一种全自动建筑材料的加工流水线的制作方法

本发明是一种全自动建筑材料的加工流水线，属于建筑加工领域。

背景技术：

建材是土木工程和建筑工程中使用的材料的统称，可分为结构材料、装饰材料和某些专用材料，结构材料包括瓷砖、木材、竹材、石材、水泥、混凝土、砖瓦、陶瓷、玻璃、工程塑料、复合材料等。

但其加工方式依旧由人工或机械分别进行处理，其加工速度慢，加工后依旧需要叉车等工具进行转运进行下道工序，过程耗时耗力。

技术实现要素：

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种全自动建筑材料的加工流水线，其结构包括用于运输材料的传送平台，其所述传送平台一侧设有加工装置，所述加工装置依次设置的切割模块、钻孔模块、铣槽模块以及打磨模块，且所述加工装置均连接若干个控制器。

为优化上述技术方案，进一步采取的措施为：

根据一种优选方式，所述加工装置均包括机械手。

根据一种优选方式，所述加工装置依次设置的切割模块、钻孔模块、铣槽模块以及打磨模块分别安装有加工头，且所述加工头依次分别为切割盘、钻头、铣头、打磨头，所述加工头由驱动机构进行转动，所述加工头均安装于机械手上。

根据一种优选方式，所述驱动机构为电机，所述机械手为多自由度机器手。

根据一种优选方式，所述机械手上机械手包括底座、第一活动臂、第二活动臂、第三活动臂、第四活动臂、第五活动臂，所述底座与第一活动臂通过电机活动连接，所述第一活动臂与第二活动臂通过电机活动连接，所述第二活动臂与第三活动臂通过电机活动连接，所述第三活动臂与第四活动臂通过电机活动连接，所述第四活动臂与第五活动臂通过电机活动连接，所述加工头安装于五活动臂上。

根据一种优选方式，所述加工头上还连接有水管，所述水管外接水源，所述传送平台底部设有水槽，所属水槽侧边设有储水槽，所属储水槽上设有过滤网。

根据一种优选方式，所述加工装置上还设有微调装置，所述微调装置用于调整加工头的水平加工角度。

根据一种优选方式，所述微调装置包括转轮、蜗轮箱，所述转轮与蜗轮箱相连接，且所述蜗轮箱固定连接有蜗杆，所述电机外侧设有支撑架，所述电机两侧固定安装有轴杆，所述轴杆与支撑架通过轴承连接，所述轴杆上设有齿轮且该齿轮与蜗杆相啮合。

有益效果

本发明通过流水自动化的加工方式，全自动进行切割、钻孔、铣槽以及打磨，全程通过控制器控制进行，无需人工参与，进而增加了其加工速度，通过五轴多自由度机械臂及微调装置控制加工头加工，从而提升加工精度，智能程度高，应该在市场上广泛地推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中的附图作详细地介绍，以此让本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种全自动建筑材料的加工流水线的结构示意图。

图2为本发明切割盘的结构示意图。

图3为本发明钻头的结构示意图。

图4为本发明铣头的结构示意图。

图5为本发明打磨头的结构示意图。

图6为本发明微调装置中电机横置安装的结构示意图。

图7为本发明微调装置中电机纵置安装的结构示意图。

图8为本发明加工头运动轨迹的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1-图8，本发明提供一种全自动建筑材料的加工流水线：其结构包括用于运输材料的传送平台1，其所述传送平台1一侧设有加工装置，所述加工装置依次设置的切割模块、钻孔模块、铣槽模块以及打磨模块，且所述加工装置均连接若干个控制器3。

为优化上述技术方案，进一步采取的措施为：

所述加工装置均包括机械手21。

所述加工装置依次设置的切割模块、钻孔模块、铣槽模块以及打磨模块分别安装有加工头，且所述加工头依次分别为切割盘211、钻头212、铣头213、打磨头214，所述加工头由驱动机构进行转动，所述加工头均安装于机械手21上。

所述驱动机构为电机7，所述机械手21为多自由度机器手。

所述机械手上机械手21包括底座2101、第一活动臂2102、第二活动臂2103、第三活动臂2104、第四活动臂2105、第五活动臂2106，所述底座2101与第一活动臂2102通过电机活动连接，所述第一活动臂2102与第二活动臂2103通过电机活动连接，所述第二活动臂2103与第三活动臂2104通过电机活动连接，所述第三活动臂2104与第四活动臂2105通过电机活动连接，所述第四活动臂2105与第五活动臂2106通过电机活动连接，所述加工头安装于五活动臂2106上。

所述所述传送平台底部设有水槽，所属水槽侧边设有储水槽，所属储水槽上设有过滤网。

所述加工装置上还设有微调装置，所述微调装置用于调整加工头的水平加工角度。

所述传送平台1底部设有水槽，所属水槽侧边设有储水槽，所属储水槽上设有过滤网。

所述微调装置包括转轮5、蜗轮箱4，所述转轮5与蜗轮箱4相连接，且所述蜗轮箱4固定连接有蜗杆41，所述电机7外侧设有支撑架42，所述电机7两侧固定安装有轴杆43，所述轴杆43与支撑架42通过轴承连接，所述轴杆43上设有齿轮且该齿轮与蜗杆41相啮合，通过转动转轮5，使得蜗轮箱4所连接的蜗杆41转动，使其轴杆43上的齿轮发生转动，从而带动电机7及其所连接的加工头进行调整。

所述控制器的控制方法包括以下步骤：

步骤1：获取cad文件的轨迹。假设轨迹有n条，使用表示每条轨迹的轨迹点集合,表示每条轨迹的起点,表示每条轨迹的终点。

步骤2：对轨迹点进行积分，获得n条轨迹的长度。计算公式如下：

式中，表示第i条轨迹长度，表示第i条轨迹的轨迹点集合；

步骤3：计算每条轨迹终点与其它条轨迹起点的距离，计算公式如下：

式中，表示第i条轨迹终点到第j条轨迹起点的距离，表示第i条轨迹的终点，表示第j条轨迹的起点；

步骤4：使用c++多线程编程技术，启动k个线程，在每个线程初始化一个粒子群粒子，该粒子表示切割轨迹按1到n的顺序

进行运动；

步骤5：用表示粒子k的轨迹总路程，记为最优路径。计算公式如下：

式中，表示每段轨迹终点到下段轨迹起点长度的累加和；

步骤6：将粒子中的元素，随机获得两个1到n的数r1和r2，在序列中将和的位置进行交换，获得新粒子；

步骤7：并利用步骤4中的公式，计算新粒子的轨迹总路程；

步骤8：将新粒子的轨迹总路程与最优路径的总路程对比，如果新粒子总路程小于最优路径总路程，则将新粒子产生的路径记为最优路径；

步骤9：当随机次数达到预设数值时，转到步骤10，否则转到步骤6；

步骤10：对比每个线程获得的最优路径，得到总路程最短的轨迹序列，记为；

步骤11：将中的轨迹序列转换成电机控制量，通过ethercat总线驱动加工头进行运动，完成一次加工。

参阅附图8为以上方法的加工头的运动轨迹p。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的或者超越所附权利要求书所定义的范围。