工艺品的加工生产线及其加工方法与流程

1.本发明涉及机械加工技术领域，特别是涉及一种工艺品的加工生产线及其加工方法。


背景技术：

2.工艺品来源于人们的生活，形状多样，加工较繁琐。合金类的工艺品强度高，质量轻巧，受到广泛欢迎和使用。但是工艺品对加工精度的要求非常高，合金类材料的处理也较为复杂，因此对合金类工艺品的加工工艺提出了较高的要求。目前合金类工艺品的生产方法主要是将工件单独送入五轴机床进行加工，自动化生产水平较低，生产效率不高，且缺乏质检，工艺品的质量和可靠性无法得到保证。


技术实现要素：

3.本发明的目的是：提供了一种工艺品的加工生产线和加工方法，其在一条生产线内基本完成工艺品加工的所有工序，自动化生产水平较高，生产效率也得到了提高，且相对于普通工序增加了自动质检和打标流程，保证了工艺品的质量和可靠性。
4.为了实现上述目的，本发明提供了一种工艺品的加工生产线，包括：
5.装载台，所述装载台内放置有托盘，所述托盘上固定有待加工的工件，所述工件通过所述托盘进行转运，所述托盘上设置有固定位；
6.转运机构，所述转运机构设置于所述装载台的开口的一侧，所述转运机构上设置有与所述固定位相匹配的固定装置；
7.粗加工中心，所述粗加工中心设置于所述转运机构的一侧，所述粗加工中心设置有粗加工工位；
8.精加工中心，所述精加工中心设置于所述粗加工中心相对所述传转运机构的传送方向的后方，所述精加工中心设置有精加工工位；
9.后续处理机构，所述后续处理机构包括清洗烘干机构、检测机构和打标机构，所述清洗烘干机构设置于所述精加工中心相对所述转运机构的传送方向的后方，所述检测机构设置于所述清洗烘干机构相对所述转运机构的传送方向的后方，所述打标机构设置于所述转运机构相对于所述清洗烘干机构的另一侧；
10.收纳机构，所述收纳机构设置于所述打标机构相对于所述转运机构的传送方向的后方。
11.本发明实施例一种工艺品的加工生产线与现有技术相比，其有益效果在于：本生产线中的工件通过托盘进行承载和固定，转运机构通过固定装置抓取具有与固定装置配合的固定位的托盘，并将托盘依次送入生产线的各部分进行工件的加工和检测。工件依次送入粗加工中心、精加工中心、清洗烘干机构、检测机构、打标机构和收纳机构中，并在上述机构中经过粗加工、精加工、清洗烘干、检测、打标和收纳，在一条生产线内基本完成工艺品加工的所有工序，自动化生产水平较高，生产效率也得到了提高，且相对于普通工序增加了自
动质检和打标流程，保证了工艺品的质量和可靠性。
12.本发明实施例的工艺品的加工生产线，所述转运机构包括多轴机器人，所述多轴机器人的机械臂上设置有所述固定装置。
13.本发明实施例的工艺品的加工生产线，所述固定位包括拉钉，所述固定装置包括拉钉缸，所述拉钉缸上开设有与所述拉钉的尺寸配合的固定孔以将所述拉钉固定于所述拉钉缸上。
14.本发明实施例的工艺品的加工生产线，所述装载台内设置有导轨，所述导轨的运送方向朝向所述转运机构，所述导轨的的末端设置有缓冲器。所述缓冲器连接有气缸。
15.本发明实施例的工艺品的加工生产线，所述粗加工工位和所述精加工工位包括零点定位系统。
16.本发明实施例的工艺品的加工生产线，所述粗加工中心和所述精加工中心均包括数控机床，所述数控机床通过所述零点定位系统对所述工件进行定位。
17.本发明实施例的工艺品的加工生产线，所述清洗烘干机构的内部形成有清洗腔室。所述清洗腔室内设置有清洗夹具以固定所述工件，所述清洗夹具四周设置有水枪和加热装置。
18.本发明实施例的工艺品的加工生产线，所述检测机构包括三坐标测量仪以测量所述工件的三维，所述打标机构包括激光打码仪。
19.本发明实施例的工艺品的加工生产线，所述收纳机构包括立库，所述立库具有多层托架以存放所述工件，所述立库的底部设置有接水盘。
20.本发明还提供了一种工艺品的加工方法，包括以下步骤：
21.工件固定于托盘上并送至装载台内；
22.多轴机器人的机械手在所述装载台内抓取所述托盘并将所述托盘送至粗加工中心以进行所述工件的粗加工；
23.所述机械手将所述托盘送至精加工中心以进行所述工件的精加工；
24.所述机械手将所述托盘送至清洗烘干机构的清洗腔室内以进行所述工件的清洗和烘干；
25.所述机械手将所述托盘送至测量机构以进行所述工件三维尺寸的测量；
26.所述机械手将所述托盘送至打标机构以进行所述工件的打标；
27.所述机械手将所述托盘送至收纳机构以进行所述工件的收集和存放。
28.本发明实施例一种工艺品的加工方法与现有技术相比，其有益效果在于：工件通过本方法依次送入粗加工中心、精加工中心、清洗烘干机构、检测机构、打标机构和收纳机构中，并在上述机构中经过粗加工、精加工、清洗烘干、检测、打标和收纳，在一条生产线内基本完成加工工艺品加工的所有工序，自动化生产水平较高，生产效率也得到了提高，且相对于普通工序增加了自动质检和打标流程，保证了工艺品的质量和可靠性。
29.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
30.图1是本发明实施例的工艺品的加工生产线的结构示意图；
31.图2是图1中a处的示意图；
32.图3是图1中b处的示意图。
33.图中，1、装载台；11、托盘；12、夹具压板；13、rfid模块；14、拉钉；2、转运机构；21、传送带；22、拉钉缸；3、粗加工中心；31、零点定位系统；4、精加工中心；5、清洗烘干机构；6、检测机构；7、打标机构；8、收纳机构。
具体实施方式
34.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
35.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
36.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
37.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
38.如图1所示，本发明优选实施例的一种工艺品的加工生产线，其包括装载台1、转运机构2、粗加工中心3、精加工中心4、清洗烘干机构5、检测机构6、打标机构7和收纳机构8，装载台1、粗加工中心3、精加工中心4、清洗烘干机构5、检测机构6、打标机构7和收纳机构8依次分布于转运机构2的两端，有利于转运机构2进行抓取和运输。
39.如图2所示，工件通过托盘11进行转运，托盘11上设置有工件夹具，工件夹具包括设置于托盘11边沿的可移动的夹具压板12，至少两组夹具压板12相对设置，工件放置于夹具压板12之间并通过夹具压板12的压紧固定于托盘11之上。托盘11的边沿设置有固定位以用于转运机构2的固定，使托盘11可通过转运机构2进行运输。具体的，托盘11的边沿还设置有rfid模块13，通过rfid模块13对托盘11进行识别和检视，保证了每块托盘11受到系统的监测和控制。
40.装载台1用于放置和转运托盘11，装载台1相对的两端具有开口，工人通过一端的开口将托盘11送至装载台1内，托盘11上装载有待加工的工件，转运机构2从装载台1的另一端开口抓取托盘11并将其送至生产线中进行下一步加工。
41.如图1所示，转运机构2设置于装载台1的开口的一侧，其作用是在各机构中抓取载有工件的托盘11，并将托盘11移动至下一机构；转运机构2具有抓取机构和移动机构，以保证工件在转运过程中位置精准，固定牢靠。转运机构2上设置有与固定位相匹配的固定装置，抓取时固定机构与固定位结合紧密，保证了托盘11的运输稳定可靠。
42.如图1所示，粗加工中心3和精加工中心4依次设置于转运机构2的一侧，粗加工中
心3设置于装载台1的一侧，精加工中心4设置于粗加工中心3相对传转运机构2的传送方向的后方，粗加工中心3中设置有粗加工工位，精加工中心4中设置有精加工工位，工件通过转运机构2先送入粗加工中心3进行粗加工，再通过准运机构送入精加工中心4进行精加工，完成工件的外观和结构加工。
43.如图1所示，精加工结束后，工件通过转运机构2送入后续处理机构，后续处理机构包括清洗烘干机构5、检测机构6和打标机构7，以完成工件在加工后的清洗烘干、检测和打标处理。清洗烘干机构5设置于精加工中心4相对转运机构2的传送方向的后方，使精加工完成的工件得到清洗和烘干，去除表面的杂质，便于后续的检测和打标。检测机构6设置于清洗烘干机构5相对转运机构2的传送方向的后方，对工件的三维尺寸进行检测，并对不符合标准的工件进行标记，防止劣质产品流入市场。打标机构7设置于转运机构2相对于清洗烘干机构5的另一侧，打标机构7在经过检测的产品上打上产品识别码，用于产品的标记识别。
44.如图1所示，收纳机构8设置于打标机构7相对于转运机构2的传送方向的后方，将所有加工完成的工件进行收纳和收集。
45.本生产线中的工件通过托盘11进行承载和固定，转运机构2通过固定装置抓取具有与固定装置配合的固定位的托盘11，并将托盘11依次送入生产线的各部分进行工件的加工和检测。工件依次送入粗加工中心3、精加工中心4、清洗烘干机构5、检测机构6、打标机构7和收纳机构8中，并在上述机构中经过粗加工、精加工、清洗烘干、检测、打标和收纳。
46.如图1所示，在发明的一些实施例中，转运机构2包括多轴机器人，具体的，多轴机器人为七轴机器人，七轴机器人在六轴机器人的基础上增加了一个移动机器人整体的传送带21，可驱动机器人在各个结构之间移动，更加便于七轴机器人在各部件之间进行转运和抓取。多轴机器人的机械臂上设置有固定装置，用于匹配固定位并通过固定装置抓取具体固定位的托盘11。
47.如图2和图3所示，在发明的一些实施例中，固定位包括设置于托盘11边沿的拉钉14，固定装置包括拉钉缸22，拉钉缸22上开设有与拉钉14的尺寸配合的固定孔，拉钉缸22在固定孔中具有吸力，以使托盘11移动时拉钉14固定于拉钉缸22上。
48.在发明的一些实施例中，装载台1内设置有导轨15，导轨15的运送方向朝向转运机构2，工人将托盘11放置于导轨15上，托盘11通过导轨15送至装载台1的另一侧开口，七轴机器人在装载台1的另一侧开口处抓取托盘11，减少了工人的搬运行程和机器人的移动距离，提高了上料效率。导轨15的的末端设置有缓冲器，缓冲器包括限位块，限位块防止托盘11在流出导轨15，缓冲器连接有气缸，采用气动缓冲，防止托盘11对限位块发生过量的撞击，造成装置的老化。
49.如图1所示，在发明的一些实施例中，粗加工工位和精加工工位包括零点定位系统31，零点定位系统31用于多轴加工定位，采用卡盘夹紧装载有工件的托盘11，保证在不同机床加工定位一致，这样可以节省重新找正零点的辅助时间，保证工作的连续性，提高工作效率，是机加自动化生产线的重要定位装置。
50.在发明的一些实施例中，粗加工中心3和精加工中心4均包括数控机床，可以理解的是，粗加工中心3和精加工中心4均可包括一台或多台数控机床，在此不做具体限定。进一步地，粗加工中心3包括四轴机床，四轴机床上有4个坐标轴，分别为3个直线坐标和1个旋转坐标。精加工中心4包括五轴联动数控中心，用于加工工艺品复杂的曲面。四轴机床和五轴
联动数控中心通过零点定位系统31对工件进行定位，机器人从装载台1抓取托盘11后将托盘11置于四轴零点定位系统31，从四轴机床抓取托盘11后将托盘11置于五轴零点定位系统31。
51.在发明的一些实施例中，清洗烘干机构5的内部形成有清洗腔室，载有精加工完成的工件的托盘11被七轴机器人送入清洗腔室内进行下一步清洗和烘干。清洗腔室内设置有清洗夹具以固定载有工件的托盘11，清洗夹具四周设置有水枪和加热装置，清洗烘干机构5对工件进行喷淋清洗、切液、喷淋漂洗、翻转倒水、热风吹干干燥等。本实施例中，清洗烘干机构5的主槽优选500
×
500
×
600mm，清洗腔室的尺寸优选60
×
600
×
600mm；通过水泵驱动水压及水量，对工件上下两面进行有效冲击，达到去除脏物的目的；清洗过后还需去除产品表面的清洗液，降低液体窜液及干燥前去除工件表面大量水份；通过空气加热的方式快速气化工件表面的水份，完成对工件的表面干燥；最后将清洗腔室的水雾气抽走，有效去除清洗腔室内的水蒸气。
52.在发明的一些实施例中，检测机构6包括三坐标测量仪以测量工件的三维尺寸，本技术的三坐标测量仪无需气源，可以应对苛刻的车间环境，采用悬臂结构具有极佳的三面开敞性，极大的便利了工件上下料和编程；打标机构7包括激光打码仪，为了便于后期产品追溯和管控，工件需要标记产品识别码，识别码由mes系统下发到激光打码仪，加工完成后七轴抓取工件到激光打标设备进行产品的打标，最后送至收纳机构8或装载台1进行卸料。
53.在发明的一些实施例中，收纳机构8包括立库，立库尺寸(长x宽x高)优选为2000
×
600
×
2600mm，立库具有多层托架以存放工件，每层托架上具有多个托盘11收纳位，立库的底部设置有接水盘以用于接收加工托盘11残留的液体。立库采用标准料库型材，单个料仓位承重不小于150kg。
54.本发明优选实施例的一种工艺品的加工方法，其包括以下步骤：
55.s1：工件固定于托盘11上并送至装载台1内；
56.s2：多轴机器人的机械手在装载台1内抓取托盘11并将托盘11送至粗加工中心3以进行工件的粗加工；
57.s3：机械手将托盘11送至精加工中心4以进行工件的精加工；
58.s4：机械手将托盘11送至清洗烘干机构5的清洗腔室内以进行工件的清洗和烘干；
59.s5：机械手将托盘11送至测量机构以进行工件三维尺寸的测量；
60.s6：机械手将托盘11送至打标机构7以进行工件的打标；
61.s7：机械手将托盘11送至收纳机构8以进行工件的收集和存放。
62.上述加工方法的有益效果在于工件通过本方法依次送入粗加工中心3、精加工中心4、清洗烘干机构5、检测机构6、打标机构7和收纳机构8中，并在上述机构中经过粗加工、精加工、清洗烘干、检测、打标和收纳，在一条生产线内基本完成加工工艺品加工的所有工序，自动化生产水平较高，生产效率也得到了提高，且相对于普通工序增加了自动质检和打标流程，保证了工艺品的质量和可靠性。
63.本发明的工作过程为：工件通过托盘11进行承载和固定，转运机构2通过固定装置抓取具有与固定装置配合的固定位的托盘11，并将托盘11依次送入生产线的各部分进行工件的加工和检测。工件依次送入粗加工中心3、精加工中心4、清洗烘干机构5、检测机构6、打标机构7和收纳机构8中，并在上述机构中经过粗加工、精加工、清洗烘干、检测、打标和收
纳。
64.综上，本发明实施例提供一种工艺品的加工生产线及其加工方法，其在一条生产线内基本完成工艺品加工的所有工序，自动化生产水平较高，生产效率也得到了提高，且相对于普通工序增加了自动质检和打标流程，保证了工艺品的质量和可靠性。
65.以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。