CN110978120A

CN110978120A - 一种改进的非刚性材料六面体精准自动加工工艺及系统

Info

Publication number: CN110978120A
Application number: CN201911168779.7A
Authority: CN
Inventors: 王志远; 金鑫; 张悦; 孔谅; 梁诚
Original assignee: Shanghai Chuanyuan Intelligent Technology Co Ltd; Shanghai Jiaotong University
Current assignee: Shanghai Baoye Electromechanical Technology Co ltd; Shanghai Jiaotong University
Priority date: 2019-11-25
Filing date: 2019-11-25
Publication date: 2020-04-10
Anticipated expiration: 2039-11-25
Also published as: CN110978120B

Abstract

本发明涉及一种改进的非刚性材料六面体精准自动加工工艺及系统，该工艺包括依次进行的泡沫板六面体粗加工阶段、泡沫板精加工成型阶段、清理阶段和检测阶段，所述的泡沫板六面体粗加工阶段包括依次进行的上表皮加工工序、侧边加工工序、下表皮加工工序和端面加工工序，所述的泡沫板精加工成型阶段包括依次进行的砂光加工工序、四角加工工序和基准面加工工序。与现有技术相比，本发明拥有创新性的自动化流程，对所有的搬运、翻身过程进行优化设计，所有设备都具备通讯功能，达到无人化要求，大大降低人工参与，增加了生产过程的安全性，同时也大大提高了生产效率以及成品尺寸的合格率。

Description

一种改进的非刚性材料六面体精准自动加工工艺及系统

技术领域

本发明属于液化天然气船技术领域，涉及LNG船用绝缘箱泡沫板的生产工艺及系统，尤其是涉及一种改进的非刚性材料六面体精准自动加工工艺及系统。

背景技术

液化天然气运输船简称LNG船，主要运输液化天然气。液化天然气的主要成分是甲烷，为便于运输，通常采用在常压下极低温冷冻的方法使其液化。从该船型诞生至今，世界液化天然气船的储罐系统主要有自撑式和薄膜式两种。薄膜型船的液货舱按其采用绝热种类和施工方式的不同分为GTT No.96型和MarkⅢ型，GTT No.96型的绝缘形式为绝缘箱；MarkⅢ型为绝缘板和刚性绝缘材料组成，不管是No.96的绝缘箱还是MarkIII的刚性绝缘材料其中的主要组成部分都为玻纤增强型聚氨酯材料，特备对于No.96型的绝缘箱泡沫板其加工尺寸较多，公差配合要求高，对生产造成很大的难度，而目前国内外对该泡沫板的加工均为非自动化操作或者部分自动化操作，对于量产存在以下几个问题：

1、现有加工工艺，生产效率有限，不适合规模化生产，不利于生产成本的节约。

2、现有加工工艺，由于发泡材料在加工过程中粉尘污染比较严重，容易对设备的稳定性造成影响，增加维护陈本。

3、现有加工工艺，粉尘污染对于工人的健康容易造成影响，不利于职业病的防范；

4、现有加工工艺，对于不同种类产品加工的兼容性较低，不利于加工产品的多样化。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种改进的非刚性材料六面体精准自动加工工艺及系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种改进的非刚性材料六面体精准自动加工工艺，该工艺包括依次进行的泡沫板六面体粗加工阶段、泡沫板精加工成型阶段、清理阶段和检测阶段，所述的泡沫板六面体粗加工阶段包括依次进行的上表皮加工工序、侧边加工工序、下表皮加工工序和端面加工工序，所述的泡沫板精加工成型阶段包括依次进行的砂光加工工序、四角加工工序和基准面加工工序；

泡沫板六面体粗加工阶段用于依次对工件的上表皮、侧皮、下表皮及端面表皮进行切割；

砂光加工工序用于对工件上下表面的精加工，并使工件厚度满足最终要求的尺寸精度范围；

四角加工工序用于加工工件四周的凹角，满足工件对于四角的形状要求及尺寸精度要求；

基准面加工工序用于加工工件四周，满足工件对于两个侧面和两个端面与上下表面的垂直度要求；

清理阶段用于将加工完成的工件的六个面清理干净；

检测阶段用于对工件内部的缺陷和最终尺寸进行测量，并根据测量结果对不同检测结果的工件进行分类摆放。

作为本发明优选的技术方案，所述的粗加工阶段包括依次进行的以下工序：

(1-1)进料工序，用于检测和筛选上料工件的尺寸，在工件尺寸超出允许范围时报警，并在工件尺寸符合允许范围时，将工件送至下一工位，

(1-2)上表皮加工工序，用于对工件进行水平横切，将工件的上表皮分离并覆于工件上；

(1-3)上表皮清理及翻身工序，将上表皮抓取并移除，同时实现剩余工件的翻身；

(1-4)侧边加工工序，用于对工件进行垂直切割，使工件的侧表皮分离并靠在工件上；

(1-5)侧表皮处理及缓冲工序，用于将侧表皮抓取并移除；

(1-6)下表皮加工工序，对工件进行水平横切，将工件的下表皮分离并覆于工件上；

(1-7)下表皮清理工序，将下表皮抓取并移除；

(1-8)移位工序，将工件放置于缓冲位置上，等待进行端面加工；

(1-9)端面加工工序，用于对工件进行垂直切割，将工件的端面表皮移至废料回收处；

作为本发明优选的技术方案，当生产No.96或MARKIII顶层宽度为678mm板时，所述的泡沫板六面体粗加工阶段还包括分层切割工序，用于将经过下表皮清理工序的工件水平横切分成至少两个工件。

作为本发明优选的技术方案，所述的砂光加工工序采用双面砂光式加工方式完成，同时加工工件的上下基准面。

作为本发明优选的技术方案，所述的侧边加工工序、端面加工工序、四角加工工序及基准面加工工序均采用锯片式加工方式完成。

作为本发明优选的技术方案：

所述的四角加工工序，采用八块锯片同时加工工件的四个角，八块锯片两两垂直布置，同一方向上两个锯片处于同一水平面，实现一次成型；

所述的基准面加工工序，采用四块锯片将工件的两个侧面和两个端面同时切割成垂直于上下基准面。

本发明还提供一种改进的非刚性材料六面体精准自动加工系统，用于上述加工工艺，包括泡沫板加工工段和质量检测工段；

所述的泡沫板加工工段包括：

用于进料的进料辊道，

分别用于工件上表皮加工、工件下表皮加工和工件分层切割的第一数控锯床、第二数控锯床和第三数控锯床，

用于对工件进行厚度精加工的双面砂光机，

分别用于侧边加工、端面加工、四角加工及基准面加工的第一数控加工中心、第二数控加工中心、第三数控加工中心以及第四数控加工中心，

用于废料搬运的第一机器人、用于数控锯床区工件翻身和搬运的第二机器人和用于数控加工中心区工件搬运的第三机器人，

以及用于将加工完成的工件的六个面清理干净的清理房；

所述的质量检测工段包括：

用于工件内部缺陷检测的无损检测设备，

用于检测成品尺寸是否合格的尺寸检测设备，

用于对成品打标的打标机，

以及用于质量检测工段工件搬运的第四机器人。

作为本发明优选的技术方案：

所述的进料辊道、第一数控锯床、第一数控加工中心、第二数控锯床和第三数控锯床依次设置，形成第一加工设备序列，且第一数控锯床和第一数控加工中心之间设有翻转架，第一数控加工中心和第二数控锯床之间设有侧皮处理机，

所述的第二数控加工中心、双面砂光机、第三数控加工中心、第四数控加工中心和清理房依次设置，形成与第一加工设备序列并排布置的第二加工设备序列，且第二数控加工中心设有缓冲辊道，第二数控加工中心和双面砂光机之间设有第一升降辊道，双面砂光机和第三数控加工中心之间设有第二升降辊道，第三数控加工中心旁设有工件缓冲工位，

所述的无损检测设备通过NDT前输送辊道与清理房相接，打标机通过NDT后输送辊道与无损检测设备相接，无损尺寸检测设备设置于无损检测设备旁，

所述的第二机器人和第三机器人均具有滑移导轨，并顺次设置于并列布置的第一加工设备序列和第二加工设备序列的内侧，且第二机器人和第三机器人之间设有半成品缓冲台，

所述的第一机器人具有滑移导轨，并设置于第一加工设备序列的外侧，且在其滑移导轨端部设有废料小车，

所述的第四机器人固定设置，无损检测设备、尺寸检测设备、NDT后输送辊道和打标机环绕第四机器人布置。

作为本发明优选的技术方案，所述的翻转架用于侧表皮处理及缓冲工序，该翻转架通过辊道接受来自第一数控锯床的覆有上表皮的工件，与第一机器人配合，除去上表皮，并与第二机器人配合，实现工件的翻身。

作为本发明优选的技术方案，所述的侧皮处理机设有用于将靠在工件上的侧表皮固定的钉板结构，并具有用于将工件输送至下一工位的辊道，并且该侧皮处理机通过与第一机器人配合，将侧表皮送至废料小车。

作为本发明优选的技术方案，该系统除了废料小车、进料辊道及质量检测工段外，都布置在密闭房间内，并统一除尘，用以减少环境污染。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明工艺流程为：(1)通过传输辊道“进料”；(2)通过锯床“去上表皮”；(3)通过取废料的第一机器人R1“上表皮清理”；(4)通过翻转架及第二机器人R2“翻身”；(5)通过CNC完成“侧边加工”；(6)通过侧皮处理机及第一机器人R1“去侧表皮”；(7)通过锯床完成“下表皮切割”；(8)通过锯床及第一机器人R1“去下表皮”；(9)通过锯床完成“分层切割”(可选)；(10)通过第二机器人R2及第三机器人R3进行“移位”；(11)通过CNC完成“端面加工”；(12)通过双面砂光机前升降辊道完成“工件缓冲及移位”；(13)通过双面砂光机完成“上下基准面加工”；(14)双面砂光机后升降辊道完成“工件缓冲及移位”；(15)通过CNC完成“四角加工”；(16)通过CNC完成“基准面加工”；(17)通过清理房完成“粉尘清理”；(18)通过无损检测设备(NDT)完成“无损检测”；(19)通过第四机器人R4完成“移位”；(20)通过尺寸检测设备(CDM)完成“尺寸测量”；(22)通过打标机以及第四机器人R4完成“打标及成品码垛”。

2.本发明采用“辊道+机器人”复合线形式，对于功能简单不需要复杂动作的工位采用辊道输送的方式，对于功能复杂需要繁琐动作的工位采用机器人输送的方式，大大节约了产线建造成本，同时提高了生产效率，并且减低了维修费用。

3.本发明在流水线布局上采用了对称布局法，大大节约了生产空间，且产生废料的设备都布置在一侧，方便机器人的抓取。

4.本流水线采用分区控制法，除产线中所有的加工工序除进料阶段和检测阶段外，其余设备均布置于一个密闭房间内，统一布置除尘系统，减少环境的污染，实现分区控制易于污染防治。

5.本流水线设计采用“节拍匹配”原则，大大提高了设备的使用率，减少了因为设备节拍不一致造成的产线拥堵情况，对产线生产效率的提高起到决定性作用。

6.本发明拥有创新性的自动化流程-“辊道+机器人”的方式。所有设备都具备通讯功能，达到无人化要求，大大降低人工参与，增加了生产过程的安全性，同时也增加了生产效率以及成品尺寸的稳定性。

7.由于双面砂光机的辊道面高度高于整个产线的辊道面高度(双面砂光机的辊道面高度，整个产线的辊道面高度为800mm)，所以双面砂光机前后辊道采用液压升降式结构(不采取将砂光机位置挖坑方式，主要是考虑砂光机的安装和维修方便。

本发明已经成功运用于实际生产，通过了船舶行业的相关认证，所生产的产品已经用于了LNG船舶的建造。

附图说明

图1为本发明的加工系统的配置示意图；

图2为本发明正常工作流程示意图；

图3为本发明用于No.96或MARKIII顶层宽度为678mm板时的流程示意图。

图中，1为进料辊道，2为第一数控锯床，3为翻转架，4为废料小车，5为第一数控加工中心，6为侧皮处理机，7为第二数控锯床，8为第三数控锯床，9为半成品缓冲台，10为缓冲辊道，11为第二数控加工中心，12为第一升降辊道，13为双面砂光机，14为第二升降辊道，15为第三数控加工中心，16为第四数控加工中心，17为清理房，18为NDT前输送辊道，19为无损检测设备，20为NDT后输送辊道，21为尺寸检测设备，22为打标机，23为工件缓冲工位，R1为第一机器人，R2为第二机器人，R3为第三机器人，R4为第四机器人。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种改进的非刚性材料六面体精准自动加工系统，参见图1，包括泡沫板加工工段和质量检测工段，其中：

泡沫板加工工段包括：

用于进料的进料辊道1，

分别用于工件上表皮加工、工件下表皮加工和工件分层切割的第一数控锯床2、第二数控锯床7和第三数控锯床8，

用于对工件进行厚度精加工的双面砂光机13，

分别用于侧边加工、端面加工、四角加工及基准面加工的第一数控加工中心5、第二数控加工中心11、第三数控加工中心15以及第四数控加工中心16，

用于废料搬运的第一机器人R1、用于数控锯床区工件翻身和搬运的第二机器人R2和用于数控加工中心区工件搬运的第三机器人R3，

以及用于将加工完成的工件的六个面清理干净的清理房17；

质量检测工段包括：

用于工件内部缺陷检测的无损检测设备19，

用于检测成品尺寸是否合格的尺寸检测设备21，

用于对成品打标的打标机22，

以及用于质量检测工段工件搬运的第四机器人R4。

进一步地，优选进料辊道1、第一数控锯床2、第一数控加工中心5、第二数控锯床7和第三数控锯床8依次设置，形成第一加工设备序列，且第一数控锯床2和第一数控加工中心5之间设有翻转架3，第一数控加工中心5和第二数控锯床7之间设有侧皮处理机6，

第二数控加工中心11、双面砂光机13、第三数控加工中心15、第四数控加工中心16和清理房17依次设置，形成与第一加工设备序列并排布置的第二加工设备序列，且第二数控加工中心11设有缓冲辊道10，第二数控加工中心11和双面砂光机13之间设有第一升降辊道12，双面砂光机13和第三数控加工中心15之间设有第二升降辊道14，第三数控加工中心15旁设有工件缓冲工位23，

无损检测设备19通过NDT前输送辊道18与清理房17相接，打标机22通过NDT后输送辊道20与无损检测设备19相接，无损尺寸检测设备21设置于无损检测设备19旁，

第二机器人R2和第三机器人R3均具有滑移导轨，并顺次设置于并列布置的第一加工设备序列和第二加工设备序列的内侧，且第二机器人R2和第三机器人R3之间设有半成品缓冲台9，

第一机器人R1具有滑移导轨，并设置于第一加工设备序列的外侧，且在其滑移导轨端部设有废料小车4，

第四机器人R4固定设置，无损检测设备19、尺寸检测设备21、NDT后输送辊道20和打标机环绕第四机器人R4布置。

本实施例中，优选翻转架3用于侧表皮处理及缓冲工序，该翻转架3通过辊道接受来自第一数控锯床2的覆有上表皮的工件，与第一机器人R1配合，除去上表皮，并与第二机器人R2配合，实现工件的翻身。优选侧皮处理机6设有用于将靠在工件上的侧表皮固定的钉板结构(即表面分布有钉子的板，通过将钉子插入侧表皮，将侧表皮固定)，并具有用于将工件输送至下一工位的辊道，并且该侧皮处理机6通过与第一机器人R1配合，将侧表皮送至废料小车4。另外，该系统除了废料小车4、进料辊道1及质量检测工段外，都布置在密闭房间内，并统一除尘，用以减少环境污染。

改进的非刚性材料六面体精准自动加工工艺，该工艺包括依次进行的泡沫板六面体粗加工阶段、泡沫板精加工成型阶段、清理阶段和检测阶段，所述的泡沫板六面体粗加工阶段包括依次进行的上表皮加工工序、侧边加工工序、下表皮加工工序和端面加工工序，所述的泡沫板精加工成型阶段包括依次进行的砂光加工工序、四角加工工序和基准面加工工序。

具体各个工序的详细描述如下，流程示意图可以参见图2：

泡沫板六面体粗加工阶段包括如下工序：

1.“进料”工序，原材料(工件)通过传输系统传输至进料辊道1，在进料过程中进行原材料长度以及厚度的初步检测，及时剔除不合格原材料，以免造成成品不合格。

2.“上表皮加工”工序，由第一数控锯床2(数控龙门带锯床)完成，根据成品泡沫板要求的厚度进行加工，数控锯床要按照自动化远程控制系统设计，具备远程控制功能。

3.“上表皮清理及翻身工序”工序，上表皮清理由第一机器人R1完成，通过抓手将切割后的上表皮送到废料小车4上，翻身由翻转架3与第二机器人R2配合完成。该设备通过辊道将工件输送到位，第一机器人R1移除上表皮废料后，翻转架3将工件在翻转架3上翻身至与水平夹角成80°(翻转架与水平辊道之间的夹角在50°～80°之间，实际根据需要选择合适的角度)，通过第二机器人R2将其背面抓取，待机器将翻转架3降至水平位置后，第二机器人R2将工件放下实现翻身动作。

4.“侧边加工”工序，通过第一数控加工中心5对工件两个侧边进行加工，同时保持侧皮表靠在工件上不翻倒，两块侧表皮厚度通过伺服调整锯片位置保持一致(保证在码垛时不会产生往一侧倾斜)。优选地采用直径为800mm～1000mm圆盘锯加工侧边，对于需要中间采取“一切二”，数控加工中心同时三块锯片同时加工，一次成型，提高加工效率。

5.“侧皮处理及缓冲”工序，通过设备进入第一数控加工中心5将测表皮废皮及工件一并取出，输送至指定位置，同时通过钉板结构将两侧废皮固定，待工件通过辊道输送至下一工序后，通过第一机器人R1将废料去除并码垛至废料小车4。

6.“下表皮加工”工序，由第二数控锯床7(数控龙门带锯床)完成，根据成品泡沫板要求的厚度进行加工，具备远程控制功能，同时具备回程清扫功能(在下表皮清理后，将切割面清扫)。

7.“下表皮清理”工序，由第一机器人R1完成，通过抓手将切割后的上表皮送到废料小车4上。

8.“分层切割”工序，由第三数控锯床8(数控龙门带锯床)完成，在生产No.96或者MARKIII顶层宽度为678mm板的时候需要到此工序。

9.“移位”工序，由第二机器人R2与第三机器人R3完成，将已去除完上下表皮的工件放置于缓冲辊道10上。

10.“端面面加工”工序，由第二数控加工中心11(CNC)加工完成，根据需要选择三或四个直径800mm锯片同时加工，一次成型，提高加工效率。

泡沫板精加工成型阶段采用依次进行的以下步骤：

11.“砂光加工”工序，由双面砂光机13完成，同时加工工件上下基准面。

12.“四角加工”工序，通过第三数控加工中心15(CNC)加工完成，该设备同时用8个直径为230mm～800mm的圆盘锯切割四个角，一次成型。8个圆盘锯两两垂直布置，同一方向上两个锯片处于同一水平面，实现一次成型

13.“基准面加工”工序，由第四数控加工中心16(CNC)完成，用四块直径230mm～800mm的锯片同时加工，一次成型，保证两个侧面和两个端面与上下表面的垂直度。

14.“清理”工序，通过清理房完成，将加工完成的泡沫板成品的六个面清理干净。

检测阶段包括：

15.“移位”工序，通过NDT前输送辊道18将成品移到下一工序。

16.“无损检测”工序，通过(超声波)无损检测设备19(NDT)完成，检测成品中是否有缺陷的存在。

16.“移位”工序，通过NDT后输送辊道20将成品移到指定位置。

17.“尺寸检测”工序，通过尺寸检测设备21(CDM)完成，可以通过全检或者抽检的方式对成品的尺寸进行校核，防止不合格品流入下道生产工序。

18.“打标及成品码垛”工序，通过的(喷墨)打标机以及第四机器人R4完成，根据尺寸检测的结果，对成品进行打标，将合格品和不合格品分开放置，布置两个合格工位一个不合格工位，具备托盘满自动报警功能。

更具体地，本实施例中，涉及到的设备为：

(1).进料辊道1，用于将半成品工件送入第一数控锯床2。

(2).第一数控锯床2，完成上表皮切割，同时将工件与上表皮废料通过设备自身辊道输送至下一工位。

(3).翻转架3，通过第一机器人R1取走废皮并放入废料小车4上，通过第二机器人R2进行翻身工作，同时将工件通过设备自身辊道输送至下一工位。

(4).第一数控加工中心5，完成工件侧边加工工作，同时将工件通过设备自身辊道输送至下一工位。

(5).侧皮处理机6，通过第一机器人R1完成侧表皮的取走并放入废料小车4上，同时将工件通过设备自身辊道输送至下一工位。

(6).第二数控锯床7，完成下表皮切割工作，同时将工件与下表皮废料通过设备自身辊道输送至下一工位。

(7).第二数控锯床8，通过第一机器人R1取走下表皮废料并放入废料小车4上，在有需要的情况下完成分层切割。

(8).第三机器人R3，完成工件移位工作。

(9).半成品缓冲台9，用于工件的缓冲。

(10).缓冲辊道10，完成工件的缓冲以及输送工作。

(11).第二数控加工中心11，完成工件的端面切割工作。

(12).第一升降辊道12，完成物料的缓冲及输送工作。

(13).双面砂光机13，完成对工件上下基准面加工的工作。

(14).第二升降辊道14，完成物料的缓冲及输送工作。

(15).第三数控加工中心15，完成四角加工。

(16).第四数控加工中心16，完成侧边四个基准面的加工。

(17).清理房17，完成六个面的粉尘清理工作。

(18).NDT前进料辊道18，完成成品的缓冲及输送。

(19).无损检测设备19，完成对成品缺陷的检测。

(20).NDT后进料辊道20，完成成品的缓冲及输送。

(21).尺寸检测设备21(CDM)，实时监控成品的尺寸，对成品泡沫板进行检测，并记录数据用于可追溯系统，并且通过数据分析，掌握尺寸变化的趋势及时调整加工量

(22).打标机22，将NDT、CDM检测后结果打印于工件上。

(23).工件缓冲工位23，用作缓冲工件。

(24).第一机器人R1，完成废料抓取及摆放。

(25).第二机器人R2，工件移位以及翻身。

(26).第三机器人R3，工件移位以及翻身。

(27).第四机器人R4，成品的移位、打标以及码垛工作。

实施例2

具体各个工序的详细描述如下，流程示意图可以参见图3：

泡沫板粗加工阶段包括如下工序：

2.“上表皮加工”工序，由第一数控锯床2(数控龙门带锯床)完成，根据成品泡沫板要求的厚度进行加工，数控锯床需要按照自动化远程控制系统设计，具备远程控制功能。

3.“上表皮清理及翻身工序”工序，上表皮清理由第一机器人R1完成，通过抓手将切割后的上表皮送到废料小车4上，翻身由翻转架3与第二机器人R2配合完成。

4.“侧边加工”工序，通过第一数控加工中心5对工件两个侧边进行加工，同时保持侧表皮靠在工件上不翻倒，两块侧皮厚度通过伺服调整锯片位置保持一致(保证在码垛时不会产生往一侧倾斜)。在需要进行“一切二”加工时，三块锯片同时加工，每块锯片都伺服可调。

5.“侧皮处理及缓冲”工序，通过设备进入第一数控加工中心5将废皮及工件一并取出，输送至指定位置，同时通过钉板结构将两侧废皮固定，待工件通过辊道输送至下一工序后，通过第一机器人R1将废料去除并码垛至废料小车4。

6.“缓冲工件”工序，通过第三机器人R3将一分二的工件其中一块缓冲至工件缓冲工位23，待第一块加工完成后，有第三机器人R3抓取至第二数控锯床7。

7.“下表皮切割”工序，由第二数控锯床7(数控龙门带锯床)完成，根据成品泡沫板要求的厚度进行加工，具备远程控制功能，同时具备回程清扫功能(在下表皮清理后，将切割面清扫)。

8.“下表皮清理”工序，由第一机器人R1完成，通过抓手将切割后的上表皮送到废料小车4上。

9.“分层切割”工序，由第三数控锯床8(数控龙门带锯床)完成，将工件“一切二”或者“一切三”。

10.“移位”工序，由第二机器人R2与第三机器人R3完成，将已去除完上下表皮的半成品放置于缓冲辊道上。

11.“端面面加工”工序，由第二数控加工中心11(CNC)加工完成，根据需要选择三或四个直径800mm锯片同时加工，一次成型，提高加工效率。

精加工工序采用依次进行的以下步骤：

12.“砂光机加工”工序，由双面砂光机完成，同时加工上下基准面。

13.“四角加工加工”工序，通过第三数控加工中心(CNC)加工完成，该设备同时用8个直径为230mm～800mm的圆盘锯切割四个角，一次成型。

14.“基准面加工”工序，由第四数控加工中心16完成，用四块直径230mm～800mm的锯片同时加工，一次成型，保证两个侧面和两个端面与上下表面的垂直度。

15.“清理”工序，通过清理房17完成，将加工完成的泡沫板成品的六个面清理干净。

检测阶段包括：

16.“移位”工序，通过NDT前输送辊道将成品移到下一工序。

17.“NDT无损检测”工序，通过(超声波)无损检测设备19(NDT)完成，检测成品中是否有缺陷的存在。

18.“移位”工序，通过NDT后输送辊道20将成品移到指定位置。

19.“尺寸检测”工序，通过尺寸检测设备21(CDM)完成，可以通过全检或者抽检的方式对成品的尺寸进行校核，防止不合格品流入下道生产工序。

20.“打标及成品码垛”工序，通过的(喷墨)打标机22以及第四机器人R4完成，根据尺寸检测的结果，对成品进行打标，将合格品和不合格品分开放置，布置两个合格工位一个不合格工位，具备托盘满自动报警功能。

上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种改进的非刚性材料六面体精准自动加工工艺，其特征在于，该工艺包括依次进行的泡沫板六面体粗加工阶段、泡沫板精加工成型阶段、清理阶段和检测阶段，所述的泡沫板六面体粗加工阶段包括依次进行的上表皮加工工序、侧边加工工序、下表皮加工工序和端面加工工序，所述的泡沫板精加工成型阶段包括依次进行的砂光加工工序、四角加工工序和基准面加工工序；

清理阶段用于将加工完成的工件的六个面清理干净；

2.根据权利要求1所述的一种改进的非刚性材料六面体精准自动加工工艺，其特征在于，所述的粗加工阶段包括依次进行的以下工序：

(1-5)侧表皮处理及缓冲工序，用于将侧表皮抓取并移除；

(1-7)下表皮清理工序，将下表皮抓取并移除；

(1-9)端面加工工序，用于对工件进行垂直切割，将工件的端面表皮移至废料回收处。

3.根据权利要求2所述的一种改进的非刚性材料六面体精准自动加工工艺，其特征在于，当生产No.96或MARKIII顶层宽度为678mm板时，所述的泡沫板六面体粗加工阶段还包括分层切割工序，用于将经过下表皮清理工序的工件水平横切分成至少两个工件。

4.根据权利要求1所述的一种改进的非刚性材料六面体精准自动加工工艺，其特征在于，所述的砂光加工工序采用双面砂光式加工方式完成，同时加工工件的上下基准面。

5.根据权利要求1所述的一种改进的非刚性材料六面体精准自动加工工艺，其特征在于，所述的侧边加工工序、端面加工工序、四角加工工序及基准面加工工序均采用锯片式加工方式完成。

6.根据权利要求5所述的一种改进的非刚性材料六面体精准自动加工工艺，其特征在于：

7.一种改进的非刚性材料六面体精准自动加工系统，其特征在于，用于权利要求1～6任一所述的加工工艺，包括泡沫板加工工段和质量检测工段；

所述的泡沫板加工工段包括：

用于进料的进料辊道(1)，

分别用于工件上表皮加工、工件下表皮加工和工件分层切割的第一数控锯床(2)、第二数控锯床(7)和第三数控锯床(8)，

用于对工件进行厚度精加工的双面砂光机(13)，

分别用于侧边加工、端面加工、四角加工及基准面加工的第一数控加工中心(5)、第二数控加工中心(11)、第三数控加工中心(15)以及第四数控加工中心(16)，

用于废料搬运的第一机器人(R1)、用于数控锯床区工件翻身和搬运的第二机器人(R2)和用于数控加工中心区工件搬运的第三机器人(R3)，

以及用于将加工完成的工件的六个面清理干净的清理房(17)；

所述的质量检测工段包括：

用于工件内部缺陷检测的无损检测设备(19)，

用于检测成品尺寸是否合格的尺寸检测设备(21)，

用于对成品打标的打标机(22)，

以及用于质量检测工段工件搬运的第四机器人(R4)。

8.根据权利要求7所述的一种改进的非刚性材料六面体精准自动加工系统，其特征在于：

所述的进料辊道(1)、第一数控锯床(2)、第一数控加工中心(5)、第二数控锯床(7)和第三数控锯床(8)依次设置，形成第一加工设备序列，且第一数控锯床(2)和第一数控加工中心(5)之间设有翻转架(3)，第一数控加工中心(5)和第二数控锯床(7)之间设有侧皮处理机(6)，

所述的第二数控加工中心(11)、双面砂光机(13)、第三数控加工中心(15)、第四数控加工中心(16)和清理房(17)依次设置，形成与第一加工设备序列并排布置的第二加工设备序列，且第二数控加工中心(11)设有缓冲辊道(10)，第二数控加工中心(11)和双面砂光机(13)之间设有第一升降辊道(12)，双面砂光机(13)和第三数控加工中心(15)之间设有第二升降辊道(14)，第三数控加工中心(15)旁设有工件缓冲工位(23)，

所述的无损检测设备(19)通过NDT前输送辊道(18)与清理房(17)相接，打标机(22)通过NDT后输送辊道(20)与无损检测设备(19)相接，无损尺寸检测设备(21)设置于无损检测设备(19)旁，

所述的第二机器人(R2)和第三机器人(R3)均具有滑移导轨，并顺次设置于并列布置的第一加工设备序列和第二加工设备序列的内侧，且第二机器人(R2)和第三机器人(R3)之间设有半成品缓冲台(9)，

所述的第一机器人(R1)具有滑移导轨，并设置于第一加工设备序列的外侧，且在其滑移导轨端部设有废料小车(4)，

所述的第四机器人(R4)固定设置，无损检测设备(19)、尺寸检测设备(21)、NDT后输送辊道(20)和打标机环绕第四机器人(R4)布置。

9.根据权利要求8所述的一种改进的非刚性材料六面体精准自动加工系统，其特征在于：

所述的翻转架(3)用于侧表皮处理及缓冲工序，该翻转架(3)通过辊道接受来自第一数控锯床(2)的覆有上表皮的工件，与第一机器人(R1)配合，除去上表皮，并与第二机器人(R2)配合，实现工件的翻身；

所述的侧皮处理机(6)设有用于将靠在工件上的侧表皮固定的钉板结构，并具有用于将工件输送至下一工位的辊道，并且该侧皮处理机(6)通过与第一机器人(R1)配合，将侧表皮送至废料小车(4)。

10.根据权利要求8所述的一种改进的非刚性材料六面体精准自动加工系统，其特征在于，该系统除了废料小车(4)、进料辊道(1)及质量检测工段外，都布置在密闭房间内，并统一除尘，用以减少环境污染。