[0001] 本发明涉及一种铣床的前端扫描设备和末端铣刀设备，属于加工机械。

[0002] 目前，铣床加工的材料主要有金属和木材，铣床加工时，仅仅有一个铣刀工作，在加工的材料痕迹是一条线，效率低。在实际的铣床加工中，有的被加工的材料硬度低（例如木材、铝金属、锡金属、胶棒、软玉石），铣刀硬度高寿命长，遇到这种情况，如果采用多个铣刀并排工作，加工痕迹是一个面（不是一条线），这样可以有效的提高效率。

[0003] 本发明的任务是：提供一种铣床的前端扫描设备和末端铣刀设备，多个铣刀并排工作，加工痕迹是一个面。

[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铣床的前端扫描设备和末端铣刀设备，所述前端扫描设备包括有扫描支架，所述扫描支架上有2至8排粗孔和2至8排细孔，在所述扫描支架的粗孔内有粗探测杆，在所述扫描支架的细孔内有细探测杆，所述粗探测杆和细探测杆的外侧有一束缚筒，所述粗探测杆和细探测杆的上方末端有一弹簧，上方外侧有直齿，直齿与光电旋转编码器的圆齿轮相互啮合；所述末端铣刀设备包括有铣刀支架，所述铣刀支架上有2至8排粗孔和2至8排细孔，在所述铣刀支架的粗孔内有粗铣刀，在所述铣刀支架的细孔内有细铣刀，所述铣刀的上方有卡盘，所述卡盘上方有电机，所述电机的外侧有电机束缚筒，电机束缚筒与电机之间接触表面光滑，且沿电机束缚筒轴线方向有一V形槽，电机的上方轴接一液压缸的活塞，所述活塞安装在所述液压缸中，所述液压缸固定在所述铣刀支架上方，所述液压缸的换向阀由电路板控制。所述细孔排在所述扫描支架的中间，所述粗孔排在所述扫描支架的两端，所述两端粗孔的分布是，将粗孔内的粗探测杆在一个平面上沿横向划线，所划线的痕迹刚刚不重复覆盖，划线间没有缝隙；所述各排细孔的分布是，将细孔内的细探测杆在一个平面上沿横向划线，所划线的痕迹刚刚不重复覆盖，划线间没有缝隙。所述细孔排在所述扫描支架的中间，所述粗孔排在所述扫描支架的两端，两端粗孔的分布是，将粗孔内的粗铣刀在一个平面上沿横向划线，所划线的痕迹刚刚不重复覆盖，划线间没有缝隙；所述中间细孔的分布是，将细孔内的细铣刀在一个平面上沿横向划线，所划线的痕迹刚刚不重复覆盖，划线间没有缝隙。所述前端扫描设备是固定在具有燕尾槽滑台的、可以横向和纵向移动的、由步进电机驱动的机床工作台上的，所述前端扫描设备也可以固定在工业机械臂上。所述末端铣刀设备是固定在具有燕尾槽滑台的、可以横向和纵向移动的、由步进电机驱动的机床工作台上的，所述末端铣刀设备或者是固定在工业机械臂上。前端扫描设备和末端铣刀设备的横向运动的频率是相同的，前端扫描设备和末端铣刀设备的纵向运动的频率是相同的。如果一排孔在一个平面上沿横向划线很容易使划线间有缝隙，所以2排或者以上为宜，本发明确定：所述的2至8排为2至6排。本发明的工作原理是：通过前端扫描设备进对一个标准的成型样品的进行探测、数据采集，采集的数据通过单片机或者PLC贮存在控制系统中，末端铣刀设备提取单片机或者PLC贮存的数据进行加工，加工出和样品一样的产品来。整个加工系统包括三部分：前端扫描部分、单片机或者PLC构成的控制部分、末端铣刀部分，本发明仅仅对前端扫描设备和末端铣刀设备进行了设计保护，对于单片机或者PLC构成的控制部分，由于无论是硬件还是软件，产品和技术都已经非常成熟，不在本发明所涉及的范围之内。使用本发明时，将前端扫描设备放到一个标准的成型样品上方，扫描支架匀速地从左往右开始移动，扫描支架上的每一个（粗、细）探测杆接触到标准的成型样品的凸凹起伏，探测杆遇到凸起点时，相对扫描支架往上产生位移，使得探测杆外侧的直齿往上产生位移，带动光电旋转编码器的圆齿轮顺时针转动一个角度，光电旋转编码器将在这一时刻的信号传递到单片机或者PLC储存下来；探测杆遇到凹洼点时，在探测杆上方弹簧的作用下，探测杆相对扫描支架往下产生位移，使得探测杆外侧的直齿往下产生位移，带动光电旋转编码器的圆齿轮逆时针转动一个角度，光电旋转编码器将在这一时刻的信号传递到单片机或者PLC储存下来。这样，每一个探测杆都连续的探测了在从左往右移动过程中的位移变化的信号，并通过单片机或者PLC储存下来。粗探测杆探测的位移变化要小，不如细测杆探测的精细。前端扫描支架和末端铣刀支架分布的孔是一样的，粗孔对应粗铣刀，细孔对应细铣刀，孔越细雕刻出的产品越精细。粗铣刀首先经过工件，将工件粗雕刻，在此基础上细铣刀经过工件将工件细雕刻。每一个铣刀的上面对应连接有一个旋转电机，电机的外侧有电机束缚筒，电机束缚筒与电机之间接触表面光滑，且沿电机束缚筒轴线方向有一V形槽，其作用是电机带动铣刀转动并且电机可以纵向移动。卡盘可以更换铣刀、调整铣刀高度。纵向移动的位移靠液压缸控制，液压缸的阀门由单片机或者PLC控制系统控制，液压缸带动铣刀在的铣刀支架的上下位移，还原了探测杆在扫描支架的位移。当一行扫描（或者钻铣）结束后，扫描（或者铣刀）纵向移动一个支架的距离，然后从右往左开始第二行的扫描（或者钻铣），单片机或者PLC记录第二行的扫描信息，余行类推。当所有行扫描（或者钻铣）结束后，整个产品的扫描（或者钻铣）结束，将工件雕刻成了与扫描的标准的成型样品一样的产品。前端扫描设备和末端铣刀设备的横向移动频率是一致的，前端扫描设备和末端铣刀设备的纵向移动频率也是一致的。之所以扫描支架和铣刀支架的中间为细孔，两边为粗孔，是因为当扫描支架或者铣刀支架从左往右移动时，右端的粗粗探测杆或者粗铣刀工作，左端的粗粗探测杆或者粗铣刀不工作；当扫描支架或者铣刀支架从右往左移动时，左端的粗粗探测杆或者粗铣刀工作，右端的粗探测杆或者粗铣刀不工作。粗探测杆或者粗铣刀哪一端工作，由由单片机或者PLC控制系统控制。粗孔的存在，是为了减轻细孔的钻铣压力，工件首先经过粗铣刀加工后，再经过细铣刀加工，粗铣刀承担了一部分加工量，这样减轻了细铣刀的工作量，增加了细铣刀的寿命，提高了本发明的使用效果。使本发明横向移动或者纵向移动的装置，可以是固定在具有燕尾槽滑台的、可以横向和纵向移动的、由步进电机驱动的机床工作台上，也可以固定在工业机械臂上，所述的工业机械臂，最典型的是示教再现机器人，人们首先手把手演示动作，由机器人记忆下来，然后按照人们的动作操作。本发明可以应用在复制雕刻工艺品，材料包括木质、铝材、软玉等等，使得加工效率、成本大大降低；本发明可以应用在工业工件的加工中；本发明甚至可以直接扫描雕刻出一个人的雕像。

[0005] 本发明的有益效果是：同时工作的铣刀数量是数十个甚至数百个，将生产效率提高了数十倍甚至数百倍。附图说明

[0006] 图1是本发明扫描支架和铣刀支架的仰视结构图，本发明扫描支架仰视结构图和铣刀支架的仰视结构图是相同的。

[0007] 图2是本发明扫描支架的正视结构图。

[0008] 图3是是本发明铣刀支架的正视结构图。

[0009] 图中1.粗孔，2.细孔，3. 扫描支架，4. 粗探测杆，5. 细探测杆，6. 束缚筒，7. 弹簧，8. 直齿，9. 光电旋转编码器，10.铣刀支架，11. 粗铣刀，12.细铣刀，13. 卡盘，14. 电机，15.电机束缚筒，16.V形槽，17. 联轴器，18.活塞，19.液压缸。

[0010] 下面结合附图对本发明进一步说明。

[0011] 图1是本发明扫描支架和铣刀支架的仰视结构图，本发明扫描支架仰视结构图和铣刀支架的仰视结构图是相同的。图1中粗孔1的数量是：左面2排、右面2排，细孔2的数量是2排。粗孔1或者细孔2的直径大小是：放上粗探测杆4或者细探测杆5后，在一个平面上沿横向划线，所划线的痕迹刚刚不重复覆盖，划线间没有缝隙，这样就能够保证探测或者钻铣不重复、无间隙。粗孔1之所以比细孔2多2排，是因为当扫描支架3或者铣刀支架10从左往右移动时，右端的粗探测杆4或者粗铣刀11工作，左端的粗探测杆4或者粗铣刀11不工作；当扫描支架3或者铣刀支架10从右往左移动时，左端的粗探测4杆或者粗铣刀11工作，右端的粗探测杆4或者粗铣刀11不工作。

[0012] 图2是本发明扫描支架的正视结构图。扫描支架3上有4排粗孔1和2排细孔2，4排粗孔1分两部分分布在两端。扫描支架3的粗孔1内有粗探测杆4，细孔2内有细探测杆5，粗探测杆和细探测杆的外侧有一束缚筒6，上方有一弹簧7，外侧有直齿8，直齿8与光电旋转编码器9的圆齿轮相互啮合，光电旋转编码器9的信号输出到电路板中。

[0013] 图3是是本发明铣刀支架的正视结构图。末端铣刀设备包括有铣刀支架10，铣刀支架10上有4排粗孔1和2排细孔2，粗孔1的数量是：左面2排、右面2排，细孔2的数量是2排。铣刀支架10的粗孔1内有粗铣刀11，细孔2内有细铣刀12，粗铣刀11、细铣刀12的上方有卡盘13，卡盘13上方有电机14，电机14的外侧有电机束缚筒15，电机束缚筒
15与电机14之间接触表面光滑，且沿电机束缚筒15轴线方向有一V形槽16，电机14的上方轴接一液压缸19的活塞18，活塞18安装在液压缸19中，液压缸19的换向阀由电路板控制。