本發(fā)明涉及一種磁懸浮龍門加工中心。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，手機、電腦、液晶電視等智能化產(chǎn)品被越來越多的普及到生活中，手機外殼、液晶電視外框等通常為達到此類產(chǎn)品的使用舒適及美觀性，材料從早期的ABS、PC、PPO的工程材料外殼改為鋁、鎂、不銹鋼等合金外殼，通過對鋁、鎂、不銹鋼等合金板料進銑削、鉆孔攻牙、鏡面加工來實現(xiàn)應(yīng)用需求，殼體的加工流程涉及粗銑、精銑、鉆孔攻牙、高光，因此很多產(chǎn)品零件需要利用很多類型高精密加工機床，目前常見的3C產(chǎn)品加工機床為攻鉆機、雕銑機等，針對性較強，一款設(shè)備，只能針對單一的加工流程。因此，同一個零件，需要多種工藝、多種設(shè)備、多次拆裝，工序繁瑣，導(dǎo)致精度可靠性低，自動化程度低，且維護麻煩。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種磁懸浮龍門加工中心，能夠?qū)崿F(xiàn)多種工藝，精度可靠性高，自動化程度高，加工效率高，維護方便。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種磁懸浮龍門加工中心，包括底座、相對間隔設(shè)置在底座上的兩立柱、設(shè)置在兩立柱之間的橫梁、可橫向水平移動地設(shè)置在橫梁上的第一滑座、可縱向水平移動地設(shè)置在底座上的第二滑座、可升降移動地設(shè)置在第一滑座上的機頭安裝架、安裝在機頭安裝架上的機頭、可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在第二滑座上的載物臺、設(shè)置在第二滑座與載物臺之間用于驅(qū)動載物臺轉(zhuǎn)動的第一DD馬達、設(shè)置在橫梁與第一滑座之間的X軸移動機構(gòu)、設(shè)置在底座與第二滑座之間的Y軸移動機構(gòu)、設(shè)置在第一滑座與機頭安裝架之間的Z軸移動機構(gòu)、分別與X、Y、Z軸移動機構(gòu)和第一DD馬達連接的控制裝置，X、Y、Z軸移動機構(gòu)均包括直線電機、分別沿移動方向設(shè)置的光學(xué)尺，控制裝置分別與光學(xué)尺和直線電機連接形成閉環(huán)控制。

進一步的，還包括配重系統(tǒng)，配重系統(tǒng)包括設(shè)置在所述機頭安裝架上與所述機頭連接的配重缸、連接配重缸并存儲有壓縮氣體的儲氣罐、設(shè)置在配重缸中的常閉式氣動剎車器、通過管道與氣動剎車器連接的壓縮空氣源、設(shè)置在管道上與所述控制裝置連接用于控制管道通斷的電磁閥，儲氣罐用于使配重缸支撐機頭以抵消機頭的重量，所述控制裝置可控制電磁閥打開使管道導(dǎo)通，氣動剎車器通氣后打開釋放配重缸的活塞桿，從而使機頭可上下運動，在斷電時，電磁閥關(guān)閉管道并排泄壓縮空氣使氣動剎車器閉合抱緊活塞桿。

進一步的，所述第一滑座通過兩X軸直線導(dǎo)軌可移動地設(shè)置在橫梁上，所述X軸移動機構(gòu)的直線電機包括布置在兩X軸直線導(dǎo)軌之間的X軸磁板和設(shè)置在所述第一滑座上的X軸線圈，所述第二滑座通過兩Y軸直線導(dǎo)軌可移動地設(shè)置在底座上，所述Y軸移動機構(gòu)的直線電機包括布置在兩Y軸直線導(dǎo)軌之間的Y軸磁板和設(shè)置在所述工作臺上的Y軸線圈，所述機頭安裝架通過兩Z軸直線導(dǎo)軌可移動地設(shè)置在所述第一滑座上，所述Z軸移動機構(gòu)包括布置在兩Z軸直線導(dǎo)軌之間的Z軸磁板和設(shè)置在所述機頭安裝架上的Z軸線圈。

進一步的，所述機頭包括可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在所述機頭安裝架上的回轉(zhuǎn)架、設(shè)置在回轉(zhuǎn)架上可隨回轉(zhuǎn)架轉(zhuǎn)動的主軸，在所述機頭安裝架和回轉(zhuǎn)架之間設(shè)置有與所述控制裝置連接的第二DD馬達，第二DD馬達用于驅(qū)動回轉(zhuǎn)架轉(zhuǎn)動。

進一步的，所述回轉(zhuǎn)架可帶動所述主軸實現(xiàn)±105度旋轉(zhuǎn)。

進一步的，所述主軸為30000轉(zhuǎn)5.5Kw/4.5N.m的電主軸。

進一步的，所述載物臺可實現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)。

進一步的，還包括設(shè)置在所述橫梁一側(cè)用于為所述機頭更換刀頭的刀庫。

進一步的，所述底座、橫梁均由天然大理石材料制成。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1、本發(fā)明采用直線電機驅(qū)動，驅(qū)動件之間無接觸，不會產(chǎn)生磨損，定位精度高，動作穩(wěn)定，無噪音，使用壽命更長。

2、本發(fā)明的主軸箱及載物臺均可旋轉(zhuǎn)，同時具有車床和銑床的功能，可在不更換機床或者部件的情況下，實現(xiàn)零件加工中的多種工藝，精簡工序，提高加工效率、自動化程度及精度可靠性，且方便檢修、維護。

3、本發(fā)明的底座和橫梁均采用天然大理石，阻尼性能高，在使用過程中無熱脹冷縮、無振動傳導(dǎo)，設(shè)備運行更穩(wěn)定，加工精度更高。

4、本發(fā)明采用30000轉(zhuǎn)5.5Kw/4.5N.m電主軸，能夠提高粗加工、精密切削、高速鉆孔攻牙等工藝的精度穩(wěn)定性。

5、本發(fā)明的儲氣罐通過向配重缸提供壓縮氣體或者油使配重缸支撐機頭以抵消機頭的重量，使機頭運動更穩(wěn)定，提高加工精度，減小電機輸出功率需求，擴大電機選擇范圍，延長電機使用壽命，當加工中心斷電或者壓縮空氣壓力不足時，電磁閥關(guān)閉管道并排泄壓縮空氣使氣動剎車器閉合抱緊活塞桿，從而使機頭停止運動，防止機頭損壞，結(jié)構(gòu)簡單，控制精準。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明X軸移動機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明Y軸移動機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明Z軸移動機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明一實施例中配重系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明另一實施例中配重系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1至圖6所示，磁懸浮龍門加工中心包括底座1、相對間隔設(shè)置在底座1上的兩立柱2、設(shè)置在兩立柱2之間的橫梁3、設(shè)置在橫梁3一側(cè)的刀庫10、可橫向水平移動地設(shè)置在橫梁3上的第一滑座4、可縱向水平移動地設(shè)置在底座1上的第二滑座5、可升降移動地設(shè)置在第一滑座4上的機頭安裝架63、安裝在機頭安裝架63上的機頭6、可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在第二滑座5上的載物臺51、設(shè)置在第二滑座5與載物臺51之間用于驅(qū)動載物臺51轉(zhuǎn)動的第一DD馬達、設(shè)置在橫梁3與第一滑座4之間的X軸移動機構(gòu)、設(shè)置在底座1與第二滑座5之間的Y軸移動機構(gòu)、設(shè)置在第一滑座4與機頭安裝架63之間的Z軸移動機構(gòu)、分別與X、Y、Z軸移動機構(gòu)和第一DD馬達連接的控制裝置和與控制裝置連接的配重系統(tǒng)，X、Y、Z軸移動機構(gòu)均包括直線電機，X軸移動機構(gòu)還包括沿X軸移動方向設(shè)置的X軸光學(xué)尺33，Y軸移動機構(gòu)還包括沿Y軸移動方向設(shè)置的Y軸光學(xué)尺13，Z軸移動機構(gòu)還包括沿Z軸移動方向設(shè)置的Z軸光學(xué)尺42，控制裝置分別與各光學(xué)尺及直線電機連接形成閉環(huán)控制，機頭6包括可轉(zhuǎn)動設(shè)置在機頭安裝架63上的回轉(zhuǎn)架61、設(shè)置在回轉(zhuǎn)架61上的主軸62，在機頭安裝架63和回轉(zhuǎn)架61之間設(shè)置有與控制裝置連接的第二DD馬達，第二DD馬達用于驅(qū)動回轉(zhuǎn)架61轉(zhuǎn)動，第一DD馬達可驅(qū)動載物臺51實現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)，第二DD馬達可驅(qū)動回轉(zhuǎn)架61實現(xiàn)±105度旋轉(zhuǎn)，刀庫10用于為主軸62更換刀頭。

第一滑座4通過兩X軸直線導(dǎo)軌31可移動地設(shè)置在橫梁3上，兩X軸直線導(dǎo)軌31間隔設(shè)置在橫梁3上，X軸移動機構(gòu)的直線電機包括布置在兩X軸直線導(dǎo)軌31之間的X軸磁板32和設(shè)置在第一滑座4上的X軸線圈34，第二滑座5通過兩Y軸直線導(dǎo)軌11可移動地設(shè)置在底座1上，Y軸直線導(dǎo)軌11間隔設(shè)置在底座1上，Y軸移動機構(gòu)的直線電機包括布置在兩Y軸直線導(dǎo)軌11之間的Y軸磁板12和設(shè)置在所述第二滑座5上的Y軸線圈14，所述機頭安裝架63通過設(shè)置在機頭安裝架63上的滑座64與兩Z軸直線導(dǎo)軌41相配合，可移動地設(shè)置在所述第一滑座4上，所述Z軸移動機構(gòu)包括布置在兩Z軸直線導(dǎo)軌41之間的Z軸磁板43和設(shè)置在所述機頭安裝架63上的Z軸線圈44。

底座1、橫梁3均為天然大理石材料制成，主軸62為30000轉(zhuǎn)5.5Kw/4.5N.m的電主軸，確保10000轉(zhuǎn)時主軸振動低于0.1G，在主軸箱中設(shè)置有用于對主軸軸承進行冷卻的冷凍液。

配重系統(tǒng)包括設(shè)置在機頭安裝架63上與機頭6連接的配重缸7、連接配重缸7并存儲有壓縮空氣的儲氣罐8、設(shè)置在配重缸7中的常閉式氣動剎車器71、通過管道與氣動剎車器71連接的壓縮空氣源9、設(shè)置在管道上與控制裝置連接用于控制管道通斷的電磁閥73、設(shè)置有測壓裝置74的過濾器75，配重缸7包括缸體76、活動設(shè)置在缸體76中的活塞和設(shè)置在活塞上的活塞桿77，活塞將缸體76內(nèi)部分隔成上腔和下腔，儲氣罐8與下腔連通用于驅(qū)使活塞桿77伸出，上腔與大氣連通，儲氣罐8上設(shè)置有可查看儲氣罐8中氣體壓力值的壓力表82，缸體設(shè)置在機頭安裝架63上，活塞桿77與機頭6連接，儲氣罐8用于使配重缸7支撐機頭6以抵消機頭6的重量，控制裝置控制電磁閥73打開使管道導(dǎo)通，氣動剎車器71通氣后打開釋放配重缸7的活塞桿77，從而使機頭6可上下運動，在斷電時，電磁閥73關(guān)閉管道并排泄壓縮空氣使氣動剎車器71閉合抱緊活塞桿77，從而使機頭6停止運動，測壓裝置74用于測量壓縮空氣源9的壓力值并將該壓力值反饋至控制裝置，當壓縮空氣源9壓力不足時，控制裝置控制電磁閥73關(guān)閉管道并排泄壓縮空氣，使氣動剎車器71閉合抱緊活塞桿77，從而使機頭6停止運動，在一實施例中，如圖5所示，壓縮空氣源9通過設(shè)置在儲氣罐8上的單向閥81向儲氣罐8提供壓縮空氣，儲氣罐8向配重缸7提供壓縮空氣使配重缸7支撐機頭6以抵消機頭6的重量，過濾器75分別與壓縮空氣源9和單向閥81連接，在另一實施例中，如圖6所示，儲氣罐8中設(shè)置有充滿氮氣84的氣囊，儲氣罐8中其他區(qū)域填充油83，儲氣罐8向配重缸提供油使配重缸7支撐機頭6以抵消機頭6的重量。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，故不能以此限定本發(fā)明實施的范圍，即依本發(fā)明申請專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。