CN116618730B - 一种智能化板材铣销装置及其控制方法 - Google Patents
一种智能化板材铣销装置及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116618730B CN116618730B CN202310896877.2A CN202310896877A CN116618730B CN 116618730 B CN116618730 B CN 116618730B CN 202310896877 A CN202310896877 A CN 202310896877A CN 116618730 B CN116618730 B CN 116618730B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- milling
- plate
- main frame
- cutter
- frame body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003801 milling Methods 0.000 title claims abstract description 192
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 15
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 claims description 9
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 238000013519 translation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C3/00—Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C9/00—Details or accessories so far as specially adapted to milling machines or cutter
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
- B23Q11/0042—Devices for removing chips
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Abstract
本发明公开了一种智能化板材铣销装置及其控制方法，涉及到铣削加工技术领域，包括主框体；主框体上架设有能够横向平移的安装架，安装架上设有用于板材铣削的铣削机构；主框体内设置有一对能够相互靠近平移的移动臂，移动臂上设置有用于板材定位的定位件，定位件包括：竖直固定在移动臂上的支柱，支柱顶端水平设置有用于支撑板材的托板；嵌装在托板顶部的气动吸盘，气动吸盘用于对板材吸附定位。本发明结构合理，采用吸附与夹持的方式实现对板材的定位，稳定性高，此外能够模拟板材的铣削线路轨迹，并能够实时获取板材的实际铣削图像信息以及铣削轨迹，形成板材铣削动态图像，实现对板材的智能化铣削加工操作。
Description
技术领域
本发明涉及铣削加工技术领域，特别涉及一种智能化板材铣销装置及其控制方法。
背景技术
铣削是将毛坯固定，用高速旋转的铣刀在毛坯上走刀，切出需要的形状和特征。传统铣削较多地用于铣轮廓和槽等简单外形特征。数控铣床可以进行复杂外形和特征的加工。铣镗加工中心可进行三轴或多轴铣镗加工，用于加工，模具，检具，胎具，薄壁复杂曲面，人工假体，叶片等。在选择数控铣削加工内容时，应充分发挥数控铣床的优势和关键作用。
目前，在机械制造行业，板材的应用越发的普遍，但是在板材的铣削加工作业过程中申请人发现，现有的铣削装置对板材工件的定位方式多使用夹具夹持固定来实现，对板材工件的定位方式单一，稳定性较低，在板材铣削过程中，很容易出现板材晃动平移现象，影响板材铣削加工的精度，为此，本申请提供了一种智能化板材铣销装置及其控制方法来满足需求。
发明内容
本申请的目的在于提供一种智能化板材铣销装置及其控制方法，采用吸附与夹持的方式实现对板材的定位，稳定性高，此外能够模拟板材的铣削线路轨迹，并能够实时获取板材的实际铣削图像信息以及铣削轨迹，形成板材铣削动态图像，实现对板材的智能化铣削加工操作。
为实现上述目的，一方面本申请提供如下技术方案：一种智能化板材铣销装置，包括主框体；所述主框体上架设有能够横向平移的安装架，安装架上设有用于板材铣削的铣削机构；所述主框体内设置有一对能够相互靠近平移的移动臂，所述移动臂上设置有用于板材定位的定位件，所述定位件包括：竖直固定在移动臂上的支柱，支柱顶端水平设置有用于支撑板材的托板；嵌装在托板顶部的气动吸盘，气动吸盘用于对板材吸附定位；设置在托板朝向主框体边侧一端的挡块，挡块用于对板材夹持定位。
优选地，所述托板底部设置有用于气动吸盘气动连接的气管接头，所述主框体外壁上设置有用于控制多个托板气动吸附的气阀。
优选地，一对所述移动臂之间共同螺纹穿设有双向丝杆，双向丝杆旋转安装在主框体内，所述主框体外壁上安装有用于驱动双向丝杆旋转的第一电机。
优选地，所述铣削机构包括滑动设置在安装架内顶壁上的第二滑块、竖直安装在第二滑块底部的电动推杆、安装在电动推杆底端的铣削刀头。
优选地，所述第二滑块上沿主框体宽度方向螺纹穿设有第二单向丝杆，第二单向丝杆旋转安装在安装架内，所述安装架侧壁上安装有用于驱动第二单向丝杆旋转的第三电机。
优选地，所述主框体的两侧壁上均滑动设置有第一滑块，所述安装架的两竖臂安装在第一滑块上，所述第一滑块上沿主框体长度方向螺纹穿设有第一单向丝杆，第一单向丝杆旋转安装在主框体上，所述主框体端部安装有用于驱动第一单向丝杆旋转的第二电机。
优选地，所述铣削刀头处设置有用于探测铣削刀头铣削位点的激光扫描仪以及用于获取铣削刀头铣削图像的摄像头。
优选地，所述主框体上设置有控制器，所述控制器内设置有显示模块、操控模块、驱动模块、动态模拟模块以及图像获取模块，所述驱动模块包括用于控制第一电机、第二电机、第三电机、电动推杆、铣削刀头以及气阀的开关，所述操控模块用于配合驱动模块控制第一电机、第二电机、第三电机、电动推杆、铣削刀头以及气阀的启停，所述动态模拟模块用于模拟板材的铣削线路轨迹，所述图像获取模块用于通过摄像头和激光扫描仪获取板材的实际铣削图像信息以及铣削轨迹，并形成板材铣削动态图像，所述显示模块用于显示板材铣削动态图像信息以及板材铣削控制信息。
第二方面，本发明提供了一种智能化板材铣销装置的控制方法，所述方法包括：
步骤S1.获取待加工板材的型号参数，并基于该型号参数对应的板材尺寸数据，通过第一电机调节两个移动臂的间隔距离，使间隔距离符合待加工板材的安放需求，操作人员按要求将板材放置在定位件上，气动吸盘基于预设的初始吸附压强将待加工板材固定在定位件上；
步骤S2.通过收缩电动推杆使激光扫描仪位于最高位，激光扫描仪依次进行第一初始建模扫描操作、第一上部修正扫描和第一下部修正扫描，进而构建初始待加工板材模型；
步骤S3.获取待加工的形状参数并结合初始待加工板材模型，通过 Dijkstra算法找到最短行刀路径和行刀速度，所述最短行刀路径包括最短加工行刀子路径和相邻两个加工层之间的最短调度子路径，同时检测加工行刀子路径中所有的穿孔加工行刀子路径是否经过定位件所在区域，若存在，则判定终止加工，若不存在，则根据最短行刀路和行刀速度通过铣削刀头对板材进行加工，期间实时检测四个气动吸盘的压强值，并在任意一个气动吸盘的压强值降低到安全阈值的情况下，停止当前铣削刀头的移动，以使该松动的气动吸盘的压强值重新恢复到预设的初始吸附压强，并将四个气动吸盘的压强值增加到第二吸附压强，同时识别当前运行铣削刀头的移动类型，记为第一预警移动类型，所述第二吸附压强为初始吸附压强的130-150%；
步骤S4.继续移动铣削刀头，期间若依旧存在气动吸盘的压强值降低到安全阈值的情况，则降低第一预警移动类型对应的行刀速度，所述第一预警移动类型为水平移动或纵向进给移动，并在加工完成后，重复执行步骤S2的操作，进而得到已加工的板材模型，记为第二板材模型；
步骤S5.计算第二板材模型与待加工的形状参数之间的误差值和关键平面的平整度，并在误差值和平整度均符合要求的情况下，将该部件标记为合格件，并通过摄像头记录入库。
优选地，所述获取待加工的形状参数并结合初始待加工板材模型，通过Dijkstra算法找到最短行刀路径和行刀速度，包括：
步骤S31.基于待加工的形状参数获取铣削部分的厚度，并基于该厚度和铣削刀头的参数，确定铣削的层数，并基于铣削的层数和铣削部分的厚度，规划每层的铣削子厚度，并基于铣削子厚度在行刀数据库中找到与铣削刀头型号对应的行刀推荐速值范围，并在该范围内选定一个速度值，记为第一行刀速度；
步骤S32.基于获取待加工的形状参数和初始待加工板材模型，构建铣削模型，并根据每层的铣削子厚度，对铣削模型进行分层处理，得到多个子铣削模型；
步骤S33.对子铣削模型进行扁平化处理，得到二维平面的铣削形状，基于铣削形状和铣削刀头的尺寸参数通过Dijkstra算法，计算得到子铣削模型对应的最短加工行刀子路径，并基于每个子铣削模型对应的最短加工行刀子路径的起始位置和终止位置通过Dijkstra算法制定相邻两个加工层之间的最短调度子路径，进而生成最短行刀路径。
综上，本发明的技术效果和优点：
本发明结构合理，通过主框体内设置一对能够相互靠近移动的移动臂，以及移动臂上设置具有气动吸盘和挡块的托板，能够利用吸附与夹持的方式实现对板材的定位，使得板材更为稳定，更有利于板材的铣削加工。
本发明中，通过第一单向丝杆与第一滑块的螺纹配合，以及第二滑块与第二单向丝杆的螺纹配合，能够驱使铣削刀头纵向移动和横向移动，利用铣削刀头的纵向移动以及横向移动，能够对板材全方位的铣削加工，且铣削加工过程中，产生的碎屑能够被收集盒收集，自动化程度更高，对板材的铣削加工更为高效便捷。
本发明中，通过铣削刀头处设置的摄像头和激光扫描仪，以及控制器的设置，利用控制器内设置的动态模拟模块，能够模拟板材的铣削线路轨迹，并能够利用驱动模块和操控模块控制第一电机、第二电机、第三电机、电动推杆、铣削刀头以及气阀沿该铣削线路轨迹对板材进行铣削加工，此外，通过图像获取模块的设置，利用铣削刀头处设置的摄像头和激光扫描仪，能够实时获取板材的实际铣削图像信息以及铣削轨迹，并形成板材铣削动态图像由显示模块显示，从而实现对板材的智能化铣削加工操作。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明主框体的结构示意图；
图3为本发明安装架的结构示意图；
图4为本发明铣削机构的结构示意图；
图5为本发明定位件的结构示意图；
图6为本发明图2中的A处放大图；
图7为本发明控制器的结构框图。
图中：1、主框体；2、安装架；3、铣削机构；4、移动臂；5、定位件；6、控制器；7、收集盒；8、气阀；9、双向丝杆；10、第一电机；11、支撑腿；12、第一滑块；13、第一单向丝杆；14、第二电机；15、第二滑块；16、电动推杆；17、铣削刀头；18、第三电机；19、第二单向丝杆；20、摄像头；21、激光扫描仪；22、支柱；23、托板；24、气动吸盘；25、挡块；26、气管接头；27、导槽；28、导块；29、显示模块；30、操控模块；31、驱动模块；32、动态模拟模块；33、图像获取模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。
实施例1：
参考图1-图7所示的一种智能化板材铣销装置，包括主框体1，主框体1上架设有能够横向平移的安装架2，安装架2上设有用于板材铣削的铣削机构3，具体的，铣削机构3包括滑动设置在安装架2内顶壁上的第二滑块15、竖直安装在第二滑块15底部的电动推杆16、安装在电动推杆16底端的铣削刀头17，板材在主框体1上水平定位后，利用电动推杆16推动铣削刀头17下移，即可对板材铣削加工作业。
在本实施例中，第二滑块15上沿主框体1宽度方向螺纹穿设有第二单向丝杆19，第二单向丝杆19旋转安装在安装架2内，安装架2侧壁上安装有用于驱动第二单向丝杆19旋转的第三电机18，控制启动第三电机18带动第二单向丝杆19旋转，驱使第二滑块15沿安装架2顶壁移动，能够带动铣削刀头17纵向移动。进一步的，主框体1的两侧壁上均滑动设置有第一滑块12，安装架2的两竖臂安装在第一滑块12上，第一滑块12上沿主框体1长度方向螺纹穿设有第一单向丝杆13，第一单向丝杆13旋转安装在主框体1上，主框体1端部安装有用于驱动第一单向丝杆13旋转的第二电机14，控制启动第二电机14带动第一单向丝杆13旋转，驱使第一滑块12带动安装架2沿主框体1长度方向平移，能够调整铣削刀头17的横向位置，利用铣削刀头17的纵向移动以及横向移动，能够对板材全方位的铣削加工。
在本实施例中，主框体1底部四角处均设置有支撑腿11，四根支撑腿11之间插设有收集盒7，铣削加工过程中，产生的碎屑能够被收集盒7收集。
作为本实施例中的一种优选地实施方式，主框体1内设置有一对能够相互靠近平移的移动臂4，移动臂4上设置有用于板材定位的定位件5，定位件5包括：竖直固定在移动臂4上的支柱22，支柱22顶端水平设置有用于支撑板材的托板23；嵌装在托板23顶部的气动吸盘24，气动吸盘24用于对板材吸附定位；设置在托板23朝向主框体1边侧一端的挡块25，挡块25用于对板材夹持定位。通过该结构方式，利用一对移动臂4相互靠近移动，将板材水平放置在多个托板23上，托板23上的挡块25与板材边侧抵接将板材夹持定位，与此同时，控制气阀8使多个托板23上的气动吸盘24吸附，将板材吸附定位，利用吸附与夹持的方式实现对板材的定位，使得板材更为稳定，更有利于板材的铣削加工。
在本实施例中，一对移动臂4之间共同螺纹穿设有双向丝杆9，双向丝杆9旋转安装在主框体1内，主框体1外壁上安装有用于驱动双向丝杆9旋转的第一电机10，启动第一电机10带动双向丝杆9旋转，即可驱使一对移动臂4相互靠近移动，用于板材的定位。托板23底部设置有用于气动吸盘24气动连接的气管接头26，主框体1外壁上设置有用于控制多个托板23气动吸附的气阀8。进一步的，移动臂4的两端设置有导块28，主框体1内侧壁上开设有供导块28滑动嵌合的导槽27，用于对移动臂4的移动进行限位导向。
作为本实施例中的一种实施方式，铣削刀头17处设置有用于探测铣削刀头17铣削位点的激光扫描仪21以及用于获取铣削刀头17铣削图像的摄像头20，此外，主框体1上设置有控制器6，控制器6内设置有显示模块29、操控模块30、驱动模块31、动态模拟模块32以及图像获取模块33，驱动模块31包括用于控制第一电机10、第二电机14、第三电机18、电动推杆16、铣削刀头17以及气阀8的开关，操控模块30用于配合驱动模块31控制第一电机10、第二电机14、第三电机18、电动推杆16、铣削刀头17以及气阀8的启停，动态模拟模块32用于模拟板材的铣削线路轨迹，利用操控模块30和驱动模块31的控制配合，控制铣削刀头17沿该铣削线路轨迹对板材铣削加工。图像获取模块33用于通过摄像头20和激光扫描仪21获取板材的实际铣削图像信息以及铣削轨迹，并形成板材铣削动态图像，显示模块29具体为显示屏，用于显示板材铣削动态图像信息以及板材铣削控制信息，以实现对板材的智能化铣削加工操作。
本发明工作原理：在使用时，将板材水平放置在多个托板23上，通过控制器6中的操控模块30和驱动模块31配合控制启动第一电机10带动双向丝杆9旋转，驱使一对移动臂4相互靠近移动，直至托板23上的挡块25与板材边侧抵接将板材夹持定位，与此同时，控制气阀8使多个托板23上的气动吸盘24吸附，将板材吸附定位，利用吸附与夹持的方式实现对板材的定位，使得板材更为稳定，更有利于板材的铣削加工，进一步的，控制电动推杆16推动下移，启动铣削刀头17即可用于板材的铣削作业，同时，控制启动第三电机18带动第二单向丝杆19旋转，驱使第二滑块15沿安装架2顶壁移动，能够带动铣削刀头17纵向移动，控制启动第二电机14带动第一单向丝杆13旋转，驱使第一滑块12带动安装架2沿主框体1长度方向平移，能够调整铣削刀头17的横向位置，利用铣削刀头17的纵向移动以及横向移动，能够对板材全方位的铣削加工，且铣削加工过程中，产生的碎屑能够被收集盒7收集。进一步的，通过控制器6内设置的动态模拟模块32，能够模拟板材的铣削线路轨迹，并能够利用驱动模块31和操控模块30控制第一电机10、第二电机14、第三电机18、电动推杆16、铣削刀头17以及气阀8沿该铣削线路轨迹对板材进行铣削加工，此外，通过图像获取模块33的设置，利用铣削刀头17处设置的摄像头20和激光扫描仪21，能够实时获取板材的实际铣削图像信息以及铣削轨迹，并形成板材铣削动态图像由显示模块29显示，从而实现对板材的智能化铣削加工操作。
实施例2：
本实施例基于实施例1，用于提供一种智能化板材铣销装置的控制方法，所述方法包括：
步骤S1.获取待加工板材的型号参数，并基于该型号参数对应的板材尺寸数据，通过第一电机10调节两个移动臂4的间隔距离，使间隔距离符合待加工板材的安放需求，操作人员按要求将板材放置在定位件5上，气动吸盘24基于预设的初始吸附压强将待加工板材固定在定位件5上；
步骤S2.通过收缩电动推杆16使激光扫描仪21位于最高位，激光扫描仪21依次进行第一初始建模扫描操作、第一上部修正扫描和第一下部修正扫描，进而构建初始待加工板材模型，其中第一初始建模扫描操作经板材中心线上方经过，第一上部修正扫描经板材上半部中心线上方进过，第一下部修正扫描经板材下半部中心线上方进过，通过对板材的上中下部分别进行扫描进而构建高精度模型，应当说明的上下两部分的扫描仅仅用于修正初始建模扫描操作得到的基准板材模型；
步骤S3.获取待加工的形状参数并结合初始待加工板材模型，通过 Dijkstra算法找到最短行刀路径和行刀速度，所述最短行刀路径包括最短加工行刀子路径和相邻两个加工层之间的最短调度子路径，同时检测加工行刀子路径中所有的穿孔加工行刀子路径是否经过定位件5所在区域，若存在，则判定终止加工，若不存在，则根据最短行刀路和行刀速度通过铣削刀头17对板材进行加工，期间实时检测四个气动吸盘24的压强值，并在任意一个气动吸盘24的压强值降低到安全阈值的情况下，停止当前铣削刀头17的移动，以使该松动的气动吸盘24的压强值重新恢复到预设的初始吸附压强，并将四个气动吸盘24的压强值增加到第二吸附压强，同时识别当前运行铣削刀头17的移动类型，记为第一预警移动类型，所述第二吸附压强为初始吸附压强的130-150%；
步骤S4.继续移动铣削刀头17，期间若依旧存在气动吸盘24的压强值降低到安全阈值的情况，则降低第一预警移动类型对应的行刀速度，所述第一预警移动类型为水平移动或纵向进给移动，并在加工完成后，重复执行步骤S2的操作，进而得到已加工的板材模型，记为第二板材模型；
步骤S5.计算第二板材模型与待加工的形状参数之间的误差值和关键平面的平整度，并在误差值和平整度均符合要求的情况下，将该部件标记为合格件，并通过摄像头20记录入库。
其次在步骤S3中所述的获取待加工的形状参数并结合初始待加工板材模型，通过Dijkstra算法找到最短行刀路径和行刀速度的具体实现方式可以为：
步骤S31.基于待加工的形状参数获取铣削部分的厚度，并基于该厚度和铣削刀头17的参数，确定铣削的层数，并基于铣削的层数和铣削部分的厚度，规划每层的铣削子厚度，并基于铣削子厚度在行刀数据库中找到与铣削刀头17型号对应的行刀推荐速值范围，并在该范围内选定一个速度值，记为第一行刀速度；
步骤S32.基于获取待加工的形状参数和初始待加工板材模型，构建铣削模型，并根据每层的铣削子厚度，对铣削模型进行分层处理，得到多个子铣削模型；
步骤S33.对子铣削模型进行扁平化处理，得到二维平面的铣削形状，基于铣削形状和铣削刀头17的尺寸参数通过Dijkstra算法，计算得到子铣削模型对应的最短加工行刀子路径，并基于每个子铣削模型对应的最短加工行刀子路径的起始位置和终止位置通过Dijkstra算法制定相邻两个加工层之间的最短调度子路径，进而生成最短行刀路径。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种智能化板材铣销装置的控制方法，所述装置包括主框体（1），所述主框体（1）上架设有能够横向平移的安装架（2），安装架（2）上设有用于板材铣削的铣削机构（3）；所述主框体（1）内设置有一对能够相互靠近平移的移动臂（4），所述移动臂（4）上设置有用于板材定位的定位件（5），所述定位件（5）包括：竖直固定在移动臂（4）上的支柱（22），支柱（22）顶端水平设置有用于支撑板材的托板（23）；嵌装在托板（23）顶部的气动吸盘（24），气动吸盘（24）用于对板材吸附定位；设置在托板（23）朝向主框体（1）边侧一端的挡块（25），挡块（25）用于对板材夹持定位；一对所述移动臂（4）之间共同螺纹穿设有双向丝杆（9），双向丝杆（9）旋转安装在主框体（1）内，所述主框体（1）外壁上安装有用于驱动双向丝杆（9）旋转的第一电机（10）；所述铣削机构（3）包括滑动设置在安装架（2）内顶壁上的第二滑块（15）、竖直安装在第二滑块（15）底部的电动推杆（16）、安装在电动推杆（16）底端的铣削刀头（17），所述铣削刀头（17）处设置有用于探测铣削刀头（17）铣削位点的激光扫描仪（21）以及用于获取铣削刀头（17）铣削图像的摄像头（20），其特征在于，所述方法包括：
步骤S1.获取待加工板材的型号参数，并基于该型号参数对应的板材尺寸数据，通过第一电机（10）调节两个移动臂（4）的间隔距离，使间隔距离符合待加工板材的安放需求，操作人员按要求将板材放置在定位件（5）上，气动吸盘（24）基于预设的初始吸附压强将待加工板材固定在定位件（5）上；
步骤S2.通过收缩电动推杆（16）使激光扫描仪（21）位于最高位，激光扫描仪（21）依次进行第一初始建模扫描操作、第一上部修正扫描和第一下部修正扫描，进而构建初始待加工板材模型；
步骤S3.获取待加工的形状参数并结合初始待加工板材模型，通过 Dijkstra算法找到最短行刀路径和行刀速度，所述最短行刀路径包括最短加工行刀子路径和相邻两个加工层之间的最短调度子路径，同时检测加工行刀子路径中所有的穿孔加工行刀子路径是否经过定位件（5）所在区域，若存在，则判定终止加工，若不存在，则根据最短行刀路和行刀速度通过铣削刀头（17）对板材进行加工，期间实时检测四个气动吸盘（24）的压强值，并在任意一个气动吸盘（24）的压强值降低到安全阈值的情况下，停止当前铣削刀头（17）的移动，以使该松动的气动吸盘（24）的压强值重新恢复到预设的初始吸附压强，并将四个气动吸盘（24）的压强值增加到第二吸附压强，同时识别当前运行铣削刀头（17）的移动类型，记为第一预警移动类型，所述第二吸附压强为初始吸附压强的130-150%；
步骤S4.继续移动铣削刀头（17），期间若依旧存在气动吸盘（24）的压强值降低到安全阈值的情况，则降低第一预警移动类型对应的行刀速度，所述第一预警移动类型为水平移动或纵向进给移动，并在加工完成后，重复执行步骤S2的操作，进而得到已加工的板材模型，记为第二板材模型；
步骤S5.计算第二板材模型与待加工的形状参数之间的误差值和关键平面的平整度，并在误差值和平整度均符合要求的情况下，将完成加工的板材标记为合格件，并通过摄像头（20）记录入库。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述获取待加工的形状参数并结合初始待加工板材模型，通过Dijkstra算法找到最短行刀路径和行刀速度，包括：
步骤S31.基于待加工的形状参数获取铣削部分的厚度，并基于该厚度和铣削刀头（17）的参数，确定铣削的层数，并基于铣削的层数和铣削部分的厚度，规划每层的铣削子厚度，并基于铣削子厚度在行刀数据库中找到与铣削刀头（17）型号对应的行刀推荐速值范围，并在该范围内选定一个速度值，记为第一行刀速度；
步骤S32.基于获取待加工的形状参数和初始待加工板材模型，构建铣削模型，并根据每层的铣削子厚度，对铣削模型进行分层处理，得到多个子铣削模型；
步骤S33.对子铣削模型进行扁平化处理，得到二维平面的铣削形状，基于铣削形状和铣削刀头（17）的尺寸参数通过Dijkstra算法，计算得到子铣削模型对应的最短加工行刀子路径，并基于每个子铣削模型对应的最短加工行刀子路径的起始位置和终止位置通过Dijkstra算法制定相邻两个加工层之间的最短调度子路径，进而生成最短行刀路径。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述托板（23）底部设置有用于气动吸盘（24）气动连接的气管接头（26），所述主框体（1）外壁上设置有用于控制多个托板（23）气动吸附的气阀（8）。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第二滑块（15）上沿主框体（1）宽度方向螺纹穿设有第二单向丝杆（19），第二单向丝杆（19）旋转安装在安装架（2）内，所述安装架（2）侧壁上安装有用于驱动第二单向丝杆（19）旋转的第三电机（18）。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述主框体（1）的两侧壁上均滑动设置有第一滑块（12），所述安装架（2）的两竖臂安装在第一滑块（12）上，所述第一滑块（12）上沿主框体（1）长度方向螺纹穿设有第一单向丝杆（13），第一单向丝杆（13）旋转安装在主框体（1）上，所述主框体（1）端部安装有用于驱动第一单向丝杆（13）旋转的第二电机（14）。
6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述主框体（1）上设置有控制器（6），所述控制器（6）内设置有显示模块（29）、操控模块（30）、驱动模块（31）、动态模拟模块（32）以及图像获取模块（33），所述驱动模块（31）包括用于控制第一电机（10）、第二电机（14）、第三电机（18）、电动推杆（16）、铣削刀头（17）以及气阀（8）的开关，所述操控模块（30）用于配合驱动模块（31）控制第一电机（10）、第二电机（14）、第三电机（18）、电动推杆（16）、铣削刀头（17）以及气阀（8）的启停，所述动态模拟模块（32）用于模拟板材的铣削线路轨迹，所述图像获取模块（33）用于通过摄像头（20）和激光扫描仪（21）获取板材的实际铣削图像信息以及铣削轨迹，并形成板材铣削动态图像，所述显示模块（29）用于显示板材铣削动态图像信息以及板材铣削控制信息。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310896877.2A CN116618730B (zh) | 2023-07-21 | 2023-07-21 | 一种智能化板材铣销装置及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310896877.2A CN116618730B (zh) | 2023-07-21 | 2023-07-21 | 一种智能化板材铣销装置及其控制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116618730A CN116618730A (zh) | 2023-08-22 |
| CN116618730B true CN116618730B (zh) | 2023-09-29 |
Family
ID=87621564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310896877.2A Active CN116618730B (zh) | 2023-07-21 | 2023-07-21 | 一种智能化板材铣销装置及其控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116618730B (zh) |
Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE839032A (fr) * | 1975-04-26 | 1976-06-16 | Procede de compensation d'erreur dans des systemes de positionnement | |
| EP0680083A2 (en) * | 1994-04-28 | 1995-11-02 | Applied Materials, Inc. | Method of determining a dechucking voltage which nullifies a residual electrostatic chuck and a wafer |
| GB0004476D0 (en) * | 2000-02-26 | 2000-04-19 | Ibm | Card edge chamfering system |
| CN101041224A (zh) * | 2006-12-31 | 2007-09-26 | 西安工业大学 | 数字控制线接触曲面加工方法与设备 |
| CN102059590A (zh) * | 2010-12-02 | 2011-05-18 | 威海华东数控股份有限公司 | 大型数控铣镗床滑枕移动倾斜的补偿方法及装置 |
| CN103586738A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-02-19 | 华中科技大学 | 基于整体叶轮叶片形状的精铣变进给速度优化方法 |
| JP2017084189A (ja) * | 2015-10-29 | 2017-05-18 | ブラザー工業株式会社 | 制御装置、工作機械、制御方法及びコンピュータプログラム |
| CN109676420A (zh) * | 2019-02-19 | 2019-04-26 | 大连理工大学 | 一种大型薄壁件支撑装置及方法 |
| CN213827473U (zh) * | 2020-10-28 | 2021-07-30 | 汇专科技集团股份有限公司 | 一种五轴激光铣削加工机床 |
| CN113600884A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-11-05 | 安徽金元素复合材料有限公司 | 一种金属复合板表面铣削装置 |
| CN115351217A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-11-18 | 韩建平 | 一种钛合金模锻件工装夹具 |
| CN218135253U (zh) * | 2022-08-31 | 2022-12-27 | 江西合力泰科技有限公司 | 数控铣床的吸盘式夹具 |
| EP4137899A1 (de) * | 2021-08-18 | 2023-02-22 | OPEN MIND Technologies AG | Verfahren zum bestimmen einer bearbeitungsbahn und verfahren zur bearbeitung eines werkstücks mittels einer mehrachsigen bearbeitungsmaschine |
| CN115846736A (zh) * | 2023-02-06 | 2023-03-28 | 厦门航天思尔特机器人系统股份公司 | 一种铝型材铣削设备 |
| WO2023087125A1 (zh) * | 2021-11-16 | 2023-05-25 | 爱佩仪测量设备有限公司 | 可搭载式扫描铣削集成系统及其使用方法 |
| CN219212397U (zh) * | 2022-12-30 | 2023-06-20 | 佛山力邦通信设备科技有限公司 | 一种真空夹具 |
| CN116372607A (zh) * | 2023-04-07 | 2023-07-04 | 大连交通大学 | 智能铣削高铁车身铝合金滑槽余量的装置及其控制方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2121333B (en) * | 1982-06-05 | 1986-01-22 | Service Eng Ltd | Trimming ceramic flatware |
-
2023
- 2023-07-21 CN CN202310896877.2A patent/CN116618730B/zh active Active
Patent Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE839032A (fr) * | 1975-04-26 | 1976-06-16 | Procede de compensation d'erreur dans des systemes de positionnement | |
| EP0680083A2 (en) * | 1994-04-28 | 1995-11-02 | Applied Materials, Inc. | Method of determining a dechucking voltage which nullifies a residual electrostatic chuck and a wafer |
| GB0004476D0 (en) * | 2000-02-26 | 2000-04-19 | Ibm | Card edge chamfering system |
| CN101041224A (zh) * | 2006-12-31 | 2007-09-26 | 西安工业大学 | 数字控制线接触曲面加工方法与设备 |
| CN102059590A (zh) * | 2010-12-02 | 2011-05-18 | 威海华东数控股份有限公司 | 大型数控铣镗床滑枕移动倾斜的补偿方法及装置 |
| CN103586738A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-02-19 | 华中科技大学 | 基于整体叶轮叶片形状的精铣变进给速度优化方法 |
| JP2017084189A (ja) * | 2015-10-29 | 2017-05-18 | ブラザー工業株式会社 | 制御装置、工作機械、制御方法及びコンピュータプログラム |
| CN109676420A (zh) * | 2019-02-19 | 2019-04-26 | 大连理工大学 | 一种大型薄壁件支撑装置及方法 |
| CN213827473U (zh) * | 2020-10-28 | 2021-07-30 | 汇专科技集团股份有限公司 | 一种五轴激光铣削加工机床 |
| EP4137899A1 (de) * | 2021-08-18 | 2023-02-22 | OPEN MIND Technologies AG | Verfahren zum bestimmen einer bearbeitungsbahn und verfahren zur bearbeitung eines werkstücks mittels einer mehrachsigen bearbeitungsmaschine |
| CN113600884A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-11-05 | 安徽金元素复合材料有限公司 | 一种金属复合板表面铣削装置 |
| WO2023087125A1 (zh) * | 2021-11-16 | 2023-05-25 | 爱佩仪测量设备有限公司 | 可搭载式扫描铣削集成系统及其使用方法 |
| CN218135253U (zh) * | 2022-08-31 | 2022-12-27 | 江西合力泰科技有限公司 | 数控铣床的吸盘式夹具 |
| CN115351217A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-11-18 | 韩建平 | 一种钛合金模锻件工装夹具 |
| CN219212397U (zh) * | 2022-12-30 | 2023-06-20 | 佛山力邦通信设备科技有限公司 | 一种真空夹具 |
| CN115846736A (zh) * | 2023-02-06 | 2023-03-28 | 厦门航天思尔特机器人系统股份公司 | 一种铝型材铣削设备 |
| CN116372607A (zh) * | 2023-04-07 | 2023-07-04 | 大连交通大学 | 智能铣削高铁车身铝合金滑槽余量的装置及其控制方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 动车开闭罩装配吸盘夹具系统设计与分析;杨智才;林群煦;刘胜祥;江励;翟玉江;范全福;;制造技术与机床(第02期);43-47 * |
| 面向能耗的2.5D型腔数控铣削加工刀具组合优化选择;李聪波;吴磊;沈欢;万腾;;计算机集成制造系统(第02期);293-304 * |
| 黄晓凤 ; 程世明 ; .某型机进气道利用真空夹具加工的方法.教练机.2013,(第01期),55-57. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116618730A (zh) | 2023-08-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102901443A (zh) | 刀具自动检测设备 | |
| CN105922080B (zh) | 电子摄像式刀具预调设备及测量方法 | |
| CN112122841A (zh) | 一种基于视觉和三维模型识别的龙门式智能焊接机器人 | |
| CN102205437B (zh) | 四头四工位钳子刃口数控铣床 | |
| CN112710572A (zh) | 一种建筑材料硬度检测系统及方法 | |
| CN110640551B (zh) | 一种智能、自动化砂箱生产线 | |
| CN110303345B (zh) | 一种全自动工件加工线及其运行方法 | |
| CN116618730B (zh) | 一种智能化板材铣销装置及其控制方法 | |
| CN114136984A (zh) | 一种刀具的多功能检测平台及使用方法 | |
| CN108213525A (zh) | 一种双头铣床控制方法以及相应的控制系统 | |
| CN202861446U (zh) | 全自动钻床 | |
| CN109624571A (zh) | 一种立体雕刻机 | |
| CN205818763U (zh) | 具有探测头的精雕机 | |
| CN112247686A (zh) | 一种立式数控成型磨床机 | |
| CN106002509B (zh) | 一种木质饰品的加工方法 | |
| CN107132816B (zh) | 一种数控双头铣床的控制方法及其相应的控制系统 | |
| CN109866291A (zh) | 一种制造胶合木构件的方法 | |
| CN115741102A (zh) | 一种自动夹取动龙门式搅拌摩擦焊缺陷修复设备 | |
| CN113042883B (zh) | 一种焊接雕铣一体机及其使用方法 | |
| CN213481956U (zh) | 一种微铣刀加工用硬度检测装置 | |
| CN211028964U (zh) | 一种直线型设备的可自动定位的治具 | |
| CN209598832U (zh) | 直刀磨刀机 | |
| CN111843570A (zh) | 基于机器视觉的盘类零件柔性倒角机 | |
| CN206415976U (zh) | 工作台面平整度自动适应装置 | |
| CN206519840U (zh) | 数控机床用自动化磨削夹具 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |