基于八工位磨床的铣刀加工自动上下料控制系统及方法技术方案

本发明专利技术属于机械加工技术领域，具体为一种基于八工位磨床的铣刀加工自动上下料控制系统及方法，包括：八工位工具磨床，上下料机械手设于八工位工具磨床旁边，气缸组件分别设于上下料机械手的两端，料盘组件分别设于上下料机械手的前后位置，转盘组件设于八工位工具磨床的中心位置，筒夹组件位于转盘组件上；控制器，与八工位工具磨床、上下料机械手、气缸组件、转盘组件、筒夹组件、料盘组件相连接，用于控制整个系统的运行，本系统控制方法涉及12步。通过采用一种对上下料机械手和转盘组件的精确位置控制的计算方法，能够实现对上下料机械手和转盘组件的精确位置控制，提高了系统的运行精度和稳定性。度和稳定性。度和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
基于八工位磨床的铣刀加工自动上下料控制系统及方法


[0001]本专利技术属于机械加工
，具体为一种基于八工位磨床的铣刀加工自动上下料控制系统及方法。

技术介绍

[0002]铣刀是一种常用的切削工具，广泛应用于机械加工、模具制造等领域。铣刀的加工过程通常包括段差加工和磨削加工两个步骤，段差加工是将粗棒料切割成一定长度的棒料，磨削加工是将棒料磨削成铣刀。铣刀的加工质量和效率直接影响到产品的性能和成本。
[0003]为了提高铣刀的加工质量和效率，目前已有多种铣刀加工设备和方法被提出。但是现有的现有的自动化实现过程任然存在一些缺陷：
[0004]现有的铣刀加工设备和方法通常需要人工进行上下料操作，不仅劳动强度大，而且容易出现误差和风险；
[0005]基于八工位磨床的铣刀加工自动上下料控制方法现有的铣刀加工设备和方法通常不能对粗棒料和铣刀进行质量检测和分类功能，导致不合格品混入生产流程，影响产品质量；
[0006]基于八工位磨床的铣刀加工自动上下料控制方法现有的铣刀加工设备和方法通常不能对各个部件的运行状态进行检测，并实现故障诊断和保护功能，导致系统出现故障时不能及时发现和处理，影响系统的安全性和可靠性；
[0007]基于八工位磨床的铣刀加工自动上下料控制方法现有的铣刀加工设备和方法通常不能对各个磨削工位进行冷却液的喷射和回收功能，导致磨削温度过高，影响磨削质量；
[0008]基于八工位磨床的铣刀加工自动上下料控制方法现有的铣刀加工设备和方法通常不能对上下料机械手和转盘组件的精确位置控制、八工位工具磨床的各个磨削工位的刀具进给量和切削速度、粗棒料和铣刀进行图像分析等计算方法进行优化，导致系统运行精度和稳定性不高。
[0009]因此，在现有技术水平下，仍然存在着提供一种基于八工位工具磨床的铣刀加工自动上下料动作控制系统及其控制方法，能够克服上述不足之处，提高铣刀加工的质量和效率的需求。

技术实现思路

[0010]本专利技术所解决的技术问题：如何实现铣刀加工过程中的自动上下料操作，提高生产效率和质量，降低劳动强度和成本。
[0011]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0012]一种基于八工位磨床的铣刀加工自动上下料控制系统，包括：
[0013]八工位工具磨床，设有八个分别对应不同加工步骤的工位，其中第一工位为段差工位，第二至第八工位为磨削工位；
[0014]上下料机械手，设于八工位工具磨床旁边，通过伺服电机驱动，在水平方向和垂直
方向进行移动和旋转；
[0015]气缸组件，包括两个气缸和两个吸盘，分别设于上下料机械手的两端，用于吸取和放置粗棒料和铣刀；
[0016]转盘组件，包括一个转盘和八个夹头，设于八工位工具磨床的中心位置，通过伺服电机驱动，在水平方向进行旋转和定位；
[0017]筒夹组件，包括一个筒夹和一个压紧气缸，设于各个工位处，用于固定和释放粗棒料及工件；
[0018]料盘组件，包括两个料盘和两个定位气缸，分别设于上下料机械手的前后位置，用于存放粗棒料和铣刀；
[0019]控制器，与八工位工具磨床、上下料机械手、气缸组件、转盘组件、筒夹组件、料盘组件等电气元件相连接，用于控制整个系统的运行；
[0020]本专利技术所产生的有益效果：通过采用上下料机械手、气缸组件、转盘组件、筒夹组件、料盘组件等部件，实现了粗棒料和铣刀的快速、准确和稳定的传送和装夹，避免了人工操作带来的误差和风险；通过采用控制器对整个系统进行集成和协调，实现了系统的自动化和智能化，提高了系统的可靠性和安全性。
[0021]进一步优化所解决的技术问题：如何实现对系统的运行状态和参数的显示和操作指令的接收。
[0022]在较佳实施情况下，所述控制器为可编程逻辑控制器(PLC)，并设有人机界面(HMI)，用于显示系统的运行状态和参数，并接收人员的操作指令。
[0023]进一步优化所产生的有益效果：通过采用可编程逻辑控制器(PLC)作为控制器，并设有人机界面(HMI)，实现了对系统的运行状态和参数的显示和操作指令的接收，方便了人员对系统的监测和控制。
[0024]进一步优化所解决的技术问题：如何实现对各个磨削工位的运行控制。
[0025]在较佳实施情况下，所述八工位工具磨床为数控工具磨床，其数控系统与所述控制器相连接，用于接收控制器的加工指令，并控制各个磨削工位的运行。
[0026]进一步优化所产生的有益效果：通过采用数控工具磨床作为八工位工具磨床，并与控制器相连接，实现了对各个磨削工位的运行控制，提高了磨削精度和质量。
[0027]进一步优化所解决的技术问题：如何实现对上下料机械手和转盘组件的精确位置控制。
[0028]在较佳实施情况下，所述第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机均设有编码器，用于检测其转速和转角，并将信号反馈给所述控制器，以实现精确的位置控制。
[0029]采用的工作原理：编码器是一种能够将机械运动转换为电信号的装置，根据其输出信号的形式，可分为增量式编码器和绝对式编码器；增量式编码器能够输出与机械运动相对应的脉冲信号，通过计数脉冲信号的个数，可以得到机械运动的相对位移或角度；绝对式编码器能够输出与机械运动相对应的编码信号，通过解码编码信号，可以得到机械运动的绝对位移或角度；本专利技术中，第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机均采用增量式编码器，将其转速和转角转换为脉冲信号，并将其反馈给控制器；控制器根据脉冲信号的个数，计算出上下料机械手和转盘组件的实际位置，并与预设的目标位置进行比较，根据比较结果，调节伺服电机的输出电压或电流，使其达到目标位置。
[0030]进一步优化所产生的有益效果：通过采用第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机均设有编码器，用于检测其转速和转角，并将信号反馈给控制器，实现了对上下料机械手和转盘组件的精确位置控制，提高了系统的运行精度和稳定性。
[0031]进一步优化所解决的技术问题：如何实现对上下料机械手和转盘组件的精确位置控制的计算方法；
[0032]在较佳实施情况下，所述控制器根据以下公式计算所述第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机的转速和转角：
[0033]ω1＝k1·
v
x
[0034]θ2＝k2·
x+φ2[0035]θ3＝k3·
n+φ3[0036]其中，
[0037]ω1为第一伺服电机的转速；
[0038]v
x
为上下料机械手在水平方向的移动速度；
[0039]k1为第一伺服电机的转速系数；
[0040]θ2为第二伺服电机的转角；
[0041]x为上下料机械手在水平方向的移动距离；
[0042]k2为第二伺服电机的转角系数；
[0043]φ2为第二伺服电机的初始转角；
[0044]θ3为第三伺服电机的转角；
[0045]n为转盘组件的旋转位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于八工位磨床的铣刀加工自动上下料控制系统，其特征在于，包括：八工位工具磨床，设有八个分别对应不同加工步骤的工位，其中第一工位为段差工位，第二至第八工位为磨削工位；上下料机械手设于八工位工具磨床旁边，通过伺服电机驱动，在水平方向进行移动和垂直方向旋转；气缸组件分别设于上下料机械手的两端，包括两个气缸和两个吸盘，用于吸取粗棒料和放置和铣刀；料盘组件分别设于上下料机械手的前后位置，包括两个料盘和两个定位气缸，用于存放粗棒料和铣刀；转盘组件设于八工位工具磨床的中心位置，包括一个转盘和八个筒夹组件，通过伺服电机驱动，在水平方向进行旋转和定位；筒夹组件位于转盘组件上，包括一个筒夹和一个压紧气缸，设于各个工位处，用于固定和释放粗棒料及工件；控制器，与八工位工具磨床、上下料机械手、气缸组件、转盘组件、筒夹组件、料盘组件相连接，用于控制整个系统的运行。2.根据权利要求1所述的基于八工位磨床的铣刀加工自动上下料控制系统，其特征在于，所述控制器为可编程逻辑控制器，并设有人机界面，用于显示系统的运行状态和参数，并接收人员的操作指令。3.根据权利要求1所述的基于八工位磨床的铣刀加工自动上下料控制系统，其特征在于，所述八工位工具磨床为数控工具磨床，其数控系统与所述控制器相连接，用于接收控制器的加工指令，并控制各个磨削工位的运行。4.根据权利要求1所述的基于八工位磨床的铣刀加工自动上下料控制系统，其特征在于，所述的伺服电机包括第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机，且均设有编码器，用于检测其转速和转角，并将信号反馈给所述控制器，以实现精确的位置控制；所述第一伺服电机用于驱动上下料机械手在水平方向上移动，第二伺服电机用于驱动上下料机械手在垂直方向上旋转，第三伺服电机用于驱动转盘组件在水平方向上旋转。5.根据权利要求4所述的基于八工位磨床的铣刀加工自动上下料控制系统，其特征在于，所述控制器根据以下公式计算所述第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机的转速和转角：ω1＝k1·
v
x
θ2＝k2·
x+φ2θ3＝k3·
n+φ3其中，ω1为第一伺服电机的转速；v
x
为上下料机械手在水平方向的移动速度；k1为第一伺服电机的转速系数；θ2为第二伺服电机的转角；x为上下料机械手在水平方向的移动距离；k2为第二伺服电机的转角系数；φ2为第二伺服电机的初始转角；θ3为第三伺服电机的转角；n为转盘组件的旋转位置编号，取值为1至8；k3为第三伺服电机的转角系数；φ3为第三伺服电机的初始转角。6.根据权利要求1所述的基于八工位磨床的铣刀加工自动上下料控制系统，其特征在于，所述系统还包括多个传感器，用于检测各个部...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋宝，许峻铭，周向东，邓宇书，刘泽民，唐培贤，唐小琦，王刚，
申请(专利权)人：邵阳先进制造技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：