一种应用于筛板的全自动倒角装置的制作方法

文档序号:13151805阅读:308来源:国知局

本发明涉及筛板的加工装置技术领域,具体涉及一种应用于筛板的全自动倒角装置。



背景技术:

筛板是化工领域中最常用的设备之一。每年需求量巨大,化工产业又是一个具有危险性的行业,设备的精度,强度都要符合行业的设计标准,和安全参数。

一个筛板上每平方米按照设计要求不同,一般分布有1-3万个筛板孔。目前筛板加工中针对筛板孔一般都是人工倒角或是机器打磨的方法。然而人工倒角精度差,工时长,费用高。而机器打磨则会减少局部区域的板厚,影响强度,造成安全隐患,更重要的时,一块筛板上筛板孔数量繁多、筛板孔面积小等特点给机器打磨时孔的定位的精确性造成了极大的困难,从而使筛板的使用存在一定的安全隐患。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的技术问题,本发明的目的在于提供了一种应用于筛板的全自动倒角装置。此全自动倒角装置通过工业相机进行孔位定位,并由运动控制卡及自主设计的软件引导刀头进行倒角加工,并将传统机床的直齿传动改为斜齿传动,可以将误差值降至0.05mm以内,大大提高了加工精度。

一种应用于筛板的全自动倒角装置,包括安放筛板的工作台,还包括刀头单元、龙门加工单元、刀头控制系统和孔位定位系统,所述工作台安装在龙门加工单元横梁下方;

所述刀头单元连接龙门加工单元的横梁,刀头单元包括刀头基座,所述刀头基座上安装刀头主轴和刀头,所述刀头安装在刀头主轴的下部;

所述刀头控制系统包括设置在龙门加工单元上的驱动刀头单元运动的水平运动装置、竖直运动装置和垂直升降装置;

所述孔位定位系统包括工业拍照系统和工控机处理系统,所述拍照系统设置在刀头基座上,包括工业相机、工业镜头和光源,工业相机和光源安装在工业镜头后面;所述工控机处理系统包括控制模块、图像处理模块和数据处理模块,所述控制模块和图像模块分别连接拍照系统,控制模块用于对筛板尺寸信息进行采集和控制工业相机在预先指定的位置对标定图形进行采集,所述图像处理模块用于对采集的图像进行预处理,精确提取图像坐标,所述的数据处理模块分别连接图像处理模块和刀头控制系统,数据处理模块根据提取的图像坐标精确定位,并将精确位置传输到刀头控制系统。

作为本发明的进一步方案,所述水平运动装置包括第一直线导轨和驱动刀头单元的水平运动伺服电机,第一直线导轨横向安装在龙门加工单元的上部水平横梁上;所述竖直运动装置包括第二直线导轨和驱动龙门加工单元的竖直运动伺服电机,所述第二直线导轨安装在工作台上,所述龙门加工单元安装在第二直线导轨上;所述垂直升降装置包括安装在第一直线导轨上的固定台、第三直线导轨和驱动刀头单元的垂直运动伺服电机,所述第三直线导轨安装在固定台上,所述刀头单元安装在第三直线导轨上。

作为本发明的进一步方案,所述的第二直线导轨采用双轨设计。

作为本发明的进一步方案,所述的水平运动伺服电机、竖直运动伺服电机和垂直运动伺服电机为斜齿传动伺服电机。

作为本发明的进一步方案,所述的垂直方向伺服电机为两个。

作为本发明的进一步方案,所述龙门加工单元两边的竖梁中间设置压板机构。

作为本发明的进一步方案,所述刀头主轴上设置若干吹气口,所述吹气口设置在刀头的四周,吹气口连接气源。

作为本发明的进一步方案,所述的图像模块是精确提取孔位的圆心坐标。

作为本发明的进一步方案,所述的数据处理模块是根据图像模块中提取的孔位圆心坐标,计算出所需的偏移参数,然后代入计算模型,求出所要偏移的精确距离。

作为本发明的进一步方案,所述全自动倒角装置底部还设置一切屑收纳盒。

本发明的有益效果:

(1)通过工业相机将筛板上的孔进行定位,并由工控机系统引导刀头进行倒角加工,并将传统机床的直齿传动改为斜齿传动,可以将误差值降至0.05mm以内,大大提高了加工精度。

(2)本发明中竖直方向双轨及水平轴、垂直轴的伺服电机传动,可以将加工速度提高至600mm/s

(3)本发明针对筛板加工中,筛板较薄,容易形变的特点,添加了一套滚轮式的压板机构。

(4)主轴安装有气动清理设备,可将加工后的切屑吹离筛板,避免对成像及加工造成误差;设备底部还设计有一个收纳盒,对切屑进行收集,保证了加工环境的整洁。

(5)本发明可对任意排布的筛板孔进行定位及引导倒角,极大地提高了加工效率及加工精度,降低了加工成本。

附图说明

图1为本发明应用于筛板的全自动倒角装置的结构示意图;

图中:1-工作台、2-龙门加工单元横梁、3-刀具主轴、4-第一直线导轨、5-水平运动伺服电机、6-第二直线导轨、7-固定台、8-第三直线导轨、9-垂直运动伺服电机、10-工业相机、11-工业镜头、12-压板器、13-刀头基座。

具体实施方式

展示一下实例来具体说明本发明的某些实施例,且不应解释为限制本发明的范围。对本发明公开的内容可以同时从材料、方法和反应条件进行改进,所有这些改进,均应落入本发明的的精神和范围之内。

实施例:应用于筛板的全自动倒角装置结构

如图1所示,一种应用于筛板的全自动倒角装置,包括安放筛板的工作台1,还包括刀头单元、龙门加工单元、刀头控制系统和孔位定位系统,工作台1安装在龙门加工单元横梁2下方;刀头单元连接龙门加工单元的横梁2,包括刀头基座13,刀头基座13上安装刀头主轴3和刀头(图中未画出),其中刀头安装在刀头主轴3的下部;刀头控制系统包括设置在龙门加工单元上的驱动刀头单元沿三个方向运动的水平运动装置、竖直运动装置和垂直升降装置,其中水平运动装置包括第一直线导轨4和刀头单元的水平运动伺服电机5,第一直线导轨4横向安装在龙门加工单元的上部水平横梁2上;竖直运动装置包括第二直线导轨6和驱动龙门加工单元的竖直运动伺服电机,所述第二直线导轨6安装在工作台1上,在本实施例中,第二直线导轨安装在工作台侧壁上,但是也可安装在工作台底部,龙门加工单元安装在第二直线导轨上;垂直升降装置包括安装在第一直线导轨4上的固定台7、第三直线导轨8和驱动刀头单元的垂直运动伺服电机9,所述第三直线导轨8安装在固定台7上,所述刀头单元安装在第三直线导轨8上。在具体加工过程中,有些筛板比较簿,容易产生形变,针对这种情况,本实施例的装置中还添加了一套滚轮式的压板器来解决加工过程中形变的问题。

在本实施例中,由于第二直线导轨需要承载整个龙门加工单元在竖直方向运动,所以第二直线导轨采用双轨设计,使用两个伺服电机来驱动,并且将传统的机床的直齿传动改为斜齿传动,可以将误差值降至0.05mm以内,大大提高了加工精度。

本加工筛板的装置的孔位定位系统包括工业拍照系统和工控机处理系统,所述拍照系统设置在刀头基座13上,包括工业相机10、工业镜头11和光源,工业相机10和光源安装在工业镜头11后面;所述工控机处理系统包括控制模块、图像模块和数据处理模块,所述控制模块和图像模块分别连接拍照系统,所述控制模块用于控制工业相机在预先指定的位置对标定图形进行采集,所述图像模块用于对采集的图像进行预处理,精确提取图像即孔位的圆心坐标,计算出所需的偏移参数,然后代入计算模型,求出所要偏移的精确距离;所述的数据处理模块分别连接图像处理模块和刀头控制系统,数据处理模块根据提取的图像坐标精确定位,并将精确位置转输到刀头控制系统。为了避免对成像及加工造成误差,刀头主轴上还安装有气动清理设备,在本实施例中为若干吹气口,吹气口设置在刀头的四周,吹气口连接气源,可将加工后的切屑吹离筛板,并且还在设备底部还设计有一个收纳盒,对切屑进行收集,保证了加工环境的整洁。

应用于筛板的全自动倒角装置工作原理:

使用上述实施例中的装置来加工筛板的方法为:首先将筛板放置在工作台上;然后在工控机处理系统中的控制模块中输入筛板的尺寸将整块筛板按尺寸划分为若干区域,并控制工业相机对每块区域进行拍照,并传到工控机处理系统中,系统通过图像识别,对每个孔的圆心进行定位。工控机处理系统将坐标值转变为电信号传给伺服电机,伺服电机驱动刀头在横向、竖向和垂直方向运动并对定位的孔进行加工。

采用上述实施例中的应用于筛板的全自动倒角装置采用工业相机定位结合软件引导刀头进行倒角加工,可对任意排布的筛板孔进行定位及引导倒角,极大地提高了加工效率及加工精度,降低了加工成本。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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