一种厚板试样自动精确定位加工系统的制作方法

文档序号:30121624发布日期:2022-05-18 20:25阅读:88来源:国知局
一种厚板试样自动精确定位加工系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种厚板试样自动精确定位加工系统,尤其是一种用于矩形厚板试样的六面自动精确定位加工系统,属于试样加工的技术领域。


背景技术:

2.目前钢厂检测中心的厚板试样主要有冲击样、拉伸样、弯曲样、金相样等,矩形检测粗样切割完成后,统一送到试样加工车间进行中间件的制备。由于矩形检测粗样在加工过程中需要分别对于其上、下、左、右、前、后六个平面进行定位和加工,且在单个平面加工完成后,在继续加工下个平面时,还需要再次定位,同时还需要以已经加工过的表面为定位基准,操作复杂且对定位精度要求高,因此,目前的主要加工设备仍以人工定位上下料为主,尚且无法实现试样中间件的自动化上下料及制备。
3.然而,人工加工切割试样存在以下几点不足:1)每日来样品种多数量更多,单块厚板试样的最重达55kg左右,劳动强度大,危险系数高;2)取样位置受人为因素影响大,影响实验数据和产品性能的分析。


技术实现要素:

4.实用新型目的:针对上述问题,本实用新型的目的是提供一种厚板试样自动精确定位加工系统,实现试样六个表面的自动化快速、精确定位加工,提高工作效率和加工精度。
5.技术方案:一种厚板试样自动精确定位加工系统,包括机器人本体、夹具组件、锯床、上料机构、下料机构、视觉定位装置、中转装置和控制器;所述夹具组件固定在所述机器人本体的活动端,所述夹具组件的活动范围覆盖所述锯床、上料机构、下料机构、中转装置,所述视觉定位装置延伸至所述上料机构上方,用于检测所述上料机构内试样的摆放位置,所述中转装置包括支撑平台和固定在所述支撑平台上的姿态转换机构、试样定位机构,所述姿态转换机构用于配合所述夹具组件进行所述试样的姿态变换,所述试样定位机构用于所述试样姿态变换后的定位;所述机器人本体、夹具组件、锯床、上料机构、下料机构、视觉定位装置、姿态转换机构和试样定位机构分别与所述控制器信号关联。
6.本实用新型的原理是:先用人工将试样摆放到上料机构内,再通过视觉定位装置检测试样的位置,之后夹具组件在机器人本体的驱动下到上料机构内夹取试样,并直接送入锯床进行第一面的锯切加工。第一面加工完成后,夹具组件将试样取出,并放置到姿态转换机构进行夹取姿态变换,完成后再放入试样定位机构完成定位,之后放入锯床进行第二面的切割,同样原理,依次进行第三面、第四面直至完成试样六个表面的切割后,再放入下料机构,完成试样的整个自动化制备过程。
7.进一步,所述夹具组件包括安装法兰、吸盘、夹爪、连接块,所述连接块通过所述安装法兰连接所述机器人本体,所述吸盘、夹爪分别固定在所述连接块上,且分别与所述控制器信号关联。本结构中,采用吸盘和夹爪的双抓取结构,更便于选择最优的抓取姿态。例如,
可在从锯床取料时,采用吸盘吸取加工面,定位精确且吸附稳定,在上料至锯床进行加工时,采用夹爪上料,抓取结构更加稳定。
8.优选的,所述吸盘、夹爪相邻设置,且所述吸盘的吸料方向和所述夹爪的夹料方向相垂直。
9.进一步,所述夹具组件还包括固定在所述连接块上的第一位移传感器、第二位移传感器,所述第一位移传感器与所述吸盘相邻设置,且检测方向与所述吸盘的吸料方向相同,所述第二位移传感器与所述夹爪相邻设置,且检测方向与所述夹爪的夹料方向相同,所述第一位移传感器、第二位移传感器分别与所述控制器信号关联。本结构中,通过第一位移传感器、第二位移传感器分别检测吸盘与待取试样之间、夹爪与待取试样之间的位置关系,从而提前预警,避免碰撞。
10.进一步,所述夹具组件还包括位置补偿器,所述连接块通过所述位置补偿器连接所述安装法兰。本系统中,试样通过机器人本体、夹具组件搬运至各个位置时会存在实际的空间尺寸偏差,如果不使用位置补偿器会存在试样碰撞到各个金属定位承载机构,损伤机器人本体和夹具组件。选用位置补偿器可补偿机器人本体和夹具组件在空间xyz三个轴方向上实际精度尺寸偏差,保证每次运动位置的一致性,避免轨迹偏差。
11.进一步,所述姿态转换机构包括导磁柱、电磁铁、旋转组件、支撑板,所述导磁柱、电磁铁、旋转组件、支撑板由上至下依次连接,所述旋转组件水平旋转,带动所述导磁柱、电磁铁旋转,所述导磁柱的上表面用于吸附所述试样,所述支撑板固定在所述支撑平台上,所述旋转组件、电磁铁与所述控制器信号关联。本结构中,试样可以以平方、竖放等方式摆放到导磁柱上,然后开启电磁铁,试样被吸附固定,之后通过旋转组件的水平旋转,带动导磁柱上的试样完成90
°
、180
°
等角度的旋转,之后电磁铁关闭,再通过夹具组件抓取试样,从而完成试样的夹取姿态变换。
12.优选的,所述旋转组件包括凸轮分割器、伺服电机,所述凸轮分割器设置于所述支撑板与电磁铁之间,且通过所述伺服电机驱动其水平旋转,所述伺服电机与所述控制器信号关联。
13.进一步,所述导磁柱的上表面呈“工”字型,长度方向两侧具有缺口、宽度小于所述试样的宽度,保证支撑效果的同时,便于夹具组件分别从试样的长度方向两侧、宽度方向两侧进行抓取。
14.进一步,所述试样定位机构包括支撑座、基准块、定位气缸,所述支撑座、定位气缸固定在所述支撑平台上,所述基准块固定在所述支撑座上,所述基准块与定位气缸对位设置,所述定位气缸与所述控制器信号关联,所述定位气缸将所述试样压紧抵靠在所述基准块上,形成定位。本结构中,试样在锯床内完成一个平面的锯切后,夹具组件首先通过姿态转换机构完成试样夹取姿态的转换,然后将试样放置到支撑座上,将完成锯切的一面与基准块对位、另一面通过定位气缸压紧,从而以基准块为定位基准,进行试样的精确定位,然后在依次加工下一平面时,重复采用上述定位方式,完成试样的多次定位,自动化程度高。
15.进一步,所述定位气缸包括第一气缸、第二气缸、第三气缸,所述基准块呈矩形,一组相邻的侧壁分别为第一基准面、第二基准面,所述第一气缸、第二气缸、第三气缸分别固定在所述支撑平台上,且围绕所述基准块设置;所述第一气缸与所述第一基准面对位设置,且其活动方向与所述第一基准面垂直,所述第二气缸与所述第二基准面对位设置,且其活
动方向与所述第二基准面垂直,所述第三气缸垂直于所述第二气缸设置,且其活动方向延伸至所述第二气缸与基准块之间;所述第一气缸、第二气缸、第三气缸分别与所述控制器信号关联。本结构中,具有三种定位方式,第一:通过第一气缸与第一基准面夹紧试样,形成定位;第二:通过第二气缸与第二基准面夹紧试样,形成定位;第三:通过第二气缸与第二基准面夹紧试样后,在通过第三气缸推动试样另外一侧,形成定位。第一、第二种定位方式分别可用于试样的一侧已经加工完成,需要加工相对一侧时的定位,以及试样的一组相对侧已经加工完成,需要加工该一组相对侧之间的一侧时的定位。第三种定位方式可用于相邻的三侧已经加工完成,需要加工另一侧时的定位。
16.进一步,所述第一气缸、第三气缸位于所述基准块的一组相对侧,以便于安装。
17.进一步,所述支撑座上分别开设有第一豁口、第二豁口、第三豁口,所述第一豁口、第二豁口位于所述支撑座的同一侧,且分别与所述第一气缸、第二气缸对位设置;所述第三豁口与所述第三气缸对位设置。本结构中,第一豁口、第二豁口的设置可以方便夹具组件在试样定位机构完成定位后,探入支撑座内完成试样的夹取,第三豁口可以保证第三气缸的推进动作不受支撑座的干涉。
18.进一步,所述试样定位机构还包括固定底板,所述第一气缸、第二气缸、第三气缸、支撑座安装在所述固定底板上,所述固定底板设置在所述支撑平台上。本结构中,现在方便安装的固定底板上安装固定好第一气缸、第二气缸、第三气缸、支撑座,再整体与支撑平台安装固定,安装过程更加便捷、合理。
19.进一步,所述中转装置还包括尺寸检测机构,所述尺寸检测机构包括支撑柱、尺寸测量仪、第三位移传感器、水平推进组件,所述支撑柱底部连接所述支撑平台、中部固定所述第三位移传感器、顶部通过所述水平推进组件连接所述尺寸测量仪,所述第三位移传感器、尺寸测量仪分别与所述姿态转换机构上的试样对位设置,所述尺寸测量仪、第三位移传感器、水平推进组件分别与所述控制器信号关联。本结构中,首先通过第三位移传感器检测试样是否在姿态转换机构上,再通过水平推进组件带动尺寸测量仪水平移动,完成试样的尺寸扫描。
20.进一步,还包括不合格品下料输送带,所述夹具组件的活动范围覆盖所述不合格品下料输送带;所述不合格品下料输送带与所述控制器信号关联。本结构中,当尺寸检测机构检测到试样的加工尺寸不符合要求时,通过夹具组件夹取试样,放置到不合格品下料输送带上,及时终止加工过程,进行下一试样的加工,并完成不合格试样的回收。
21.进一步,还包括打标装置,所述打标装置包括固定在所述支撑平台上的打标机、装夹底座,所述夹具组件的活动范围覆盖所述装夹底座,所述装夹底座用于固定所述试样,所述打标机用于在所述试样上打印标签,所述打标机、装夹底座分别与所述控制器信号关联,以便于记录试样数据。
22.进一步,所述打标装置还包括平移组件、滑动底板,所述装夹底座包括第一装夹底座、第二装夹底座,所述滑动底板通过所述平移组件连接所述支撑平台,所述第一装夹底座、第二装夹底座分别固定在所述滑动底板上,且在所述平移组件的驱动下,分别到达所述打标机下方;所述平移组件、第一装夹底座、第二装夹底座分别与控制器信号关联。本结构可以提高系统对不同尺寸试样打标的适应性,实用性强。
23.进一步,所述上料机构包括上料工作台、高位平台、低位平台、高位平台推进组件、
低位平台推进组件,所述高位平台推进组件连接所述高位平台、上料工作台,所述低位平台推进组件连接所述低位平台、上料工作台,所述高位平台、低位平台分别在所述高位平台推进组件、低位平台推进组件的驱动下水平移动,且所述低位平台可穿过所述高位平台下方;所述高位平台推进组件、低位平台推进组件分别与所述控制器信号关联。本结构中,可通过高位平台、低位平台的交替上料,提升上料效率,节省上料节拍。同时低位平台穿过高位平台下方移动,可以节省空间。
24.进一步,所述上料机构还包括快换承载台,所述快换承载台分别设置于所述高位平台、低位平台上,且上表面开设有均布的置样槽,每个所述置样槽内分别放置单个所述试样。本结构中,快换承载台可针对不同形状和大小的试样实现快速更换,同时,均布的置样槽亦可初步定位试样位置,提高视觉定位装置的定位效率。
25.进一步,所述视觉定位装置包括支架、安装板、光源、工业相机,所述支架位于所述上料机构一侧,且延伸至所述上料机构上方,所述安装板固定在所述支架上,所述光源、工业相机固定在所述安装板上,且朝向所述上料机构;所述光源、工业相机与所述控制器信号关联。本结构中,通过工业相机进行上料机构上试样摆放图像的采集,在通过后台控制器进行位置计算,从而获得试样在上料机构上摆放的位置信息。进一步,所述视觉定位装置还包括竖向推进组件,所述竖向推进组件包括连接板、竖向导轨、竖向气缸,所述连接板固定在所述支架上,所述竖向导轨连接所述安装板、连接板,所述竖向气缸驱动所述安装板沿所述竖向导轨移动,所述竖向气缸与所述控制器信号关联。本结构通过推进组件调节相机与试样之间的距离,从而适应不用厚度的试样位置拍摄。
26.进一步,所述视觉定位装置还包括液压缓冲器、定位挡板,所述液压缓冲器固定在连接板上,所述定位挡板固定在所述安装板上,且与所述液压缓冲器对位设置,以形成限位保护。
27.有益效果:与现有技术相比,本实用新型的优点是:1)实现了厚板试样六个平面的自动化快速、稳定加工,自动化程度高;2)通过机器人实现锯床的自动上下料,代替人工,安全、高效;3)系统可以适应不同厚度,不同尺寸的试样加工,实用性强。
附图说明
28.图1为本实用新型的立体结构示意图;
29.图2为机器人本体的结构示意图;
30.图3为图2中a位置的放大示意图;
31.图4为上料机构、下料机构的结构示意图;
32.图5为图1中b位置的放大示意图;
33.图6为支撑平台上方结构示意图;
34.图7为姿态转换机构结构示意图;
35.图8为试样定位机构结构示意图;
36.图9为本实施例的试样定位机构进行试样第二面加工前的定位示意图;
37.图10为本实施例的试样定位机构进行试样第三面加工前的定位示意图;
38.图11为本实施例的试样定位机构进行试样第四面加工前的定位示意图;
39.图12为尺寸检测机构的结构示意图。
具体实施方式
40.下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本实用新型,这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
41.一种厚板试样自动精确定位加工系统,如附图1所示,包括机器人本体1、夹具组件2、锯床3、上料机构4、下料机构5、视觉定位装置6、中转装置7、控制器8、不合格品下料输送带9、打标装置10。
42.夹具组件2固定在机器人本体1的活动端,夹具组件2的活动范围覆盖锯床3、上料机构4、下料机构5、中转装置7、不合格品下料输送带9、打标装置10,视觉定位装置6延伸至上料机构4上方,用于检测上料机构4内试样101的摆放位置。
43.如附图2~3所示,本实施例的夹具组件2采用双夹头设计,具体包括安装法兰21、吸盘22、夹爪23、连接块24、第一位移传感器25、第二位移传感器26、位置补偿器27。安装法兰21连接机器人本体1,连接块24通过位置补偿器27连接安装法兰21,吸盘22、夹爪23、第一位移传感器25、第二位移传感器26分别固定在连接块24上,吸盘22、夹爪23相邻设置,且吸盘22的吸料方向和夹爪23的夹料方向相垂直。第一位移传感器25与吸盘22相邻设置,且检测方向与吸盘22的吸料方向相同,第二位移传感器26与夹爪23相邻设置,且检测方向与夹爪23的夹料方向相同。
44.如附图4所示,本实施例的上料机构4为提高上料效率,节省上料节拍,优选采用双托盘结构,具体包括上料工作台41、高位平台42、低位平台43、高位平台推进组件44、低位平台推进组件45、快换承载台46。高位平台推进组件44连接高位平台42、上料工作台41,低位平台推进组件45连接低位平台43、上料工作台41,高位平台42、低位平台43分别在高位平台推进组件44、低位平台推进组件45的驱动下水平移动,且低位平台43可穿过高位平台42下方。快换承载台46分别设置于高位平台42、低位平台43上,且上表面开设有均布的置样槽46a,每个置样槽46a内分别放置单个试样。本实施例中的快换承载台46可采用定位插销、定位槽等方式实现无连接的快换结构,从而针对不同形状和大小的试样实现快速更换。
45.本实施例的下料机构5如附图4所示,既可以采用与上料机构4相同的双托盘设计,以提高下料效率,也可采用常见的输送带结构。
46.如附图5所示,本实施例的视觉定位装置6采用竖向移动结构,具体包括支架61、安装板62、光源63、工业相机64、竖向推进组件65、液压缓冲器66、定位挡板67。支架61位于上料机构4一侧,且延伸至上料机构4上方。竖向推进组件65具体包括连接板65a、竖向导轨65b、竖向气缸65c。连接板65a固定在支架61上,液压缓冲器66固定在连接板65a上,光源63、工业相机64、定位挡板67固定在安装板62上,光源63、工业相机64朝向上料机构4,竖向导轨65b连接安装板62、连接板65a,定位挡板67与液压缓冲器66对位设置。竖向气缸65c驱动安装板62沿竖向导轨65b移动,定位挡板67与液压缓冲器66配合形成限位保护。
47.如附图6所示,本实施例的中转装置7包括支撑平台71和固定在支撑平台71上的姿态转换机构72、试样定位机构73、尺寸检测机构74。
48.如附图7所示,姿态转换机构72用于配合夹具组件2进行试样的姿态变换,具体包括导磁柱72a、电磁铁72b、旋转组件72c、支撑板72d。导磁柱72a、电磁铁72b、旋转组件72c、支撑板72d由上至下依次连接,支撑板72d固定在支撑平台71上,旋转组件72c具体包括凸轮分割器72e、伺服电机72f,凸轮分割器72e设置于支撑板72d与电磁铁72b之间,且通过伺服
电机72f驱动其水平旋转,带动导磁柱72a、电磁铁72b旋转,导磁柱72a的上表面用于吸附试样,本实施例中,导磁柱72a的上表面呈“工”字型,长度方向两侧具有缺口、宽度小于试样的宽度。
49.如附图8~11所示,试样定位机构73用于试样姿态变换后的定位,具体包括支撑座73a、基准块73b、定位气缸73c、固定底板73j。支撑座73a、定位气缸73c固定在支撑平台71上,基准块73b固定在支撑座73a上,基准块73b与定位气缸73c对位设置,定位气缸73c将试样压紧抵靠在基准块73b上,形成定位。具体的,定位气缸73c包括第一气缸73d、第二气缸73e、第三气缸73f,基准块73b呈矩形,一组相邻的侧壁分别为第一基准面a、第二基准面b,第一气缸73d、第二气缸73e、第三气缸73f分别固定在支撑平台71上,且围绕基准块73b设置;第一气缸73d与第一基准面a对位设置,且其活动方向与第一基准面a垂直,第二气缸73e与第二基准面b对位设置,且其活动方向与第二基准面b垂直,第三气缸73f垂直于第二气缸73e设置,且其活动方向延伸至第二气缸73e与基准块73b之间;第一气缸73d、第二气缸73e、第三气缸73f分别与控制器8信号关联。本实施例中,为优化现场布局,使夹具组件2在支撑座73a上夹取不同定位的试样时,尽量于同一侧执行夹取动作,将第一气缸73d、第三气缸73f设置于基准块73b的一组相对侧。本实施例中,为便于试样定位机构73不同零件的整体定位安装,设置了固定底板73j,第一气缸73d、第二气缸73e、第三气缸73f、支撑座73a安装在固定底板73j上,固定底板73j设置在支撑平台71上。本实施例中,为便于夹具组件2的夹取动作,在支撑座73a上分别开设了第一豁口73g、第二豁口73h,第一豁口73g、第二豁口73h位于支撑座73a的同一侧,且分别与第一气缸73d、第二气缸73e对位设置。同时,为便于第三气缸73f的推进动作,在支撑座73a上开设了第三豁口73i,第三豁口73i与第三气缸73f对位设置。
50.如附图12所示,尺寸检测机构74用于试样尺寸的校验,具体包括支撑柱74a、尺寸测量仪74b、第三位移传感器74c、水平推进组件74d。支撑柱74a底部连接支撑平台71、中部固定第三位移传感器74c、顶部通过水平推进组件74d连接尺寸测量仪74b,第三位移传感器74c、尺寸测量仪74b分别与姿态转换机构72上的试样对位设置。
51.本实施例中的不合格品下料输送带9如附图1所示,用于在尺寸检测机构74完成试样尺寸的校验后,回收尺寸不合格的试样。
52.如附图6所示,打标装置10用于试样加工完成后的数据标签打印,具体包括固定在支撑平台71上的打标机10a、装夹底座10b、平移组件10c、滑动底板10d,装夹底座10b用于固定试样,具体包括第一装夹底座10e、第二装夹底座10f,打标机10a用于在试样上打印标签,滑动底板10d通过平移组件10c连接支撑平台71,第一装夹底座10e、第二装夹底座10f分别固定在滑动底板10d上,且在平移组件10c的驱动下,分别到达打标机10a下方,完成标签的打印。
53.机器人本体1,夹具组件2的吸盘22、夹爪23、第一位移传感器25、第二位移传感器26,锯床3,上料机构4的高位平台推进组件44、低位平台推进组件45,下料机构5,视觉定位装置6的光源63、工业相机64、竖向气缸65c,姿态转换机构72的电磁铁72b、伺服电机72f,试样定位机构73的第一气缸73d、第二气缸73e、第三气缸73f,尺寸检测机构74的尺寸测量仪74b、第三位移传感器74c、水平推进组件74d,不合格品下料输送带9,打标装置10的打标机10a、平移组件10c、第一装夹底座10e、第二装夹底座10f分别与控制器8信号关联。
54.本实施例中,吸盘22优选采用电磁铁吸盘,夹爪23优选采用气动夹爪、第一位移传感器25、第二位移传感器26、第三位移传感器74c优选采用激光位移传感器,尺寸测量仪74b优选采用3d线激光测量仪,锯床3优选采用高速圆盘锯床,高位平台推进组件44、低位平台推进组件45、水平推进组件74d、平移组件10c可采用常见的气缸或电缸驱动结构。第一装夹底座10e、第二装夹底座10f可采用常见的吸附、夹紧等固定方式进行试样的固定。
55.本实施例的试样加工系统使用时,主要包括上料、视觉识别、六面加工、尺寸校验、打标、下料几大过程。
56.上料时,通过人工将待加工试样放入高位平台42或低位平台43内的快换承载台46,每个置样槽46a内分别放置一个待加工试样。放满后,控制器信号控制高位平台推进组件44、低位平台推进组件45动作,驱动高位平台42、低位平台43相对运动,完成上料动作,退回的低位平台43或高位平台42可同时进行人工上料,不影响后续试样加工,加快生产节奏。
57.完成上料后,进行视觉识别时,考虑相机的井深范围,设计了竖向移动结构。当试样较厚时,控制器信号控制竖向气缸65c动作,带动安装板62移动到上端位置,再信号控制光源63、工业相机64启动,采集快换承载台46的图像,完成试样的位置信息采集。当试样较薄时,控制器信号控制竖向气缸65c动作,带动安装板62移动到下端位置,再信号控制光源63、工业相机64启动,采集快换承载台46的图像,完成试样的位置信息采集。
58.完成视觉识别后,进行六面加工时,首先进行第一面的加工,优选为长度方向侧面:由于试样横摆在置样槽46a内,不便于夹取,所以控制器首先根据采集到的试样位置信息,驱动吸盘22到达对应位置执行吸取动作,之后将试样移动到导磁柱72a上,并信号控制电磁铁72b启动,吸附试样,再之后夹具组件2换夹爪23执行夹取动作,夹住后,控制器信号控制电磁铁72b关闭,然后夹爪23将试样送入锯床3,进行第一面长度方向侧面的锯切,完成锯切后,通过吸盘22吸附已经完成锯切的第一面长度方向侧面,从锯床3取出试样,完成第一面的加工。
59.进行第二面加工时,优选为第一面的相对面,即另一个长度方向侧面:控制器信号控制吸盘22重新将试样放到导磁柱72a上,并再次控制电磁铁72b启动,之后,再信号控制伺服电机72f驱动凸轮分割器72e旋转180
°
,将试样的第二个待加工面调整到正对夹具组件2的位置,即可通过夹爪23执行夹取动作。完成夹取后,夹爪23将试样101放到支撑座73a上,如附图9所示的位置,已完成加工的第一面与基准块73b的第一基准面a贴紧,第一气缸73d压紧待加工的第二面,完成定位,然后通过夹爪23探入第一豁口73g,夹住试样,之后第一气缸73d松开,即可取出试样,再将试样放入锯床3,进行第二面的锯切加工,完成锯切后,继续通过吸盘22吸附已经完成锯切的第二面,从锯床3取出试样,完成第二面的加工。
60.进行第三面的加工时,优选为宽度方向侧面:控制器信号控制吸盘22继续将试样放到导磁柱72a上,并再次控制电磁铁72b启动,之后,再信号控制伺服电机72f驱动凸轮分割器72e旋转90
°
,将试样的第三个待加工面调整到正对夹具组件2的位置,即可通过夹爪23执行夹取动作。完成夹取后,夹爪23将试样101放到支撑座73a上,如附图10所示的位置,已完成加工的第一面与基准块73b的第二基准面b贴紧,第二气缸73e推出,压紧已完成加工的第二面,从而完成定位,之后夹爪23探入第二豁口73h,夹住试样,再之后第二气缸73e松开,即可取出试样,再将试样放入锯床3,进行第三面的锯切加工,完成锯切后,继续通过吸盘22吸附已经完成锯切的第三面,从锯床3取出试样,完成第三面的加工。
61.进行第四面的加工时,优选为第三面的相对面,及另一个宽度方向侧面:整体过程与进行第二面的加工过程相似,即控制器信号控制吸盘22再次将试样放到导磁柱72a上,凸轮分割器72e旋转180
°
,将试样的第四个待加工面调整到正对夹具组件2的位置,然后夹取试样101放到支撑座73a上如附图11所示的位置,已完成加工的第一面与基准块73b的第二基准面b贴紧,已完成加工的第三面与第三气缸73f对应,之后第二气缸73e推出,压紧已完成加工的第二面,再之后第三气缸73f推出,压紧已完成加工的第三面,从而完成定位。之后夹爪23探入第二豁口73h,夹住试样,再之后第二气缸73e、第三气缸73f松开,即可取出试样,再将试样放入锯床3,进行第四面的锯切加工,完成锯切后,继续通过吸盘22吸附已经完成锯切的第四面,从锯床3取出试样,完成第四面的加工。
62.进行第五面的加工时,优选为顶面:吸盘22取出试样后旋转90
°
,将试样竖向放到导磁柱72a上,再切换到夹爪23夹取试样的两长度方向侧面,完成夹取姿态调整。需要说明的是,由于厚板在制备过程中需要采用轧制工艺,因此其顶面和底面的平行度精度较高,无需再采用试样定位机构73进行定位,当然根据需要也可以采用第一面~第四面锯切加工时的定位方法。本实施例中,即省去的定位过程,在完成夹取姿态调整后直接送入锯床3进行第五面顶面的锯切,完成锯切后,继续通过吸盘22吸附已经完成锯切的第五面,从锯床3取出试样,完成第五面的加工。
63.进行第六面的加工时,优选为底面:整体过程与进行第五面的加工过程相似,吸盘22取出试样后竖向放到导磁柱72a上,凸轮分割器72e旋转180
°
,再切换到夹爪23夹取试样的两长度方向侧面,完成夹取姿态调整。然后直接送入锯床3进行第六面底面的锯切,完成锯切后,继续通过吸盘22吸附已经完成锯切的第六面,从锯床3取出试样,完成第六面的加工。
64.为随时进行试样加工过程的精度控制,会在六面加工时的长度方向两面、宽度方向两面、顶底两面加工完成后,分别进行尺寸校验。在本实施例中,即第二面、第四面、第六面加工完成后进行3次尺寸校验,以随时监控试样三个方向的加工精度。校验时,首先通过第三位移传感器74c确定试样是否在导磁柱72a上,再信号控制水平推进组件74d水平移动,带动尺寸测量仪74b完成试样的尺寸扫描,从而完成校验。当校验合格时,再进行下一步加工或打标,而当校验不合格时,则直接通过夹爪23夹取试样,放入不合格品下料输送带9,完成不合格试样的回收。
65.在六面加工完成,且尺寸校验合格后,进行试样打标。首先通过平移组件10c将合适的装夹底座10b送至打标机10a下方,再通过夹爪23从导磁柱72a夹取已完成尺寸校验且合格的试样,放入装夹底座10b,完成固定后,控制打标机10a完成打标。
66.完成打标后,进行最终下料时,通过夹爪23从装夹底座10b上夹取完成打标后的试样,然后送入下料机构5,即可完成整个试样加工过程。
67.本实施例的试样加工系统实现了厚板试样六个平面的自动化快速、稳定加工,自动化程度高。同时,通过机器人实现锯床的自动上下料,代替人工,安全、高效。此外,系统可以适应不同厚度,不同尺寸的试样加工,实用性强。
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