[发明专利]微型多轴联动机床及其应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及数控加工领域，具体涉及一种微型多轴联动机床，还涉及该微型多轴联动机床的应用方法。

背景技术

现有的用于焊接、雕刻、喷涂、搬运的加工设备，若需要在待加工的工件上进行精细处理时，如雕刻异型孔时，需要整个设备共同协作动作，整个设备动作时，惯量大，会引起机身产生很大的震动，造成加工不精确，甚至加工失败。目前，加工工件上的精细部分时，一般采用的方法是，用加工设备加工到该工件需要进行精细加工的地方时，将加工设备停机，使用其他的小型设备或人工进行精细加工，操作繁琐，效率低。

专利CN201310253859.9公开了一种六轴自由度机械手，包括依次连接的第一传动机构、第二传动机构、第三传动机构、第四传动机构、第五传动机构、第六传动机构，第六传动机构传动连接有机械手掌部分。该工业机器人灵活度高、控制精确，但是由于本身重，运动惯量大，很难产生流畅的运动轨迹。若用该工业机器人进行精细加工时，整个设备都需要通过数控系统的控制进行联动，如此产生的惯量很大，而且该工业机器人若用于雕刻，也只能雕刻圆形孔，无法完成异型孔的雕刻。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种可安装在加工设备的运动末端的微型多轴联动机床，还提出一种实现高精度加工的该微型多轴联动机床的应用方法。

本发明为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：

一种微型多轴联动机床，包括固定罩、电主轴及用于带动电主轴运动的多组运动组件，各组运动组件均分别包括支撑部件、滑动部件和驱动电机，所述各组运动组件依次连接，第一组运动组件的支撑部件和驱动电机固定于固定罩，最后一组运动组件的滑动部件安装所述电主轴，相邻两组运动组件中的前面一组运动组件的支撑部件和驱动电机安装于后面一组运动组件的滑动部件。各运动组件提供各方向运动的同时还起到对其他运动组件或电主轴的支承固定作用，将各运动组件最有效化的利用。

优选的，所述运动组件为三组，三组运动组件分别用于实现电主轴X轴、Y轴、Z轴方向的运动。选择该三组运动组件实现了电主轴在三维空间内的运动，且结构简单。也可根据实际加工的需要增加或减少运动组件的数量。

如上所述的微型多轴联动机床，所述固定罩上设有通孔，所述电主轴的一端安装于所述最后一组运动组件，另一端从该通孔伸出。各组运动组件实现均安装于固定罩内部，将电主轴及带动电主轴在X、Y、Z方向运动的运动组件整合到一起，安装到一个固定罩内，伸出固定罩的主轴对工件进行加工。整个设计简单紧凑，将空间最大化的利用，将工件的体积减少到了最小。

为了防止加工产生的废屑和灰尘等进入固定罩内的零件上，所述固定罩外表面与电主轴之间设有用于遮住所述通孔的防尘罩。

所述固定罩设有一个与X轴、Y轴、Z轴中任意两个轴所构成的平面平行的校准面。此校准面可以为固定罩的顶面，可以为其侧面。由此，小机床外型的校准面与X、Y、Z中一个方向垂直，从而该校准面也和自身的X、Y、Z平行或者垂直，使用时，若把机床的校准面X方向用百分表打平，这时候机床行程的X行走方向和这个打平的方向是平行的，Y、Z同样如此。这样，在某些领域使用这个小机床，优良的安装后，X、Y、Z坐标体系也就确定下来了。

本发明还公开了一种微型多轴联动机床的应用方法，该方法包括以下步骤：

(1)将所述微型多轴联动机床安装到加工设备上；

(2)所述加工设备带动微型多轴联动机床运动到一定的姿态和位置；

(3)在步骤(2)所述的姿态和位置下，所述微型多轴联动机床由数控系统控制实现对其行程覆盖区域内的工件的加工。

该应用方法实现了小惯量体系附加到大惯量体系中，使得加工设备不仅在原有的基础上增加了3个自由度，而且在使用时，可先大体定位加工之后，用微型多轴联动机床进行细微的加工，相比较原来的用加工设备整机加工，惯量减少，震动也大大减轻，加工精度更高，且无须更换设备或人工加工，效率大大提高。