CN113385950A - 一种新型全自动智能化机械加工生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型全自动智能化机械加工生产线，包括主床身精密分度系统（1）、多工位一体加工系统（2）、自流式排水排屑系统（3）、自动换刀系统（4）、操纵控制系统（5）、智能刀具破损检测（6），所述主床身精密分度系统（1）连接自动化智能夹具系统，所述智能刀具破损检测（6）设置刀具自动破损检测及寿命管理系统，所述操纵控制系统（5）采用多轴多控制器的复合控制，本发明在保证加工精度的前提下，提高了凸轮片机加工件的加工效率，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种新型全自动智能化机械加工生产线。
背景技术
在针织机械行业的圆机中有一种用量大、精度要求高、对圆机运行至关重要的零件—凸轮片，在行业中俗称”三角”，它的产品特征在于精度高、用量大，凸轮片对圆机的运行质量至关重要，近几十年来，凸轮片的加工主要依靠精密加工中心，单台精密加工中心的相对效率不高，在正常情况下，一台加工中心按80%开动率计算，一年产量仅1.5万件，一个中型的圆机主机厂每年消耗的这类凸轮片约300万件，也就是说，这个工厂光生产这一个零件就需要精密加工中心200台，可见其成本十分高昂，加之这200台加工中心至少需要50～80名高技术操作工人。
现有技术单台加工中心的生产效率低，生产成本高，无法满足针织机械对凸轮片的需求。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本申请提供了一种结构合理，设计紧凑的新型全自动智能化机械加工生产线。
本发明的技术方案如下：
一种新型全自动智能化机械加工生产线，包括主床身精密分度系统、多工位一体加工系统、自流式排水排屑系统、自动换刀系统、操纵控制系统、智能刀具破损检测，主床身精密分度系统连接自动化智能夹具系统，智能刀具破损检测设置刀具自动破损检测及寿命管理系统，操纵控制系统采用多轴多控制器的复合控制。
作为本发明的一种优选实施方式：多工位一体加工系统设有精密分度盘和多边形床身，多边形床身可选用为八边形床身、六边形床身、五边形床身、四边形床身，精密分度盘配置于多边形床身的上方，多边形床身通过大锥度倒锥联接自流式排水排屑系统。
作为本发明的一种优选实施方式：多边形床身的周边配有三坐标控制的侧床身部件，侧床身部件具有X、Y、Z三个方向直线运动机构和一个高转速伺服主轴，并且配有可独立运行的三坐标控制器，可独立编程并且配有独立的润滑系统和独立的故障检测，三坐标控制器接收起停和故障信息，协调起停或进行整机故障停机。
作为本发明的一种优选实施方式：主床身精密分度系统配置有可自动控制也可人工干预的电永磁夹具，电永磁夹具进行圆周均匀分布，在半径方向进行安装，电永磁夹具的定位部分由同一主轴同基准精准加工，定位基准统一，电永磁夹具的上磁、卸磁由磁台经工作台中心的集电环和程序控制软件控制。
作为本发明的一种优选实施方式：多工位一体加工系统的第三工位和第四工位连接智能刀具破损检测，刀具寿命数据可根据智能刀具破损检测的运行情况逐步修正。
作为本发明的一种优选实施方式：自动换刀系统设有刀具储存器，由刀具储存器向中间换刀站提供生产线所需的刀具和刀柄，由设置在生产线回转中心的刀臂将刀柄和刀具转送到所需工位的主轴上，一个刀臂服务于六个主轴。
作为本发明的一种优选实施方式：自流式排水排屑系统设有链板式排屑器，链板式排屑器将冷却液及切削送至多工位一体加工系统的外部后自动分离，冷却液自动进入地平面以下的冷却箱，经过滤沉淀后循环再用。
作为本发明的一种优选实施方式：链板式排屑器安装有强力泵和提升机，提升机连接切屑车。
本发明有益的技术效果在于：
本发明一种新型全自动智能化机械加工生产线，将零件机加工的工艺过程平行化，然后将平行化的工艺过程集中到一条全自动智能化机械加工生产线，自动刀具换刀系统提升了换刀速度，刀具寿命数据可根据运行情况逐步修正，将原来机加工长达300秒的加工过程转化为约35秒的平行加工过程，在保证加工精度的前提下，提高了加工效率，降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明一种新型全自动智能化机械加工生产线的结构示意图；
图2为本发明自动换刀系统的结构示意图。
附图标记：1—主床身精密分度系统，2—多工位一体加工系统 ，3—自流式排水排屑系统，4—自动换刀系统，5—操纵控制系统，6—智能刀具破损检测，1.1—刀库，1.2—换刀臂，1.3—换刀机构回转盘，1.4—中间换刀站，Ⅰ—壹号机床主轴，Ⅱ—贰号机床主轴，Ⅲ—叁号机床主轴，Ⅳ—肆号机床主轴，Ⅴ—伍号机床主轴，Ⅵ—陆号机床主轴。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行具体描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1-2所示，一种新型全自动智能化机械加工生产线，包括主床身精密分度系统1、多工位一体加工系统2、自流式排水排屑系统3、自动换刀系统4、操纵控制系统5、智能刀具破损检测6，主床身精密分度系统1连接自动化智能夹具系统，智能刀具破损检测6设置刀具自动破损检测及寿命管理系统，操纵控制系统5采用多轴多控制器的复合控制。
基于上述实施例，一种新型全自动智能化机械加工生产线，将零件机加工的工艺过程平行化，然后将平行化的工艺过程集中到一条全自动智能化机械加工生产线，自动刀具换刀系统提升了换刀速度，刀具寿命数据可根据运行情况逐步修正，在保证加工精度的前提下，提高了加工效率，降低了成本。
具体地，操纵控制系统5设置有伺服进给轴、伺服主轴、主控制器、副控制器，主控制器用于协调各程序控制器的工作节奏，对各被控制轴发出启动与行业的协调信号，同时控制着主工作台、冷却、润滑、排屑、照明、换刀辅助程序，副控制器控制三轴伺服系统，保证各侧机床的准确工作，它们的起停、节拍受控于主控制器。
为了进一步解释本实施例，需要说明的是，多工位一体加工系统2设有精密分度盘和多边形床身，多边形床身可选用为八边形床身、六边形床身、五边形床身、四边形床身，精密分度盘配置于多边形床身的上方，多边形床身通过大锥度倒锥联接自流式排水排屑系统3，以便于排水排屑，为整个机械加工生产线设置可靠的自动排水排屑系统留置了足够的空间，排水排屑的通道是一个设置中心的大的圆柱孔，直通多边形床身下方，在多边形床身上方的八个角内侧加工有八个均布的与八边形同心的圆弧段，它成为分度盘精确反复定位的永久基准，圆形工作台面保证水平，与床身的八个侧面保持精确垂直。
为了进一步解释本实施例，需要说明的是，多边形床身的周边配有三坐标控制的侧床身部件，侧床身部件具有X、Y、Z三个方向直线运动机构和一个高转速伺服主轴，并且配有可独立运行的三坐标控制器，可独立编程并且配有独立的润滑系统和独立的故障检测，三坐标控制器接收起停和故障信息，协调起停或进行整机故障停机，主控制器有权接收它们的起停和故障信息，有权协调它们的起停或整机故障停机，用来防止事故，在加工与装配中，充分保证了它们相对于工作台的垂直和平行，也保证六个侧床身部件间交角为准确的45°或90°或180°的空间位置关系。
为了进一步解释本实施例，需要说明的是，主床身精密分度系统1配置有可自动控制也可人工干预的电永磁夹具，电永磁夹具进行圆周均匀分布，在半径方向进行安装，电永磁夹具的定位部分由同一主轴同基准精准加工，定位基准统一，电永磁夹具的上磁、卸磁由磁台经工作台中心的集电环和程序控制软件控制，在本加工生产线的第一工位有人工干预按钮，当人工或机械手上下料结束时，必须按上磁按钮及确认按钮，总控制器才能确认，此信息与六个侧床身部件工作完成信号同阶，必须待七个完成信号齐备时，加工生产线方可进入下一个工作循环。
为了进一步解释本实施例，需要说明的是，多工位一体加工系统2的第三工位和第四工位连接智能刀具破损检测6，刀具寿命数据可根据智能刀具破损检测6的运行情况逐步修正，每一个工作循环，机械加工生产线都必须在这两个工位检测刀具破损情况，一旦发现刀具破损，加工生产线立即进入暂停状态，全系统进入换刀程序，系统报警，所有工位的主轴完全脱离工件。同时刀具破损工位的夹具紧急返回到第一工位，人工卸除该工件然后复位，准备继续运行，所有加工系统都设有刀具寿命检测系统，一旦达到刀具设定寿命，系统即进入自动换刀程序。
为了进一步解释本实施例，需要说明的是，自动换刀系统4设有刀具储存器，由刀具储存器向中间换刀站提供生产线所需的刀具和刀柄，由设置在生产线回转中心的刀臂将刀柄和刀具转送到所需工位的主轴上，一个刀臂服务于六个主轴，反之由刀臂将所需换刀工位的刀柄卸下，送到中间换刀站，再由刀库将刀柄从换刀中间站接回，操作者只需将需更换刀具的刀柄卸下，换上刀具，在对刀仪上对准刀具长度送回刀库原位即可，方便快捷。
为了进一步解释本实施例，需要说明的是，自流式排水排屑系统3设有链板式排屑器，链板式排屑器将冷却液及切削送至多工位一体加工系统2的外部后自动分离，冷却液自动进入地平面以下的冷却箱，经两次过滤沉淀后循环再用，由两个强力泵将冷却液泵出，分别送到六个主轴端部，冷却效果好。
为了进一步解释本实施例，需要说明的是，链板式排屑器安装有强力泵和提升机，提升机连接切屑车，进行高效排屑。
综上可知，本发明一种新型全自动智能化机械加工生产线，将零件机加工的工艺过程平行化，然后将平行化的工艺过程集中到一条全自动智能化机械加工生产线，自动刀具换刀系统提升了换刀速度，刀具寿命数据可根据运行情况逐步修正，平行加工过程大大缩短了机加工时间，在保证加工精度的前提下，提高了凸轮片的加工效率，降低了生产成本。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
Claims (8)
1.一种新型全自动智能化机械加工生产线，其特征在于：包括主床身精密分度系统（1）、多工位一体加工系统（2）、自流式排水排屑系统（3）、自动换刀系统（4）、操纵控制系统（5）、智能刀具破损检测（6），所述主床身精密分度系统（1）连接自动化智能夹具系统，所述智能刀具破损检测（6）设置刀具自动破损检测及寿命管理系统，所述操纵控制系统（5）采用多轴多控制器的复合控制。
2.根据权利要求1所述的新型全自动智能化机械加工生产线，其特征在于：所述多工位一体加工系统（2）设有精密分度盘和多边形床身，所述多边形床身可选用为八边形床身、六边形床身、五边形床身、四边形床身，所述精密分度盘配置于多边形床身的上方，所述多边形床身通过大锥度倒锥联接自流式排水排屑系统（3）。
3.根据权利要求2所述的新型全自动智能化机械加工生产线，其特征在于：所述多边形床身的周边配有三坐标控制的侧床身部件，所述侧床身部件具有X、Y、Z三个方向直线运动机构和一个高转速伺服主轴，并且配有可独立运行的三坐标控制器，可独立编程并且配有独立的润滑系统和独立的故障检测，所述三坐标控制器接收起停和故障信息，协调起停或进行整机故障停机。
4.根据权利要求1所述的新型全自动智能化机械加工生产线，其特征在于：所述主床身精密分度系统（1）配置有可自动控制也可人工干预的电永磁夹具，所述电永磁夹具进行圆周均匀分布，在半径方向进行安装，所述电永磁夹具的定位部分由同一主轴同基准精准加工，定位基准统一，所述电永磁夹具的上磁、卸磁由磁台经工作台中心的集电环和程序控制软件控制。
5.根据权利要求1所述的新型全自动智能化机械加工生产线，其特征在于：所述多工位一体加工系统（2）的第三工位和第四工位连接所述智能刀具破损检测（6），刀具寿命数据可根据所述智能刀具破损检测（6）的运行情况逐步修正。
6.根据权利要求1所述的新型全自动智能化机械加工生产线，其特征在于：所述自动换刀系统（4）设有刀具储存器，由所述刀具储存器向中间换刀站提供生产线所需的刀具和刀柄，由设置在生产线回转中心的刀臂将所述刀柄和刀具转送到所需工位的主轴上，一个刀臂服务于六个主轴。
7.根据权利要求1所述的新型全自动智能化机械加工生产线，其特征在于：自流式排水排屑系统（3）设有链板式排屑器，所述链板式排屑器将冷却液及切削送至所述多工位一体加工系统（2）的外部后自动分离，所述冷却液自动进入地平面以下的冷却箱，经过滤沉淀后循环再用。
8.根据权利7所述的新型全自动智能化机械加工生产线，其特征在于：所述链板式排屑器安装有强力泵和提升机，所述提升机连接切屑车。
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