一种首饰弧形面的动态测量加工装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种首饰弧形面的动态测量加工装置，包括五轴运动的数控机床、驱动器连接的三轴立体空间运动的机械臂，数控机床设置有电性连接的操作控制面板、控制器和存储器，所述数控机床的工作台上设置有一个用于固定首饰坯件的装夹设备，所述机械臂可选择性活动连接一个探头装置或一个刀头，所述探头装置采用机械接触式探针，内部设置有一个连续压力轨迹记录电路模块，可以感受在连续压力下，移动轨迹的空间坐标位置，进一步计算得到弧形面的弧度变化。自动精准探测弧面变化量，大大提高了数控机床的加工精度。

【技术实现步骤摘要】
一种首饰弧形面的动态测量加工装置
本方案属于机械加工领域，具体首饰加工应用领域。
技术介绍
数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统自动化程度高，按照设计的运行程序工作，有三轴运动的数控机床，也有五轴运动的数控机床，由驱动器带动多个轴运动，其中XYZ三轴机械臂能立体空间移动，五轴数控机床加工精度高，具有稳定的加工质量，通常用来加工金属零件和塑料部件。现有数控机床一般包括：主机机架，包括机床立柱、主轴、进给机构、机械臂等机械部件；数控系统，是数控机床的核心，包括操作控制面板、控制器和存储器、数据传输器等，存储器中有相应的控制软件，控制器用于调用控制软件，并计算比较数据，控制机床整体运行；驱动装置，是数控机床进给机构、机械臂的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等，在数控系统的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和机械臂驱动。当几个进给单元联动时，可以完成机械臂立体空间移动；探测装置，一般包括摄像头，固定在工作台上方，观察加工过程中的变化，但这样不容易观察到0.2-2毫米的加工误差。另一种是使用一台专门的检测装置对工件进行检测，检测时，将加工完成的工件从加工机床上取下来，安装到检测台上进行检测，检测完成以后，将检测到的误差数据输入到机床的数据系统中，再将工件加载到加工台上，进行下一工序的更高精度的加工，这样检测由于需要将正在加工的工件从加工台上取下来，放到另外一个检测台上进行检测，完成后再加到加工机床的加工台上，在增加加工成本的同时，检测过程由于在不同的平台上检测，安放工件的过程中本身也会带来0.01-1毫米的安装位移误差，而且操作很不方便。目前数控机床，通常用来加工不锈钢、铸铁等硬质金属材料，没有发现运用于首饰加工领域实现大批量工业化统一自动生产。这是因为不同首饰的形状大小、质地、内外侧花纹都有不同，由于每个首饰粗胚体存在细微的厚度不同和尺寸差别，比如手镯不同部位存在0.05-1毫米差别，加上装配到机床夹具上固定时，存在首饰装夹偏差值，另外数控机床本身存在机械偏差值，多方面的偏差值累计起来常导致机械加工首饰时按固定程序加工，刀具运行工作不稳定，容易出现0.05-1毫米的雕刻花纹误差，就导致产品报废率大，达4-25％，材料耗费成本巨大，影响首饰品质卖不出去。立体首饰因为形状不规则，还有一些需在弧面加工花纹，打磨角度极其精准，传统数控机床的探测装置是采用固定的摄像头，没有合适精准的探测方式，合适的装夹设备，以及先进的控制移动方式，无法根据每件首饰的偏差值，精准补偿控制刀具运行位置，无法实现首饰弧形表面加工深度精准度达0.01-0.2毫米。首饰有划痕凹坑、外观效果不亮丽，花纹不繁密漂亮。
技术实现思路
为克服现有技术问题，本技术提供一种首饰弧形面的动态测量加工装置，采用机械臂活动连接探头装置可动态随形测量每件首饰，自动精准探测弧面变化量，大大提高了数控机床的加工精度，生产效率高。本技术提供一种首饰弧形面的动态测量加工装置，包括五轴运动的数控机床、驱动器连接的三轴立体空间运动的机械臂，数控机床设置有电性连接的操作控制面板、控制器和存储器，所述数控机床的工作台上设置有一个用于固定首饰坯件的装夹设备，所述机械臂可选择性活动连接一个探头装置或一个刀头，所述探头装置采用机械接触式探针，内部设置有一个连续压力轨迹记录电路模块。进一步，所述机械接触式探针还包括针头、弹性部件、压力传感器、数据传送装置，所述压力传感器电性连接所述数据传送装置，将针头接触的探测参数通过数据传送装置发送给数控机床的控制器。连续压力轨迹记录电路模块，可以感受在针头沿弧面连续接触压力下，移动轨迹的空间坐标位置，进一步发送给数控机床设的控制器计算得到弧形面的弧度变化，自动精准探测弧面变化量，大大提高了数控机床的加工精度。进一步，所述数据传送装置包括电性连接的信号过滤放大电路模块和无线数据传输模块。进一步，所述控制器还电性连接有无线数据收发电路板，以及USB数据输入端口。进一步，所述针头顶端设置有一个球状红宝石，用于接触探测首饰坯件。进一步，所述数控机床的第四轴连接带动所述工作台前后摆动，所述五轴运动的数控机床的第五轴设置在工作台上，所述第五轴上安装有所述装夹设备，带动所述装夹设备旋转运动。进一步，所述数控机床设置有透明的开合式舱门，在所述装夹设备旁边设置有冲洗细屑的喷水头。这样便于观察，也防止灰尘和气流影响加工精度，喷水头提供润滑和冲洗加工细屑，保证极高精度。进一步，所述数控机床还设置有刀头库，所述控制器根据首饰种类、形状，控制机械臂前端自动移动到刀头库相应位置更换刀头。进一步，所述数控机床的装夹设备是一个向四周撑开夹紧的夹具，可用于装夹手镯、项链、项圈等，或者是一个向中心收缩夹紧的夹具，用于装夹耳环、吊坠等。本技术装置，可探测加工圆形或椭圆形首饰，以及类圆形首饰，首先设定首饰外形面加工立体坐标位置程序和标准首饰坯件外形尺寸保存在存储器中，通过探针自动逐点随形接触首饰坯件外形面，比较得到首饰坯件加工校准数据，自动补偿到所述预先自动加工的坐标参数中，得到数控机床的实际加工参数，再控制刀具加工，大大提高了数控机床的加工精度。与现有技术相比，本技术的优点是：(1)所述探头装置采用机械接触式探针，内部设置有一个连续压力轨迹记录电路模块，可以感受在针头沿弧面连续接触压力下，移动轨迹的空间坐标位置，进一步发送给数控机床设的控制器计算得到弧形面的弧度变化，自动精准探测弧面变化量，大大提高了数控机床的加工精度。(2)通过3D运动的机械臂上的探头装置，结合可前后摆动和旋转的工作台，并采用360度圆周划分打点测量轨迹移动，无论圆形立体首饰或椭圆形首饰的弧面怎样，都能自动对每一个首饰精密校正补偿偏差，保证加工出的首饰符合标准首饰，大大提高了数控机床的加工精度，使各类首饰加工合格率达到同行先进水平，合格率达99.8％以上，报废率显著降低，节约了贵重金属和珠宝的材料成本，带来了意想不到的技术效果。(3)探头装置通过无线数据传输方式与机床的控制器联系，方便操作和无线控制。(4)采用独特结构的探头和装夹设备配合，能感受到微米级别的空间位置变化，可精准控制刀头在首饰上加工均匀深度0.01-0.5毫米雕刻各类花纹。对于实心首饰、空心首饰已经实现规模化量产，特别是薄壁只有1毫米的空心手镯，也能精准雕刻花纹，先进的控制技术保证工业化生产连续一天加工上千件首饰，有高品质率，加工出来标准统一。附图说明图1为实施例提供一种首饰弧形面的动态测量加工装置结构示意图。图2为实施例中摆动起来的工作台配合机械臂探测示意图。图3为实施例中所述机械接触式探针结构示意图。图4为对圆形首饰弧面探测打点坐标示意图。具体实施方式下面将结合本实施例中的附图，对技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本申请人改进加工技术和设备，经过上千次的开发测试，如图1，2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种首饰弧形面的动态测量加工装置，其特征在于：包括五轴运动的数控机床、驱动器连接的三轴立体空间运动的机械臂，数控机床设置有电性连接的操作控制面板、控制器和存储器，所述数控机床的工作台上设置有一个用于固定首饰坯件的装夹设备，所述机械臂可选择性活动连接一个探头装置或一个刀头，所述探头装置采用机械接触式探针，内部设置有一个连续压力轨迹记录电路模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种首饰弧形面的动态测量加工装置，其特征在于：包括五轴运动的数控机床、驱动器连接的三轴立体空间运动的机械臂，数控机床设置有电性连接的操作控制面板、控制器和存储器，所述数控机床的工作台上设置有一个用于固定首饰坯件的装夹设备，所述机械臂可选择性活动连接一个探头装置或一个刀头，所述探头装置采用机械接触式探针，内部设置有一个连续压力轨迹记录电路模块。


2.根据权利要求1所述一种首饰弧形面的动态测量加工装置，其特征在于：所述机械接触式探针还包括针头、弹性部件、压力传感器、数据传送装置，所述压力传感器电性连接所述数据传送装置，将针头接触的探测参数通过数据传送装置发送给数控机床的控制器。


3.根据权利要求2所述一种首饰弧形面的动态测量加工装置，其特征在于：所述数据传送装置包括电性连接的信号过滤放大电路模块和无线数据传输模块。


4.根据权利要求1所述一种首饰弧形面的动态测量加工...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐双喜，
申请(专利权)人：深圳市联合蓝海黄金材料科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44