具有全自动上下料及加工尺寸自检测功能的数控车床系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种具有全自动上下料及加工尺寸自检测功能的数控车床系统，涉及全自动加工设备领域，该系统通过现有数控车床机台与送料装置和自动化的四轴搬运机械手的配合，实现了对数控车床机台的自动化上下料，从而实现了对待加工毛坯的上料、加工和下料的全自动化生产，提高了整体的自动化程度和加工效率，同时在下料后并不是直接出厂，而是利用激光检测装置进行加工质量自检，从而筛选出次品，可以有效提高出厂合格率。

CNC lathe system with automatic loading and unloading and processing size self inspection function

The utility model discloses a CNC lathe system with the function of automatic loading and unloading and processing size self-test, which relates to the field of automatic processing equipment. The system realizes the automatic loading and unloading of the CNC lathe machine through the cooperation of the existing CNC lathe machine with the feeding device and the automatic four-axis handling manipulator, thus realizing the loading and unloading of the rough to be processed and the addition of the rough to be processed The fully automatic production of process and cutting improves the overall automation degree and processing efficiency. At the same time, after cutting, it is not directly delivered from the factory, but using laser detection device to carry out processing quality self inspection, so as to screen out defective products, which can effectively improve the delivery qualification rate.

【技术实现步骤摘要】
具有全自动上下料及加工尺寸自检测功能的数控车床系统
本技术涉及全自动加工设备领域，尤其是一种具有全自动上下料及加工尺寸自检测功能的数控车床系统。
技术介绍
数控车床机台是目前使用广泛的智能加工设备，可以按照事先编写好的加工程序对被待加工毛坯进行加工，其具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点。目前的数控车床机台的常用结构如图1所示，数控车床机台1主要包括车床基座11、操作面板12和加工平台13，加工平台13是数控车床机台1的核心执行部分，加工平台13中包括但不限于用于夹持待加工毛坯的三爪卡盘、用于对待加工毛坯进行加工的刀架和刀具等，以及各种液压驱动系统，本申请不一一详细介绍。现有的数控车床机台虽然能实现对待加工毛坯的自动化加工，但数控车床机台的上下料通常还是需要人工操作的，这对操作人员依赖性高、技术要求高、容易导致工伤事故发生，而且自动化程度低、加工效率低，并不能实现真正的全自动化加工，同时，数控车床机台虽然加工精度比较高，但也不可能保证所有产品都加工合格，加工完成后直接应用或出厂还是会存在较高的出厂次品率。
技术实现思路
本专利技术人针对上述问题及技术需求，提出了一种具有全自动上下料及加工尺寸自检测功能的数控车床系统，该数控车床系统可以实现对待加工毛坯的自动上下料和自动加工，同时在加工完成后具有自检测功能，提高了加工效率同时保证了出厂成品率。本技术的技术方案如下：一种具有全自动上下料及加工尺寸自检测功能的数控车床系统，该数控车床系统包括：数控车床机台、机架、送料装置、激光检测装置、四轴搬运机械手、合格品收集装置、不合格品收集装置以及控制箱，机架设置在数控车床机台的加工平台的一侧，送料装置、激光检测装置、合格品收集装置、不合格品收集装置和控制箱均设置在机架上，四轴搬运机械手设置在数控车床机台上；送料装置包括振动盘和皮带输送线，振动盘中设置有待加工毛坯，振动盘的出料口连接皮带输送线的输入端，皮带输送线的输出端靠近数控车床机台的加工平台设置，控制箱连接并控制送料装置；激光检测装置设置在数控车床机台的加工平台处，激光检测装置包括检测夹具和三个激光传感器，检测夹具的中心位置开设有工件放置槽，工件放置槽的尺寸不小于数控车床机台对待加工毛坯加工后得到的工件的尺寸，三个激光传感器均固定在检测夹具的外围并朝向检测夹具的中心位置，三个激光传感器位于同一水平高度且均匀分布在一个以检测夹具的中心为圆心的虚拟圆的圆周上，控制箱连接并控制三个激光传感器；合格品收集装置和不合格品收集装置均紧邻激光检测装置设置；四轴搬运机械手包括三轴伺服系统和夹爪组件，三轴伺服系统设置在数控车床机台上，夹爪组件设置在三轴伺服系统上，三轴伺服系统由三个伺服模组构成，每个伺服模组由电动缸和伺服电机搭建而成；四轴搬运机械手的操作范围覆盖数控车床机台的加工平台、送料装置、激光检测装置中的工件放置槽、合格品收集装置和不合格品收集装置，控制箱连接并控制三轴伺服系统和夹爪组件。其进一步的技术方案为，合格品收集装置包括合格品收集框和合格品皮带输送线，合格品皮带输送线的输入端靠近激光检测装置设置、输出端连接至合格品收集框，四轴搬运机械手的操作范围至少覆盖合格品皮带输送线的输入端；合格品皮带输送线的一侧设置有合格品计数传感器，合格品计数传感器为接近开关，合格品计数传感器位于合格品皮带输送线的输入端与输出端之间、朝向合格品皮带输送线并垂直于输送方向设置，合格品计数传感器连接控制箱。其进一步的技术方案为，送料装置中的皮带输送线上在输出端处固定有毛坯挡块，待加工毛坯在输送至皮带输送线的输出端处时被毛坯挡块阻挡；皮带输送线的两侧分别设置有定位槽和推动气缸，定位槽和推动气缸均位于毛坯挡块的靠近皮带输送线的输入端的一侧，定位槽的开槽口紧贴皮带输送线设置，定位槽的开槽口的尺寸与待加工毛坯的尺寸相匹配，推动气缸的活塞杆垂直于皮带输送线的输送方向且正对定位槽的开槽口，推动气缸的活塞杆上固定有毛坯推入块，毛坯推入块在推动气缸的作用下将被阻挡在毛坯挡块处的待加工毛坯推入定位槽中，控制箱连接并控制振动盘、皮带输送线以及推动气缸；送料装置中的皮带输送线的侧面从输入端至输出端还分别依次设置有第一接近开关、第一阻挡组件和第二阻挡组件，第二阻挡组件位于推动气缸的靠近皮带输送线的输入端的一侧，第一接近开关朝向皮带输送线并垂直于输送方向设置；第一阻挡组件和第二阻挡组件的结构相同，每个阻挡组件包括阻挡气缸和挡板，挡板垂直于输送方向设置并连接阻挡气缸的活塞杆，挡板在阻挡气缸的活塞杆伸出时阻挡皮带输送线上的待加工毛坯；皮带输送线的输出端处的毛坯挡块上设置有第二接近开关，第二接近开关朝向皮带输送线的输入端设置；控制箱连接并控制第一阻挡组件和第二阻挡组件中的阻挡气缸，控制箱还连接第一接近开关和第二接近开关。其进一步的技术方案为，夹爪组件包括底座、回转气缸、气缸旋转安装板、气爪旋转安装板、毛坯夹爪和工件夹爪，底座设置在三轴伺服系统上，回转气缸通过气缸旋转安装板设置在底座上，气爪旋转安装板连接回转气缸的回转气缸轴，毛坯夹爪和工件夹爪对称设置在气爪旋转安装板的两端。本技术的有益技术效果是：本申请公开了一种具有全自动上下料及加工尺寸自检测功能的数控车床系统，该系统通过现有数控车床机台与送料装置和自动化的四轴搬运机械手的配合，实现了对数控车床机台的自动化上下料，从而实现了对待加工毛坯的上料、加工和下料的全自动化生产，提高了整体的自动化程度和加工效率，同时在下料后并不是直接出厂，而是利用激光检测装置进行加工质量自检，从而筛选出次品，可以有效提高出厂合格率。附图说明图1是常规的数控车床机台的结构图。图2是本申请公开的数控车床系统的结构图。图3是本申请公开的数控车床系统的部分装置结构放大图。图4是本申请公开的数控车床系统中的送料装置的结构图。图5是本申请公开的数控车床系统中的四轴搬运机械手的结构图。图6是本申请公开的激光检测装置的结构图。图7是本申请公开的合格品收集装置6的结构图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式做进一步说明。本申请公开了一种具有全自动上下料及加工尺寸自检测功能的数控车床系统，请参考图2的整机结构图以及图3的部分结构放大图，该数控车床系统包括数控车床机台1、机架2、送料装置3、激光检测装置4、四轴搬运机械手5、合格品收集装置6、不合格品收集装置7以及控制箱8。机架2设置在数控车床机台1的加工平台的一侧，送料装置3、激光检测装置4、合格品收集装置6、不合格品收集装置7以及控制箱8均设置在机架2上，本申请仅是提供了各装置的一种布设方式，实际也可以是直接设置在地上或者采用其他设置方式，本申请不做限定。控制箱8用于提供对送料装置3、激光检测装置4、四轴搬运机械手5、合格品收集装置6以及不合格品收集装置7的控制和人机交互功能，控制箱8可以基于市售的任意一款型号的PLC控制器，且在本申请中，控制箱8除了包括按键之外，还提供有触摸屏以供操本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有全自动上下料及加工尺寸自检测功能的数控车床系统，其特征在于，所述数控车床系统包括：数控车床机台、机架、送料装置、激光检测装置、四轴搬运机械手、合格品收集装置、不合格品收集装置以及控制箱，所述机架设置在所述数控车床机台的加工平台的一侧，所述送料装置、激光检测装置、合格品收集装置、不合格品收集装置和控制箱均设置在所述机架上，所述四轴搬运机械手设置在所述数控车床机台上；/n所述送料装置包括振动盘和皮带输送线，所述振动盘中设置有待加工毛坯，所述振动盘的出料口连接所述皮带输送线的输入端，所述皮带输送线的输出端靠近所述数控车床机台的加工平台设置，所述控制箱连接并控制所述送料装置；所述激光检测装置设置在所述数控车床机台的加工平台处，所述激光检测装置包括检测夹具和三个激光传感器，所述检测夹具的中心位置开设有工件放置槽，所述工件放置槽的尺寸不小于所述数控车床机台对所述待加工毛坯加工后得到的工件的尺寸，所述三个激光传感器均固定在所述检测夹具的外围并朝向所述检测夹具的中心位置，所述三个激光传感器位于同一水平高度且均匀分布在一个以所述检测夹具的中心为圆心的虚拟圆的圆周上，所述控制箱连接并控制所述三个激光传感器；所述合格品收集装置和所述不合格品收集装置均紧邻所述激光检测装置设置；/n所述四轴搬运机械手包括三轴伺服系统和夹爪组件，所述三轴伺服系统设置在所述数控车床机台上，所述夹爪组件设置在所述三轴伺服系统上，所述三轴伺服系统由三个伺服模组构成，每个伺服模组由电动缸和伺服电机搭建而成；所述四轴搬运机械手的操作范围覆盖所述数控车床机台的加工平台、所述送料装置、所述激光检测装置中的工件放置槽、所述合格品收集装置和所述不合格品收集装置，所述控制箱连接并控制所述三轴伺服系统和所述夹爪组件。/n...

【技术特征摘要】
1.一种具有全自动上下料及加工尺寸自检测功能的数控车床系统，其特征在于，所述数控车床系统包括：数控车床机台、机架、送料装置、激光检测装置、四轴搬运机械手、合格品收集装置、不合格品收集装置以及控制箱，所述机架设置在所述数控车床机台的加工平台的一侧，所述送料装置、激光检测装置、合格品收集装置、不合格品收集装置和控制箱均设置在所述机架上，所述四轴搬运机械手设置在所述数控车床机台上；
所述送料装置包括振动盘和皮带输送线，所述振动盘中设置有待加工毛坯，所述振动盘的出料口连接所述皮带输送线的输入端，所述皮带输送线的输出端靠近所述数控车床机台的加工平台设置，所述控制箱连接并控制所述送料装置；所述激光检测装置设置在所述数控车床机台的加工平台处，所述激光检测装置包括检测夹具和三个激光传感器，所述检测夹具的中心位置开设有工件放置槽，所述工件放置槽的尺寸不小于所述数控车床机台对所述待加工毛坯加工后得到的工件的尺寸，所述三个激光传感器均固定在所述检测夹具的外围并朝向所述检测夹具的中心位置，所述三个激光传感器位于同一水平高度且均匀分布在一个以所述检测夹具的中心为圆心的虚拟圆的圆周上，所述控制箱连接并控制所述三个激光传感器；所述合格品收集装置和所述不合格品收集装置均紧邻所述激光检测装置设置；
所述四轴搬运机械手包括三轴伺服系统和夹爪组件，所述三轴伺服系统设置在所述数控车床机台上，所述夹爪组件设置在所述三轴伺服系统上，所述三轴伺服系统由三个伺服模组构成，每个伺服模组由电动缸和伺服电机搭建而成；所述四轴搬运机械手的操作范围覆盖所述数控车床机台的加工平台、所述送料装置、所述激光检测装置中的工件放置槽、所述合格品收集装置和所述不合格品收集装置，所述控制箱连接并控制所述三轴伺服系统和所述夹爪组件。


2.根据权利要求1所述的数控车床系统，其特征在于，所述合格品收集装置包括合格品收集框和合格品皮带输送线，所述合格品皮带输送线的输入端靠近所述激光检测装置设置、输出端连接至所述合格品收集框，所述四轴搬运机械手的操作范围至少覆盖所述合格品皮带输送线的输入端；所述合格品皮带输送线的一侧设置有合格品计数传感器，所述合格品计数传感器为接近...

【专利技术属性】
技术研发人员：王骏，王超，王皓曦，唐立平，郑贞平，
申请(专利权)人：无锡职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32