一种带圆盘式刀库的龙门加工中心制造技术

本发明专利技术提供了一种带圆盘式刀库的龙门加工中心，其控制系统包括刀具选用模块，刀具选用模块包括摄影单元、比对单元、刀具录入单元和调用单元；摄影单元用以获取待加工品的信息，摄影单元通过对机床中的待加工品进行拍照以获取该待加工品的尺寸信息和材料信息；刀具录入单元用以储存刀具的信息，工作人员向刀具录入单元中输入刀库内各刀具的材料信息、硬度信息和加工精度信息；比对单元接收摄影单元的待加工品信息，比对单元将接收的待加工品信息与刀具录入单元储存的刀具信息相互比对，以对刀具录入单元储存的各刀具进行优先级编号；调用单元根据各刀具的优先级编号，依次调用各刀具。

A gantry machining center with disc type magazine

【技术实现步骤摘要】
一种带圆盘式刀库的龙门加工中心
本专利技术涉及数控机床
，具体涉及一种带圆盘式刀库的龙门加工中心。
技术介绍
当前，在大行程的龙门式的数控加工中心中，加工速度是考验一台机器的重要指标，而目前市面上的大型加工中心速度一般不会很高，特别是很多采用了斗笠式和直排式刀库的加工中心，因为受到体积、材料、结构等的因素，导致大型CNC加工速度缓慢，因为提高大型数控机床的加工精度和速度是本领域的重大难点，而在大型的数控机床当中，龙门式运动的结构是此类机床的特点，因为相比台面运动，体积更小、不占用过多的地方，在提高速度方面、很多硬性条件的东西已不能改变，但可以改变刀库的应用类型来提高换刀速度，从而提高加工速度，特别是对于更换刀具频繁的应用场合更是有必要。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施例部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种带圆盘式刀库的龙门加工中心，其包括控制系统，所述控制系统包括刀具选用模块，所述刀具选用模块包括摄影单元、比对单元、刀具录入单元和调用单元；所述摄影单元用以获取待加工品的信息，所述摄影单元通过对机床中的待加工品进行拍照以获取所述待加工品的尺寸信息和材料信息；所述刀具录入单元用以储存刀具的信息，工作人员向所述刀具录入单元中输入刀库内各刀具的材料信息、硬度信息和加工精度信息；所述比对单元接收所述摄影单元的待加工品信息，所述比对单元将接收的待加工品信息与所述刀具录入单元储存的刀具信息相互比对，所述比对单元将根据比对结果对所述刀具录入单元储存的各刀具进行优先级编号；所述调用单元根据各刀具的优先级编号，依次调用各刀具。进一步地，所述机床包括底座、龙门结构、Z轴结构、外壳钣金、所述刀库和所述控制系统，所述龙门结构位于所述底座上方并与所述底座滑动连接，所述Z轴结构位于所述龙门结构的横梁上并与所述龙门结构滑动连接，所述刀库位于所述龙门结构的一端，所述Z轴结构安装有助推气缸，以减少Z轴伺服电机负担并保证持久运行，所述外壳钣金位于所述底座的边缘上方并形成全包围结构，从而防止碎屑的飞溅。进一步地，所述摄影单元包括照片采集部、照片切分部和照片比对部；所述照片采集部包括摄像机和辅助光源设备；所述摄像机设置在所述龙门结构上，所述摄像机用于对待加工品进行拍照；所述摄像单元还包括亮度传感器，所述亮度传感器设置在加工台附近，所述亮度传感器用以检测所述待加工品附近的实时亮度L’；所述亮度传感器与所述辅助光源设备电连接，所述辅助光源设备中储存有标准亮度L，若实时亮度小于标准亮度L，所述辅助光源设备打开，以保证所述摄像机在标准亮度L的前提下进行拍照；所述照片切分部对照片进行切分，所述照片切分部将照片切分成预设比例大小；所述照片比对部预先储存有预设比例大小的样品照片，且每张样品照片中包括对应的尺寸信息和材料信息；所述照片比对部通过照片比对获取样品照片的尺寸信息和材料信息，并建立刀具选用矩阵。进一步地，刀具选用矩阵为F(a，b，c，d，e)；其中，a为位置编号，b为尺寸信息，c为材料信息，d为优先级等级，e为加工工艺；所述摄影单元对所述待加工品设定X、Y、Z三个参考方向，在X、Y、Z三个方向上分别设有所述摄像机和所述辅助光源设备；所述照片比对部依次建立刀具选用矩阵F1(X1，b1，c，d1，e)；F2(Y2，b2，c，d2，e2)；F3(Z3，b3，c，d3，e)。进一步地，所述刀具录入单元录入所述刀具的的材料信息、硬度信息和加工精度信息；所述刀具录入单元包括刀具预设矩阵，刀具预设矩阵为L(f，g，h)；其中，f表示刀具编号，g表示根据材料信息和硬度信息得出的所述刀具的可加工材料集合，h表示所述刀具可进行的加工工艺集合。进一步地，刀具的可加工材料集合g包括多种材料信息，g＝{c1、c2、c3}；集合中c1、c2、c3分别代表不同的加工材料；刀具可进行的加工工艺集合h包括多种加工工艺信息，加工工艺信息包括所述刀具可执行的最大加工精度、加工时间和加工方式；h＝{e1、e2、e3}；集合中e1、e2、e3分别代表不同的加工工艺。进一步地，当刀具预设矩阵Ln(f，g，h)与刀具选用矩阵Fn(an，bn，c，dn，e)对应时，刀具预设矩阵Ln中的加工材料集合g包含刀具选用矩阵Fn的材料信息c；刀具预设矩阵Ln中的加工工艺集合h包含刀具选用矩阵Fn的加工工艺e；dn＝f，式中，dn为优先级等级，f为刀具编号。进一步地，所述调用单元根据所述刀具的优先级编号，由小到大依次调用所述刀具。进一步地，当所述Z轴结构处于加工状态时，所述刀库把下一个优先级编号的所述刀具备好，当当前的加工程序完成，所述Z轴结构移动到靠近所述刀库预先在系统设置好的座标位置，此时，所述刀库的打刀机械手先把原来的刀具卸载掉，并换上预先备好的刀具。进一步地，所述控制系统中设有预设加工时间单位T0，所述刀具的工作时间均为预设加工时间单位T0的整数倍；每过KT0时间后，所述摄影单元重新进行拍照；所述照片比对部将更新后采集到的尺寸信息b与更新前的尺寸信息b进行比对；若更新前后的尺寸信息相同，则证明加工效果不明显，此时，所述摄影单元将此时采集的图像信息发送到所述控制系统上的人机交互界面，所述人机交互界面向工作人员反映加工情况。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：控制系统包括刀具选用模块，刀具选用模块包括摄影单元、比对单元、刀具录入单元和调用单元；摄影单元用以获取待加工品的信息，摄影单元通过对机床中的待加工品进行拍照以获取该待加工品的尺寸信息和材料信息；刀具录入单元用以储存刀具的信息，工作人员向刀具录入单元中输入刀库内各刀具的材料信息、硬度信息和加工精度信息；比对单元接收摄影单元的待加工品信息，比对单元将接收的待加工品信息与刀具录入单元储存的刀具信息相互比对，以对刀具录入单元储存的各刀具进行优先级编号；调用单元根据各刀具的优先级编号，依次调用各刀具；上述各模块相互配合工作极大程度的提高了刀具的调用速度，节省了刀具的更换时间。进一步地，调用单元根据各刀具的优先级编号，由小到大依次调用各刀具。当整个Z轴结构处于加工状态时，刀库把下一个优先级编号的刀具备好，当当前的加工程序完成，Z轴结构会移动到靠近刀库预先在系统设置好的座标位置，此时，刀库的打刀机械手会先把原来的刀具卸载掉，并马上换上预先备好的刀具。这样、就能加快加工速度，缩短加工时间；而采用直排或斗笠式的刀库，因为要先把原先刀具先放回原位置，才能移动到其它刀具座标点去打刀，这相对圆盘式刀库来说是一个缓慢的换刀过程，所以会延长加工时间，特别是换刀频繁的情况下，更突显出采用圆盘式刀库的优势。进一步地，本专利技术所述的加工中心还具有加工效果评价功能；照片比对部将更新后采集到的尺寸信息b与更新前的尺寸信息b进行比对，以此来衡量加工效果；若更新前后的尺寸信息相同，则证明加工效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带圆盘式刀库的龙门加工中心，其特征在于，包括控制系统，所述控制系统包括刀具选用模块，所述刀具选用模块包括摄影单元、比对单元、刀具录入单元和调用单元；所述摄影单元用以获取待加工品的信息，所述摄影单元通过对机床中的待加工品进行拍照以获取所述待加工品的尺寸信息和材料信息；所述刀具录入单元用以储存刀具的信息，工作人员向所述刀具录入单元中输入刀库内各刀具的材料信息、硬度信息和加工精度信息；所述比对单元接收所述摄影单元的待加工品信息，所述比对单元将接收的待加工品信息与所述刀具录入单元储存的刀具信息相互比对，所述比对单元将根据比对结果对所述刀具录入单元储存的各刀具进行优先级编号；所述调用单元根据各刀具的优先级编号，依次调用各刀具。/n

【技术特征摘要】
1.一种带圆盘式刀库的龙门加工中心，其特征在于，包括控制系统，所述控制系统包括刀具选用模块，所述刀具选用模块包括摄影单元、比对单元、刀具录入单元和调用单元；所述摄影单元用以获取待加工品的信息，所述摄影单元通过对机床中的待加工品进行拍照以获取所述待加工品的尺寸信息和材料信息；所述刀具录入单元用以储存刀具的信息，工作人员向所述刀具录入单元中输入刀库内各刀具的材料信息、硬度信息和加工精度信息；所述比对单元接收所述摄影单元的待加工品信息，所述比对单元将接收的待加工品信息与所述刀具录入单元储存的刀具信息相互比对，所述比对单元将根据比对结果对所述刀具录入单元储存的各刀具进行优先级编号；所述调用单元根据各刀具的优先级编号，依次调用各刀具。


2.根据权利要求1所述的带圆盘式刀库的龙门加工中心，其特征在于，所述机床包括底座、龙门结构、Z轴结构、外壳钣金、所述刀库和所述控制系统，所述龙门结构位于所述底座上方并与所述底座滑动连接，所述Z轴结构位于所述龙门结构的横梁上并与所述龙门结构滑动连接，所述刀库位于所述龙门结构的一端，所述Z轴结构安装有助推气缸，以减少Z轴伺服电机负担并保证持久运行，所述外壳钣金位于所述底座的边缘上方并形成全包围结构，从而防止碎屑的飞溅。


3.根据权利要求2所述的带圆盘式刀库的龙门加工中心，其特征在于，所述摄影单元包括照片采集部、照片切分部和照片比对部；所述照片采集部包括摄像机和辅助光源设备；所述摄像机设置在所述龙门结构上，所述摄像机用于对待加工品进行拍照；所述摄像单元还包括亮度传感器，所述亮度传感器设置在加工台附近，所述亮度传感器用以检测所述待加工品附近的实时亮度L’；所述亮度传感器与所述辅助光源设备电连接，所述辅助光源设备中储存有标准亮度L，若实时亮度小于标准亮度L，所述辅助光源设备打开，以保证所述摄像机在标准亮度L的前提下进行拍照；所述照片切分部对照片进行切分，所述照片切分部将照片切分成预设比例大小；所述照片比对部预先储存有预设比例大小的样品照片，且每张样品照片中包括对应的尺寸信息和材料信息；所述照片比对部通过照片比对获取样品照片的尺寸信息和材料信息，并建立刀具选用矩阵。


4.根据权利要求3所述的带圆盘式刀库的龙门加工中心，其特征在于，刀具选用矩阵为F(a，b，c，d，e)；其中，a为位置编号，b为尺寸信息，c为材料信息，d为优先级等级，e为加工工艺；
所述摄影单元对所述待加工品设定X、Y、Z三个参考方向，在X、Y、Z三个方向上分别设有所述摄像机...

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆宏，
申请(专利权)人：广州德力数控设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44