[發明專利]一種多軸數控首飾批花機及其實現方法

有效

• 申請號: 201510533605.1
• 申請日: 2015-08-27
• 公開（公告）號: CN105105432B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 張一帆;王書付;謝國華;畢子軍
• 申請（專利權）人: 深圳市中科百泰科技有限公司
• 主分類號: A44C27/00
• 分類號: A44C27/00
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙)44268
• 代理人: 王永文,劉文求

技術領域

本發明涉及一種機械裝置及其實現方法，尤其涉及的是一種多軸數控首飾批花機及其實現方法。

背景技術

在如今人們物質生活日益豐盛的社會，人們對于首飾的需求越發增加，而首飾上往往都需要雕刻有一定的花型，而且，一般的首飾花型已滿足不了人們的多樣需求，一些富有寓意的復雜花型也應運而生。新的產品創意帶來新的市場的同時，又給傳統的手工車花帶來了極大的挑戰。

批花是首飾加工中的一道重要工序，而現有技術中由于設備條件的限制，對于很多復雜的花型，在首飾行業一直以人工批花為主。而人工批花技術門檻高，由于人為操作難于一致性控制，導致產品質量參差不齊，而且勞動強度大，作業效率低。人工批花方式在如今瞬息萬變的首飾市場潮流競爭中顯得力不從心，無法滿足市場的要求。

一般批花操作都是在曲面上批出花紋，在現有技術的人工批花操作時，通常是由人手操作工件在批花刀具上進行批花操作，因為人手本身就具有六個自由度，即沿著X、Y、Z三個軸方向的移動和繞X、Y、Z三個軸方向的轉動，所以能車出各種花紋。在人工批花時，工人依靠移動和旋轉工作臺來控制車出來的花紋圖案，基本上是每車完一刀就要退出來觀看效果，判斷是否要調整角度和補刀。

但是人工批花批出來的花紋形狀波動較大，手工控制難以加工出統一標準的花紋，因為不同的工人加工的產品難以加工出相同的花紋（產品一致性差），即使是同一工人加工不同的工件也有可能車出差異較大的花紋，如果要求花紋盡量相似，就需要企業在工人上崗前做大量的培訓，提高工人的職業技能，并且可能需要幾年十幾年以上的技能積累，這已不單純是增加企業的生產成本就能解決的了。

除了上述重復性和可靠性低的問題外，人工批花操作時用到的設備也沒有定位基準，難以保證花紋在首飾上的統一位置。在人工批花過程中，由于是人工控制刀具和首飾（即待加工工件），如果工人的手有移動或者控制刀具運動不正確，都有可能增加產品的廢品率。

另外，在現有技術的手工批花操作時，車各種花紋時需要用到不同的刀具，工人車一刀后通常要停下來判斷是否需要補刀，以及是否需要更換刀具，確定需要換刀后，就需要卸下原來的舊刀具再裝上需要用的新刀具，然后重新定位，而批同一款花紋可能要用到幾把不同的刀具，這就很浪費工時，造成生產效率極低。

現有技術市場中雖已有多種批花機設備，但都無法完全模擬人手六個自由度的隨心動作，所以很難車削出復雜的花型，這些設備基本都是需要人工參與操作。目前市場上還找不到完全不需要人工即可完成車花操作的全自動車花機。因此市場上現有的車花機無法滿足當前的市場需求，尤其是缺少能夠在圓柱形，橄欖型或其他樣式珠子上車出復雜精美花型的數控設備。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種全自動的多軸數控首飾批花機及其實現方法，能夠模擬人工批花操作中手的動作自由度，能夠完整自動的模擬出批花的所有動作，并且整個批花流程在數控系統控制下完全自動完成，全程不需要人工干預，以提高生產效率和產品一致性。

本發明的技術方案如下：

一種多軸數控首飾批花機，包括機架底座，其中，還包括安裝于所述機架底座上的機械手模塊，以及用于批花加工的刀具模塊和數控系統；所述機械手模塊用于夾持待加工工件；所述數控系統連接并控制所述機械手模塊和所述刀具模塊，用于實現自動批花加工;

所述的批花機，其中，還包括一刀庫模塊，用于放置不同規格的刀具；并且所述數控系統還用于根據批花程序要求進行自動更換刀具以及自動更換待加工工件的驅動控制;

所述的批花機，其中，所述機械手模塊還包括一夾持裝置，所述夾持裝置包括水平放置的第一氣缸和彈性頂尖桿；所述彈性頂尖桿包括主動彈性頂尖桿和由所述第一氣缸驅動的從動彈性頂尖桿，所述主動彈性頂尖桿和所述從動彈性頂尖桿之間設置有并夾持待加工工件;

待加工工件所述的批花機，其中，所述機械手模塊還包括一驅動裝置，所述驅動裝置包括：

一第一伺服電機，固定安裝在轉臺安裝板上，用于驅動一工作臺實現Z軸轉動；

一第二伺服電機，用于驅動所述彈性頂尖桿的轉動，以實現繞X軸的轉動；

一第三伺服電機，用于驅動一第一滾珠絲桿，所述第一滾珠絲桿設置驅動所述第二伺服電機及所述彈性頂尖桿沿X軸平移，并由所述第四伺服電機驅動轉動;

一第四伺服電機，固定在所述工作臺上，用于驅動所述夾持裝置實現繞Y軸轉動;