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一種加工（gōng）中心工作台自動識別（bié）係統

2018-4-13 來源：轉載作（zuò）者：張玉華王世鵬（péng）邢海豐

摘（zhāi）要: 介紹（shào）一種臥式加工中心工作台自動識別係統，通過該係統能夠自動識別工（gōng）作台，數控係統可根據識別信息自動調（diào）用相應程序進行加工，從而提高加工效率。該（gāi）係統結構簡單，可靠性高，自動化程度高，在提高效率的同時，還（hái）能夠避免人工出錯。由於激光精度高穩（wěn）定性好，可適應較多工作台數量的識別。

關鍵（jiàn）詞: 工（gōng）作台自（zì）動識別係統; 激光測距; 自動加工

隨著我國經濟的發展，轉（zhuǎn）變勞動密集型、資源耗費型、低效粗糙型的生產模式已經（jīng）成為廣泛共（gòng）識。人力成本快速提高、高（gāo）素質勞動力緊缺等，也促使企業用機（jī）器人來提高（gāo）產業附加值、保證產品質量的願望遠較以前強烈，工業（yè）機器人及數字化裝備麵臨著前所未有的發展時機，機床的自動化程度隨著時間的推移越來越高。

文中提出的機床工作台識別結構，包括機床交換區下防護支撐結構、工作台，在工作台側邊上固定（dìng）用於識別的識別塊，正對識別塊（kuài）與工作台側邊垂直的麵上安（ān）裝有單反式激光發射接收器，通過發出激光接觸到（dào）識別塊後返回被接收。單（dān）反式激（jī）光發射接收器可得到其餘（yú）識別塊之間的距離（lí），通過距離的不同來確認工作（zuò）台（tái）的編號。該識別結構簡單，方便結構生產、安裝，可識別工作台數量較多，可準確識（shí）別工（gōng）作台（tái），保證被加工工（gōng）件與係統的（de）加工程序一致，提高了機床的工作效率，進一步提高了自動化程度，降低了工件的加工成本（běn），可（kě）有效避免因（yīn）人為錯誤帶來的事故和不必要的經濟損失，有助於提高生產係統的可靠性。

1 、工作台識（shí）別係統（tǒng）原有（yǒu）結構

工作台（tái）原有結構為工作（zuò）台（tái）光目（mù）識別係統，如圖 1所示: 工作台 2 安（ān）裝在機床交（jiāo）換區（qū）下（xià）支撐結（jié）構 1 上，在工作台 2 的上（shàng）方安裝有裝夾工件 4 的夾（jiá）具（jù） 10。在夾具 10 下方底座上鑲嵌（qiàn）有夾具標誌塊 3，在夾具（jù） 10 下方底（dǐ）座的側邊處位（wèi）於機床交換區（qū）下支撐結構 1 上安裝有激光發射器 7。在機床（chuáng）交換區上支撐結構 5 上安（ān）裝有激光（guāng）接收器 6，激光發（fā）射器 7 與激光接收器 6 相對設置。工作台光目識別結構包括機床交換區下支撐結構、機床交換區上支撐結構、工作台、激光發射器、激光接收（shōu）器及夾具標誌塊; 激光發射器與激光接收（shōu）器分別裝（zhuāng）於機床交換（huàn）區下支撐（chēng）結構與（yǔ）機床交換區上支撐結構上，並且相對設置; 識別時激光發射（shè）器開始發射激光，工作台標誌（zhì）塊遮擋部分激光，激光接收器根據接受激光寬度進行識別; 激光發（fā）射器裝於保護罩內，通過氣（qì）缸的伸縮運動帶動保護（hù）罩開啟及回位，機械結構複雜，成本高。

該結構雖然實現了工作台的自動識別，但是仍（réng）然存在如下不足: ( 1) 不同的工作台（tái）之間易混（hún）淆，識別準（zhǔn）確性差（chà）、安全性低; ( 2) 可識別（bié）工作台的數量少 ( 較多工作台數量時需要擴展光目寬（kuān）度，對空間要求高) ; ( 3) 激光發射器與激（jī）光接收器分置兩邊，安裝要求高; ( 4) 由於不同（tóng）工作台（tái）之間分界線不明顯，不同工作台之間很難區分，電氣調試難度高，費工費時，可識別數（shù）量少; ( 5) 由（yóu）於激光發射（shè）器與激光接收器安裝於設備上下，下部的激光發射器防水要求高，且易受切削屑影響，降低識別準確性。

圖 1 工作台光目識別結構

2 、工作台識別係統改進（jìn）結構

針對工（gōng）作（zuò）台（tái）原有的光目識別係統所存在的問題，設計了激光測距工作台識別係統，如圖 2 所示。激光工作台識別係統是在工作（zuò）台側邊上固定用於識別的識別塊，正（zhèng）對識別塊與工作台側邊（biān）垂直麵上安（ān）裝有單反式激光發射接收器，通過發出激光接觸到識（shí）別塊後返回被接收。單反（fǎn）式激光發射接收器可得到其餘識別塊之間的距離，通過距離的不同來確認工作台的編號。

此識別（bié）結構簡單，方便結構（gòu）生產、安裝，可識（shí）別工（gōng）作台數量較多，可準確識別工作台，保證被加工工（gōng）件與係（xì）統的加工程序一致，提高了機床的工作效率，進一步提（tí）高了自（zì）動化程度，降低（dī）了（le）工件（jiàn）的加工成本。

圖 2 激光測（cè）距工作台識別係（xì）統結構（gòu）圖

3 、結論

設計的激光測（cè）距（jù）工件（jiàn）識別係統克服了原結構的不足，有效提高了識（shí）別（bié）的（de）可靠性和（hé）穩定（dìng）性，可識別工件的數量也得到了很大提高。

通過工（gōng）件自動識別（bié）和自動加工係統，柔性製造單元（yuán）的自動（dòng）化程度得到了提高，同（tóng）時係統的可靠性也得到了提高。

來源：吉林交通職業技術（shù）學（xué）院，大連交通大學現代軌道交通研究院，吉林建大建（jiàn）築工程檢（jiǎn）測有限公司（sī）

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