一种带有摆臂送料的数控车床及其控制方法与流程

专利2025-03-23  22


本发明涉及数控车床领域,尤其涉及一种带有摆臂送料的数控车床及其控制方法。


背景技术:

1、数控车床是一种使用数字控制技术来控制机床运动的自动化机床。它可以按照预先编制的程序自动完成车削加工任务,具有高精度、高效率和高自动化程度的特点,数控车床广泛应用于机械制造领域,能够加工各种形状复杂的零件。

2、在使用摆臂对数控车床进行原料输送时,在原料完好的情况下能够顺利的进行送料过程,但若原料存在损伤,一方面,在送料过程中,原料可能存在脱落的情况,在输送过程中脱落的原料存在坠落砸损设备的情况,另一方面,受损的原料被输送至数控车床进行加工时,会使得加工过程中的废品率上升,影响数控车床的加工效率。


技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种带有摆臂送料的数控车床及其控制方法。

2、第一方面,本发明提供一种带有摆臂送料的数控车床,包括加工台,所述加工台的顶部安装有相互配合的夹持组件和刀具组件,还包括:

3、震荡筒,固定于所述加工台的一侧,所述震荡筒的出口处固定连通有引导板,用于引导传送由所述所述震荡筒下落的原料;

4、摆臂组件,通过第一支撑板固定于所述加工台的顶部,用于将由所述引导板传送的原料夹持转运至所述夹持组件夹持进行加工;

5、连接杆,固定支撑连接于所述引导板与所述第一支撑板之间;

6、落料收集组件,固定于所述引导板的最低端顶部,所述摆臂组件夹持原料通过所述落料收集组件内部,以对原料表面损伤致使夹持不稳定掉落的原料进行回收;

7、工作人员将原料放置在震荡筒的内部,原料在震荡筒的作用下沿着引导板依次下落,原料下落至引导板的最底部时收到引导板的边缘拦截停留,引导板的最底部设置有豁口,此时摆臂组件的夹持端移动至引导板的最底部的豁口位置时,能够通过豁口对原料进行夹持,使得摆臂组件通过夹持带动原料向夹持组件移动,直至将原料插入夹持组件的内部,夹持组件能够对原料进行夹持并且带动原料转动,随后控制刀具组件向夹持组件夹持的原料移动,对原料进行车削加工,实现对原料的自动上料加工;

8、在摆臂组件对原料进行夹持移动的过程中,摆臂组件带动原料通过落料收集组件,在落料收集组件的范围内部,若原料存在外部受损的情况,原料的外部存在凹槽和不平整,此时控制摆臂组件对原料的夹持位置不变,因此,在原料外部受损存在凹槽和不平整时,摆臂组件对原料夹持时,存在无着力点的情况,从而导致原料会由于夹持不稳定而掉落,此时掉落的原料沿着落料收集组件被收集,通过控制摆臂组件的夹持力度,使得摆臂组件保持在能够对完整原料进行稳定夹持的夹持力度,此时对于表面存在凹槽的原料,会由于夹持不稳定而掉落,从而对瑕疵的原料进行筛选,一方面,通过筛选瑕疵的原料使其在落料收集组件的范围内掉落收集,有利于避免原料在夹持移动过程中掉落对设备造成砸损,有利于提高设备运行过程中的安全性,另一方面,通过对瑕疵原料的筛选收集,有利于避免瑕疵原料被输送至夹持组件进行加工,最终生成差品影响设备的加工效率的情况发生。

9、优选地,所述摆臂组件包括:

10、转动杆,一端通过支架支撑,所述转动杆与所述支架转动连接,所述支架滑动安装于所述第一支撑板的顶部;

11、驱动机构,安装于所述第一支撑板的顶部,用于驱动所述转动杆转动;

12、推动机构,安装于所述第一支撑板的顶部,用于推动所述转动杆移动;

13、转动臂,可拆卸固定于所述转动杆的端部,所述转动臂的侧壁上通过翻转调节机构安装有转动板;

14、两个夹爪,对称固定安装于所述转动板的两端,所述夹爪用于对原料进行夹持;

15、在需要对原料进行夹持时,推动机构推动转动杆向远离引导板的方向移动,使得转动杆带动转动臂转动时不会受到引导板上原料的阻碍,转动杆在驱动机构的驱动作用下带动转动臂向引导板的方向转动,直至转动臂转动至与引导板最底部的原料对齐时,驱动机构停止对转动杆的转动驱动,此时推动机构再次启动带动转动杆向靠近引导板的方向移动,使得夹爪由豁口的位置靠近原料对原料进行夹持,夹爪完成对原料的夹持后,翻转调节机构带动转动板转动,从而带动夹爪转动,使得夹爪带动原料穿过落料收集组件,此时若原料掉落,则在夹爪穿过落料收集组件后,翻转调节机构继续带动转动板转动,转动板转动后带动另一个夹爪翻转,并且在转动板转动的过程中,推动机构再次启动推动转动杆带动夹爪向远离引导板的方向移动,直至转动板翻转至与转动臂齐平的位置,即另一个夹爪翻转至与引导板底部的原料对齐的位置,推动机构再次启动带动转动杆向引导板的方向移动,使得另一个夹爪对原料进行夹持,再次对原料进行输送,直至输送的原料无损不再在落料收集组件的位置落料,随后在夹爪带动原料穿过落料收集组件后,驱动机构再次启动带动转动杆转动,同时翻转调节机构缓慢停止转动并且反向带动转动板向转动臂复位转动,使得转动板恢复至与转动臂齐平的位置停止,最终在驱动机构的驱动作用下,带动转动臂和转动板同步转动以带动夹爪夹持的原料向夹持组件输送,直至原料输送至夹持组件后再推动机构的推动作用下插入夹持组件的内部,实现对原料的输送;

16、在此过程中,能够实现对原料外部是否受损的判断,从而对外部明显受损导致夹持不稳定的原料进行掉落引导收集,并且在受损原料掉落时,能够无需切换继续移动进行下一个原料的夹持,从而有利于提高设备运行的顺畅程度以及对原料进行夹持输送的效率。

17、优选地,所述落料收集组件包括:

18、弧形轨,固定于所述引导板最低端的顶部,所述弧形轨的端部与所述引导板的端部轨道连通;

19、回收箱,固定于所述引导板最低端的底部,所述回收箱通过第二支撑板与所述震荡筒的底部支座固定连接,所述回收箱的顶部与所述弧形轨侧壁上开设的回收开口连通;

20、阻拦板,转动安装于所述回收开口的边缘,所述阻拦板的转动轴外部套设有扭力弹簧,所述扭力弹簧的两端分别与所述回收开口和所述阻拦板固定连接;

21、夹爪带动原料移动通过弧形轨,首先,夹爪带动原料推动阻拦板翻转,使得阻拦板翻转后对夹爪进行让位,直至夹爪带动原料通过阻拦板后,阻拦板在扭力弹簧的扭转力作用下复位,夹爪带动原料继续移动通过弧形轨,若原料存在表面受损,夹爪对原料的夹持不稳定,使得原料在通过弧形轨的过程中掉落,掉落的原料在弧形轨的轨迹限定下,沿着弧形轨的轨迹向回收开口移动,直至通过回收开口掉落至回收箱的内部实现回收,从而使得在原料输送过程中,若原料发生掉落的情况,能够对掉落的原料进行引导,使得原料沿着轨迹被回收,从而有利于避免原料在掉落过程中对设备造成砸损的情况,从而有利于提高原料输送过程中的安全性。

22、优选地,还包括:

23、震动板,滑动安装于所述弧形轨的内部,所述震动板的下侧呈波形设置;

24、若干弹簧,沿所述弧形轨的轨迹呈阵列设置,所述弹簧的一端与所述震动板固定连接,所述弹簧的另一端与所述弧形轨的内壁固定连接;

25、在夹爪带动原料通过弧形轨的内部时,夹爪的边缘挤压震动板,震动板压缩弹簧,使得弹簧压缩产生弹性力,直至夹爪移动至震动板的波形凹陷处时,震动板失去夹爪的推动挤压,在弹簧的弹性力作用下冲击夹爪,从而对夹爪起到震动拍打的作用,从而在夹爪对原料的夹持不稳定时,能够促进原料的掉落,从而有利于避免原料在弧形轨的内部未被掉落收集,而在移出弧形轨后掉落再次造成安全隐患的情况发生,从而有利于提高对受损原料收集的准确性。

26、优选地,还包括所述夹爪的内部均固定安装有裂缝检测仪;

27、裂缝检测仪能够对原料的表面裂缝进行检测,例如,裂缝检测仪可以采用高灵敏度传感器、激光位移传感器或照片采集传感器,从而通过自身感应或对比的情况对原料表面的裂缝进行检测,在检测到原料表面存在裂缝时,控制夹爪松开对原料的夹持,使得原料作为受损原料回收,一方面,有利于避免有裂缝的原料被输送至夹持组件进行加工的过程中,原料裂缝崩开,造成碎片散开形成安全隐患的情况,另一方面,有利于避免有裂缝的原料在加工过程中形成废料,增加废品率,从而影响加工效率的情况发生。

28、第二方面,提供一种带有摆臂送料的数控车床的控制方法,适用于权利要求中所述的一种带有摆臂送料的数控车床,所述加工台的顶部安装有控制单元,所述阻拦板的顶部固定有压力传感器,所述转动板的侧壁上安装有用于检测所述转动板和所述转动臂的夹角的角度检测仪,所述控制单元包括用户端,该控制方法包括以下步骤:

29、a1.所述控制单元获取来自所述摆臂组件的摆臂角度信息,所述摆臂角度信息包括夹持角度信息α1;

30、a2.所述控制单元根据所述摆臂角度信息生成摆臂状态信息,所述摆臂状态信息包括竖直状态信息和其余状态信息;

31、a3.当所述摆臂状态信息为竖直状态信息时,所述控制单元获取来自所述压力传感器的压力状态信息,所述压力状态信息包括受压信息和无压信息;

32、a4.所述控制单元根据所述压力状态信息和所述竖直状态信息选择目标控制信息;

33、a5.所述控制单元将所述目标控制信息发送至所述摆臂组件;

34、摆臂组件中的转动板上安装有检测所述转动板和所述转动臂的夹角的角度检测仪,角度检测仪对转动板和转动臂的夹角进行检测,形成夹持角度信息α1,摆臂角度信息包括夹持角度信息α1,角度检测仪将摆臂角度信息发送至控制单元,使得控制单元获取到摆臂角度信息,控制单元根据摆臂角度信息将转动板的位置状态分为竖直状态和其余状态从而生成对应的竖直状态信息和其余状态信息;

35、例如,根据转动板带动夹爪移出弧形轨的角度,在摆臂角度信息为该角度时,控制单元生成竖直状态信息,此时摆臂状态信息为竖直状态信息,在其余角度时,控制单元生成其余状态信息,此时摆臂状态信息为其余状态信息;

36、在摆臂状态信息为竖直状态信息时,压力传感器根据自身在指定时间段内,生成对应的压力状态信息,例如,在转动板带动夹爪进入弧形轨的内部开始,直至转动板带动夹爪移出弧形轨的内部结束的时间段内,若压力传感器受压,则处于受压状态,生成相应的受压信息,此时压力状态信息为受压信息,若压力传感器未受压,则处于无压状态,生成相应的无压信息,此时压力状态信息为无压信息,压力传感器将压力状态信息发送至控制单元,使得控制单元获取压力传感器的压力状态信息;

37、控制单元根据所述压力状态信息和所述竖直状态信息选择目标控制信息,以对应控制夹爪带动原料向夹持组件移动进行原料输送或控制另一个夹爪重新对原料进行夹持。

38、优选地,所述a2步骤包括:

39、所述控制单元获取来自用户端的切换角度信息α0;

40、将所述夹持角度信息α1与所述切换角度信息α0代入判断式α1=α0,当符合判断式时,所述控制单元生成竖直状态信息,当不符合判断式时,所述控制单元生成其余状态信息;

41、操作者由控制单元的用户端输入切换角度信息α0,切换角度信息α0为夹爪带动原料转动移出弧形轨时的角度,例如,当夹爪带动原料移出弧形轨时,转动臂与转动板的夹角为90度,则切换角度信息α0=90°,控制单元将切换角度信息α0=90°和夹持角度信息α1带入α1=α0=90°,当符合判断式式,控制单元生成竖直状态信息,当不符合判断式时,所述控制单元生成其余状态信息从而实现对摆臂状态信息的判定。

42、优选地,所述a4步骤具体包括:

43、当所述压力状态信息为所述无压信息时,所述控制单元根据所述无压信息和所述竖直状态信息选择送料控制信息为目标控制信息,所述送料控制信息用于控制所述摆臂组件将原料送料至所述夹持组件;

44、当所述压力状态信息为所述受压信息时,所述控制单元根据所述受压信息和所述竖直状态信息选择再夹持控制信息为目标控制信息,所述再夹持控制信息用于控制所述摆臂组件重新进行原料夹持;

45、当压力状态信息为所述无压信息时,控制单元获取无压信息,并且根据无压信息和竖直状态信息选择送料控制信息为目标控制信息,送料控制信息控制驱动机构再次启动带动转动杆转动,同时控制翻转调节机构缓慢停止转动并且反向带动转动板向转动臂复位转动,使得转动板恢复至与转动臂齐平的位置停止,最终在驱动机构的驱动作用下,带动转动臂和转动板同步转动以带动夹爪夹持的原料向夹持组件输送,直至原料输送至夹持组件后再控制推动机构启动,推动机构推动原料插入夹持组件的内部,实现对原料的输送;

46、当压力状态信息为受压信息时,控制单元获取受压信息,并且根据受压信息和竖直状态信息选择再夹持控制信息为目标控制信息,再夹持控制信息在夹爪穿过落料收集组件后,控制翻转调节机构继续带动转动板转动,转动板转动后带动另一个夹爪翻转,并且在转动板转动的过程中,控制推动机构再次启动推动转动杆带动夹爪向远离引导板的方向移动,直至转动板翻转至与转动臂齐平的位置,即另一个夹爪翻转至与引导板底部的原料对齐的位置,随后控制推动机构再次启动带动转动杆向引导板的方向移动,使得另一个夹爪对原料进行夹持,再次对原料进行输送。

47、优选地,还包括:

48、当所述压力状态信息为所述无压信息,所述控制单元获取来自所述裂缝检测仪的原料状态信息,所述原料状态信息包括裂缝信息和无裂信息;

49、当所述原料状态信息为裂缝信息时,所述控制单元根据所述裂缝信息和所述无压信息生成收集控制信息,所述收集控制信息用于控制所述摆臂组件松开对原料的夹持;

50、所述控制单元将所述收集控制信息发送至所述摆臂组件;

51、当裂缝检测仪检测到原料表面存在裂缝时,裂缝检测仪生成裂缝信息,此时原料状态信息为裂缝信息,并且裂缝检测仪将原料状态信息发送至控制单元,使得控制单元获取到来自裂缝检测仪的原料状态信息为裂缝信息,控制单元根据裂缝信息和无压信息生成收集控制信息,随后控制单元将收集控制信息发送至摆臂组件,使得摆臂组件启动松开对原料的夹持,从而使得原料在松开夹持后掉落,随后另一个夹爪在控制左右下重新对下一个原料进行夹持。

52、优选地,还包括:

53、所述控制单元获取来自用户端的标准夹持信息和检测角度信息α2;

54、所述控制单元获取来自所述角度检测仪的夹持角度信息α3;

55、所述控制单元将所述检测角度信息α2和所述夹持角度信息α3代入判断式α2=α3,若符合判断式,则所述控制单元根据所述标准夹持信息调整所述夹爪的夹持力度;

56、操作者由用户端输入标准夹持信息和检测角度信息α2,标准夹持信息为夹爪对标准无损的原料进行夹持时的夹持位置和力度,以保持对原料的稳定夹持,检测角度信息α2为夹爪带动原料移动通过阻拦板后,转动臂与转动板之间的夹角角度,角度检测仪对转动臂与转动板之间的夹角角度进行实时检测得到夹持角度信息α3,随后将夹持角度信息α3发送至控制单元,控制单元获取到夹持角度信息α3后,将夹持角度信息α3和检测角度信息α2代入判断式α2=α3,若符合判断式,则所述控制单元根据所述标准夹持信息调整所述夹爪的夹持力度,使得夹爪调整至能够对标准无损的原料进行夹持时的夹持位置和力度,此时若夹持的原料表面受损,则夹持的原料夹持不稳定,使得夹持的受损原料掉落,从而实现对受损原料的筛选。

57、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

58、本发明通过落料收集组件的设置,对瑕疵的原料进行筛选,一方面,通过筛选瑕疵的原料使其在落料收集组件的范围内掉落收集,有利于避免原料在夹持移动过程中掉落对设备造成砸损,有利于提高设备运行过程中的安全性,另一方面,通过对瑕疵原料的筛选收集,有利于避免瑕疵原料被输送至夹持组件进行加工,最终生成差品影响设备的加工效率的情况发生。


技术特征:

1.一种带有摆臂送料的数控车床,包括加工台(1),所述加工台(1)的顶部安装有相互配合的夹持组件(2)和刀具组件(3),其特征在于,还包括:

2.根据权利要求1所述的一种带有摆臂送料的数控车床,其特征在于,所述摆臂组件包括:

3.根据权利要求2所述的一种带有摆臂送料的数控车床,其特征在于,所述落料收集组件包括:

4.根据权利要求3所述的一种带有摆臂送料的数控车床,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求4所述的一种带有摆臂送料的数控车床,其特征在于,还包括所述夹爪(11)的内部均固定安装有裂缝检测仪(20)。

6.一种带有摆臂送料的数控车床的控制方法,适用于权利要求5中所述的一种带有摆臂送料的数控车床,所述加工台(1)的顶部安装有控制单元,所述阻拦板(18)的顶部固定有压力传感器,所述转动板(9)的侧壁上安装有用于检测所述转动板(9)和所述转动臂(8)的夹角的角度检测仪,所述控制单元包括用户端,其特征在于,该控制方法包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的一种带有摆臂送料的数控车床的控制方法,其特征在于,所述a2步骤包括:

8.根据权利要求6所述的一种带有摆臂送料的数控车床的控制方法,其特征在于,所述a4步骤具体包括:

9.根据权利要求6所述的一种带有摆臂送料的数控车床的控制方法,其特征在于,还包括:

10.根据权利要求7所述的一种带有摆臂送料的数控车床的控制方法,其特征在于,还包括:


技术总结
本发明涉及数控车床技术领域,尤其是一种带有摆臂送料的数控车床及其控制方法,包括加工台,所述加工台的顶部安装有相互配合的夹持组件和刀具组件,还包括:震荡筒,固定于所述加工台的一侧,所述震荡筒的出口处固定连通有引导板,用于引导传送由所述所述震荡筒下落的原料;摆臂组件,通过第一支撑板固定于所述加工台的顶部,用于将由所述引导板传送的原料夹持转运至所述夹持组件夹持进行加工;落料收集组件,固定于所述引导板的最低端顶部;此装置通过落料收集组件的设置,对瑕疵的原料进行筛选,有利于提高设备运行过程中的安全性,并且有利于避免生成差品影响设备的加工效率的情况发生。

技术研发人员:苏毅强,甘敬洪,苏毅勇,梁安太,李荣旺,王代东,邓思咏,梁建明,梁景文,梁奕范
受保护的技术使用者:广东亚数智能科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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