[实用新型]一种首饰弧形面的动态测量加工装置

说明书

本实用新型公开了一种首饰弧形面的动态测量加工装置，包括五轴运动的数控机床、驱动器连接的三轴立体空间运动的机械臂，数控机床设置有电性连接的操作控制面板、控制器和存储器，所述数控机床的工作台上设置有一个用于固定首饰坯件的装夹设备，所述机械臂可选择性活动连接一个探头装置或一个刀头，所述探头装置采用机械接触式探针，内部设置有一个连续压力轨迹记录电路模块，可以感受在连续压力下，移动轨迹的空间坐标位置，进一步计算得到弧形面的弧度变化。自动精准探测弧面变化量，大大提高了数控机床的加工精度。

技术领域

本方案属于机械加工领域，具体首饰加工应用领域。

背景技术

数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统自动化程度高，按照设计的运行程序工作，有三轴运动的数控机床，也有五轴运动的数控机床，由驱动器带动多个轴运动，其中XYZ三轴机械臂能立体空间移动，五轴数控机床加工精度高，具有稳定的加工质量，通常用来加工金属零件和塑料部件。

现有数控机床一般包括：主机机架，包括机床立柱、主轴、进给机构、机械臂等机械部件；数控系统，是数控机床的核心，包括操作控制面板、控制器和存储器、数据传输器等，存储器中有相应的控制软件，控制器用于调用控制软件，并计算比较数据，控制机床整体运行；驱动装置，是数控机床进给机构、机械臂的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等，在数控系统的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和机械臂驱动。当几个进给单元联动时，可以完成机械臂立体空间移动；探测装置，一般包括摄像头，固定在工作台上方，观察加工过程中的变化，但这样不容易观察到0.2-2毫米的加工误差。另一种是使用一台专门的检测装置对工件进行检测，检测时，将加工完成的工件从加工机床上取下来，安装到检测台上进行检测，检测完成以后，将检测到的误差数据输入到机床的数据系统中，再将工件加载到加工台上，进行下一工序的更高精度的加工，这样检测由于需要将正在加工的工件从加工台上取下来，放到另外一个检测台上进行检测，完成后再加到加工机床的加工台上，在增加加工成本的同时，检测过程由于在不同的平台上检测，安放工件的过程中本身也会带来0.01-1毫米的安装位移误差，而且操作很不方便。

目前数控机床，通常用来加工不锈钢、铸铁等硬质金属材料，没有发现运用于首饰加工领域实现大批量工业化统一自动生产。这是因为不同首饰的形状大小、质地、内外侧花纹都有不同，由于每个首饰粗胚体存在细微的厚度不同和尺寸差别，比如手镯不同部位存在0.05-1毫米差别，加上装配到机床夹具上固定时，存在首饰装夹偏差值，另外数控机床本身存在机械偏差值，多方面的偏差值累计起来常导致机械加工首饰时按固定程序加工，刀具运行工作不稳定，容易出现0.05-1毫米的雕刻花纹误差，就导致产品报废率大，达4-25％，材料耗费成本巨大，影响首饰品质卖不出去。

立体首饰因为形状不规则，还有一些需在弧面加工花纹，打磨角度极其精准，传统数控机床的探测装置是采用固定的摄像头，没有合适精准的探测方式，合适的装夹设备，以及先进的控制移动方式，无法根据每件首饰的偏差值，精准补偿控制刀具运行位置，无法实现首饰弧形表面加工深度精准度达0.01-0.2毫米。首饰有划痕凹坑、外观效果不亮丽，花纹不繁密漂亮。

实用新型内容

为克服现有技术问题，本实用新型提供一种首饰弧形面的动态测量加工装置，采用机械臂活动连接探头装置可动态随形测量每件首饰，自动精准探测弧面变化量，大大提高了数控机床的加工精度，生产效率高。

本实用新型提供一种首饰弧形面的动态测量加工装置，包括五轴运动的数控机床、驱动器连接的三轴立体空间运动的机械臂，数控机床设置有电性连接的操作控制面板、控制器和存储器，所述数控机床的工作台上设置有一个用于固定首饰坯件的装夹设备，所述机械臂可选择性活动连接一个探头装置或一个刀头，所述探头装置采用机械接触式探针，内部设置有一个连续压力轨迹记录电路模块。

进一步，所述机械接触式探针还包括针头、弹性部件、压力传感器、数据传送装置，所述压力传感器电性连接所述数据传送装置，将针头接触的探测参数通过数据传送装置发送给数控机床的控制器。