[实用新型]一种可重构的加工系统

说明书

本实用新型公开了一种可重构的加工系统，系统由机床组成，机床之间通过机床连接面匹配连接；其中机床的底座为矩形结构，包括两种形式的机床：第一类机床以矩形的左右两侧面为机床连接面；第二类机床以矩形的相邻两侧面为机床连接面；多个第一类机床通过其机床连接面匹配连接获得直线加工系统；不同数量的第一类机床和第二类机床通过其机床连接面匹配连接获得L形或者环形加工系统。该系统底座、功能臂和工作台之间仅有物理接口，可以实现RMT的快速重构。

技术领域

本实用新型属于先进制造技术领域，涉及一种可重构的加工系统。

背景技术

随着全球化的进程，加剧了制造行业的竞争，而产品种类的不断增多、市场需求的大幅度波动、技术的不断更新换代、产品周期的不断缩小，使得传统的加工系统已经无法满足快速响应、柔性生产、高效益等生产目标。全球化的竞争使得新产品的推出窗口越来越小，消费者的苛刻要求，迫使企业想方设法以低成本生产高质量的产品来获取竞争优势。而可重构加工系统(Reconfigurable Manufacturing System，RMS)可以根据客户要求提供精确的功能和能力需求，逐渐成为了研究的热点。

可重构机床(Reconfigurable machine tools，RMT)是RMS的关键设备，RMT的原型设计是RMS实现的关键环节。如何进行RMT原型设计以实现RMT构型的快速转换，并基于RMT快速实施RMS是RMS研究的热点。

RMT设计需要遵循模块化、伸缩性、集成性和转换性。目前的RMT经典设计方式包括模块结构和整体结构，分别关注机床模块的设计和机床主轴运动，如图1所示。

目前的RMT原型设计和RMS实现方法存在着如下问题：

(1)基于模块结构的RMT存在着模块划分方法不明确，模块组合过于复杂，构形转换难度大。

(2)基于整体结构的RMT只能对主轴的角度进行调整，机床构形丰富程度不足。

(3)基于现有RMT的RMS没有考虑重构特性，无法体现与传统加工系统的区别。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种可重构的加工系统，底座、功能臂和工作台之间仅有物理接口，可以实现RMT的快速重构。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种可重构的加工系统，由机床组成，机床之间通过机床连接面匹配连接。

其中机床的底座为矩形结构，包括两种形式的机床：第一类机床以矩形的左右两侧面为机床连接面；第二类机床以矩形的相邻两侧面为机床连接面。

多个第一类机床通过其机床连接面匹配连接获得直线加工系统。

不同数量的第一类机床和第二类机床通过其机床连接面匹配连接获得L形或者环形加工系统。

进一步地，机床包括三个模块，分别为底座、功能臂和加工台，其中底座上具有加工台配合部、功能臂配合部、以及一组机床接口，底座上选取两个侧面作为机床连接面；

加工台配合部为开设于底座表面的轨道，该轨道贯穿底座的两个机床连接面；功能臂配合部为开设于底座的侧边的轨道，跟加工台配合部轨道平行；机床接口开设于底座的两连接面上，两连接面上的机床接口互相匹配；

功能臂包括主体部分和机床主轴，其中主体部分为倒L型，沿倒L型两侧面开设轨道，主体部分底部设置第一底座配合部，第一底座配合部与功能臂配合部相配合安装，即功能臂通过第一底座配合部安装于底座上；

机床主轴包括支撑块、滑块和加工轴，其中支撑块上部具有供滑块滑动的轨道，加工轴设置于滑块一端；支撑块底部设置有与主体部分轨道连接的主体配合部，主体配合部与机械臂的主体部分轨道滑动配合；