[发明专利]用于工装夹具自动避让的控制系统

说明书

本发明提供一种用于工装夹具自动避让的控制系统，属于机床加工技术领域，其特征在于，包括刀具模块、夹持模块和控制模块，所述刀具模块包括主轴和主轴刀具，所述主轴刀具设于主轴下方，并与主轴固定连接，通过主轴带动主轴刀具运动；所述夹持模块用于固定待加工的工件，包括夹具和夹具支撑，待加工的工件通过所述夹具固定，所述夹具支撑用于固定夹具，所述夹具包括自动避让夹具头，所述控制模块包括PLC控制器和计算机，所述PLC控制器与计算机、主轴、自动避让夹具头连接。能够大大提高机床加工效率，无需二次装夹即可实现对工件的加工。

技术领域

本发明涉及机床加工技术领域，具体涉及用于工装夹具自动避让的控制系统。

背景技术

在数控加工过程中，特别是大中型板形零件的数控加工，通常采用夹具来将待加工的工件固定在操作平台上，而加工过程中刀具运行至夹具附近时，为避免刀具与夹具相撞，通常需要先将机床停机，再人工将夹具搬开，待加工完该工段之后再停机，人工将夹具压紧，继续加工工作。而一个大型工件的固定往往需要设置多个夹具，每次刀具靠近夹具时都需要人工将夹具搬开来避让，这样势必造成加工中断，影响加工效率和加工质量，在目前的高速加工环境下，这种影响就更加突显出来。不仅加工效率不高，且人工装夹时的安全隐患也大大增加。因此，如何设置一种能够让夹具实现自动避让功能的控制系统，对于实现工件一次装夹完成加工，避免由于夹具位置影响而引起的二次加工所带来的工件定位的过程，大大提高工件加工效率，是本领域亟待解决的问题。

另外，机床加工领域还存在在另一个困扰技术人员多年的问题：虽然主轴厂家在生产时已经对主轴的轴承做了永久性润滑，但是当环境温度过低时(-10℃及以下)，例如我国东北地区每年11月份至次年4月份这段时间，低温下主轴直接高速运转，会影响甚至严重影响主轴轴承的使用寿命。虽然传统的工装夹具多会在使用手册中标明主轴所需的预热方式，但在实际操作中，工人往往为了节约时间，不进行主轴预热而是直接开始加工，没有保障可言，很容易对主轴轴承造成损坏。

中国发明专利(CN101382793B)公开了一种连续无中断数控加工板形零件的方法，把拉线位移传感器的位移信号反馈给随动夹具的控制系统，用示教方法记住避让压板的坐标位置，由随动夹具的控制系统实时采集拉线位移传感器的位移信号，并根据随动夹具上压板的长度来计算、分析夹具上的压板避让数控刀具的提前动作范围，控制夹具上的压板自动避让和压紧，对压板执行机构发出避让控制命令或夹紧命令。该发明利用拉线位移传感器采集要避让数控刀具的压板的坐标位置，采用示教方式，使刀具运动到压板避让数控刀具的提前动作范围内，由控制系统控制夹具上的压板执行机构让其自动避让。解决了数控加工刀具与压板相撞，需停机人工拆卸装夹压板，易出安全事故，影响加工效率和加工质量的问题。

中国实用新型专利(CN106624930A)公开了一种自动避让夹具装置，包括有多个夹具单元，所述夹具单元包括有底座，在底座上设有导轨，在导轨上设有可沿其滑动的滑块，在滑块上设有可将工件夹紧进行加工的夹具，在底座上还设有驱动滑块在导轨上来回滑动的驱动机构，所述夹具与驱动机构通过控制系统来控制其动作。该申请提供一种节省材料、效率高的自动避让夹具装置。

但是，上述两个专利公开的装置均是通过检测刀具运行位置和夹具(或压板)位置来控制实现夹具的自动避让，这样势必会需要在机床上设置复杂的检测装置，并分析检测装置的检测数据来做出避让决定，设备成本将大大提高。且上述专利均未关注到主轴在冬季或其它气温较低时间工作时需要提前预热的问题。

发明内容

为解决现有的技术中夹具避让存在成本高、设备复杂等问题，并进而实现主轴强制预热，提高设备寿命，本发明提供了用于工装夹具自动避让的控制系统，具体技术方案如下：

一种用于工装夹具自动避让的控制系统，其特征在于，包括刀具模块、夹持模块和控制模块，所述刀具模块包括主轴和主轴刀具，所述主轴刀具设于主轴下方，与主轴固定连接，主轴带动主轴刀具运动；