识别到为换刀指令时，获取刀位标记之后的编程程序，并基于工件参数确定更换的刀具类型，在刀位标记处形成用于表征刀具类型的刀具模型；根据换刀阈值修正对应刀位标记的标记坐标值，在对应换刀指令中编辑走位指令并修正编程程序，基于走位指令在换刀后控制刀具移动至未经过换刀阈值修正的标记坐标处；在识别到为走刀指令时，识别对应走刀指令的刀位标记处毛坯件的厚度，判断毛坯件的厚度是否大于厚度阈值，若毛坯件的厚度大于厚度阈值时，以第一补偿值修正标记坐标，并生成补偿指令一，根据补偿指令一修正编程程序；若毛坯件的厚度小于厚度阈值时，以第二补偿值修正标记坐标，并生成补偿指令二，根据补偿指令二修正编程程序。