[发明专利]一种浴缸自动化打孔割边生产与检测设备及方法

说明书

本发明涉及加工自动化领域，具体公开了一种浴缸自动化打孔割边生产与检测设备及方法，包括至少一个打孔工位、至少一个割边工位、控制系统和数字孪生优化系统；所述控制系统用于控制所述打孔工位和所述割边工位进行浴缸的加工，并通过图像数据识别加工质量是否存在瑕疵；所述数字孪生优化系统用于对控制系统的参数进行优化；所述数字孪生优化系统包括物理空间子系统、数字孪生模型、虚拟空间子系统和优化模型。本发明通过使用多轴机器人替代目前开孔工序所有人工操作的动作，确保打孔位置、孔径方向和孔径更加精准，切边加工更加工整平滑，加工效率更高，节约人力成本。

技术领域

本发明涉及加工自动化领域，尤其涉及一种浴缸自动化打孔割边生产与检测设备及方法。

背景技术

随着人们生活水平的发展，以及家电自动化技术的进步，各种高端SPA浴缸应运而生，成为了人们享受沐浴生活的更好选择。

传统的高端SPA浴缸，由于市场需求少、产量低，且型号尺寸的需求五花八门，因此经通过人工进行生产加工，其中对浴缸质量影响较大，且占用生产工时较多的工序，就是对浴缸成型缸体的打孔以及割边。打孔的进度以及割边的平整度，直接决定了一个浴缸的使用体验和视觉观赏性。

然而，熟练的打孔割边工人难以培养，人工成本奇高，且难以保证加工质量的稳定，导致SPA浴缸的加工成本、报废率、加工周期居高不下，产量难以满足日渐增长的市场需求。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供一种浴缸自动化打孔割边生产与检测设备及方法。

本发明采用的技术方案是：一种浴缸自动化打孔割边生产与检测设备，包括至少一个打孔工位、至少一个割边工位、控制系统和数字孪生优化系统；

每个所述打孔工位的上均设有至少一个打孔机器人，所述打孔机器人包括第一多轴机械臂，以及设于第一多轴机械臂前端的第一刀具主轴和第一工业摄像头，用于对浴缸进行打孔加工；

每个所述割边工位的上均设有至少一个割边机器人，所述割边机器人包括第二多轴机械臂，以及设于第二多轴机械臂前端的第二刀具主轴和第二工业摄像头，用于对浴缸进行割边加工；

所述第一工业摄像头和第二工业摄像头用于在加工开始前扫描识别浴缸的位置、型号信息，并在对应工序加工完成后获取用于检测加工质量的图像数据；

所述控制系统用于控制所述打孔工位和所述割边工位进行浴缸的加工，并通过图像数据识别加工质量是否存在瑕疵；

所述数字孪生优化系统用于对控制系统的参数进行优化；所述数字孪生优化系统包括物理空间子系统、数字孪生模型、虚拟空间子系统和优化模型；

所述物理空间子系统，用于通过信号采集，获取浴缸加工设备的装配工况状况、浴缸加工设备的生产工况状况；

所述数字孪生模型，用于根据所述物理空间子系统提供的浴缸加工设备信号采集数据，并根据所述浴缸加工设备信号采集数据获得浴缸加工设备的本体设备孪生数据、装配过程孪生数据、生产过程孪生数据和性能孪生数据；

所述虚拟空间子系统，用于根据所述数字孪生模型传递的信息进行三维物理模型、虚拟智能装配场景、虚拟智能生产场景的模拟；

所述优化模型，用于通过深度学习算法，根据虚拟空间子系统的模拟结果，对本体设备孪生数据、装配过程孪生数据、生产过程孪生数据和性能孪生数据进行迭代优化，输出优化结果。

作为优先地，还包括用于搬运浴缸前往各打孔工位和割边工位的运输组件，所述若干个打孔工位和若干个割边工位均设于运输组件上。

优先地，所述割边机器人和所述打孔机器人上均设有刀具检测组件，用于检测刀具是否产生磨损，并及时通过控制系统控制所在的割边机器人或打孔机器人更换刀具。