[发明专利]一种智能划线设备及其划线方法

说明书

技术领域

本发明属于加工技术领域，具体涉及一种可以对产品的毛坯进行智能划线的设备及其划线方法。

背景技术

划线是机械加工中的一道重要工序，广泛用于批量生产中。其主要根据图样和技术要求，在毛坯或半成品上用划线工具画出加工界线，作为粗加工工序的加工基准，以达到提高加工效率和减少产品报废的目的；同时，划线过程也是一个检验过程，可以检测毛坯或半成品是否存在尺寸缺陷，对是否可以最终加工为成品进行预估，以减少后续工序的成本支出和时间占用，对提高加工效率、减少加工损失起到重要作用。

然而现有的划线工序基本采取手工操作，其过程耗时、费力，效率低，特别是大型零件，对人的体力要求更大、耗时更长；同时人工划线时又极易出现计算错误，稍不注意可能导致产品报废，影响了产出率和合格率，甚至影响正常的生产计划。

针对上述问题，有必要研发出一种划线设备，能实现智能自动划线，且计算准确，出错率低，可大大提高划线效率和质量，将操作工人从繁重的划线中解放出来。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种智能划线设备及其划线方法，以解决现有技术采取人工划线存在的劳动强度大、划线效率低、报废率高的问题。

为达到上述目的，本发明的目的之一提供如下技术方案：

一种智能划线设备，包括划线台、移动架和驱动移动架在划线台上按一定路径运行的驱动装置，所述移动架上通过多自由度机构设置有具有多自由度的划线头、喷墨头和提供墨介质的喷墨系统，

所述多自由度机构包括竖直设置在移动架上的竖直驱动缸、垂直设置在竖直驱动缸活塞端部的水平驱动缸、设置在竖直驱动缸与水平驱动缸之间的俯仰驱动缸和设置在竖直驱动缸与移动架之间的旋转电机I，所述竖直驱动缸、水平驱动缸、俯仰驱动缸三者之间均为铰接，所述划线头和喷墨头固定在水平驱动缸的活塞上，

所述喷墨系统包括用喷墨管路连通的喷墨容器和设置在喷墨管路上的喷墨控制阀和喷墨驱动泵，

所述智能划线设备还包括液压循环系统和智能控制系统，

所述液压循环系统包括分别与竖直驱动缸、水平驱动缸、俯仰驱动缸通过液压管路连通的介质容器、驱动泵和设置在液压管路上的移动控制阀，

所述智能控制系统包括固定在划线头上可360度旋转的摄像头、分别与喷墨控制阀、移动控制阀、旋转电机I连通的PLC控制器和显示器，所述PLC控制器与显示器及摄像头连通。

进一步，还包括工件调平装置和工件压紧装置，所述工件调平装置包括固定在划线台上三个可调支撑，所述工件压紧装置包括两个压板、支撑在压板一端的垫柱和用于压紧压板并将其固定在工件上的压紧器，所述压紧器、可调支撑均为与介质容器连通的液压缸，在与介质容器连通的管路上设置有与PLC控制器连通的电磁控制阀。

进一步，所述移动架设置有一容纳腔，所述喷墨容器、介质容器均设置在容纳腔内。

进一步，所述驱动装置包括固定于移动架底部的驱动轴、套装于驱动轴上的驱动轮和与驱动轴采用皮带连接的驱动电机，所述一定路径为环形滑道，所述驱动轮上设置有主齿，所述环形滑道上设置有与主齿啮合的从齿。

进一步，还包括平衡支撑装置，所述平衡支撑装置包括设置在移动架位于运行路径两侧的支撑板、活塞与支撑板固定的支撑驱动缸。

进一步，所述支撑驱动缸与介质容器连通，在与介质容器连通的管路上也设置有与PLC控制器连通的电磁控制阀。

进一步，所述支撑板的底面设置有多个用于支撑在划线台上的平衡齿。

进一步，还包括划圆机构，所述划圆机构包括旋转电机II和旋转臂，所述旋转电机II固定在水平驱动缸的活塞上，并与PLC控制器连通，所述旋转臂的两端分别与划线头和旋转电机II的主轴连接固定。

进一步，所述划线头上还设置有与PLC控制器连通的应力传感器。

为达到上述目的，本发明的目的之二提供如下技术方案

使用上述划线设备的划线方法，包括以下步骤：

1)编写程序：输入成品轮廓信息，生成划线操作指令；

2)调平固定：先将工件置于可调支撑上，通过摄像头获取工件不同基准位置的坐标信息，再通过PLC控制系统处理后，发出调整指令，使工件基准位置的高度值一致，之后，发出压紧指令将工件固定，完成调平和压紧；

3)外形检测：启动多自由度机构、驱动装置，通过摄像头获取工件三维信息，与成品轮廓进行比较，判定是否存在加工余量，若没有则发出报废信息；