本技術(shù)涉及變壓器蝶閥葉片加工，尤其涉及一種葉片全自動加工單元。

背景技術(shù)：

1、葉片是變壓器蝶閥用于開通或阻斷變壓器油路的關(guān)閉件，為圓盤形狀，厚度為3-4mm。葉片外圓與閥體內(nèi)孔配合尺寸精度要求高，葉片外圓加工尺寸公差范圍為±0.01mm。

2、目前，變壓器蝶閥葉片的加工一般采用人工上下料及裝夾工件加工。雖然，市面上也出現(xiàn)了一些能實現(xiàn)自動上下料的機械手，但是機械手將待加工葉片裝夾到車床卡盤上存在不便，故對數(shù)控車床的加工效率有一定影響。而且，目前對加工完成的葉片直徑測量一般是在加工完成下料之后單獨進行測量，致使整個葉片加工工序較為復(fù)雜，自動化程度較低。

3、因此，有必要提出一種改進，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種葉片全自動加工單元。

2、本實用新型的技術(shù)方案是：一種葉片全自動加工單元，包括：料框，用于放置待加工葉片；數(shù)控車床，用于葉片加工和對加工完成的葉片進行尺寸測量，數(shù)控車床上設(shè)置有磁吸卡盤和葉片自動測量裝置；機器人，用于在料框和數(shù)控車床之間往復(fù)運動完成上下料，機器人的機械臂上連接有用于抓取和釋放葉片的抓手，抓手上安裝有用于判斷葉片位置尺寸的視覺識別裝置，料框、數(shù)控車床和控制電柜在機器人的工作范圍內(nèi)分散布置。

3、通過機器人抓手和磁吸卡盤的配合實現(xiàn)了自動上下料，葉片加工完成后，通過葉片自動測量裝置對葉片直徑進行自動測量，實現(xiàn)了葉片的全自動加工。

4、進一步的，所述葉片全自動加工單元還包括控制電柜，用于整個加工單元的運行控制、料框上料運行和停止、機器人抓取和上下料、數(shù)控車床加工和測量的控制。

5、進一步的，所述抓手包括基座，視覺識別裝置設(shè)置在基座內(nèi)，視覺識別裝置包括智能相機和圍繞智能相機設(shè)置的環(huán)形相機光源。通過視覺識別裝置判斷葉片的位置及尺寸，為機器人抓手抓取葉片定位。

6、進一步的，所述基座上設(shè)置有第一氣缸，第一氣缸上連接有直線導軌，第一氣缸和直線導軌相互平行設(shè)置，第一氣缸輸出端連接有真空吸盤，真空吸盤能夠在第一氣缸推動下沿直線導軌運動，以便于葉片在數(shù)控車床上下料時，避讓機床尾座和尾座頂針。

7、進一步的，所述第一氣缸、直線導軌和真空吸盤均設(shè)置有兩套并沿基座中心線左右對稱安裝。抓手采用雙工位，可吸取加工后和待加工兩個葉片，提高工作效率。

8、進一步的，所述數(shù)控車床的加工中心線上設(shè)置有磁吸卡盤和尾座，尾座內(nèi)設(shè)置有頂針，頂針能夠從尾座內(nèi)伸出頂住吸附在磁吸卡盤上的葉片。

9、進一步的，所述磁吸卡盤從靠近葉片加工一側(cè)到遠離葉片加工一側(cè)依次設(shè)置有導磁塊、磁盤、連接法蘭、導線管、連接架和導電滑環(huán)，導磁塊固定在磁盤上，磁盤固定在機床卡盤的連接法蘭上，磁盤的電纜線通過導線管與導電滑環(huán)連接，導電滑環(huán)固定在連接架上。

10、進一步的，所述數(shù)控車床加工中心線的一側(cè)設(shè)置有刀架，刀架一個側(cè)面上設(shè)置有車刀，葉片自動測量裝置設(shè)置在刀架上。

11、進一步的，所述刀架與數(shù)控車床相對旋轉(zhuǎn)連接，葉片自動測量裝置包括探針固定座、測量探針和探針電氣模塊，探針固定座固定在刀架與車刀相對的側(cè)面上，測量探針固定在探針固定座上，探針電氣模塊與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)連接。

12、進一步的，所述葉片自動測量裝置包括：第二氣缸、測量探針和探針電氣模塊，第二氣缸設(shè)置在刀架靠近葉片加工面一側(cè)，測量探針設(shè)置在第二氣缸上，探針電氣模塊與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)連接。

13、本實用新型的有益效果在于，通過機器人抓手和磁吸卡盤的配合實現(xiàn)自動上料，葉片加工完成后，通過葉片自動測量裝置自動測量葉片直徑，測量后機器人抓手自動抓取葉片下料碼垛，實現(xiàn)了葉片的全自動加工，提高了葉片加工效率，葉片外圓測量結(jié)果進行數(shù)字化管控，提高了加工葉片的可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種葉片全自動加工單元，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種葉片全自動加工單元，其特征在于，所述葉片全自動加工單元還包括控制電柜（4），用于整個加工單元的運行控制、料框（1）上料運行和停止、機器人（3）抓取和上下料、數(shù)控車床（2）加工和測量的控制。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種葉片全自動加工單元，其特征在于，所述抓手（5）包括基座（501），視覺識別裝置（502）設(shè)置在基座（501）內(nèi)，視覺識別裝置（502）包括智能相機（5021）和圍繞智能相機（5021）設(shè)置的環(huán)形相機光源（5022）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種葉片全自動加工單元，其特征在于，所述基座（501）上設(shè)置有第一氣缸（503），第一氣缸（503）上連接有直線導軌（504），第一氣缸（503）和直線導軌（504）相互平行設(shè)置，第一氣缸（503）輸出端連接有真空吸盤（505），真空吸盤（505）能夠在第一氣缸（503）推動下沿直線導軌（504）運動。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種葉片全自動加工單元，其特征在于，所述第一氣缸（503）、直線導軌（504）和真空吸盤（505）均設(shè)置有兩套并沿基座（501）中心線左右對稱安裝。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種葉片全自動加工單元，其特征在于，所述數(shù)控車床（2）的加工中心線上設(shè)置有磁吸卡盤（201）和尾座（203），尾座（203）內(nèi)設(shè)置有頂針（204），頂針（204）能夠從尾座（203）內(nèi)伸出頂住吸附在磁吸卡盤（201）上的葉片。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項所述的一種葉片全自動加工單元，其特征在于，所述磁吸卡盤（201）從靠近葉片加工一側(cè)到遠離葉片加工一側(cè)依次設(shè)置有導磁塊（2011）、磁盤（2012）、連接法蘭（2013）、導線管（2014）、連接架（2015）和導電滑環(huán)（2016），導磁塊（2011）固定在磁盤（2012）上，磁盤（2012）固定在機床卡盤的連接法蘭（2013）上，磁盤（2012）的電纜線通過導線管（2014）與導電滑環(huán)（2016）連接，導電滑環(huán)（2016）固定在連接架（2015）上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種葉片全自動加工單元，其特征在于，所述數(shù)控車床（2）加工中心線的一側(cè)設(shè)置有刀架（205），刀架（205）一個側(cè)面上設(shè)置有車刀（206），葉片自動測量裝置（202）設(shè)置在刀架（205）上。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種葉片全自動加工單元，其特征在于，所述刀架（205）與數(shù)控車床（2）相對旋轉(zhuǎn)連接，葉片自動測量裝置（202）包括探針固定座（2021）、測量探針（2022）和探針電氣模塊，探針固定座（2021）固定在刀架（205）與車刀（206）相對的側(cè)面上，測量探針（2022）固定在探針固定座（2021）上，探針電氣模塊與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種葉片全自動加工單元，其特征在于，所述葉片自動測量裝置（202）包括：第二氣缸（2023）、測量探針（2022）和探針電氣模塊，第二氣缸（2023）設(shè)置在刀架（205）靠近葉片加工面一側(cè)，測量探針（2022）設(shè)置在第二氣缸（2023）上，探針電氣模塊與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)連接。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及變壓器蝶閥葉片加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其公開了一種葉片全自動加工單元，包括機器人和在機器人工作范圍內(nèi)分散布置的料框、數(shù)控車床和控制電柜。機器人機械臂末端連接有抓手，抓手上安裝有視覺識別裝置，數(shù)控車床上設(shè)置有磁吸卡盤和葉片自動測量裝置，抓手根據(jù)視覺識別裝置的識別定位抓取葉片自動上料，磁吸卡盤自動吸附葉片，數(shù)控車床對葉片加工完成后，葉片自動測量裝置對葉片直徑自動測量，測量后機器人抓手自動抓取葉片下料碼垛，實現(xiàn)了葉片的全自動加工，提高了葉片加工效率。

技術(shù)研發(fā)人員：欒紅霞,張淑昌,劉佳軒,江亞哲,王方亮,羅德軍,李紅領(lǐng),王志方
受保護的技術(shù)使用者：山東德晟機器人股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240102
技術(shù)公布日：2024/12/19