CN112428340A - 全自动滤板加工生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水滤机滤板加工领域，具体涉及一种全自动滤板加工生产线，包括若干加工中心，每个加工中心均包括用于输送滤板工件的输送机构、用于固定滤板工件的吸附装置、用于加工的加工机构、用于定位工件位置的定位装置、用于存放加工刀具的加工刀库、用于测量工件尺寸的工件测量装置、用于安装固定各装置的基台和用于对各装置进行控制的控制装置，两个加工中心之间还设有用于转换工件加工面的翻转机构，能够实现全自动的滤板生产。

Description

全自动滤板加工生产线

本发明要求下述专利申请的国内优先权：

申请号为“202010362907.8”，申请日为“2020年5月6日”，发明创造名称为“全自动滤板加工生产线”。

技术领域

本发明涉及水滤机滤板加工领域，具体涉及一种全自动滤板加工生产线。

背景技术

压滤机分为板框式压滤机和厢式压滤机，它是一种间歇性的加压过滤设备，用于各种悬浮液的固液分离。在各种压滤机中，都要用到聚丙烯滤板。目前聚丙烯滤板的生产一直处在低效单件的靠人工堆砌的产业生产中，其中许多生产环节还有生产安全隐患对工人的可能。现有技术中，在对滤板加工时，都是通过人工将工件搬运至加加工中心置，不仅浪费人力，而且效率低下。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供一种全自动滤板加工生产线，实现滤板的全自动生产。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种滤板加工生产线，包括若干加工中心，每个加工中心均包括用于输送滤板工件的输送机构、用于固定滤板工件的吸附装置、用于加工的加工机构、用于定位工件位置的定位装置、用于存放加工刀具的加工刀库、用于测量工件尺寸的工件测量装置、用于安装固定各装置的基台和用于对各装置进行控制的控制装置，两个加工中心之间还设有用于转换工件加工面的翻转机构，取决于相邻加工中心之间的工序设置，可以选择是否设置翻转机构，如前一个加工中心进行上表面加工之后，在下一个加工中心设置下表面加工程序，则需要设置翻转机构对工件进行翻转，反之则不需要设置，而由于只有在生产线的最开始位置才需要进行上料，因此所述上料装置仅与第一个加工中心的输送机构相配合，通常也会在最后一个加工中心的后端反向配合一个上料装置，作为下料装置使用；

在每个加工中心中，输送机构设于基台上，加工机构活动设于基台上，可沿基台方向水平移动，以便在输送机构的各个位置进行加工，定位装置设于输送机构一端，用于将工件定位在加工位置，吸附装置设于基台上与定位装置相配合的一端，用于将定位装置定位的工件进行吸附固定，工件测量装置设于加工机构上，加工刀库设于加工机构一侧；

所述上料装置、输送机构、加工机构、定位装置、工件测量装置、加工刀库和吸附装置均与所述控制装置连接，由控制装置整体对各装置和机构进行逻辑控制，控制装置通常带有控制终端，由操作员进行指令输入、设置、操作。

其中的上料装置包括两种方案：

第一技术方案：

所述上料装置与所述输送机构相配合，上料装置将滤板工件放置到输送机构上，输送机构用于将滤板工件运输至加工位置，所述上料装置包括升降机构和推送机构，所述推送机构设于所述升降机构上方并可向滤板输送机构方向推送，升降机构用于将滤板工件上升至推送机构的水平位置，推送机构用于将滤板工件从升降机构上推至输送机构，因此推送机构的水平位置通常与输送机构对齐，便于平稳推送。通常在升降机构上方设有传感器，传感器用于探测与推送机构相对应的水平位置上是否有工件升上来，以判断是否启动推送机构，传感器可以采用光学传感器，也可以采用物理学的机械传感器；也可以采用根据工艺流程设定固定的时间间隔进行升降和推送的逻辑方式运行；

其中，所述推送机构包括固定杆、推杆、推送动力装置和若干导向杆，所述固定杆设于升降装置上方，推杆设于固定杆的推送方向一侧，推送动力装置设于固定杆的另一侧且输出轴穿过固定杆与推杆连接，推送动力装置通过输出轴提供动力，使得推杆推动工件向滤板输送机构方向推动，所述导向杆一端与推杆连接，另一端穿过固定杆伸至推送动力装置一侧，导向杆与输出轴的方向一致，用于辅助输出轴输出方向平稳，为了保证能够将工件完全推至滤板输送机构，需保证所述推送动力装置的输出轴长度大于所述台面长度；

其中，所述推送动力装置为气缸或伺服电机，以及其他可以达到往复动力输出的装置；

其中，为了保持导向杆的导向效果，所述导向杆至少为2根，通常为偶数根，对称的设置在输出轴两侧，能够更好的辅助稳定输出轴的输出方向，不发生偏移；

其中，所述升降机构包括台面、固定架和升降动力装置，台面用于放置堆叠的滤板工件，所述台面与所述升降动力装置动力连接，使得台面可以沿固定架进行升降，将工件升至推送机构所对应的水平位置，当最上方的滤板工件上升至推送机构的水平位置时，升降机构停止上升，推送机构将最上方的滤板工件推至输送机构上，待此工件加工完成需要进行下一个工件的加工时，升降机构再进行上升，完成上述推送动作循环。动作循环可由传感器或设定间隔时间进行控制实现，通常情况下，升降动力装置采用液压泵或伺服电机，或其他能够提供升降动力的装置；

其中，所述台面一侧设有粗定位机构，所述粗定位机构一端固定设于升降台面的一侧，另一端向上延伸，粗定位机构用于对放置堆叠工件的铲车进行粗略定位，减轻人工精确定位的工作量，通常粗定位机构为2根对称的粗定位柱， 2根粗定位柱之间的距离小于粗定位柱所连接的台面侧边的长度，粗定位柱与铲车相配合，进行铲车位置的粗略定位。

第二技术方案：

包括升降机构、运输机构和推送机构，所述运输机构设于升降机构顶部一端，所述推送机构设于升降机构一侧另一端，升降机构下降至堆叠滤板工件最上方工件的水平位置，由推送机构将最上方的工件推至运输机构上，再由升降机构上升至输送机构相对应的水平位置，最后由运输机构将滤板工件运输到输送机构上，完成上料；与上述方案相似，也可以采用传感器或设定时间间隔的方式进行动作循环的控制。；

其中，所述升降机构包括固定架、升降架和升降动力装置，所述升降架与固定架活动连接，升降架可以沿固定架进行升降，升降架一端伸出固定架，伸出部分的升降架与滤板工件的大小相匹配，所述推送机构设于升降架伸出固定架的一端，推送机构可以向运输机构方向进行推送，滤板工件应当可以被伸出部分的升降架和推送机构所包围，使得推送机构能够将被包围住的滤板工件推送至运输机构上，所述运输机构设于升降架另一端，当升降架运动至输送机构相对应的水平位置时，运输机构与输送机构对齐，运输机构将滤板工件运输至输送机构，升降架与升降动力装置动力连接，升降动力装置如上所述通常采用气缸或伺服电机，以及其他一些可以达到动力输出效果的现有装置即可。；

其中，所述输送机构包括运输辊和运输动力装置，所述运输辊与运输动力装置之间动力连接，运输动力装置一般采用电机即可，电机为运输辊提供动力，运输辊向滤板输送机构方向转动；

其中，所述推送机构包括推杆和推送动力装置，送杆与上述升降架的伸出部分活动连接，在推送动力装置的动力下可以向运输机构方向推送。

输送机构的技术方案是：

输送机构包括用于输送工件的床面，所述床面包括床架和设于床架之间的若干输送辊，床架底部固定连接设有若干抬起装置，抬起装置用于将床面进行升降，当床面抬起时为输送状态，此时在抬起的水平位置上对生产线上的其他装置进行避障，以免妨碍滤板工件的输送，当床面落下时为加工状态，此时滤板工件输送到加工作中心置，落下床面使得滤板工件放置到加工位置上，所述输送辊在床面抬起时的水平位置与推送机构的水平位置对齐，保证推送机构将工件平稳的推至输送辊进行输送；

其中，所述滤板输送机构包括上料端与加工端，所述上料端设有用于探测输送辊上是否有工件的上料传感器，加工端设有用于探测加工作中心是否有工件的工作中心传感器，两个传感器用于接收信号反馈给控制系统以控制抬起装置切换床面的抬起状态和下降状态，当上料传感器检测到有工件送入后，输送辊进行输送，当工作中心传感器检测到工件输送到加工作中心置时，床面落下，滤板工件放入加工作中心置进行加工，传感器可以选择光学传感器或物理学的机械式传感器，以及现有技术的其他类型能够达到检测效果的传感器；

其中，抬起装置一般为气缸，气缸的输出轴与床架进行连接，为了床面的平稳升降，气缸的数量一般为4个，分别设于床架的四角，4个气缸统一由控制装置进行控制同步运作，保证床面的平稳升降；

其中，所述动力装置伺服电机，或其他现有的可以提供输送辊转动的动力的装置即可；

抬起装置的另一种方案是，包括升降架和气缸，所述床架与升降架活动连接，使得床架可以沿升降架进行升降，气缸与床架动力连接，由气缸为床架的运动提供动力，气缸也可以替换为如伺服电机等可以达到动力输出的装置。为了保持床架的平稳升降，所述抬起装置通常设置2个，对称的设置在上料端的底部和加工端的底部，保持床架平稳升降。更好的方案是，一个抬起装置包括两个升降架与一个气缸，2个抬起装置包括4个升降架并分别设置在床架的底部四角，并又2个抬起装置的气缸分别提供动力，床架的升降更加平稳。

输送机构的另一种方案是，床架的两个侧边之间安装两条输送链条，输送链条可以由安装在床架上料端的输送电机进行驱动，输送链条与床架的两条侧边平行，向加工端进行输送，在床架的两条侧边上安装若干基准轮，两边的基准轮之间的距离与滤板工件的大小相匹配，当滤板工件在输送链条上进行输送时，基准轮19与滤板工件两边相接触，保持滤板工件在输送链条上不产生横向位移，能够沿直线进行输送。通常，在床架的上料端两侧还安装两个托料轮，当滤板工件从上料装置进入输送链条区域时，托料轮能够辅助支撑滤板工件平稳的进入输送链条区域。

抬起装置的另一种方案是，包括床架两端的中间位置设置的气缸，用于提供动力，气缸的输出轴与旋转架的旋转端连接，旋转架一端通过转轴可旋转的固定在在床架上，另一端通过转轴和滑槽的配合与床面活动连接，当气缸1推动旋转端使旋转架旋转时，旋转架整体围绕与床架连接的转轴进行转动，旋转架与床面连接的一端向上旋转抬起，配合转轴与滑槽实现将床面水平抬起的效果。为了保证床面的平稳抬起，床架与床面之间设置垂直的导向柱，导向柱为内外滑杆的组合，用于防止床面在抬起过程中，发生水平方向的移动。上述抬起装置通常设置两组，分别安装在加工端与上料端。

吸附装置的技术方案是：

吸附装置包括若干固定架，固定架用于对吸附装置的固定安装，所述固定架上设有若干吸附孔，所述吸附孔一侧设有若干对应的两端开口的吸附仓，所述吸附仓一端开口对齐所对应的吸附孔并与固定架可拆卸连接，通常可以选择使用螺栓或卡扣方式进行连接，方便拆卸；可拆卸的连接方式便于调整吸附点位，当一个点位不需要吸附时，可将吸附仓拆下，当需要增加吸附的点位时，便可在对应位置安装吸附仓进行吸附。吸附孔另一侧分别通过管路连接至真空泵，由真空泵提供吸力，所有通孔均连接至同一真空泵，统一控制吸力，真空泵上一般安装有配套负压表，用于管控真空泵的吸力，吸附仓另一端开口处设有吸附海绵；

上述吸附海绵的作用是，由于工件在初步生产制造时，材料本身具有收缩量，而且在脱模时因脱模斜度的存在都会产生一定的误差，无法保证表面完全的平整，如果单纯的使用吸附仓进行吸附，由于工件与吸附仓均为硬质金属材料，无法完全的贴合，影响吸附的效果，而吸附海绵的可塑性可以完全与工件底部进行贴合，能够明显提升吸附效果，使得工件在加工时更加稳定，不会发生移位，吸附海绵通常选择市售的海绵吸盘，再进行所需要形状的裁剪即可；

其中，所述吸附仓的开口远离吸附孔一端的处设有固定块，所述固定块设有通孔，通孔与吸附孔对齐，所述吸附海绵设于固定块上，通常使用背胶进行贴合即可，真空泵通过对齐的吸附孔、吸附仓和通孔提供吸力，使得工件被吸附贴紧到吸附海绵上，进行固定，防止移动；

在另一种情况下，所述固定块同时连接所述若干吸附仓的上端开口，各吸附仓对应的吸附海绵紧密并列设于所述固定块的孔洞内，由固定块同时连接多个吸附仓形成条状或面状的吸附结构，能够适用不同工件形状的吸附，如在本申请的滤板加工中，采用长条状的固定块连接并列设置的吸附仓形成长条状的吸附条，对工件的边缘进行条状吸附，再配合普通的单个吸附仓对工件中部进行点位吸附，能够更加牢固的对工件进行吸附固定；

其中，所述吸附仓与固定架之间通过螺栓连接，吸附仓与固定架之间设有密封圈，防止出现漏气，降低吸附效果；

所述固定架并列设于输送机构加工端下方的基台上，固定架与输送辊交错设置，吸附仓并列设于固定架上，使得吸附仓均位于相邻两根输送辊之间，防止吸附仓阻碍床面进行升降，同时，吸附机构仅需要在加工状态时进行工作即可，因此在加工状态时，吸附机构的吸附海绵应与工件底部贴合，为此，所述吸附仓上端开口与所述输送辊在床面下降时的水平位置相配合，保证可以贴合，而在床面抬起时，高度不会影响工件的输送。

加工机构的技术方案是：

加工机构为四轴加工装置，用于加工工件的表面和侧孔，包括移动粱、移动部分和工作部分，所述移动粱活动连接在所述基台上方，移动粱可在基台上方水平移动，实现整体加工机构在基台上的粗略y轴水平移动，所述移动部分包括x轴移动机构、y轴移动机构、z轴移动机构，x轴移动机构与移动梁活动连接，使加工机构可沿移动梁进行x轴精确移动，z轴移动机构与x轴移动机构活动连接，沿z轴精确移动工作部分，y轴移动机构与z轴移动机构活动连接，沿y轴精确移动工作部分，实现精确定位；

所述工作部分包括旋转机构、安装部、工作动力装置和工作部件，所述安装部通过旋转轴与y轴移动机构活动连接，安装部沿x轴设置并可沿x轴方向移动，或者安装部沿y轴设置并可沿y轴方向移动，可根据产线不同的需要进行设置，安装部可以在旋转机构作用下向沿z轴方向垂直旋转一定角度，工作部件设于安装部一端，工作部件与工作动力装置连接，由旋转机构实现安装部的一定角度旋转，便于加工带有角度的工件磨削和钻孔，工作动力装置通常选择伺服电机；

其中，所述滤板加工机构包括侧孔加工部分和深孔加工部分，所述侧孔加工部分中工作部件为铣刀，用于工件表面或侧孔的加工，所述深孔加工部分中工作部件为钻头，用于滤板通水孔的加工，由于安装部可在第四轴进行旋转，可以加工滤板工艺规定的倾斜长孔；

其中，所述旋转机构包括旋转轴和旋转动力装置，所述旋转轴与旋转动力装置的输出轴连接，在旋转动力装置的带动下进行旋转，所述旋转动力装置通常选择伺服电机，或其他现有技术中可以提供旋转动力的装置，使得安装部可以进行旋转，由于工艺需要，通常所述安装部可以围绕旋转轴向z轴方向垂直向下旋转，可以根据工艺要求再进行其他方向的角度旋转，均可以通过调整程序实现；

其中，所述x轴移动机构与移动横梁之间通过齿条滑轨活动连接，x轴移动机构连接有伺服电机，由伺服电机提供动力使x轴移动机构通过齿条滑轨沿x 轴移动；

其中，所述y轴移动机构设于z轴移动机构下部，y轴移动机构与z轴移动机构之间通过齿条滑轨活动连接，y轴移动机构连接有伺服电机，由伺服电机提供动力使y轴移动机构通过齿条滑轨沿y轴移动，x轴移动机构和y轴移动机构共同实现工件加工作中心置的精确定位；

其中，所述z轴移动机构设于x轴移动机构上与移动粱连接相对的一侧，z 轴移动机构与x轴移动机构之间通过丝杠活动连接，z轴移动机构连接有气缸，由气缸提供动力使z轴移动机构通过齿条滑轨沿z轴移动，z轴移动机构实现对工件加工高度的精确定位，3个移动机构共同实现工件加工点位的精确定位；

其中，所述z轴移动机构的移动范围与所述床面相配合，当床面抬起时，z 轴移动机构可沿z轴向上移动至工作部分位于床面上方，不妨碍工件的运输，当床面降落时，z轴移动机构可沿z轴向下移动至工作部分与床面水平位置相配合，使得工作部件可以对工件进行加工；

其中，每个工作中心中的滤板加工机构均包括侧孔加工部分和/或深孔加工部分，由于不同工艺中对工件的加工要求不同，可能一个工作中心中仅需要进行铣削加工，可能仅需要长孔加工，也可能同时需要加工，根据不同的需要可以选择仅在移动粱上安装侧孔加工部分或深孔加工部分，或者是同时安装两个部分，同时安装时，两个部分可以安装在移动粱的同一侧，也可以分别安装在移动粱的两侧；

其中，所述刀库设于所述移动粱一侧，当x轴移动机构移动至刀库一侧时，所述工作部件与刀库相配合，另外需要说明的是，深孔加工部分的工作部分为钻头，由于深孔加工的工艺要求相对固定，因此深孔加工部分的钻头一般不需要更换，因此深孔加工部分不需要配合刀库，仅侧孔加工部分与刀库配合，用于更换铣刀。

工件测量装置的技术方案是：

工件测量装置包括加工装置，加工装置是四轴铣加工机构，还包括工件测量装置，工件测量装置设置在四轴铣加工机构上；工件测量装置，包括探测头和安装体，探测头设置在安装体上；

设置工件测量装置可以测量滤板长、宽和高三个方向的尺寸数据，首先测量厚度，以滤板胚料中心层为基准，测量上下面是否对称，测出上下面对中心层的各自数据，再沿着滤板胚料的外边缘巡边测量滤板胚料的长和宽。

其中，探测头是激光探测头或高精度工件测量仪。

其中，工件测量装置还包括第一气缸，第一气缸与安装体连接；

测量的时候，工件测量装置整体先通过第一气缸带动探测头快速下移，再随z轴移动机构下移，直至接触滤板胚料上表面，然后执行高度测量，然后通过x轴移动机构和y轴移动机构对滤板胚料进行长、宽方向的巡边测量，第一气缸的设置使探测头可以伸缩，第一气缸带动探测头快速伸出和缩回，节省时间，测量时第一气缸带动探测头伸出测量，全部测量完毕，第一气缸带动探测头上缩，保护探测头，避免在加工过程中的碰撞干涉；

其中，安装体上设置有导向机构，导向机构包括导轨和滑块，导轨设置在主轴箱上，滑块一端设置在安装体上，另一端设置在导轨中，导向机构可以使探测头在第一气缸带动下移时，更加平稳，不易偏离设定路线；

其中，安装体是方形钢管；

滤板胚料在加工前要先进行测量，确定滤板胚料的尺寸，确定合适的刀具加工进给量，保证最终加工精度，设置在第一加工装置处先测量再进行第一步加工。

定位装置的技术方案是：

定位装置包括前定位组件和侧定位组件，侧定位组件包括第二阻挡件、第二动力装置和侧拉紧装置；

设置定位装置就是为了保证滤板胚料加工时的位置，提高加工精度，本定位装置是采用两点成线固定面，配合输送辊自身的前进动力输送滤板胚料，并在前进和侧边两个方位同时定位，两个方向组合定位唯一，加工精度高；

前定位组件包括两种阻挡方式：

其一，第一伸缩装置上设有第一阻挡块，第一伸缩装置设有两个或两个以上，设置第一阻挡块设置在第一伸缩装置顶部，可以避免第一伸缩装置伸出过长，产生变形，两个或两个以上的第一伸缩装置两点成线固定滤板胚料的前侧面，定位平稳；

或者第一阻挡件包括第一伸缩装置，第一伸缩装置与第一动力装置连接，第一伸缩装置上设有第一阻挡条，第一阻挡条成线固定滤板胚料的前侧面，定位平稳。

其二，第一阻挡件包括第一伸缩装置，第一伸缩装置与第一动力装置连接，第一动力装置带动第一伸缩装置在输送辊的间隙中上下伸缩，当滤板胚料到达生产线加工工位时，第一伸缩装置伸出，阻挡滤板的前进，滤板胚料加工完毕后，自动回缩，不影响滤板胚料的前进；

其中，第一伸缩装置是第一气缸杆，第一动力装置是第一气缸；

其中，滤板加工生产线还包括一个前拉紧装置，前拉紧装置设置在前定位组件的后方，配合前定位组件一同更好完成前进方向的定位，当滤板胚料被第一伸缩装置阻挡不能前进后，前拉紧装置从后侧面对滤板胚料拉紧定位，前拉紧装置是第一旋转气缸，第二阻挡件是固定阻挡件，设置在床身一侧；

侧定位组件包括两种阻挡方式：

其一，第二伸缩装置上设有第二阻挡块，第二伸缩装置设有两个或两个以上，两个或两个以上的第二伸缩装置两点成线固定滤板胚料的侧面，定位平稳；

或者，第二阻挡件包括第二伸缩装置，第二伸缩装置与第二动力装置连接，第二伸缩装置上设有第二阻挡条，第二阻挡条成线固定滤板胚料的侧面，定位平稳。

其二，第二阻挡件包括第二伸缩装置，第二伸缩装置与第二动力装置连接，第二动力装置带动第二伸缩装置上下伸缩，第二伸缩装置伸出，阻挡滤板的移动出床身外，滤板胚料加工完毕后，自动回缩，不影响滤板胚料的前进；

其中，第二伸缩装置是第二气缸杆，第二动力装置是第二气缸；

侧拉紧装置有两种结构：

其一，侧拉紧装置包括拉紧块、第三伸缩装置和第三动力装置，第三伸缩装置一端与第三动力装置连接，另一端与拉紧块连接，第三动力装置横向设置，第三伸缩装置和第三动力装置均设置在输送辊的间隙中，拉紧块设置在床身远离第二伸缩装置的一侧。

其中，第三伸缩装置是拉杆，第三动力装置是第三气缸，第三气缸带动拉杆和拉紧块在输送辊的间隙中移动拉紧滤板胚料靠向第二伸缩装置，直至和第二伸缩装置接触。

其二，侧拉紧装置是第二旋转气缸，侧拉紧装置设置在床身远离第三伸缩装置的一侧，配合第三伸缩装置一同更好完成侧方向的定位，当滤板胚料被第三伸缩装置阻挡不能移动后，侧拉紧装置从另一侧面对滤板胚料拉紧定位

其中，滤板定位装置还包括传感器，传感器设置在输送辊间隙中，用于检测滤板胚料是否到达生产线加工工位以及是否加工完毕，传感器是光电传感器或机械传感器；

其中，第一气缸和第二气缸的伸出端均设置有导向套，避免第一气缸杆和第二气缸杆伸出过长发生变形。

翻转机构的技术方案是：

翻转机构包括旋转架、动力单元、支架、两排输送辊和第一传感器，旋转架和动力单元均设置在支架上，两排输送辊按上下排设置在旋转架上，两排输送辊中间有用于放置滤板的空间，在翻转过程中滤板胚料就放置在空间中，加工装置是四轴铣加工机构，能够完成滤板胚料上、下表面的铣削加工，翻转机构设置在两个加工装置之间，第一传感器用于检测滤板是否到位，第一传感器设置在输送辊前端侧下方的床身支架上。

其中，翻转机构还包括第二传感器，用于检测滤板是否翻转到位完成出料，第二传感器设置在输送辊后端侧下方的床身支架上；

其中，动力单元包括转轴、第一伺服电机和减速机，旋转架和转轴连接，第一伺服电机和减速机工作配合，第一伺服电机带动转轴旋转；

其中，翻转机构还包括配重，配重设置在旋转架上，且配重和两排输送辊分别设置在转轴的两侧，配重能够保持转动平稳，提高转动过程的安全性；

其中，减速机采用蜗轮蜗杆减速机或针摆式减速机或齿轮减速机；

其中，两排输送辊通过一个第二伺服电机传动，且两排输送辊旋转方向相反，用一个第二伺服电机控制两排输送辊的转动，完全能够满足动力需求，节省成本；

其中，第一传感器和第二传感器是光感传感器或机械传感器。

加工刀库的技术方案是：

加工刀库包括动力单元和刀架，刀架和动力单元工作配合，当刀架是圆排刀架时，动力单元带动刀架旋转，当刀架是直排刀架时，动力单元带动刀架直线平移，刀架是圆排刀架、直排刀架、排链式刀架、斗笠式刀架或伞式刀架，刀架设置有多个刀夹；生产线上还设有自动对刀仪，自动对刀仪能够自主对准刀长、自主采集刀长数据，通常自动对刀仪设置在加工机构的工作部分，当加工机构沿横梁移动至加工刀库一侧时，由自动对刀仪协助进行换刀；

其中，动力单元包括伺服电机和减速机，减速机采用蜗轮蜗杆减速机或针摆式减速机或齿轮减速机；

其中，刀夹的数量和设置在刀夹上刀具的数量对应匹配，一个刀夹对应一把刀具，刀夹的材质是塑钢或铝合金；

其中，所述的圆排刀架包括圆形刀盘，多个刀夹设置在圆形刀盘上，圆排刀架设置在床身的一侧；

其中，所述的直排刀架包括直列式刀盘，多个刀夹设置在直列式刀盘上，直排刀架设置在床身的一侧或横梁下端。

如上所述的上料装置，均可以在所述生产线外单独进行工作，可以配合其他产线或需要的环境进行单独工作。

本发明的有益效果是：(1)全自动化产线，实现自动上料、对位、双面加工，实现自动化滤板加工生产。

附图说明

图1是本发明生产线结构图。

图2是加工中心结构图。

图3是上料装置第一种方案结构图。

图4是上料装置第二种方案结构图。

图5是输送机构机构图。

图6是吸附装置结构图。

图7是加工机构结构图。

图8是第一阻挡件、第一动力装置和第二阻挡件、第一动力装置结构示意图。

图9是前拉紧装置和侧拉紧装置结构示意图。

图10是图8的A处局部放大结构图。

图11是图8的B处局部放大结构图。

图12是图9的C处局部放大结构图。

图13是图9的D处局部放大结构图。

图14是工件测量装置立体放大结构图。

图15是工件测量装置安装位置结构图。

图16是翻转机构结构图。

图17是圆盘刀架结构图。

图18是直排刀架结构图。

图19是运输机构第二种方案的结构图。

图20是采用五轴加工中心、运输机构第二种方案、上料机构第二种方案的生产线结构图。

图中，1、加工中心，2、上料装置，201、工件，202、限位块，203、推杆， 204、导向杆，205、气缸，206、固定杆，207、传感器，208、升降架，209、升降台面，210、粗定位柱，211、固定架，212、电机，213、运输辊，214、升降架，3、翻转机构，301、输送辊，302、第一传感器，303、旋转架，304、支架，305、第一伺服电机，306、减速机，307、配重，308、转轴，309，第二传感器，4、基台，5、定位装置，501、第二阻挡块，502、第一阻挡块，503、第三气缸，504、拉紧块，505、拉杆，506、第一旋转气缸，507、第二气缸杆， 508、第二气缸，509、第一气缸，510、第二旋转气缸，511、第一气缸杆，6、吸附装置，601、固定架，602、固定块，603、通孔，604、吸附海绵，605、吸附仓，7、工件测量装置，701、第一气缸，702、安装体，703、探测头，704、导轨，705、滑块，8、加工机构，801、移动梁，802、第三固定架，803、z轴滑槽，804、第一固定架，805、x轴滑槽，806、z轴齿条滑轨，807、气缸，808、第二固定架，809、钻头，810、第四固定架，811、安装部，9、加工刀库，901、动力单元，902、刀夹，903、圆形刀盘，904、直列式刀盘，10、输送机构，1001、气缸，1002、输送辊，1003、上料传感器，1004、床架，1005、蜗轮蜗杆减速机，1006、伺服电机，1007、工位传感器，1008、旋转架，1009、导向柱，1010、托料轮，1011、基准轮，1012、输送链条，1013、输送电机。

具体实施方式

下面是结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，一种滤板加工生产线，包括若干加工中心1，每个加工中心1均包括用于输送滤板工件的输送机构10、用于固定滤板工件的吸附装置6、用于加工的加工机构8、用于定位工件位置的定位装置5、用于存放加工刀具的加工刀库9、用于测量工件尺寸的工件测量装置7、用于安装固定各装置的基台4和用于对各装置进行控制的控制装置，两个加工中心之间还设有用于转换工件加工面的翻转机构3，取决于相邻加工中心之间的工序设置，可以选择是否设置翻转机构3，如前一个加工中心1进行上表面加工之后，在下一个加工中心1设置下表面加工程序，则需要设置翻转机构3对工件进行翻转，反之则不需要设置，而由于只有在生产线的最开始位置才需要进行上料，因此所述上料装置2仅与第一个加工中心1的输送机构10相配合，通常也会在最后一个加工中心的后端反向配合一个上料装置2，作为下料装置使用；

下面对每部分进行详细阐述：

参考图3所示，上料装置2包括工件升降台，工件升降台可以选用常见的升降台，通常包括用于固定放置的升降架208和用于升降的升降台面209，工件201 可以堆叠的放置在升降台面209上，升降架208可以使用螺栓固定于相应位置的地面上，避免升降台面209升起后重心变化发生倾倒，升降台面209一端的两侧与升降架208通过轨道连接，使得升降台面209可以沿轨道进行垂直升降，升降台面209的大小选择与所要加工的滤板工件201尺寸相匹配即可。升降台面209底部通常使用液压泵提供升降台面的升降动力。

工件升降台可以选择按照基本组件进行组装制作，也可以选择直接购买市面上常见的基本升降台。

升降架208的顶部安装有一根固定杆206，固定杆206水平设置，两端通过螺栓固定连接升降架208，固定杆206垂直于推送方向安装。固定杆206中心处背离升降台面的一侧固定安装气缸205，气缸205的一端通过螺栓固定在固定杆206 上，气缸205的输出轴通过通孔穿过固定杆206并与推杆203的中心连接，气缸205 输出轴沿推送方向进行往复运动，推杆203通常为水平设置的横杆，用于与工件 201接触并在气缸205的动力下推送滤板工件201，推杆203的长度可根据所加工滤板工件201的宽度进行选择，以能够平稳推动滤板工件201为准，宽度以匹配所加工滤板工件201宽度为准。推杆203与气缸205输出轴连接的两侧对称的安装有2根与气缸205输出轴平行的导向杆204，导向杆204通过固定杆206的通孔穿过导向杆7并延伸至气缸205的一侧，导向杆204与通孔紧密配合并可在通孔中滑动，在气缸205工作时，输出轴带动推杆203运动，2根导向杆204随推杆203同步运动，起到维持运动方向的作用，避免可能产生的推动方向偏差，同时对称设计的导向杆204与输出轴在推杆203上形成三个水平的固定点，避免推杆203发生晃动。导向杆204的长度通常与气缸205的输出轴长度相同，保证能够持续进行导向。

在一些情况下，气缸205也可以更换为伺服电机，以及其他可以提供往复动力的装置，同样可以起到提供推杆203运动动力的效果。

升降架208的上端还安装有一个用于探测是否有工件升上来的传感器207，传感器207的安装位置与推杆203的水平位置持平，传感器207通过无线或有线方式连接到控制模块，将所收集到的信号传送给控制模块进行判定处理，控制模块同时与气缸205和升降台面209所连接的液压泵连接，并可控制气缸205和液压泵的启动，当传感器207探测到水平位置没有工件201时，控制模块控制液压泵启动，气缸205不启动，升降台面209带动工件201上升，当上升至推杆203所在的水平位置时，传感器207检测到水平位置有工件201，控制模块接收到信号后控制液压泵停止，升降台面209停止上升，工件201停留在推杆所在高度，同时气缸205启动，输出轴带动推杆203向推送方向运动，当输出轴运动到最大距离时，当前位置滤板工件201被推下升降台面209至下一步滤板输送机构，上料完成，同时气缸205输出轴收回至起始位置，完成一个气缸的往复运动，一个滤板工件201的上料动作完成。此时传感器207再次检测水平位置无滤板工件201，重复上述动作直至所有滤板上料完成。完成后可以手动控制升降台面209降回初始位置。

升降架208上还可以设置限位块202，用于辅助对滤板工件201的定位，所设置限位块202的底部与推杆203水平位置对齐，当滤板工件201与限位块202底部接触时，滤板工件201位置正处于推杆203的水平位置。由于液压泵的停止可能存在的时间误差，限位块202的设置可以避免误差的积累导致的滤板工件201与推杆203位置存在偏差，使工件201的推送发生阻碍。

通常，使用叉车将堆叠整齐的滤板工件201放置到升降台面209上，而滤板工件201放置的位置需要固定以便与推杆203配合，通常人为操作叉车可能导致的滤板工件201放置位置发生偏差，还需要人为进行精调整，在升降台面209的一侧安装2根粗定位柱210，粗定位柱210的底端使用螺栓与升降台面209固定连接，另一端垂直向上延伸，2根粗定位柱210之间的距离与叉车的叉架间距相对应，当叉车运送堆叠的滤板工件201从另一端准备放置工件201时，叉架尖端与2 根粗定位3柱接触，此时工件201位置即为需要放置的位置，叉车直接将工件201 按此位置放下工件即可，只需要人工再进行细微调整即可，节省了人力。

如图4所示，上料装置的另一种方案是，所述升降机构包括固定架211、升降架208，所述升降架208与固定架211活动连接，固定架211通常为长方体的框架，用于固定，升降架208可以沿固定架211进行升降，升降架208的两侧与固定架211的两侧通常使用链条进行升降连接，并连接有电机212进行升降动力提供，升降架208的一端伸出固定架211，伸出部分的升降架208与滤板工件的大小相匹配，使得伸出部分的两侧可以将滤板工件进行包围，推杆通过链条活动设置在伸出部分的升降架208之间，通过电机212的动力提供使得推杆203可以再伸出部分的升降架208之间向运输辊213方向推动，因此由伸出部分的升降架208和推杆 203将工件包围，推杆203便可将工件进行推送。升降架208的另一端(即位于固定架211之间的部分)设置有运输辊213，在电机212的动力下能够向运输机构10 方向滚动，当推杆203将工件推送至运输辊213上后，由运输辊213将工件运输至输送机构10上。

升降动力装置如上所述通常采用气缸或伺服电机，以及其他一些可以达到动力输出效果的现有装置即可。

工作时，将工件堆叠放置在伸出部分的升降架208下方对应位置，推杆203 运动至能够将工件包围的位置，落下升降架208至将最上方的工件包围，推杆203 运动，将最上方的工件推送至运输辊213上，上升升降架208至与运输机构10相对齐的水平位置，运输辊213将工件运输至输送机构10，完成上料。

参考图2和5所示，输送机构10在滤板加工生产线中起到运送工件的作用，包括作为基础安装固定用的矩形床架1004，工件按照矩形床架1004的长的方向进行运输，床架1004的一端为上料端，上料端与相配套的滤板加工上料装置配合，另一端为加工端，加工端配套安装有用于固定滤板工件的吸附装置6、用于加工的加工机构8、用于定位工件位置的定位装置5、用于存放加工刀具的加工刀库9、用于测量工件尺寸的工件测量装置7。床架1004的两个侧边之间安装有用于运输的若干输送辊1002，输送辊1002按照普通的安装方式保证可以转动即可，输送辊1002垂直于床架1004侧边安装且相互之间平行，保证工件在输送辊 1002上沿输送方向运动，两根相邻输送辊1002之间的距离小于所要运输的工件长度的一半，避免工件在输送过程中意外掉落，通常所需加工的滤板为1m、1.2m 和1.5m三种尺寸，为适用于各种尺寸滤板的加工，输送辊1002之间间距优选为小于50cm。各个输送辊1002之间通过一端的配合传动机构相连接，达到同步转动的目的，通常情况下，传动机构使用传动皮带，则输送辊1002的一端设置于输送皮带相配套的皮带轮，通过传动皮带与皮带轮的配合将各个输送辊1002连接；传动机构也可以选择链条，则各个输送辊1002的一端设置相配套的齿轮进行配合。传动机构设置在床架侧边的内侧与各输送辊一端的配合结构相连，传输动力，带动旋转。

在床架1004相应的侧边外侧，安装有由伺服电机1006和蜗轮蜗杆减速机 1005组成的动力装置，动力装置通常安装在加工端，伺服电机1006和蜗轮蜗杆减速机1005相配合达到调整伺服电机输出转速的目的。蜗轮蜗杆减速机的输出轴穿过床架伸入床架内侧与上述传动机构连接，提供动力，根据传动机构的不同选择，蜗轮蜗杆减速机1005的输出轴配以相对应的配合结构。当伺服电机1006 启动后，动力输入蜗轮蜗杆减速机1005进行减速后，动力输出到传动机构，由传动机构带动各输送辊1002转动，进行工件输送。

在床架1004的上料端还设有一个用于检测对应位置输送辊1002上是否有工件的上料传感器1003，上料传感器1003通常设于上料端的第一根与第二根输送辊1002之间，检测正上方是否有工件进入，上料传感器1003可以采用光学传感器。当工件由上料装置2推送进入输送机构并越过第一根输送辊1002时，上料传感器1003检测到工件，控制装置接收到上料传感器1003的信号后，控制伺服电机1006启动，带动输送辊1002转动，将工件向加工端输送。在加工端也设有相对应的工位传感器1007，当工件到达加工位置后，对应的工位传感器1007接收到工件信号并控制伺服电机1006停止，工件停止在对应位置并由定位装置进行下一步工件定位工序，一个输送循环完成。当一个工件加工完成进入下一个工作中心后，下一件工件再次由上料装置推送至输送机构10，进行下一个工件输送循环。

床架1004的底部四角处各安装有气缸1001，气缸1001的输出轴与床架1004 可通过螺纹固定连接，床架1004可以通过气缸1001的运作进行升降，所有气缸 1001均与控制装置连接并由控制装置控制进行同步升降，保持床架1004处于水平状态。气缸1001底部可螺接或焊接到相应的基台上，组装成生产线。床架1004 的升降用于配合相配套安装的吸附装置6，即床架1004的高度由于抬起装置的作用分为抬起状态和降落状态，其中抬起状态为输送状态，降落状态为加工状态。

根据不同的设计，气缸也可以更换为电动升降架等机构，以能够达到升降目的为准。

抬起装置的另一种方案是，包括床架两端底部的中间位置设置的气缸与升降架，升降架与床架采用斜槽进行活动连接，由气缸的输出轴为床架提供动力，当气缸工作时，输出轴将床架向上顶起，床架沿升降架的斜槽稳步进行上升。

输送装置的另一种方案是，床架1004的两个侧边之间安装两条输送链条 1012，输送链条1012可以由安装在床架1004上料端的输送电机1013进行驱动，输送链条1012与床架1004的两条侧边平行，向加工端进行输送，在床架1004的两条侧边上安装若干基准轮1011，两边的基准轮1011之间的距离与滤板工件的大小相匹配，当滤板工件在输送链条1012上进行输送时，基准轮1011与滤板工件两边相接触，保持滤板工件在输送链条1012上不产生横向位移，能够沿直线进行输送。通常，在床架1004的上料端两侧还安装两个托料轮1010，当滤板工件从上料装置进入输送链条1012区域时，托料轮1010能够辅助支撑滤板工件平稳的进入输送链条1012区域。

抬起装置的另一种方案是，包括床架1004两端的中间位置设置的气缸1001，用于提供动力，气缸1001的输出轴与旋转架的旋转端连接，旋转架1008一端通过转轴可旋转的固定在在床架上，另一端通过转轴和滑槽的配合与床面活动连接，当气缸1001推动旋转端使旋转架1008旋转时，旋转架1008整体围绕与床架 1004连接的转轴进行转动，旋转架1008与床面连接的一端向上旋转抬起，配合转轴与滑槽实现将床面水平抬起的效果。为了保证床面的平稳抬起，床架1004 与床面之间设置垂直的导向柱1009，导向柱1009为内外滑杆的组合，用于防止床面在抬起过程中，发生水平方向的移动。上述抬起装置通常设置两组，分别安装在加工端与上料端。

参考图2和6所示，吸附装置6，包括长条状的固定架601，固定架601作为吸附仓605的安装基板，所述固定架601上沿固定架601径向设有若干处于同一直线的吸附孔，吸附孔的底部一般通过管道连接真空泵，使得透过吸附孔有向下的吸力。每个吸附孔上部都可以安装独立的吸附仓605，吸附仓605通常为两端开口的长方体壳体，开口大小与通孔相匹配，吸附仓605下端可以与吸附孔周围通过螺栓连接并且可以随时拆卸，当吸附仓605安装到固定架601上，吸附仓605内部腔体与吸附孔连通，通过真空泵的作用使得吸附仓上端具有向下的吸力。通常为了密闭，吸附仓605的底部还设有橡胶的密封圈，避免接缝处漏风，影响吸力。真空泵通过有线或无线的方式与控制装置连接，由控制装置控制是否启动。

由于工件在初步生产制造时，材料本身具有收缩量，而且在脱模时因脱模斜度的存在都会产生一定的误差，无法保证表面完全的平整，如果单纯的使用吸附仓605进行吸附，由于工件与吸附仓605均为硬质金属材料，无法完全的贴合，影响吸附的效果。因此，本发明做了如下设计：

吸附仓605的上端开口处固定连接一个固定块602，固定块602通常为围绕吸附仓605上端开口设计的长方形板材，可以直接与吸附仓605焊接，固定块602的方向与固定架601相同，固定块602的中部有通孔603并且与吸附仓605的内腔连通配合。在固定块602表面贴设一块吸附海绵604，由于吸附海绵604的可塑性，能够与工件完全贴合，吸附效果更好，吸附海绵通常选择市售的海绵吸盘即可达到效果。

由于吸附仓605是可拆卸的安装在固定架601上的吸附孔处，可以根据需要吸附的点选择是否安装吸附仓605，当一个点位不需要吸附时，可以将吸附仓605 拆除，并且适用密封盖板盖设到当前的通孔上，即可关闭当前位置通孔的吸附力。一个固定架601上的通孔数量也可不同，一般选择为6-10个，具体可以根据不同的需要进行设计。

以上为每个独立吸附仓605的设计，即为点吸附设计，可以对工件的一些对应点进行吸附固定，而在一些情况下，比如对工件的边缘，适合采用整条的吸附方式，为此，固定块602可以设计为将几个吸附仓605连接起来的长条状板材，即几个相邻的吸附仓605上端开口由同一个固定块602串联起来，并且各自对应的吸附海绵604在固定块602上并列排列贴设，覆盖一排通孔603，形成一个总的长条状的面吸附条，用来对不同工件的条状面吸附。同样的，固定块602所串联的吸附仓605数量也可以根据不同情况进行选择设置。

在与输送机构10的配合上，当输送机构10处于抬起状态时，此时为工件的运输状态，吸附仓605的上端开口水平位置低于输送辊1002，不会影响工件的输送；当输送机构10处于降落状态时，此时为工件的加工状态，吸附仓605的上端开口水平位置与输送辊的上表面持平，保证吸附海绵604能够紧贴随着输送机构 10的降落而降落的工件底部，由控制装置调控真空泵运作，吸附仓605上端开口具备吸附力，吸附工件紧紧贴住吸附海绵604固定，完成吸附。

参考图1、2、7所示，在水滤机滤板的加工中，需要在滤板工件的侧边处加工长孔作为滤板的通水孔，所加工的通水孔一端连通滤板的中心槽部，一端连通至滤板外侧，将滤板中心槽部的水导出到滤板外，因此，通水孔通常加工为沿水平方向向下倾斜的长孔，便于水的流出，现有工艺中一般选择长孔的斜度为5°-10°。然而现有的滤板加工机构无法适用侧边的有斜度的长孔加工，因此，本发明提供了所述可四轴移动的滤板长孔加工机构。

所述加工机构8以x轴移动机构为基座，安装在移动粱801上，x轴移动机构包括第一固定架804，第一固定架804的后侧有x轴方向的x轴滑槽805，通过x轴滑槽805与移动粱801上对应的齿条轨道配合连接，通常x轴滑槽805与对应的齿条轨道平行设置两条，保证平稳移动，x轴滑槽805内通常安装有配合齿条轨道的齿轮，齿轮连接伺服电机提供动力，由伺服电机配合齿轮使得x轴移动机构能够在移动粱的齿条轨道上沿x轴平移。第一固定架804的前侧设有沿z轴的轨道，与上述原因相同，通常也平行设置两条。

z轴移动机构主体为第二固定架808，第二固定架808通过设置在背部的z轴滑槽803与第一固定架804对应的z轴齿条滑轨806连接，第二固定架808通常在顶部连接气缸807，用于提供动力，使得第二固定架808能够沿z轴齿条滑轨806垂直移动。由于在垂直方向收下部整体的重量，选择气缸807作为z轴移动的动力装置更加稳固牢靠。第二固定架808的底部设有沿y轴方向的齿条轨道，与上述原因相同，通常也平行设置两条。

y轴移动机构主体为第三固定架802，第三固定架802的顶部设有对应的y轴齿条轨道的滑槽，第三固定架802通过y轴滑槽连接于第二固定架808的底部并可沿y轴水平移动，并通过配套的伺服电机和齿轮提供移动的动力。

一般情况下，如上所述，在x轴与y轴的水平移动中，选择伺服电机提供动力，响应控制更加敏捷准确；在z轴的垂直移动中，由于输出轴需要承受重力，选择气缸807作为动力提供更加稳靠坚固。上述伺服电机与气缸均与控制装置连接并接受控制。

在第三固定架802的底部设有x轴方向的齿条轨道，通过所述齿条轨道将第四固定架810配套安装在第三固定架802底部并使之可以沿x轴方向在第三固定架802底部平移，也选择伺服电机与配套齿轮的系统提供动力。

第四固定架810下部安装有攻进部分的安装部811，安装部811一端通过旋转轴与第四固定架810连接，使得安装部811的一端可以围绕旋转轴向z轴方向垂直向下旋转，此端为旋转端；另一端可以通过丝杠与第四固定架810活动连接，作为向下旋转的限位装置，此端为限位端。由于上述侧孔的倾斜角度的限定，安装部811在向下旋转到极限时，安装部811与x轴的夹角为10°，即安装部811可以围绕旋转轴在水平位置与10°夹角之间转动。通常也选择伺服电机作为安装部向下旋转的动力装置，配合减速机与丝杠的结合，实现控制角度，缓慢旋转的效果。

在深孔加工部分下，限位端沿安装部轴线设有钻头809，用于攻进长孔，当安装部旋转时，钻头809也随之转动，使得钻头809也在0-10°之间摆动转动，适应不同角度的长孔攻进需求。钻头一般使用伺服电机作为旋转动力的提供装置。

在侧孔加工部分下，限位端沿安装部811轴线设有铣刀，用于工件的侧孔加工和铣削，当安装部811旋转时，铣刀也随之转动，使得铣刀也在0-10°之间摆动转动，适应不同角度的铣削需求。铣刀一般使用伺服电机作为旋转动力的提供装置。铣刀可以根据不同的加工需求进行更换，一般配合下述刀库进行。

加工中心1的另一种方案是一种五轴加工中心的方案，以移动梁作为y轴的移动机构，实现在y轴的移动，移动部分包括x轴移动机构和z轴移动机构，x轴移动机构与移动梁活动连接，使得x轴移动机构可以沿移动梁移动，实现x轴移动，z轴移动机构与x轴移动机构活动连接，使得z轴移动机构可以沿x轴移动机构进行垂直移动，实现z轴移动。其中的x轴移动机构与z轴移动机构与上述方案相同即可实现。

所述工作部分包括旋转机构、安装部、工作动力装置和工作部件，所述安装部与z轴移动机构活动连接，安装部通过转轴与z轴移动机构底部活动连接，转轴垂直连接在z轴移动机构的底部，使得安装部可以围绕转轴进行转动，实现安装部在水平方向上的旋转；旋转机构与安装部活动连接，旋转机构通过转轴纵向与安装部旋转连接，转轴水平安装在安装部的中部，使得旋转机构可以围绕转轴进行旋转，实现旋转机构在垂直方向的旋转；工作部件设于旋转机构一端，进行加工工作，工作部件与工作动力装置连接，提供动力。

加工部分通过x轴移动机构、移动梁、z轴移动机构、安装部和旋转机构实现x轴、y轴、z轴，水平方向旋转和垂直方向旋转的五轴运动，适用于各种方向上的加工。

参考图2、8、9、10、11、12、13所示，定位装置5包括前定位组件和测定位组件，前定位组件和侧定位组件同时工作；

前定位组件采用第一种阻挡方式中的阻挡块方案，第一伸缩装置设有两个或两个以上，第一伸缩装置是第一气缸杆511和第一阻挡块502，第一动力装置是第一气缸509，第一气缸509设置在输送辊1002的间隙中，第一气缸509上设有第一气缸杆511，第一气缸杆511顶部连接第一阻挡块502，第一气缸509 启动带动第一气缸杆511和第一阻挡块502上下伸缩；当滤板胚料到达生产线加工工位时，第一气缸杆511带动第一阻挡块502伸出，阻挡滤板的前进，滤板胚料加工完毕后，第一气缸杆511带动第一阻挡块502自动回缩，不影响滤板胚料的前进；

侧定位组件采用第一种阻挡方式中的阻挡块方案，第二伸缩装置设有两个或两个以上，第二伸缩装置是第二气缸杆507和第二阻挡块501，第一动力装置是第二气缸508，第二气缸508设置在在床身一侧，第二气缸508上设有第二气缸杆507，第二气缸杆507顶部连接第二阻挡块501，第二气缸508带动第二气缸杆507和第二阻挡块501上下伸缩，第二气缸杆507和第二阻挡块501伸出，阻挡滤板胚料移动出床架1004外，滤板胚料加工完毕后，第二气缸杆507和第二阻挡块501自动回缩，不影响滤板胚料的前进；

侧拉紧装置采用第一种结构，侧拉紧装置包括拉紧块504、拉杆505和第三气缸503，拉杆505一端与第三气缸503连接，另一端与拉紧块504连接，第三气缸503横向设置，拉杆505与第三气缸503均设置在输送辊的间隙中，拉紧块504 设置在床架1004远离第二伸缩装置的一侧，第三气缸503带动拉杆505和拉紧块 504在输送辊1002的间隙中移动拉紧滤板胚料靠向第二伸缩装置，直至和第二伸缩装置接触。

定位装置5的另一种方案是，前定位组件采用第二种阻挡方式，第一伸缩装置设有两个或两个以上，第一伸缩装置是第一气缸杆511，第一动力装置是第一气缸509，第一气缸509启动带动第一气缸杆511上下伸缩；当滤板胚料到达生产线加工工位时，第一气缸杆511伸出，阻挡滤板的前进，滤板胚料加工完毕后，第一气缸杆511自动回缩，不影响滤板胚料的前进；

还设有前拉紧装置，前拉紧装置是第一旋转气缸506，第一旋转气缸506设置在前定位组件的后方，配合前定位组件一同更好完成前进方向的定位，当滤板胚料被第一伸缩装置阻挡不能前进后，第一旋转气缸506从后侧面对滤板胚料拉紧定位。

侧定位组件采用第二种阻挡方式，第二伸缩装置设有两个或两个以上，第二伸缩装置是第二气缸杆507，第一动力装置是第二气缸508，第二气缸508设置在在床身一侧，第二气缸508带动第二气缸杆507上下伸缩，第二气缸杆507 伸出，阻挡滤板胚料移动出床身外，滤板胚料加工完毕后，第二气缸杆507自动回缩，不影响滤板胚料的前进；

侧拉紧装置采用第二种结构，侧拉紧装置是第二旋转气缸510，第二旋转气缸510设置在床身远离第三伸缩装置的一侧，配合第三伸缩装置一同更好完成侧方向的定位，当滤板胚料被第三伸缩装置阻挡不能移动后，第二旋转气缸510 从另一侧面对滤板胚料拉紧定位。

参考图2、14和15所示，工件测量装置7包括探测头703、安装体702和动力单元901，探测头703设置在安装体702上，探测头703和安装体702通过第一气缸701带动上下移动，首先测量高度，工件测量装置7整体先通过第一气缸701带动探测头703完成快速下移，节省时间然后再随z轴移动机构下移，等下移至距离滤板胚料上表面100mm左右时调整下移速度开始随z轴移动机构缓慢下移，再至接触滤板胚料上表面，并以滤板胚料中心层为基准，测量上下面是否对称，测出上下面对中的各自数据，再测量滤板胚料的长和宽，根据上步测量时得出的滤板胚料的高度，工件测量装置7随z轴移动机构调整下移高度，然后探测头703同时随x轴移动机构沿移动梁801移动，随y轴移动机构跟随移动梁801沿基台4移动，对滤板胚料进行巡边测量，得出长和宽的尺寸数据，全部测量完毕后第一气缸701带动探测头703快速上移，然后整个工件测量装置7再随z轴移动机构上移，避免加工过程和滤板胚料的碰撞干涉，测得的滤板胚料尺寸数据传输给滤板加工生产线的控制装置。

其中，上述的探测头703、导轨704、滑块705和气缸均是现有技术。

如图1和16所示，翻转机构3的结构为，旋转架303和动力单元均设置在支架304上，两排输送辊301设置在旋转架303上，两排输送辊301中间有用于放置滤板的空间，配重307设置在旋转架303上，且配重307和两排输送辊 301分别设置在转轴308的两侧，两排输送辊301通过第二伺服电机(图中未画出)传动，两排输送辊301旋转方向相反，翻转机构设置在两个加工中心1之间，滤板胚料经过加工中心1的第一表面加工被输送到翻转机构3的两排输送辊301的入口处，并利用上排输送辊301的自身滚动的输送性能自动将滤板胚料向前运送，此时第一传感器302检测到滤板已经到位，第一伺服电机305和减速机306启动运行，带动两排输送辊301连同滤板胚料进行180°转动，当第二传感器309检测到两排输送辊301连同滤板胚料旋转到位并完成滤板胚料的出料后，再次启动第一伺服电机305和减速机306带动两排输送辊301进行180°转动，恢复初始位置，准备下一块胚料的进入和翻转。

其中，上述的输送辊301、第一传感器302、第一伺服电机305、减速机306、第二传感器309和第二伺服电机均是现有技术。

参考图17和18所示，加工刀库9的第一种方案是，刀架是圆排刀架，动力单元1带动圆排刀架旋转，圆排刀架包括圆形刀盘903，多个刀夹902沿圆周设置在圆形刀盘903上，刀夹902上设置刀具，圆排刀架设置在床架1004的一侧，当生产线加工装置上用于装夹刀具的夹紧件上未装夹刀具时，动力单元启动，带动圆排刀架转动，自动将下一工序加工所需的刀具转动到正对加工区域的方位，保证更换刀具方便快捷，生产线加工装置的主轴带动夹紧件移动至圆排刀架处从刀夹902上自动装夹刀具，然后返回到加工区域开始加工；当生产线加工机构8的安装部811上已装夹的刀具结束上一加工工序需要换刀时，动力单元启动，带动圆排刀架转动，自动将圆排刀架转动到空置刀夹902正对加工区域的方位，此时生产线加工装置的主轴带着刀具就移动到刀架处将现有刀具卡装进空置刀夹902中，接着动力单元启动，带动圆排刀架转动，自动将下一工序加工所需的刀具转动到正对加工区域的方位，生产线加工机构8的安装部811装夹下一工序加工所需的刀具，然后移动至加工区域开始加工，自动对刀仪完成自主对准刀长、自主采集刀长数据，保证快速更换刀具的准确性。

加工刀库9的第二种方案是，刀架是直排刀架，动力单元902带动直排刀架直线平移，多个刀夹902沿直线设置在直列式刀盘904上，刀夹902上设置刀具，直排刀架设置在床架1004的一侧，或者滤板加工生产线还包括防护壳，直排刀架设置在防护壳的内侧，当生产线加工装置上用于装夹刀具的夹紧件上未装夹刀具时，动力单元启动，带动直排刀架移动，自动将下一工序加工所需的刀具移动到正对加工区域的方位，保证更换刀具方便快捷，生产线加工装置的主轴带动夹紧件移动至直排刀架处从刀夹902上自动装夹刀具，然后移动到加工区域开始加工，动力单元启动，带动直排刀架移动，自动将直排刀架移动到空置刀夹902正对加工区域的方位，此时生产线加工装置的主轴带着刀具就移动到直排刀架处将现有刀具卡装进空置刀夹902中，接着动力单元启动，带动直排刀架移动，自动将下一工序加工所需的刀具转动到正对加工区域的方位，直排刀架自动将下一工序加工所需的刀具移动到正对加工区域的方位，生产线加工装置的主轴带着夹紧件装夹下一工序加工所需的刀具，然后移动至加工区域开始加工，自动对刀仪完成自主对准刀长、自主采集刀长数据，保证快速更换刀具的准确性。

通常，上述的五轴加工中心需搭配本部分所述直排刀库进行使用。

其中，上述的自动对刀仪、伺服电机和减速机均是现有技术。

一般情况下，如在普通的滤板加工生产中，加工中心1设置数量为三个，第一个加工中心1为滤板下表面或上表面加工，第二个与第三个加工中心为滤板上表面或下表面加工，因此只需对工件进行一次翻转即可，即仅在第一个加工中心1与第二个加工中心1之间设置翻转机构3对工件进行翻转。因此，整条生产线的设置顺序为：上料装置-第一加工中心-翻转机构-第二加工中心-第三加工中心-下料装置，其中滤板下料装置即为上料装置，只需通过控制系统控制反向运行即可。

生产线的总体运行顺序为：上料装置2进行工件推送—输送机构10上料端接收工件—输送至加工端，床面落下进行加工—加工完成，抬起床面将工件输送至翻转机构3—工件翻转后输送至第二加工中心1上料端—第二加工中心1上料端接收工件—输送至加工端，床面落下进行加工—加工完成，抬起床面将工件输送至第三加工中心1上料端--第三加工中心1上料端接收工件—输送至加工端，床面落下进行加工—加工完成，抬起床面将工件输送至下料装置—卸料，完成加工。所有装置及机构均由各加工中心1的控制装置进行信号收集及控制，总体工艺顺序及加工中心设置可以根据不同需要进行个性化定制，实现全自动化滤板生产。

当采用上述的五轴加工中心的方案时，由于五轴加工能够对更多角度进行加工，可以仅采用一个加工中心1完成全部的加工工序，此时所搭配的滤板翻转机构3将滤板工件翻转180°后，反方向运转，将反转后的工件送回加工中心，再由加工中心对翻转后的工件进行加工，完成双面的加工，所搭配的运输机构与上料机构也配合进行反向运转，完成运输与下料。

五轴加工中心的方案也可以采用使用2-3个加工中心协同加工的方式，其设置方式与工序与上述四轴加工中心的方案相同。

Claims (49)

1.一种滤板加工生产线，其特征在于，所述生产线包括基台、一个或以上加工中心、上料装置；

所述加工中心包括输送机构、吸附装置、加工机构、定位装置、加工刀库，所述输送机构设于基台上，加工机构活动设于基台上，定位装置设于输送机构上，吸附装置设于基台上，加工刀库设在基台上；

所述上料装置与第一加工中心的输送机构相配合；

还包括工件测量装置，所述工件测量装置设于第一加工中心。

2.根据权利要求1所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述加工中心数量为3个，包括用于加工滤板正面的加工中心和用于加工滤板反面的加工中心，在他们之间还设有翻转机构。

3.根据权利要求1所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述上料装置包括升降机构和推送机构，所述推送机构设于所述升降机构上方并可向输送机构方向推送。

4.根据权利要求3所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述推送机构包括固定杆、推杆、推送动力装置和若干导向杆，所述固定杆设于升降装置上方，推杆设于固定杆的推送方向一侧，推送动力装置设于固定杆的另一侧且输出轴穿过固定杆与推杆连接，所述导向杆一端与推杆连接，另一端穿过固定杆伸至推送动力装置一侧，所述导向杆至少为2根。

5.根据权利要求4所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述推送动力装置的输出轴长度大于所述台面长度。

6.根据权利要求4或5所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述推送动力装置为气缸或伺服电机。

7.根据权利要求3所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述升降机构包括台面、固定架和升降动力装置，所述台面与所述升降动力装置动力连接。

8.根据权利要求7所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述台面一侧设有粗定位机构，所述粗定位机构一端固定设于升降台面的一侧，另一端向上延伸。

9.根据权利要求8所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述粗定位机构为2根对称的粗定位柱，2根粗定位柱之间的距离小于粗定位柱所连接的台面侧边的长度。

10.根据权利要求1所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述上料装置包括升降机构、运输机构和推送机构，所述运输机构设于升降机构一端，所述推送机构设于升降机构另一端。

11.根据权利要求10所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述升降机构包括固定架、升降架和升降动力装置，所述升降架与固定架活动连接，升降架一端伸出固定架，所述推送机构设于升降架伸出固定架的一端，所述运输机构设于升降架另一端，升降架与升降动力装置动力连接。

12.根据权利要求11所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述运输机构包括运输辊和运输动力装置，所述运输辊与运输动力装置之间动力连接。

13.根据权利要求11所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述推送机构包括推杆、推送动力装置，所述推杆与升降架活动连接，推杆与推送动力装置动力连接。

14.根据权利要求1所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述输送机构包括用于输送工件的床面，所述床面包括床架和设于床架之间的若干输送辊，床架底部设有若干抬起装置，所述吸附机构与输送辊交错设置。

15.根据权利要求14所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述输送机构包括上料端与加工端，所述上料端设有上料传感器，加工端设有工位传感器，所述上料传感器或工位传感器为光学传感器或机械传感器。

16.根据权利要求15所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述抬起装置为气缸，所述气缸输出轴与所述床架连接，所述气缸数量为4个，气缸分别设于床架四角。

17.根据权利要求14所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述抬起装置包括升降架和气缸，所述床架与升降架活动连接，气缸与床架动力连接；

所述抬起装置数量为2个，分别设于输送机构两端。

18.根据权利要求1所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述输送机构包括用于输送工件的床面，所述床面包括床架、输送链条和导向轮，床架底部设有若干抬起装置。

19.根据权利要求1所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述吸附装置包括若干固定架，所述固定架上设有若干吸附孔，所述吸附孔一侧设有若干对应的两端开口的吸附仓，所述吸附仓一端开口对齐所对应的吸附孔吸附仓另一端开口处设有吸附海绵。

20.根据权利要求19所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述吸附仓与固定架可拆卸连接；

吸附仓与固定架之间通过螺栓连接，吸附仓与固定架之间设有密封圈。

21.根据权利要求19所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述吸附仓远离吸附孔一端的开口处设有固定块，所述固定块设有通孔，所述通孔与吸附仓开口连通，所述吸附海绵设于固定块上。

22.根据权利要求22所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述固定块同时连接若干吸附仓，固定块上设有与各吸附仓相对应的若干通孔。

23.根据权利要求1所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述加工机构为四轴加工装置，包括移动粱、移动部分和工作部分，所述移动粱活动连接在所述基台上方，移动粱可在基台上方水平移动，所述移动部分包括x轴移动机构、y轴移动机构、z轴移动机构，x轴移动机构与移动梁活动连接，z轴移动机构与x轴移动机构活动连接，y轴移动机构与z轴移动机构活动连接；

所述工作部分包括旋转机构、安装部、工作动力装置和工作部件，所述安装部通过旋转轴与y轴移动机构活动连接，工作部件设于安装部一端，工作部件与工作动力装置连接。

24.根据权利要求23所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述安装部沿x轴或y轴设置。

25.根据权利要求23所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述加工机构包括侧孔加工部分和深孔加工部分，所述侧孔加工部分中工作部件为铣刀，所述深孔加工部分中工作部件为钻头，每个工作中心中的加工机构均包括侧孔加工部分和/或深孔加工部分。

26.根据权利要求23所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述x轴移动机构与移动横梁之间通过齿条滑轨活动连接，x轴移动机构连接有伺服电机；

所述z轴移动机构设于x轴移动机构上与机架横梁连接相对的一侧，z轴移动机构与x轴移动机构之间通过丝杠活动连接，z轴移动机构连接有气缸；

所述y轴移动机构设于z轴移动机构下部，y轴移动机构与z轴移动机构之间通过齿条滑轨活动连接，y轴移动机构连接有伺服电机；

所述旋转机构包括旋转轴和旋转动力装置，所述旋转轴与旋转动力装置的输出轴连接。

27.根据权利要求1所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述加工机构包括移动粱、移动部分和工作部分，所述移动粱活动连接在所述基台上方，移动粱可在基台上方沿y轴移动，所述移动部分包括x轴移动机构和z轴移动机构，x轴移动机构与移动梁活动连接，z轴移动机构与x轴移动机构活动连接；

所述工作部分包括旋转机构、安装部、工作动力装置和工作部件，所述安装部与z轴移动机构活动连接，所述旋转机构与安装部活动连接，工作部件设于旋转机构一端，工作部件与工作动力装置连接；

所述安装部通过转轴与z轴移动机构底部活动连接，安装部可围绕转轴在水平方向旋转；

所述旋转机构通过转轴与安装部活动连接，旋转机构可围绕转轴在垂直方向旋转。

28.根据权利要求1所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述工件测量装置包括探测头和安装体，所述的探测头设置在所述的安装体上。

29.根据权利要求28所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述的探测头是激光探测头或高精度工件测量仪，所述的安装体是方形钢管。

30.根据权利要求28所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述的安装体上设置有导向机构，所述的导向机构包括导轨和滑块，所述的导轨设置在所述的主轴箱上，所述的滑块一端设置在所述的安装体上，另一端设置在所述的导轨中。

31.根据权利要求1所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述工件测量装置包括探测头和安装体，所述的探测头设置在所述的安装体上，还包括第一气缸，所述的第一气缸与所述的安装体连接，所述的安装体上设置有导向机构，所述的导向机构包括导轨和滑块，所述的导轨设置在所述的主轴箱上，所述的滑块一端设置在所述的安装体上，另一端设置在所述的导轨中。

32.根据权利要求1所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述的定位装置包括前定位组件和侧定位组件，所述的前定位组件包括第一阻挡件、第一动力装置，所述的第一阻挡件与第一动力装置连接，所述的侧定位组件包括第二阻挡件、第二动力装置和侧拉紧装置。

33.根据权利要求32所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述的第一阻挡件包括第一伸缩装置，所述的第一伸缩装置与所述的第一动力装置连接；

所述的第一伸缩装置上设有第一阻挡块，所述的第一伸缩装置设有两个或两个以上。

34.根据权利要求32所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述的第一伸缩装置是第一气缸杆，所述的第一动力装置是第一气缸，还包括一个前拉紧装置，所述的前拉紧装置是第一旋转气缸。

35.根据权利要求32所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述的第一阻挡件包括第一伸缩装置，所述的第一伸缩装置与所述的第一动力装置连接，所述的第一伸缩装置上设有第一阻挡条。

36.根据权利要求32所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述的第二阻挡件是固定阻挡件，设置在输送机构一侧，第二阻挡件包括第二伸缩装置，所述的第二伸缩装置与第二动力装置连接。

37.根据权利要求36所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述的第二伸缩装置上设有第二阻挡块，所述的第二伸缩装置设有两个或两个以上。

38.根据权利要求32所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述的第二阻挡件包括第二伸缩装置，所述的第二伸缩装置与所述的第二动力装置连接，所述的第二伸缩装置上设有第二阻挡条。

39.根据权利要求32所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述的侧拉紧装置包括拉紧块、第三伸缩装置和第三动力装置，所述的第三伸缩装置一端与所述的第三动力装置连接，另一端与所述的拉紧块连接；

所述的第三伸缩装置是拉杆，所述的第三动力装置是第三气缸。

40.根据权利要求32所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述的侧拉紧装置是第二旋转气缸。

41.根据权利要求2所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述的翻转机构包括旋转架、动力单元、支架、两排输送辊和第一传感器，所述的旋转架和动力单元均设置在所述的支架上，所述的两排输送辊设置在所述的旋转架上，所述的两排输送辊中间有用于放置滤板的空间。

42.根据权利要求41所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述的翻转机构还包括第二传感器，用于检测滤板是否翻转到位完成出料，所述的第一传感器和第二传感器是光感传感器或机械传感器。

43.根据权利要求41所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述的动力单元包括转轴、第一伺服电机和减速机，所述的旋转架和所述的转轴连接，所述的减速机采用蜗轮蜗杆减速机或针摆式减速机或齿轮减速机。

44.根据权利要求41所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述的两排输送辊通过一个第二伺服电机传动，且两排输送辊旋转方向相反。

45.根据权利要求1所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述加工刀库包括动力单元和刀架，所述的刀架和所述的动力单元工作配合，所述的刀架是圆排刀架、直排刀架、排链式刀架、斗笠式刀架或伞式刀架，所述的刀架设置有多个刀夹；所述的生产线上还设有自动对刀仪。

46.根据权利要求45所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述的动力单元包括伺服电机和减速机，所述的减速机采用蜗轮蜗杆减速机或针摆式减速机或齿轮减速机。

47.根据权利要求45所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述的刀夹的数量和设置在所述的刀夹上刀具的数量对应匹配，所述的刀夹的材质是塑钢或铝合金。

48.根据权利要求45所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述的圆排刀架包括圆形刀盘，所述的多个刀夹设置在所述的圆形刀盘上，所述的圆排刀架设置在床身的一侧。

49.根据权利要求45所述一种滤板加工生产线，其特征在于，所述的直排刀架包括直列式刀盘，所述的多个刀夹设置在所述的直列式刀盘上，所述的直排刀架设置在床身的一侧或横梁下端。

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