專利名稱：用于自動化生產(chǎn)線的刀庫集中管理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及刀庫管理系統(tǒng)，具體地，涉及用于自動化生產(chǎn)線的刀庫集中管理系統(tǒng)。
背景技術：
在現(xiàn)代化生產(chǎn)中，生產(chǎn)效率直接決定著一個企業(yè)的生存與發(fā)展，為了提高工廠的生產(chǎn)效率，都采用了功能強大的復合型機床，單機可以完成車、銑、鉆、鏜、鉸等多套工序。為了完成上述多套工序，每臺機床必須單獨配備一套刀庫系統(tǒng)用于換刀，便于進行不同的加工工序，但在一般情況下，單臺機床在同一時間內(nèi)只能進行某一特定工序，例如，只能單獨進行車或銑，而不能在同一時間內(nèi)同時進行車銑加工。并且，對于某些復雜零件，同樣的加工工序，可能也需要更換不同的刀具，這樣如果采用一臺機床完成所有的加工 工序，其加工方式為串行加工方式，即機床在完成某個零件所有加工工序后，才能進行下一個零件的加工，此種加工方法，對于加工過程中，不參與加工的刀具而言，其使用效率很低，即刀具的等待時間很長，不符合現(xiàn)代加工的要求，大大降低了生產(chǎn)效率。針對這個問題，很多廠家采用并行加工方式，即某臺機床只處理一個或幾個特定的工序，而將剩余工序用其他機床加工的方式，以實現(xiàn)工件加工的并行處理。在同一時間內(nèi)，不同的機床處理不同的工序，可以大大提高工件的生產(chǎn)效率，并且各臺機床所采用的刀具數(shù)量會大大減少，整套生產(chǎn)工序所使用的刀具數(shù)量只相當于之前一臺機床的刀具使用量。這樣，便可以采用刀具集中管理的方式，在減少刀具數(shù)量的同時，可以提高各刀具的使用效率和工件的加工效率。在現(xiàn)代化工廠中的生產(chǎn)線上，工件的更換基本上實現(xiàn)了自動上下料，功能強大的復合機床，也都能完成切削刀具的自動更換，但對于復雜零件的加工，如利用單臺機床完成所有的加工工序，就需要配備十分完備的刀庫系統(tǒng)，這樣刀具的相對使用效率比較低，并且工件的加工效率也比較低，不符合現(xiàn)代化加工的需求，目前還存在以下技術問題I.需要多個刀庫，單臺機床刀具使用率低；2.工件的重復安裝會導致工件定位精度的下降；以及3.生產(chǎn)流程較復雜。因此，提供一種對自動化生產(chǎn)線的上刀具實行集中管理、簡化流程的同時保證加工精度的系統(tǒng)就顯得尤為重要了。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是解決現(xiàn)有技術中自動化生產(chǎn)線效率低下，同時存在定位精度低的缺點。本實用新型公開一種用于自動化生產(chǎn)線的刀庫集中管理系統(tǒng)，其中，包括刀庫，內(nèi)設有多種刀具；若干機床，分別用于進行特定工序的加工；[0014]刀具輸送裝置，連接所述刀庫與所述若干機床；控制器，連接所述若干機床、刀庫和刀具輸送裝置，控制刀庫中刀具通過所述刀具輸送裝置輸送到機床；若干交換工作臺，用于在不同機床之間移動。上述的自動化生產(chǎn)線的刀庫集中管理系統(tǒng)，其中，所述刀具輸送裝置包括刀具輸送線，所述刀具輸送線上設置有可沿所述刀具輸送線方向移動的取刀機械手。上述的自動化生產(chǎn)線的刀庫集中管理系統(tǒng)，其中，所述刀庫中的刀具呈矩陣式排列。上述的自動化生產(chǎn)線的刀庫集中管理系統(tǒng)，其中，所述若干機床之間設置有傳送帶，所述若干交換工作臺固定在所述傳送帶上。上述的自動化生產(chǎn)線的刀庫集中管理系統(tǒng)，其中，所述交換工作臺的數(shù)量比所述機床的數(shù)量多。上述的自動化生產(chǎn)線的刀庫集中管理系統(tǒng)，其中，包括5個交換工作臺和4個機床。本實用新型將生產(chǎn)線上所有機床所用刀具集中到一個刀庫中，便于管理；通過流水線型交換工作臺可以提高工件裝夾效率；采用矩陣編碼管理的方式對機床、刀庫、交換工作臺進行集中管理，提高了系統(tǒng)管理的效率及各環(huán)節(jié)的可靠性。本實用新型的有益之處是I.采用刀具集中管理系統(tǒng)，減少了刀具的使用數(shù)量及刀庫數(shù)量，大大提高了刀具的使用效率。2.交換工作臺在機床間的相互轉(zhuǎn)換，提高了工件的裝夾效率，同時也提高了工件的加工效率，并保證工件裝配精度，從而提高工件的加工精度。3.采用刀具輸送線進行刀具的更換，大大提高了刀具的更換效率。

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型及其特征、外形和優(yōu)點將會變得更明顯。在全部附圖中相同的標記指示相同的部分。并未刻意按照比例繪制附圖，重點在于示出本實用新型的主旨。在附圖中，為清楚明了，放大了部分部件，對于相同部件，僅標示其中部分，本領域技術人員可以結(jié)合具體實施方式
部分理解。圖I示出了根據(jù)本實用新型一個具體實施例的，自動化生產(chǎn)線的刀庫集中管理系統(tǒng)的結(jié)構示意圖；以及圖2示出了根據(jù)本實用新型的刀庫中刀具排列的示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及具體實施方式
對本實用新型進行進一步詳細說明。此處所描述的具體實施方式
僅用于解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型的保護范圍。本實用新型公開一種用于自動化生產(chǎn)線的刀庫集中管理系統(tǒng)，其中，包括刀庫101，內(nèi)設有多種刀具(圖I中未示出)；若干機床B1、B2、B3和B4，分別用于進行特定工序的加工；[0034]刀具輸送裝置102，連接所述刀庫101與所述若干機床，在圖I所示的實施例中，所述若干機床設置在所述刀具輸送裝置102的一側(cè)；控制器(圖I中未示出)，連接所述若干機床、刀庫101和刀具輸送裝置102，所述控制器從所述機床獲得請求信息，并控制刀庫101中刀具通過所述刀具輸送裝置102輸送到機床，在一個具體實施例中，所述控制器安裝在所述刀庫101中，本領域技術人員理解，每一個機床可以預設加工過程中每個時間段需要使用的刀具，從而實現(xiàn)刀具的自動更換，每個機床包括由數(shù)控中心用于向所述控制器發(fā)送刀具的請求信息，這是現(xiàn)有技術，在此不予贅述；若干交換工作臺，DU D2、D3、D4和D5，所述若干交換工作臺用于在不同機床之間移動。本領域技術人員理解，本實用新型將一個工件的加工過程拆分，通過多個機床實 現(xiàn)多道工序的加工，流水化作業(yè)以提高加工效率在一個優(yōu)選例中，所述刀具輸送裝置102包括刀具輸送線201，所述刀具輸送線201上設置有可沿所述刀具輸送線201方向移動的取刀機械手202。參考圖2，為了更便于刀具的管理，所述刀庫101中的刀具呈矩陣式排列。圖2中，
,Au Ai2 Ab Am、
用矩陣 Am Aj2 As3 A34 表不刀庫矩陣，具體地，矩陣中，Aln (n=l，2，3，4)表不 A A42 A43 A44 V--J
車刀，A11, A12, A13, A14分別表不不同型號的車刀；A2n (n=l, 2, 3,4)表不統(tǒng)刀,A21, A22, A23, A24
分別表不不同型號的統(tǒng)刀；A3n (n=l,2,3,4)表不鍵刀,A31, A32, A33, A34分別表不不同型號的
鍵刀；A4n (n=l, 2, 3,4)表示鉆頭,A41, A42, A43, A44分別表示不同型號的鉆頭。本領域技術人
員理解，還可以根據(jù)刀庫中刀具的種類和數(shù)量，增加矩陣的維數(shù)。更為具體地，所述若干機床之間設置有傳送帶103，所述若干交換工作臺固定在所述傳送帶103上。為了使得在批量加工工件的同時，能夠?qū)⒋庸さ墓ぜ惭b至交換工作臺或?qū)⒓庸ね甑墓ぜ乃鼋粨Q工作臺上卸下，所述交換工作臺的數(shù)量比所述機床的數(shù)量多，方便操作人員在未處于機床位置的工作臺上進行工件的安裝或拆卸。如圖I所示，本實用新型包括5個交換工作臺和4個機床。本實用新型的控制器在給機床分配刀具時，還需要記錄刀庫101中的刀具的位置，用 C=EC1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15 C16]，分別記錄刀具矩陣中各刀具的位置，當?shù)稁?01中的刀具處于使用狀態(tài)時，可將刀庫101中存放該刀具的位置記為0，當?shù)毒卟槐皇褂?，處于空閑狀態(tài)時，則將刀庫101中存放該刀具的位置記為I。例如，當?shù)毒逜11處于使用狀態(tài)時，則記C1=O ;當?shù)毒逜11處于空閑狀態(tài)時，則記C1=U用矩陣B=[Bi B2 B3 B4]表示機床矩陣，表示有4臺機床，其中Bi (1=1,2,3,4) 示各臺機床的編號。由于每臺機床在同一時間只能采用一把刀具進行加工，并且工件上相同工序可以在一臺機床上完成，因此，同一把刀具不會在同時一時間被不同的機床同時使用，即使存在相同刀具在同一時間被兩臺機床時間，則可以采取增加備用刀具的方式實現(xiàn)，備用刀具的設置可以采用在刀庫101中放置兩把以上同種刀具。例如，機床B1在某一時間使用刀具A13實現(xiàn)工序加工，則控制器將機床B1和其刀具A13使用情況記錄下來，并記為B1=A13,同時，記C3=0。這就意味著刀具A13處于使用狀態(tài)，其他機床不能在使用該刀具。同樣地，對于交換工作臺的記錄也采用矩陣的形式記錄，用矩陣D表示，D=LD1 D2D3 D4 D5], Dk (k=l，2，3，4，5)表示5個不同的工作臺，它們可以實現(xiàn)在4臺機床工作臺以及預留工作臺之間的任意互換。當交換工作臺D1在機床B1上完成加工工序I后，便轉(zhuǎn)換進入機床B2的加工區(qū)域開始新的加工工序2 ;同時在待加工區(qū)等待的交換工作臺D2進入機床B1的加工區(qū)，開始新的加工工序I ;當機床B2完成加工工序2后，交換工作臺D1便轉(zhuǎn)換進入機床B3的加工區(qū)域，開始新的加工工序3 ；當機床B1完成加工工序I后，交換工作臺D2便轉(zhuǎn)換進入機床B2的加工區(qū)域，開始新的加工工序2 ;以此類推。待交換工作臺D5進入機床B1的加工區(qū)域后,完成全部加工工序的交換工作臺D1便進入待加工區(qū)域。此時,便可以將完成 加工的工件卸下，并安裝上新工件，等待進入下一個加工循環(huán)過程。在使用本實用新型的自動化生產(chǎn)線的刀庫集中管理系統(tǒng)時，先由控制器根據(jù)機床的請求信息為每一個機床分配一個刀具，并通過所述刀具輸送裝置102移動所述刀具至機床；再在一個交換工作臺上安裝未加工工件；然后移動所述每個交換工作臺至第一個機床上進行工件的加工；接著待加工完成后，移動所述交換工作臺下一個機床；最后在所述交換工作臺上的工件經(jīng)過多個機床加工后，卸下已加工工件，在所述交換工作臺上安裝新的未加工工件。進一步地，每個機床的刀具不同于其他機床的刀具。更為具體地，所述自動化生產(chǎn)線的刀庫101集中管理系統(tǒng)還包括一個待加工區(qū)，所述工件的安裝和拆卸均在所述待加工區(qū)中執(zhí)行。本領域技術人員理解，每個機床在不同的時間需要不同的刀具時，本實用新型的管理系統(tǒng)可以先當該機床當前的刀具收回至刀庫101，并重新分配其他的刀具。在一個具體實施例中，機床B1主要用于車削加工，機床B2主要用于銑削加工，機床B3主要用于鏜孔加工，機床B4主要用于鉆孔加工。當整個系統(tǒng)開始運行時，交換工作臺D1首先帶著被加工零件進入機床B1的加工區(qū)域，機床B1的數(shù)控中心向本實用新型管理系統(tǒng)的控制器發(fā)出使用刀具信息，控制器根據(jù)接收到的信息，向刀庫101發(fā)出控制信號，例如，機床&需要使用刀具A14，控制器便發(fā)出控制信號，控制刀具A14運轉(zhuǎn)到刀具輸送裝置102的取刀機械手202，刀具A14通過刀具輸送裝置102輸送到機床B1，開始工序I的加工，并將刀具A14的地址C4的值記為0，B1=A140當?shù)毒逜14完成加工后，便通過刀具輸送裝置102送回至刀具A14的位置上(C4=O),然后根據(jù)控制器的指令將新的車刀輸送至機床B1，用于新的加工。當機床B1完成所有的車削加工后，交換工作臺D1便轉(zhuǎn)換至機床B2的加工區(qū)域，同樣，機床B2的數(shù)控中心向控制器發(fā)出使用刀具信息，然后控制器向刀庫101發(fā)出控制信號，例如，機床B2需要使用刀具A23,控制器便發(fā)出控制信號，控制刀具A23運轉(zhuǎn)到刀具輸送裝置102的取刀機械手202，刀具A23通過刀具輸送裝置102輸送到機床B2,開始工序2的加工，并將刀具A23的地址C7的值記為0，B2=A230當?shù)毒逜23完成加工后，便通過刀具輸送裝置102送回至刀具A23的位置上(C7=O),然后在根據(jù)控制器發(fā)出的信號，將新的銑刀輸送至機床B2，用于新的加工。在交換工作臺D1便轉(zhuǎn)換至機床B2的加工區(qū)域的同時，交換工作臺D2便進入機床B1的加工區(qū)域，開始之前所述的相同操作。當機床B2完成所有的銑削加工后，交換工作臺D1便轉(zhuǎn)換至機床B3的加工區(qū)域，同樣，機床B3的數(shù)控中心向控制器發(fā)出使用刀具信息，然后控制器向刀庫101發(fā)出控制信號，例如，機床B3需要使用刀具A31，控制器便發(fā)出控制信號，控制刀具A31運轉(zhuǎn)到刀具輸送線的取刀口，刀具A31通過刀具輸送線輸送到機床B3,開始工序3的加工，并將刀具A31的地址(9的值記為0，B3=A310當?shù)毒逜31完成加工后，便通過刀具輸送線送回至刀具A31的位置上(C9=O),然后在根據(jù)控制器發(fā)出的信號，將新的鏜刀輸送至機床B3，用于新的加工。在交換工作臺D1便轉(zhuǎn)換至機床B3的加工區(qū)域的同時，交換工作臺D2便進入機床B2的加工區(qū)域，交換工作臺D3便進入機床B1的加工區(qū)域，開始之前所述的相同操作。當機床B3完成所有的鏜孔加工后，交換工作臺D1便轉(zhuǎn)換至機床B4的加工區(qū)域，同樣，機床B4的數(shù)控中心向控制器發(fā)出使用刀具信息，然后控制器向刀庫101發(fā)出控制信號， 例如，機床B4需要使用刀具A42，控制器便發(fā)出控制信號，控制刀具A42運轉(zhuǎn)到刀具輸送線的取刀口，刀具A42通過刀具輸送線輸送到機床B4,開始工序4的加工，并將刀具A42的地址C14的值記為0，B4=A42 0當?shù)毒逜12完成加工后，便通過刀具輸送線送回至刀具A42的位置上(C14=O),然后在根據(jù)控制器發(fā)出的信號，將新的鏜刀輸送至機床B4，用于新的加工。在交換工作臺D1便轉(zhuǎn)換至機床B4的加工區(qū)域的同時，交換工作臺D2便進入機床B3的加工區(qū)域，交換工作臺D3便進入機床B2的加工區(qū)域，交換工作臺D4便進入機床B1的加工區(qū)域開始之前所述的相同操作。當機床B4完成所有的鉆孔加工后，便完成了零件的所有加工工序，交換工作臺D1便轉(zhuǎn)換至整個系統(tǒng)的待加工區(qū)域，此時，便可將加工完成的工件卸下，并裝上一個新零件，用于下一個加工流程。同時，交換工作臺D2便進入機床B4的加工區(qū)域，交換工作臺D3便進入機床B3的加工區(qū)域，交換工作臺D4便進入機床B2的加工區(qū)域，交換工作臺D5便進入機床B1的加工區(qū)域，開始之前所述的相同操作。本領域技術人員結(jié)合現(xiàn)有技術以及上述實施例可以實現(xiàn)所述變化例，這樣的變化例并不影響本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容，在此不予贅述。以上對本實用新型的較佳實施例進行了描述。需要理解的是，本實用新型并不局限于上述特定實施方式，其中未盡詳細描述的設備和結(jié)構應該理解為用本領域中的普通方式予以實施；任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內(nèi)容對本實用新型技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例，這并不影響本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容。因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本實用新型技術方案保護的范圍內(nèi)。
權利要求1.一種用于自動化生產(chǎn)線的刀庫集中管理系統(tǒng)，其特征在于，包括 刀庫，內(nèi)設有多種刀具； 若干機床，分別用于進行特定工序的加工； 刀具輸送裝置，連接所述刀庫與所述若干機床； 控制器，連接所述若干機床、刀庫和刀具輸送裝置，控制刀庫中刀具通過所述刀具輸送裝置輸送到機床； 若干交換工作臺，用于在不同機床之間移動。
2.根據(jù)權利要求I所述的自動化生產(chǎn)線的刀庫集中管理系統(tǒng)，其特征在于，所述刀具輸送裝置包括刀具輸送線，所述刀具輸送線上設置有可沿所述刀具輸送線方向移動的取刀機械手。
3.根據(jù)權利要求I所述的自動化生產(chǎn)線的刀庫集中管理系統(tǒng)，其特征在于，所述刀庫中的刀具呈矩陣式排列。
4.根據(jù)權利要求I所述的自動化生產(chǎn)線的刀庫集中管理系統(tǒng)，其特征在于，所述若干機床之間設置有傳送帶，所述若干交換工作臺固定在所述傳送帶上。
5.根據(jù)權利要求I所述的自動化生產(chǎn)線的刀庫集中管理系統(tǒng)，其特征在于，所述交換工作臺的數(shù)量比所述機床的數(shù)量多。
6.根據(jù)權利要求5所述的自動化生產(chǎn)線的刀庫集中管理系統(tǒng)，其特征在于，包括5個交換工作臺和4個機床。
專利摘要本實用新型提供一種用于自動化生產(chǎn)線的刀庫集中管理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括刀庫，內(nèi)設有多種刀具；若干機床，分別用于進行特定工序的加工；刀具輸送裝置，連接所述刀庫與所述若干機床；控制器，從所述機床獲得請求信息，并控制刀庫中刀具通過所述刀具輸送裝置輸送到機床；若干交換工作臺，用于在不同機床之間移動。本實用新型的管理系統(tǒng)將生產(chǎn)線上所有機床所用刀具集中到一個刀庫中，便于管理；通過流水線型交換工作臺可以提高工件裝夾效率；采用矩陣編碼管理的方式對機床、刀庫、交換工作臺進行集中管理，提高了系統(tǒng)管理的效率及各環(huán)節(jié)的可靠性。
文檔編號B23Q3/155GK202540003SQ201120569878
公開日2012年11月21日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權日2011年12月31日
發(fā)明者余祖西, 史慶祥, 謝衛(wèi)其 申請人:上海三一精機有限公司