[發(fā)明專利]數(shù)控機床刀具容量快速更換方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210537922.0
• 申請日: 2022-05-17
• 公開（公告）號: CN114749974B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韋祿
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞市煒度創(chuàng)新精密設(shè)備有限公司
• 主分類號: B23Q3/155
• 分類號: B23Q3/155
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所 11399
• 代理人: 萬晶晶

本發(fā)明涉及數(shù)控機床技術(shù)領(lǐng)域，具體提供了一種數(shù)控機床刀具容量快速更換方法，包括：由編碼器分別對刀倉上的每一把刀具和機械手進行精確定位；在刀倉中確定需要更換的目標(biāo)刀具；控制刀倉所配置的伺服電機驅(qū)動機械手至目標(biāo)刀具，機械手抓取目標(biāo)刀具，并將目標(biāo)刀具快速推送到主軸的配刀區(qū)下方；主軸將刀具更換為目標(biāo)刀具，更換下的刀具由機械手送回刀倉。本發(fā)明采用比傳統(tǒng)刀具容量更大的刀倉以容納更多的刀具，適應(yīng)工藝升級和加工工序增多的需求；通過機械手快速推送方式進行需要更換的目標(biāo)刀具的輸送，避免將整個刀倉推出，提高更換刀具的速度和靈活性，提高刀具更換效率；本方案可以提高數(shù)控機床的加工效率和擴展產(chǎn)品加工能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)控機床技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種數(shù)控機床刀具容量快速更換方法。

背景技術(shù)

由于產(chǎn)品升級技術(shù)更新，加工工序增多，數(shù)控機床專統(tǒng)刀倉容量無法滿足加工需求，因此，數(shù)控機床刀具容量增大；數(shù)控機床進行換刀時，需要將整個刀倉推出，換刀機構(gòu)需要在刀倉和主軸之間來回操作以完成刀具的裝卸，不僅換刀工藝復(fù)雜，而且費時長，效率低。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種數(shù)控機床刀具容量快速更換方法，包括以下步驟：

S100：由編碼器分別對刀倉上的每一把刀具和機械手進行精確定位；

S200：在刀倉中確定需要更換的目標(biāo)刀具；

S300：控制刀倉所配置的伺服電機驅(qū)動機械手至目標(biāo)刀具，機械手抓取目標(biāo)刀具，并將目標(biāo)刀具快速推送到主軸的配刀區(qū)下方；

S400：主軸將刀具更換為目標(biāo)刀具，更換下的刀具由機械手送回刀倉。

可選的，在S100步驟中，編碼器刀具進行編號標(biāo)記，并給每一把刀具在刀倉上配置相應(yīng)的容腔；

構(gòu)建坐標(biāo)系，確定每個容腔的位置坐標(biāo)和機械手的位置坐標(biāo)；將容腔的位置坐標(biāo)與容腔對應(yīng)刀具的編號標(biāo)記進行關(guān)聯(lián)。

可選的，在S200步驟中，獲取工件的加工方案，根據(jù)加工方案中的配置刀具需求，確定各加工工序所需要的刀具信息；

通過加工工序?qū)崟r跟蹤，并獲取下一工序所需要的刀具信息；

以下一工序所需要的刀具信息在刀倉中確定需要更換的目標(biāo)刀具。

可選的，在S100步驟中，還對刀倉上的刀具定位進行驗證，具體如下：

S110：拍攝刀倉圖像；

S120：對刀倉圖像進行預(yù)處理；

S130：根據(jù)刀倉上每個刀具的容腔位置及尺寸，對刀倉圖像進行分割處理，得到各容腔區(qū)域圖像；

S140：從容腔區(qū)域圖像提取其容納的刀具特征，并將提取的刀具特征與預(yù)先配置的刀具特征進行比對，若兩者一致則表示該容腔當(dāng)前所容納的刀具正確，以此容腔位置進行的刀具定位同樣正確；否則表示刀具放置容腔存在錯誤，通過刀具特征比對確定容腔預(yù)先配置正確的刀具，進行刀具與容腔的調(diào)整。

可選的，在S200步驟后，對于機械手的移動預(yù)先進行路線規(guī)劃，在S300步驟和S400步驟中以規(guī)劃的移動路線控制機械手的移動，所述路線規(guī)劃方法如下：

S210：構(gòu)建數(shù)據(jù)機床的三維模型，并在三維模型上確定機械手定位、主軸的配刀區(qū)下方位置以及刀倉上的各空腔定位；

S220：以機械手的初始定位為起始點和復(fù)位點，以目標(biāo)刀具在刀倉的空腔定位為第一目標(biāo)點，以主軸的配刀區(qū)下方位置為第二目標(biāo)點，以更換下的刀具應(yīng)存放的空腔定位為第三目標(biāo)點，依次連接起始點、第一目標(biāo)點、第二目標(biāo)點、第三目標(biāo)點和復(fù)位點形成多線段的軌跡線，以該軌跡線作為機械手的移動路線；