一种五自由度增减材机床

本发明涉及大型零件复合加工，特别是涉及一种五自由度增减材机床。

背景技术：

1、大型零件受到损伤时，需要对其进行增减材修复工作，以保证大型零件的工作质量，并延长使用寿命；但由于大型零件不易拆解和运输不便等因素，对其进行的修复工作受到很大限制；目前一般是使用机械手进行现场修复，由于机械手刚度低，稳定性较差，只能对零件进行打磨加工或对铝、木材等低硬度材料进行铣削加工，且加工精度较低，特别是在修复硬度较大的零件时该问题更加突出；此外，现有的增减材机床还存在铣削工具和焊枪切换不便的问题，所以研发本方案。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决目前修复大型零件存在的上述问题，提供了一种五自由度增减材机床，其技术方案如下：

2、本发明提供一种五自由度增减材机床，包括双摆头机构和底座，所述双摆头机构通过三角形伸缩机构来与所述底座连接，所述三角形伸缩机构由床身和两个伸缩臂按三角形布置构成，所述床身转动连接在所述底座上，两个所述伸缩臂的基本节均与所述床身铰接，两个所述伸缩臂的伸缩节端部铰接，其中一个所述伸缩臂的伸缩节端部与所述双摆头机构固定连接；通过两个所述伸缩臂的伸缩、转动及所述伸缩臂与所述床身之间相对转动来配合实现所述双摆头机构的上下和前后移动，形成两个自由度；所述床身与所述底座的转动连接，形成第三个自由度；所述双摆头机构带有两个自由度，共五个自由度，应用十分灵活，工作空间大；三角形伸缩机构稳定性强，刚度大，能大幅提高加工精度。

3、优选地，在所述双摆头机构上设置有铣削工具和焊枪，所述铣削工具通过夹具来连接在所述双摆头机构的主轴端部，所述焊枪通过气缸与所述双摆头机构的主轴外壳连接，通过气缸的伸缩来实现焊枪的伸出与收回，从而实现铣削工具和焊枪切换方便。

4、优选地，在所述焊枪与所述双摆头机构的主轴外壳之间设置有导轨，提高焊枪的运行稳定性。

5、本发明的有益效果是：应用十分灵活，工作空间大；三角形伸缩机构稳定性强，整体刚度大，能大幅提高加工精度；铣削工具和焊枪切换方便，采用气缸能有效利用空间。

技术特征：

1.一种五自由度增减材机床，包括双摆头机构(1)和底座(2)，其特征在于，所述双摆头机构(1)通过三角形伸缩机构(3)与所述底座(2)连接，所述三角形伸缩机构(3)由床身(3-1)和两个伸缩臂(3-2)按三角形布置构成，所述床身(3-1)转动连接在所述底座(2)上，两个所述伸缩臂(3-2)的基本节(3-2-1)均与床身(3-1)铰接，两个所述伸缩臂(3-2)的伸缩节(3-2-2)端部铰接，其中一个所述伸缩臂(3-2)的伸缩节(3-2-2)端部与所述双摆头机构(1)固定连接；通过两个所述伸缩臂(3-2)的伸缩、转动及所述伸缩臂(3-2)与所述床身(3-1)之间相对转动来配合实现所述双摆头机构(1)的上下和前后移动，形成两个自由度；所述床身(3-1)与所述底座(2)的转动连接，形成第三个自由度；所述双摆头机构(1)带有两个自由度，共五个自由度。

2.如权利要求1所述的五自由度增减材机床，其特征在于，在所述双摆头机构(1)上设置有铣削工具和焊枪(4)，所述铣削工具通过夹具连接在所述双摆头机构(1)的主轴端部，所述焊枪(4)通过气缸(5)与所述双摆头机构(1)的主轴外壳连接。

3.如权利要求2所述的五自由度增减材机床，其特征在于，在所述焊枪(4)与所述双摆头机构(1)的主轴外壳之间设置有导轨(6)。

技术总结
本发明公开了一种五自由度增减材机床，属于大型零件复合加工技术领域，包括双摆头机构和底座，双摆头机构通过三角形伸缩机构来与底座连接，三角形伸缩机构由床身和两个伸缩臂按三角形布置构成，床身转动连接在底座上，两个伸缩臂的基本节均与床身铰接，两个伸缩臂的伸缩节端部铰接，其中一个伸缩臂的伸缩节端部与双摆头机构固定连接；通过两个伸缩臂的伸缩、转动及伸缩臂与床身之间相对转动来配合实现双摆头机构的上下和前后移动，形成两个自由度；床身与底座的转动连接，形成第三个自由度；双摆头机构带有两个自由度，共五个自由度。本发明用于现场修复大型零件，解决了目前修复大型零件存在机械手刚度低及铣削工具和焊枪切换不便的问题。

技术研发人员：刘文涛,马瑞聪,王开源,娄本山,齐金明,余荣华
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12