本發(fā)明涉及衛(wèi)浴產(chǎn)品加工設(shè)備的,尤其是涉及一種多工位連續(xù)式衛(wèi)浴產(chǎn)品加工機(jī)床。
背景技術(shù):
1、數(shù)控機(jī)床具有加工精度高、自動(dòng)化程度高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛用于各個(gè)機(jī)械加工領(lǐng)域。目前,在國內(nèi)數(shù)控機(jī)床市場上,數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展迅速,加工效率和加工精度不斷提高。特別是隨著衛(wèi)浴產(chǎn)品、例如金屬水龍頭等復(fù)雜零部件的不斷改進(jìn),對(duì)數(shù)控機(jī)床的加工能力、通用性、靈活度提出了更高的要求。
2、授權(quán)公告號(hào)為cn115026601b的中國專利公開了一種基于八主軸的金屬水龍頭表面組合加工機(jī)床,包括機(jī)柜、控制柜、安裝主架、升降機(jī)構(gòu)、縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)和加工機(jī)構(gòu),所述機(jī)柜內(nèi)設(shè)空腔,所述安裝主架設(shè)置在機(jī)柜內(nèi)部,所述升降機(jī)構(gòu)設(shè)有兩個(gè),兩個(gè)所述升降機(jī)構(gòu)對(duì)稱分布在安裝主架上端兩側(cè),每個(gè)所述升降機(jī)構(gòu)外側(cè)中部均設(shè)有縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu),每個(gè)所述縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)下端外側(cè)均設(shè)有安裝側(cè)架,每個(gè)所述安裝側(cè)架中部均設(shè)有四個(gè)間隔分布的加工機(jī)構(gòu),所述控制柜設(shè)置在機(jī)柜外端一側(cè)中部。
3、申請(qǐng)人日前申請(qǐng)的授權(quán)公告號(hào)為cn116276317b的中國專利公開了一種多工位自動(dòng)換刀式組合機(jī)床,其包括機(jī)架、設(shè)置于所述機(jī)架上的工裝旋轉(zhuǎn)模組、設(shè)置于所述工裝旋轉(zhuǎn)模組的輸出軸上并帶有若干個(gè)夾持端的工裝夾具、圍繞所述工裝旋轉(zhuǎn)模組的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線布置的第一xyz直線模組和可旋轉(zhuǎn)的第二xyz直線模組、設(shè)置于所述第一xyz直線模組的移動(dòng)端并帶有刀具的第一電主軸、以及設(shè)置于所述第二xyz直線模組的移動(dòng)端并帶有刀具的第二電主軸,所述第一電主軸和第二電主軸分別與所述工裝旋轉(zhuǎn)模組的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線垂直,所述第二電主軸和第二xyz直線模組的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線垂直。
4、上述中的現(xiàn)有技術(shù)方案存在以下缺陷:首先,機(jī)床的加工效率受到限制,因?yàn)槠浼庸C(jī)構(gòu)的布局和運(yùn)動(dòng)方式不能滿足快速、連續(xù)的多工位加工需求。其次,機(jī)床的靈活性不足,無法適應(yīng)不同尺寸和形狀的衛(wèi)浴產(chǎn)品加工,這在一定程度上限制了其應(yīng)用范圍。再者,機(jī)床的自動(dòng)化程度不高,需要人工頻繁干預(yù),增加了操作復(fù)雜性和生產(chǎn)成本。最后,機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可能導(dǎo)致加工精度不穩(wěn)定,影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量。因此,本發(fā)明旨在提供一種多工位連續(xù)式衛(wèi)浴產(chǎn)品加工機(jī)床,以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明要解決的問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足而提供一種多工位連續(xù)式衛(wèi)浴產(chǎn)品加工機(jī)床,其具有自動(dòng)化程度高、通用性好、有利于提高加工效率、適用于衛(wèi)浴產(chǎn)品的三維表面連續(xù)加工的優(yōu)點(diǎn)。
2、本發(fā)明的上述發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:
3、一種多工位連續(xù)式衛(wèi)浴產(chǎn)品加工機(jī)床,包括若干個(gè)鏜銑工位、轉(zhuǎn)運(yùn)工位、若干個(gè)儲(chǔ)料工位、以及控制站,所述若干個(gè)鏜銑工位和所述若干個(gè)儲(chǔ)料工位一一對(duì)應(yīng)設(shè)置、并分別布置于所述轉(zhuǎn)運(yùn)工位的兩側(cè);其中,
4、所述鏜銑工位上成組設(shè)置有第一移動(dòng)體和第二移動(dòng)體,配合所述第一移動(dòng)體設(shè)置有鏜銑件,配合所述第二移動(dòng)體設(shè)置有外裝夾件;
5、所述轉(zhuǎn)運(yùn)工位上設(shè)置有第三移動(dòng)體,配合所述第三移動(dòng)體設(shè)置有機(jī)械臂,配合所述機(jī)械臂設(shè)置有識(shí)別件和至少兩個(gè)內(nèi)裝夾件;
6、所述儲(chǔ)料工位上設(shè)置有第四移動(dòng)體,配合所述第四移動(dòng)體設(shè)置有至少兩個(gè)堆垛件,配合進(jìn)料位的堆垛件設(shè)置有舉升件;
7、所述控制站用于直接或間接控制所述第一移動(dòng)體、第二移動(dòng)體、鏜銑件、外裝夾件、第三移動(dòng)體、機(jī)械臂、識(shí)別件、內(nèi)裝夾件、第四移動(dòng)體和舉升件,以完成工件在所述外裝夾件和內(nèi)裝夾件之間、以及所述內(nèi)裝夾件和進(jìn)料位的堆垛件之間的轉(zhuǎn)移。
8、進(jìn)一步地,所述鏜銑工位和轉(zhuǎn)運(yùn)工位上設(shè)置有鈑金外殼,所述第一移動(dòng)體和第二移動(dòng)體布置于所述鈑金外殼內(nèi),所述第三移動(dòng)體布置于所述鈑金外殼的一側(cè)頂部,所述儲(chǔ)料工位上設(shè)置有圍欄,所述第四移動(dòng)體布置于所述圍欄內(nèi)。
9、進(jìn)一步地,所述第一移動(dòng)體內(nèi)具有無線連接于控制站的第一子控制件,所述第一子控制件用于控制所述第一移動(dòng)體的z方向進(jìn)給、所述鏜銑件的加工和換刀、以及所述檢測件的工件檢測和刀具檢測。
10、更進(jìn)一步地,所述第一移動(dòng)體設(shè)置為z軸直線模組,所述鏜銑件按照刀具朝向所述外裝夾件上的工件的方式、安裝于所述z軸直線模組的移動(dòng)端。
11、再進(jìn)一步地,所述鏜銑件包括成組布置的電主軸和刀庫,所述刀庫的換刀夾爪的移動(dòng)路徑依次經(jīng)過所述電主軸和所述刀庫的儲(chǔ)刀位置。
12、進(jìn)一步地,所述第二移動(dòng)體內(nèi)具有無線連接于控制站的第二子控制件,所述第二子控制件用于控制所述第二移動(dòng)體的xy方向進(jìn)給、以及所述外裝夾件的裝夾。
13、更進(jìn)一步地,所述第二移動(dòng)體設(shè)置為y軸直線模組、設(shè)置于所述y軸直線模組的移動(dòng)端的x軸直線模組、以及設(shè)置于所述x軸直線模組的移動(dòng)端的x軸旋轉(zhuǎn)模組,所述外裝夾件按照安裝間隙朝向所述鏜銑件上的刀具的方式、安裝于所述x軸旋轉(zhuǎn)模組的輸出軸上。
14、再進(jìn)一步地,所述外裝夾件包括導(dǎo)向滑座、位于中心的固定夾座、以及依次對(duì)稱的布置于所述固定夾座兩側(cè)的滑動(dòng)夾座和抵推氣缸,所述固定夾座和抵推氣缸分別設(shè)置于所述導(dǎo)向滑座上,所述滑動(dòng)夾座滑動(dòng)連接于所述導(dǎo)向滑座上、并設(shè)置于所述抵推氣缸的活塞桿上。
15、最進(jìn)一步地,所述固定夾座和滑動(dòng)夾座均包括夾座體、通過緊固件安裝于所述夾座體上的若干個(gè)安裝塊、開設(shè)于所述安裝塊和夾座體的靠近相鄰?qiáng)A座體表面上的燕尾槽、緊密嵌設(shè)于所述燕尾槽上的燕尾塊、以及設(shè)置于所述燕尾塊上并與工件表面貼合的夾塊。
16、進(jìn)一步地,所述第三移動(dòng)體內(nèi)具有無線連接于控制站的第三子控制件,所述第三子控制件用于控制所述第三移動(dòng)體的x方向進(jìn)給、所述第二機(jī)械臂的姿態(tài)、所述識(shí)別件的圖像識(shí)別、以及所述內(nèi)裝夾件的裝夾。
17、更進(jìn)一步地,所述第三移動(dòng)體設(shè)置為x軸直線滑臺(tái),所述機(jī)械臂設(shè)置于所述x軸直線滑臺(tái)的移動(dòng)端,所述識(shí)別件和至少兩個(gè)內(nèi)裝夾件設(shè)置于所述機(jī)械臂的輸出端。
18、再進(jìn)一步地,所述識(shí)別件設(shè)置為圖像采集與處理器。
19、再進(jìn)一步地,所述內(nèi)裝夾件包括裝夾氣缸、設(shè)置于所述裝夾氣缸的缸體上的固定夾鉗、開設(shè)于所述固定夾鉗的側(cè)壁的限位槽、以及滑移插接于所述限位槽上的活動(dòng)夾鉗,所述活動(dòng)夾鉗設(shè)置于所述裝夾氣缸的活塞桿上、并鉸接于所述裝夾氣缸的缸體上。
20、進(jìn)一步地,所述第四移動(dòng)體內(nèi)具有無線連接于控制站的第四子控制件,所述第四子控制件用于控制所述第四移動(dòng)體的z軸旋轉(zhuǎn)、以及所述舉升件的z方向進(jìn)給。
21、進(jìn)一步地,所述第四移動(dòng)體設(shè)置為z軸旋轉(zhuǎn)模組,所述至少兩個(gè)堆垛件按照沿著旋轉(zhuǎn)方向間隔的排列的方式、安裝于所述z軸旋轉(zhuǎn)模組的輸出軸上,且所述至少兩個(gè)堆垛件的移動(dòng)路徑依次經(jīng)過舉升件上方。
22、再進(jìn)一步地,所述堆垛件包括堆垛板、搭接于所述堆垛板上的舉升塊、以及通過緊固件可拆卸連接于所述堆垛板上的多個(gè)立桿,所述舉升塊相對(duì)工件底面布置,所述多個(gè)立桿相對(duì)工件表面間隔的排列布置、并預(yù)留有供所述內(nèi)裝夾件穿過的間隙。
23、最進(jìn)一步地,所述舉升件設(shè)置為舉升氣缸,所述舉升氣缸的活塞桿穿過所述堆垛板、并抵觸于所述舉升塊的底面。
24、優(yōu)選地,所述機(jī)床的控制方法包括以下步驟,
25、s1在控制站成組配置第一移動(dòng)體、第二移動(dòng)體、第三移動(dòng)體和第四移動(dòng)體,并向每組對(duì)應(yīng)的第一子控制件、第二子控制件、第三子控制件和第四子控制件發(fā)起加工指令;
26、s2第一子控制件、第二子控制件、第三子控制件和第四子控制件在收到加工指令后,確認(rèn)運(yùn)動(dòng)方向,獲取加工參數(shù),并構(gòu)建隨動(dòng)關(guān)系;其中,所述加工參數(shù)包括鏜銑工位狀態(tài)、儲(chǔ)料工位狀態(tài)、工件操作面、工件鏜銑尺寸、電主軸轉(zhuǎn)速和切削速度;
27、s3第三移動(dòng)體和第四移動(dòng)體移動(dòng)到位,舉升件迫使堆垛件上的待加工的工件上升至進(jìn)料位,機(jī)械臂帶動(dòng)內(nèi)裝夾件運(yùn)動(dòng),并在進(jìn)料位裝夾工件;
28、s4第二移動(dòng)體和第三移動(dòng)體運(yùn)動(dòng)到位,機(jī)械臂帶動(dòng)識(shí)別件運(yùn)動(dòng),啟動(dòng)識(shí)別掃描,基于加工參數(shù),識(shí)別件在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過程中獲取外裝夾件上的工件圖像,進(jìn)行圖像識(shí)別,獲取交叉位置,并確認(rèn)交叉位置的起點(diǎn)和終點(diǎn),確定裝夾點(diǎn)為原點(diǎn),建立加工坐標(biāo)系,外裝夾件和內(nèi)裝夾件在裝夾點(diǎn)完成工件轉(zhuǎn)移裝夾;
29、s5第三移動(dòng)體和第四移動(dòng)體移動(dòng)到位,機(jī)械臂帶動(dòng)內(nèi)裝夾件運(yùn)動(dòng),并在出料位松開工件;
30、s6獲取第二移動(dòng)體的地球坐標(biāo)系及建立的加工坐標(biāo)系后,第一移動(dòng)體帶動(dòng)鏜銑件運(yùn)動(dòng)至加工預(yù)設(shè)位置,在完成至少一個(gè)操作面的加工后,若外裝夾件上存在下一裝夾位置,外裝夾件松開裝夾,重復(fù)s4,否則復(fù)核所有加工位置,檢查加工質(zhì)量,若合格,則完成加工,重復(fù)s1,否則修改加工指令,重復(fù)s2。
31、具體地,在本發(fā)明的“機(jī)床”中,
32、所述“機(jī)械臂”的具體含義是指一種能夠模仿人類手臂動(dòng)作的自動(dòng)化設(shè)備,通常由多個(gè)關(guān)節(jié)和連桿組成,能夠?qū)崿F(xiàn)一維、二維或三維空間運(yùn)動(dòng),非限定地例如可為直線模組、agv平臺(tái)、多軸機(jī)器人、關(guān)節(jié)機(jī)器人、直角坐標(biāo)機(jī)器人、scara機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)器人和其他工業(yè)常用機(jī)械臂中的一種或幾種的組合件;
33、所述“控制站”的具體含義是指用于監(jiān)控和管理整個(gè)生產(chǎn)過程或特定設(shè)備的控制中心,這種控制站通常配備有控制軟件和人機(jī)界面,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)整,非限定地例如可為生產(chǎn)調(diào)度中心、自動(dòng)化控制室或其他任何具有控制功能的站點(diǎn)。
34、所述“第一子控制件”、“第二子控制件”、“第三子控制件”和“第四子控制件”中的“子控制件”的具體含義是指用于控制某個(gè)特定功能或子系統(tǒng)的控制器,這種控制件可以是電子模塊、軟件程序或其他任何能夠?qū)崿F(xiàn)子控制功能的組件;
35、所述“z軸直線模組”、“y軸直線模組”和“x軸直線模組”的“直線模組”的具體含義是指絲桿直線模組;其中,絲桿直線模組由托板、設(shè)置于托板上的直線導(dǎo)軌和絲桿電機(jī)、以及螺紋連接于絲桿電機(jī)的絲桿軸上的傳動(dòng)螺母組成,托板即為絲桿直線模組的安裝端,傳動(dòng)螺母即為絲桿直線模組的移動(dòng)端;
36、所述“x軸旋轉(zhuǎn)模組”的“旋轉(zhuǎn)模組”的具體含義是指由電機(jī)和設(shè)置在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的主軸箱組成的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu);其中,主軸箱的主軸即為旋轉(zhuǎn)模組的輸出軸;
37、所述“x軸直線滑臺(tái)”和“z軸旋轉(zhuǎn)模組”的“直線滑臺(tái)”的具體含義是指齒輪齒條直線滑臺(tái);其中,齒輪齒條直線滑臺(tái)由立板、設(shè)置于立板上的線性滑軌和齒條、滑動(dòng)連接于線性滑軌上的滑板、設(shè)置于滑板上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、以及設(shè)置于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上并與齒條嚙合的齒輪組成,立板即為齒輪齒條直線滑臺(tái)的的安裝端,滑板即為齒輪齒條直線滑臺(tái)的移動(dòng)端;
38、所述“z軸”的具體含義是指與鏜銑件的刀具移動(dòng)方向平行的坐標(biāo)軸;
39、所述“x軸”的具體含義是指垂直于z軸、并與外裝夾件移動(dòng)方向平行的坐標(biāo)軸;
40、所述“y軸”的具體含義是指與z軸和x軸所在平面垂直的坐標(biāo)軸。
41、綜上所述,本發(fā)明的有益技術(shù)效果為:
42、1.?本發(fā)明的機(jī)床通過其創(chuàng)新的多工位連續(xù)式設(shè)計(jì),顯著提升了加工效率;在傳統(tǒng)的單工位加工模式中,工件需要在不同的加工站之間轉(zhuǎn)移,這不僅耗時(shí)而且容易造成加工延誤;相比之下,本發(fā)明的機(jī)床能夠在同一設(shè)備上連續(xù)完成多個(gè)加工步驟,從而大幅度縮短了整體加工周期,同時(shí)也能用于多個(gè)工位間的連續(xù)加工,這種高效的加工方式特別適合于大批量生產(chǎn),能夠滿足現(xiàn)代制造業(yè)對(duì)生產(chǎn)效率的高要求;
43、2.?在加工精度方面,本發(fā)明的機(jī)床同樣表現(xiàn)出色;控制站的精確控制和機(jī)械臂的靈活操作相結(jié)合,確保了工件在加工過程中的精確定位;這種精確性不僅體現(xiàn)在工件的平面定位上,還包括了深度和角度的精確控制;通過優(yōu)化后的反饋系統(tǒng),機(jī)床能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測加工狀態(tài),并根據(jù)需要進(jìn)行微調(diào),確保每一個(gè)加工步驟都達(dá)到設(shè)計(jì)要求;
44、3.?自動(dòng)化程度的提高是本發(fā)明的另一大技術(shù)優(yōu)勢;整個(gè)加工過程由控制站統(tǒng)一調(diào)度,從工件的裝夾、加工到卸載,幾乎所有的操作都可以自動(dòng)完成;這種自動(dòng)化不僅減少了人工干預(yù),降低了操作錯(cuò)誤率,還提升了生產(chǎn)安全性;操作人員不再需要直接接觸高速運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械部件,從而大大減少了工傷事故的風(fēng)險(xiǎn);
45、4.?本發(fā)明的機(jī)床還具有很高的加工適應(yīng)性;通過控制站的靈活控制,機(jī)床可以根據(jù)不同的加工需求,快速調(diào)整加工參數(shù);無論是不同尺寸的衛(wèi)浴產(chǎn)品,還是形狀各異的工件,機(jī)床都能夠輕松應(yīng)對(duì);這種靈活性使得機(jī)床能夠適應(yīng)多樣化的生產(chǎn)需求,為制造商提供了更大的市場競爭力;
46、5.?通過提高加工效率和自動(dòng)化程度,本發(fā)明的機(jī)床在降低生產(chǎn)成本方面也表現(xiàn)突出;由于加工周期的縮短和人工成本的減少,整體的生產(chǎn)成本得到了有效控制;此外,機(jī)床的高精度加工減少了材料浪費(fèi),進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本;對(duì)于企業(yè)而言,這意味著更高的利潤空間和更強(qiáng)的市場競爭力。