一种适用于大型链式刀库装刀设计制造技术

本发明专利技术提供一种适用于大型链式刀库装刀设计包括：数控系统、刀具库系统和机器人系统。所述的数控系统主要是控制数控机床的加工生产和在加工生产过程中控制刀具库进行换刀操作；所述机器人系统主要是在非生产时间段，使用机器人手臂对刀具库进行装刀，该系统独立于数控系统和数控系统属于平级系统；所述刀具库系统在加工生产时配合数控系统进行换刀，在机器人进行装刀时，配合机器人系统进行装刀操作，机器人系统安装图片识别系统，能够识别刀具和定位刀具。具和定位刀具。具和定位刀具。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于大型链式刀库装刀设计


[0001]本专利技术涉及数控机床加工生产领域，尤其涉及数控机床大型链式刀库的装刀问题。

技术介绍

[0002]链式刀库在立式加工中心中并不常见，一般主要用于大型的卧式加工中心，链条式刀库可以储存数量较多的刀具，一般都是在20把以上，大型链式刀库有些可以储存到120把以上，他是由链条将要换的刀具传到指定的位置，在由机械手将刀具装到主轴上。现阶段的对于装刀方式依然采用的是人工手动方式，这种方式，装刀速度慢，效率较低。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于针对现有技术所存在的不足而提供的一种适用于大型链式刀库装刀设计，使用机器人取代人力进行装刀，提工作效率。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种适用于大型链式刀库装刀设计，其特征在于，包括：数控系统、刀具库系统和机器人系统组成。所述数控系统部分主要是控制数控机床的自动化加工生产，控制刀具库系统进行换刀操作，在加工生产中，机器人系统无法控制刀具库系统进行换刀操作；在加工生产中数控系统处于主导地位，刀具库系统属于从属地位。
[0006]进一步的，数控系统进行二次开发，修改系统装刀的流程，传统的装刀流程是首先输入指令，确定将要装入的刀具的刀具号，然后将刀具插入主轴，通过主轴换刀的方式把刀具放入刀库，然后使用同样的方式依次装入刀具，修改原来的装刀程序，机器人先把刀具直接装入刀库，预留一把刀，然后把预留的刀具插入主轴，然后输入装刀指令，通过数控机床的换刀操作把主轴上的刀装入刀库并记录信息，同时把刀库上没有就记录的刀放到主轴，然后刀库旋转，然后以同样的方式插入第二把刀，依此类推，直至刀库的刀全部记录完成。
[0007]所述机器人系统包括：图像识别系统，示教系统和工业机器人手臂；机器人系统的主要功能是完成对刀具库的装刀操作，在进行装刀操作时，数控系统无法进行加工生产活动；机器人系统属于外挂系统，独立于数控系统和刀具库系统，当机器人完成装刀任务时，可从整个设计中脱离，与另一台需要装刀的数控系统和刀具库进行组合；机器人设备包括工业机器人手臂，支撑设备，支撑设备底部安装轮子，轮子上装有刹车夹，能固定轮子不转动，保证机器人在工作时的稳定性。
[0008]进一步的，机器人系统包括图像识别系统、示教系统和工业机器人手臂。所述图像识别系统能够精确识别出刀具，并对刀具进行定位，刀具的位置略有些偏移时能够纠正机械手臂，从正确的位置进行抓取；图像识别系统的模型使用基于深度学习的YoLo v5目标检测模型训练而来，识别率高，反应速度快；图像采集使用3D工业相机，3D工业相机具有深度信息采集功能，能够识别物体的大小、颜色和深度距离，配合图像识别系统能使机器人的定位更加准确；示教器系统主要是对机器人完成示教工作，示教器在工业机器人生产中的任
务是教会机器人如何去完成任务，保障机器人的生产安全，监控机器人的工作状态等，示教器使用的为无线可触屏的示教器，方便携带。
[0009]再进一步，机器人硬件包括工业机器人手臂、智能机器人手爪和支撑设备；工业机器人手臂为驱动设备，带动机械手爪移动，并把机械手爪移动到工作区域；所述智能机器人手爪主要是用来抓取刀具，并把刀具插入到刀库中；支撑设备是用来支撑工业机器人手臂工作和移动的设备，设备底部配有轮子，轮子上装有刹车夹，能固定轮子不转动，机器人工作时打开刹车夹，固定机器人位置，防止机器人工作时出现晃动；机器人工作完成时，关闭刹车夹，用来移动机器人的位置。
[0010]所述刀具库系统主要是控制链式刀库的运转，在加工生产阶段配合数控系统完成换刀操作，在数控机床装刀阶段，配合机器人完成装刀工作，刀具库系统属于从属地位，在换刀阶段刀具库系统从属于数控系统，刀具库系统和机器人系统断开连接，在装刀阶段，刀具库系统从属于机器人系统，刀具库系统和数控系统断开连接。
[0011]进一步的，刀具库在进行换刀时，把需要换的刀移动到换刀点，然后数控系统控制机械手完成换刀工作；在进行装刀环节时，首先刀具库系统配合机器人把刀具插入，刀具库中，然后再配合数控系统，对插入的刀具进行标记，记录到系统。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0013]本专利技术提供了一种适用于大型链式刀库装刀设计，该设计改变了传统的装刀模式，使用机器人系统代替人类完成装刀操，机器人系统包括图像识别系统、示教系统和工业机器人手臂，图像识别系统能够精确识别出刀具，并对刀具进行定位，刀具的位置略有些偏移时能够纠正机械手臂，从正确的位置进行抓取，示教器系统主要是对机器人完成示教工作。数控系统进行二次开发，修改系统装刀的流程。
附图说明
[0014]图1为系统控制图
[0015]图2为机器安装刀具流程图
[0016]图3为数控系统记录刀具流程
[0017]图4机器人的系统结构
具体实施方式
[0018]为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示为系统控制图，图2为机器安装刀具流程图，图3为数控系统记录刀具流程，图4为机器人的结构示意图。
[0019]一种适用于大型链式刀库装刀设计，其特征在于，包括：数控系统、刀具库系统和机器人系统组成。所述数控系统部分主要是控制数控机床的自动化加工生产，控制刀具库系统进行换刀操作，在加工生产中，机器人系统无法控制刀具库系统进行换刀操作；在加工生产中数控系统处于主导地位，刀具库系统属于从属地位。
[0020]进一步的，数控系统进行二次开发，修改系统装刀的流程，传统的装刀流程是首先输入指令，确定将要装入的刀具的刀具号，然后将刀具插入主轴，通过主轴换刀的方式把刀
具放入刀库，然后使用同样的方式依次装入刀具，修改原来的装刀程序，机器人先把刀具直接装入刀库，预留一把刀，然后把预留的刀具插入主轴，然后输入装刀指令，通过数控机床的换刀操作把主轴上的刀装入刀库并记录信息，同时把刀库上没有就记录的刀放到主轴，然后刀库旋转，然后以同样的方式插入第二把刀，依此类推，直至刀库的刀全部记录完成。
[0021]所述机器人系统包括：图像识别系统，示教系统和工业机器人手臂；机器人系统的主要功能是完成对刀具库的装刀操作，在进行装刀操作时，数控系统无法进行加工生产活动；机器人系统属于外挂系统，独立于数控系统和刀具库系统，当机器人完成装刀任务时，可从整个设计中脱离，与另一台需要装刀的数控系统和刀具库进行组合；机器人设备包括工业机器人手臂，支撑设备，支撑设备底部安装轮子，轮子上装有刹车夹，能固定轮子不转动，保证机器人在工作时的稳定性。
[0022]进一步的，机器人系统包括图像识别系统、示教系统和工业机器人手臂。所述图像识别系统能够精确识别出刀具，并对刀具进行定位，刀具的位置略有些偏移时能够纠正机械手臂，从正确的位置进行抓取；图像识别系统的模型使用基于深度学习的YoLo 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于大型链式刀库装刀设计，其特征在于，包括：数控系统、刀具库系统和机器人系统组成。所述数控系统部分主要是控制数控机床的自动化加工生产，控制刀具库系统进行换刀操作，在加工生产中，机器人系统无法控制刀具库系统进行换刀操作；在加工生产中数控系统处于主导地位，刀具库系统属于从属地位。所述机器人系统包括：图像识别系统，示教系统和工业机器人手臂；机器人系统的主要功能是完成对刀具库的装刀操作，在进行装刀操作时，数控系统无法进行加工生产活动；机器人系统属于外挂系统，独立于数控系统和刀具库系统，当机器人完成装刀任务时，可从整个设计中脱离，与另一台需要装刀的数控系统和刀具库进行组合；机器人设备包括工业机器人手臂，支撑设备，支撑设备底部安装轮子，轮子上装有刹车夹，能固定轮子不转动，保证机器人在工作时的稳定性。所述刀具库系统主要是控制链式刀库的运转，在加工生产阶段配合数控系统完成换刀操作，在数控机床装刀阶段，配合机器人完成装刀工作，刀具库系统属于从属地位，在换刀阶段刀具库系统从属于数控系统，刀具库系统和机器人系统断开连接，在装刀阶段，刀具库系统从属于机器人系统，刀具库系统和数控系统断开连接。2.根据权利要求1所述的一种适用于大型链式刀库装刀设计，其特征在于，所述数控系统进行二次开发，修改系统装刀的流程，传统的装刀流程是首先输入指令，确定将要装入的刀具的刀具号，然后将刀具插入主轴，通过主轴换刀的方式把刀具放入刀库，然后使用同样的方式依次装入刀具，修改原来的装刀程序，机器人先把刀具直接装入刀库，预留一把刀，然后把预留的刀具插入主轴，然后输入装刀指令，通过数控机床的换刀操作把主轴上的刀装入刀库并记录信息，同时把刀库上没有就记录的刀放到主轴，然后刀库旋转，然后以同样的方式插入第二把刀，依...

【专利技术属性】
技术研发人员：李书峦，刘立全，刘海滨，
申请(专利权)人：清峦福兴工业科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：