本发明涉及机加工技术领域，具体的说是一种工件表面处理系统及其加工方法。
背景技术
在机加工领域中，对机械工件的表面加工处理，通常包括机加、喷砂、拉丝、电泳、电镀、喷涂、打磨等方法，且多为针对工件的逐个加工，加工设备较为分散，并不能构成一整套加工系统，严重影响到工件的生产加工的效率，而且加工后的工件的精度也无法保证统一，不适用于批量化的生产加工。
如中国专利申请号为201410283672.8，专利名称为一种工件表面的加工系统及加工方法，提出了将加工中心、雕刻机、打磨单元集成在一起构成一整套加工系统，并借助机械手实现工件的移动，有效解决了现有的工件的表面加工系统打磨时间长、打磨效率不高的问题。虽然实现了自动化加工，但是，该申请提出的技术方案其采用的检测方式不合理，工件在经过加工中心处理后，表面会有切屑粉末残留，其采用了将工件水平支撑的方式进行测试，会导致切屑粉末落入到密封检测装置的支撑面上，不仅会使得支撑面因堆积过多切屑粉末而影响到工件的放置以及检测，影响到整体的加工检测效率，还因没有实现工件材料的回收再利用，产生了材料的浪费。
技术实现要素：
为了解决现有设备存在的工件加工检测效率低、切屑材料浪费的技术问题，本发明提出了一种工件表面处理系统及其加工方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种工件表面处理系统，包括：
至少有一组加工单元；
所述加工单元包括以下部分：
加工中心，对工件进行机加工处理；
铣刀雕刻机，分布在加工中心侧部且对工件实现进一步精细的机加工处理；
所述加工单元还包括：
气密性测试台，分布在加工中心侧部且具有若干个测试工位，任一个测试工位均用于接收加工中心处理后的工件并自动定位夹紧，进行该工件的气密性测试，再松开夹紧将工件输出，测试合格后的工件进入铣刀雕刻机内加工。
每个测试工位上均具有将工件采用侧装的方式定位夹紧的夹紧定位单元。
所述气密性测试台包括测试机架，若干个测试工位沿着水平方向均布在测试机架上，所述气密性测试台还包括可移动至对应的测试工位实现对工件气密性测试的测试机。
所述测试机包括位置相对错开以对工件不同位置进行测试的第一测试单元、第二测试单元以及能改变测试点位置的第三测试单元。
所述第一测试单元、第二测试单元结构相同，均包括可做伸缩运动的一号检测头。
所述第三测试单元包括可调整倾斜角度并能做伸缩运动的二号检测头。
所述加工单元还包括分布在加工中心、铣刀雕刻机、气密性测试台所围成的区域中且其抓取范围覆盖该区域的机器人。
一种工件表面处理系统的加工方法，所述方法步骤如下：
s1、机加工：通过人工取件或者机器人取件的方式将工件放置在加工中心进行机加工；
s2、气密性测试：机加工完成后，通过人工取件或者机器人取件的方式将机加工后的工件搬运至气密性测试台中对应的测试工位上，通过夹紧定位单元实现工件的侧装，测试机即可进行检测该工位上的工件的气密性；
s3、雕刻加工：当检测合格后的工件的数量与铣刀雕刻机一次可加工的数量相同时，通过人工取件或者机器人取件的方式将该批次的测试合格后的工件搬运至铣刀雕刻机内，放完工件后即可进行加工。
所述步骤s1中，通过分布在气密性测试台与加工中心之间的储料台或者用于运送工件至加工单元的第二输送线实现供料。
所述步骤s2中，工件侧装过程中，附着在工件上的切屑粉末落入到落料收集槽实现收集。
本发明的有益效果是：
本发明基于加工设备的合理组合以构成一整套完整的加工系统，借助于加工中心、铣刀雕刻机和气密性测试台，保证了工件加工精度和一致性；本发明改变了工件的水平装夹检测的方式，采用气密性测试台实现了工件的侧装，一方面避免了切屑粉末堆积在测试工位上影响到工件的安装定位的问题，另一方面采用侧装与落料收集槽的结合，有效实现了切屑粉末的回收再利用，避免了资源的浪费；测试机的三个测试单元的组合设计，从而能根据不同类结构工件进行调整并最终实现气密性测试，灵活可调。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的实施例一的布局结构示意图；
图2为本发明的气密性测试台的立体结构示意图一；
图3为图2的i局部放大图；
图4为本发明的气密性测试台的立体结构示意图二；
图5为本发明的测试机、夹紧定位单元的结构示意图；
图6为本发明的测试机、夹紧定位单元的立体结构示意图；
图7为本发明的夹紧定位单元的内部结构示意图；
图8为本发明的弹性夹紧装置的立体结构示意图；
图9为本发明的弹性夹紧装置的内部结构示意图；
图10为本发明的实施例二的布局结构图；
图11为本发明的实施例三的布局结构图；
图12为本发明的实施例四的布局结构图；
图13为本发明的实施例五的布局结构图；
图14为本发明的实施例六的布局结构图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
为了进一步诠释本发明，特列举以下实施例：
实施例一：
如图1至图9所示，一种工件表面处理系统，包括：
至少有一组加工单元；
所述加工单元包括以下部分：
加工中心1，对工件进行机加工处理；
铣刀雕刻机4，分布在加工中心侧部且对工件实现进一步精细的机加工处理；
所述加工单元还包括：
气密性测试台3，分布在加工中心1侧部且具有若干个测试工位，任一个测试工位均用于接收加工中心1处理后的工件并自动定位夹紧，进行该工件的气密性测试，再松开夹紧将工件输出，测试合格后的工件进入铣刀雕刻机4内加工。
每个测试工位上均具有将工件采用侧装的方式定位夹紧的夹紧定位单元8。
所述气密性测试台3包括测试机架7，若干个测试工位沿着水平方向均布在所述测试机架7上，所述气密性测试台还包括沿着测试机架7水平滑动以移动至对应的测试工位所在位置实现对工件气密性测试的测试机9。为了配合夹紧定位单元8所侧向装夹的工件，本发明特设计了测试机9沿着测试机架7水平滑动，从而能在各测试工位之间运动，到达指定位置后，利用测试机9实现对该工件的测试。
所述测试机架7上具有吹气嘴7c以及将吹气嘴7c固定在测试机架7上的底座7b。本发明的吹气嘴7c连接外界的高压气源，这样在工件准备装夹在气密性测试台3前，将工件先经过吹气嘴7c所在位置，通过吹气嘴7c吹出高压气体，从而实现对工件内部或者外部残留的切屑粉末进行清理，从而保证后续的装夹操作以及气密性测试的顺利进行。
所述测试机9连接有固定在测试机架7上的直线模组12，所述直线模组2的动力输入端连接有电机10，所述直线模组12为双排布置，直线模组12之间通过联动轴11实现动力传递。电机10驱动直线模组12转动，从而带动测试机9沿着测试机架7水平滑动。
所述测试机9包括架梁901、固定安装在架梁901上且位置错开以对工件不同位置进行测试的第一测试单元、第二测试单元以及活动安装在架梁901上且能改变测试点位置的第三测试单元。根据实际工件的测试需求，选择性的使用第一测试单元、第二测试单元、第三测试单元。第一测试单元可实现竖向位置的气密性测试，第二测试单元可实现横向位置的气密性测试，第三测试单元则可以根据工件的结构特殊性进行调整位置，以适应该结构的气密性测试。
所述第一测试单元、第二测试单元结构相同，均包括滑动安装在架梁901上的一号检测头903、用以推动检测头903水平滑动的一号气缸902。
所述第三测试单元包括一端与架梁901铰接、另一端通过可锁紧的连杆905与架梁901相连的托板904、安装在托板904上的二号气缸906、固定在二号气缸906的活塞杆末端的二号检测头907。
所述连杆905包括相互铰接的第一杆905a、第二杆905b，所述第一杆905a在远离第二杆905b所在的一端与托板904铰接，所述第二杆905b在远离第一杆905a所在的一端与架梁901铰接，连杆905的每个铰接的结构均可通过螺母实现锁紧。本发明采用连杆905与架梁901、托板904配合，从而可以根据实际工件所需的测试位置调整二号检测头907，调整合适后，锁紧每个铰接的结构以实现位置的固定，能够适用于不同类型的工件如水龙头的测试需求。
所述测试机架7具有分布在各测试工位下方的落料收集槽7a。
每个夹紧定位单元8独立工作互不影响，工件装夹在夹紧定位单元8上后，由传统的水平支撑方式改变为侧向装夹方式，使得工件上的切屑粉末不会在夹紧定位单元8上堆积，有效的保证了工件的安装定位，解决了传统的水平支撑方式存在的因切屑粉末堆积而影响工件支撑定位的问题，保证了气密性测试的顺利进行。另外，工件上的切屑粉末由于侧装的原因反而会落入到落料收集槽7a上，实现回收利用，有效避免了材料的浪费。
所述夹紧定位单元8包括安装在测试机架7上的夹具主轴804，所述夹具主轴804内部设有可沿着夹具主轴804的内腔的芯轴803，所述芯轴803上安装有弹性夹紧装置，还包括与测试机架7相连且用以控制芯轴803沿着自身轴线方向运动的推拉缸801。通过推拉缸801牵拉或者推动芯轴803，以同步的带动弹性夹紧装置沿着芯轴803的轴线方向运动，实现夹紧和松开动作之间的切换。
所述弹性夹紧装置包括安装在芯轴803上远离推拉缸801的一端的若干个成对使用的夹爪805，成对使用的夹爪805之间连接有弹簧806。
所述芯轴803安装有用于对夹爪805运动导向的定位导柱808。
所述夹具主轴804上安装有用以将芯轴803封住的封盖807。
所述封盖807的内壁上设有可将夹爪805压缩收拢的楔形台面807a，所述夹具主轴804上设有供夹爪805伸出的孔804a。
所述夹爪805上设有用于与定位导柱808滑动配合的滑槽805a。
所述推拉缸801通过滑动导柱802与测试机架7相连。
所述推拉缸801为气缸或者油缸。
本发明借助于单个推拉缸801，可以通过牵拉或者推动芯轴803，从而带动夹爪805实现对工件的夹紧和松开。
加工前，先将各待加工的工件依次装在对应的夹具主轴804上，利用弹簧806的弹性力，从而使工件被夹爪805夹持而定位，这样即可通过测试机9对工件进行气密性测试。测试完毕后，启动推拉缸801推动芯轴803，从而使夹爪805在楔形台面807a的作用下向内压缩弹簧806，这样即可使工件与夹爪805脱离配合，方便将工件取下。
本发明的加工中心具有吹气功能，能够在机加工完成后，对工件表面残留的粉末进行清理。本发明所涉及的加工中心和铣刀雕刻机，属于本领域公知设备的应用，如中国专利号为201410283672.8中披露的加工中心和铣刀雕刻机，在此就不做进一步的展示介绍。
一种工件表面处理系统的加工方法，所述方法步骤如下：
s1、机加工：通过人工取件的方式将工件放置在加工中心1进行机加工；
s2、气密性测试：机加工完成后，通过人工取件的方式将机加工后的工件搬运至气密性测试台3中对应的测试工位上，通过夹紧定位单元8实现工件的侧装，测试机9即可进行检测该工位上的工件的气密性；
s3、雕刻加工：当检测合格后的工件的数量与铣刀雕刻机4一次可加工的数量相同时，通过人工取件的方式将该批次的测试合格后的工件搬运至铣刀雕刻机4内，放完工件后即可进行加工。
所述步骤s2中，工件侧装过程中，附着在工件上的切屑粉末落入到落料收集槽7a实现收集。
实施例二：
如图2所示，本实施例二是在实施例一的基础上实现的，也即所述加工单元还包括分布在加工中心1、铣刀雕刻机4、气密性测试台3所围成的区域中且其抓取范围覆盖该区域的机器人2。
所述机器人为六轴机器人，所述六轴机器人下方具有供六轴机器人单自由度往复运动的移动地轨。
一种工件表面处理系统的加工方法，所述方法步骤如下：
s1、机加工：通过机器人取件的方式将工件放置在加工中心1进行机加工；
s2、气密性测试：机加工完成后，通过机器人取件的方式将机加工后的工件搬运至气密性测试台3中对应的测试工位上，通过夹紧定位单元8实现工件的侧装，测试机9即可进行检测该工位上的工件的气密性；
s3、雕刻加工：当检测合格后的工件的数量与铣刀雕刻机4一次可加工的数量相同时，通过机器人取件的方式将该批次的测试合格后的工件搬运至铣刀雕刻机4内，放完工件后即可进行加工。
所述步骤s2中，工件侧装过程中，附着在工件上的切屑粉末落入到落料收集槽7a实现收集。
本实施例二中的其余部分与实施例一相同。
实施例三：
如图11所示，本实施例三是在实施例一的基础上实现的，也即所述气密性测试台与加工中心之间具有用于存储工件的储料台5。
一种工件表面处理系统的加工方法，所述方法步骤如下：
s1、机加工：通过人工取件的方式将存储在储料台5上的工件放置在加工中心1进行机加工；
s2、气密性测试：机加工完成后，通过人工取件的方式将机加工后的工件搬运至气密性测试台3中对应的测试工位上，通过夹紧定位单元8实现工件的侧装，测试机9即可进行检测该工位上的工件的气密性；
s3、雕刻加工：当检测合格后的工件的数量与铣刀雕刻机4一次可加工的数量相同时，通过人工取件的方式将该批次的测试合格后的工件搬运至铣刀雕刻机4内，放完工件后即可进行加工。
所述步骤s2中，工件侧装过程中，附着在工件上的切屑粉末落入到落料收集槽7a实现收集。
本实施例三中的其余部分与实施例一相同。
实施例四：
如图12所示，本实施例四是在实施例一的基础上实现的，也即所述气密性测试台与加工中心之间具有用于运送工件至加工单元的第二输送线14。
一种工件表面处理系统的加工方法，所述方法步骤如下：
s1、机加工：通过人工取件的方式将第二输送线14运送来的工件放置在加工中心1进行机加工；
s2、气密性测试：机加工完成后，通过人工取件的方式将机加工后的工件搬运至气密性测试台3中对应的测试工位上，通过夹紧定位单元8实现工件的侧装，测试机9即可进行检测该工位上的工件的气密性；
s3、雕刻加工：当检测合格后的工件的数量与铣刀雕刻机4一次可加工的数量相同时，通过人工取件的方式将该批次的测试合格后的工件搬运至铣刀雕刻机4内，放完工件后即可进行加工。
所述步骤s2中，工件侧装过程中，附着在工件上的切屑粉末落入到落料收集槽7a实现收集。
本实施例四中的其余部分与实施例一相同。
实施例五：
如图13所示，本实施例五是在实施例二的基础上实现的，也即所述气密性测试台与加工中心之间具有用于存储工件的储料台5。
所述机器人抓取范围覆盖储料台5所在位置。
一种工件表面处理系统的加工方法，所述方法步骤如下：
s1、机加工：通过机器人取件的方式将存储在储料台5上的工件放置在加工中心1中进行机加工；
s2、气密性测试：机加工完成后，通过机器人取件的方式将机加工后的工件搬运至气密性测试台3中对应的测试工位上，通过夹紧定位单元8实现工件的侧装，测试机9即可进行检测该工位上的工件的气密性；
s3、雕刻加工：当检测合格后的工件的数量与铣刀雕刻机4一次可加工的数量相同时，通过机器人取件的方式将该批次的测试合格后的工件搬运至铣刀雕刻机4内，放完工件后即可进行加工。
所述步骤s2中，工件侧装过程中，附着在工件上的切屑粉末落入到落料收集槽7a实现收集。
本实施例五中的其余部分与实施例二相同。
实施例六：
如图14所示，本实施例六是在实施例二的基础上实现的，也即所述气密性测试台与加工中心之间具有用于运送工件至加工单元的第二输送线14。
所述机器人抓取范围覆盖第二输送线14的输出工件的一端。
一种工件表面处理系统的加工方法，所述方法步骤如下：
s1、机加工：通过机器人抓取第二输送线14运输来的工件，放置在加工中心1中进行机加工；
s2、气密性测试：机加工完成后，通过机器人取件的方式将机加工后的工件搬运至气密性测试台3中对应的测试工位上，通过夹紧定位单元8实现工件的侧装，测试机9即可进行检测该工位上的工件的气密性；
s3、雕刻加工：当检测合格后的工件的数量与铣刀雕刻机4一次可加工的数量相同时，通过机器人取件的方式将该批次的测试合格后的工件搬运至铣刀雕刻机4内，放完工件后即可进行加工。
所述步骤s2中，工件侧装过程中，附着在工件上的切屑粉末落入到落料收集槽7a实现收集。
本实施例六中的其余部分与实施例二相同。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。