本發(fā)明屬于數(shù)控機床，具體涉及一種提升五軸加工中心可自動交換擺頭頭庫可靠性的方法。

背景技術：

1、現(xiàn)代制造的自動化水平、生產效率及可靠性等方面要求非常高，尤其是航空航天領域，針對同一零部件往往集成鋁合金、鈦合金、復合材料等多種材質。為滿足高效加工需求，要求機床設備配備多種性能擺頭，以滿足不同零件部位、不同零件材質的加工。同時隨著自動化水平的提高，要求多種性能擺頭可實現(xiàn)自動交換功能，避免手動交換擺頭時效率低、交換精度一致性差的問題。同時因所加工零件集成了多種特殊測量，具有價值量高的特點，所以必須保證可交換擺頭交換的可靠性，以避免產生重大經濟損失。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種提升五軸加工中心可自動交換擺頭頭庫可靠性的方法，能夠提高擺頭交換的可靠性，可靠地實現(xiàn)不同擺頭的自動切換，避免擺頭交換錯誤，滿足加工需求。

2、本發(fā)明的技術方案如下：

3、一種提升五軸加工中心可自動交換擺頭頭庫可靠性的方法，包括還頭邏輯控制、取頭邏輯控制、頭位ⅰ防誤放檢測、頭位ⅱ防誤放檢測及頭位ⅲ防誤放檢測；取頭控制邏輯和還頭控制邏輯配合頭位ⅰ防誤放檢測、頭位ⅱ防誤放檢測及頭位ⅲ防誤放檢測，完成對三個a擺與同一c擺匹配關系的判定，并與a、c擺之間的識別信號進行核驗，實現(xiàn)擺頭交換的準確可靠。

4、進一步地，所述的提升五軸加工中心可自動交換擺頭頭庫可靠性的方法，可自動交換擺頭頭庫包括頭庫支架、三個倉體、支撐單元、安裝架、到位判別開關系統(tǒng)和防錯檢測開關系統(tǒng)，三個倉體并排安裝于頭庫支架上，每個倉體中設有支撐單元，到位判別開關系統(tǒng)和防錯檢測開關系統(tǒng)通過所述安裝架分別設置在三個倉體處。

5、進一步地，所述的提升五軸加工中心可自動交換擺頭頭庫可靠性的方法，到位判別開關系統(tǒng)包括判別開關ⅰ、判別開關ⅱ和判別開關ⅲ，判別開關ⅰ、判別開關ⅱ和判別開關ⅲ采用接觸式開關；防錯檢測開關系統(tǒng)包括防錯檢測開關ⅰ、防錯檢測開關ⅱ和防錯檢測開關ⅲ，防錯檢測開關ⅰ和防錯檢測開關ⅱ為長行程檢測開關、采用漫反射光電傳感器，防錯檢測開關ⅲ為短行程檢測開關、采用常規(guī)光電傳感器。

6、進一步地，所述的提升五軸加工中心可自動交換擺頭頭庫可靠性的方法，判別開關ⅰ及防錯檢測開關ⅰ設置在位于中間的倉體處作為頭位ⅰ，用于放置擺頭?。慌袆e開關ⅱ及防錯檢測開關ⅱ設置在位于左側的倉體處作為頭位ⅱ，用于放置擺頭ⅱ；判別開關ⅲ及防錯檢測開關ⅲ設置在位于右側的倉體處作為頭位ⅲ，用于放置擺頭ⅲ。

7、進一步地，所述的提升五軸加工中心可自動交換擺頭頭庫可靠性的方法，還頭邏輯控制如下：

8、當系統(tǒng)執(zhí)行還頭指令時，首先判別在機擺頭序號；

9、當在機為擺頭ⅰ時，需要到頭位ⅰ進行還頭，此時通過判別開關ⅰ判別頭位ⅰ是否存在擺頭，判別開關ⅰ信號為1時，說明頭位ⅰ存在擺頭，出現(xiàn)錯誤，反饋系統(tǒng)報警，需要進一步排查判別開關及a、c擺匹配信號；判別開關ⅰ信號為0時，說明頭位ⅰ無頭，可進行換頭；下一步進行頭位ⅰ防誤放檢測；

10、當在機為擺頭ⅱ時，需要到頭位ⅱ進行還頭，此時通過判別開關ⅱ判別頭位ⅱ是否存在擺頭，判別開關ⅱ信號為1時，說明頭位ⅱ存在擺頭，出現(xiàn)錯誤，反饋系統(tǒng)報警，需要進一步排查判別開關及a、c擺匹配信號；判別開關ⅱ信號為0時，說明頭位ⅱ無頭，可進行換頭；下一步進行頭位ⅱ防誤放檢測；

11、當在機為擺頭ⅲ時，需要到頭位ⅲ進行還頭，此時通過判別開關ⅲ判別頭位ⅲ是否存在擺頭，判別開關ⅲ信號為1時，說明頭位ⅲ存在擺頭，出現(xiàn)錯誤，反饋系統(tǒng)報警，需要進一步排查判別開關及a、c擺匹配信號；判別開關ⅲ信號為0時，說明頭位ⅲ無頭，可進行換頭；下一步進行頭位ⅲ防誤放檢測。

12、進一步地，所述的提升五軸加工中心可自動交換擺頭頭庫可靠性的方法，取頭邏輯控制如下：

13、當系統(tǒng)執(zhí)行取頭指令時，首先確定預取擺頭序號；擺頭ⅰ中設有頭號檢測開關ⅰ，擺頭ⅱ中設有頭號檢測開關ⅱ，擺頭ⅲ中設有頭號檢測開關ⅲ；

14、當預取擺頭ⅰ時，需要讀取判別開關ⅰ信號與頭號檢測開關ⅰ信號，判別開關ⅰ信號為1且頭號檢測開關ⅰ信號為1時，說明頭位ⅰ存在擺頭，且為擺頭ⅰ，可進行取頭；若判別開關為信號為0或頭號檢測開關為信號為0時，說明存在錯誤，報警排查；

15、當預取擺頭ⅱ時，需要讀取判別開關ⅱ信號與頭號檢測開關ⅱ信號，判別開關ⅱ信號為1、頭號檢測開關ⅱ信號為0且其它判別開關與頭號檢測開關正常時，說明頭位ⅱ存在擺頭，且為擺頭ⅱ，可進行取頭；若判別開關ⅱ信號為0、頭號檢測開關ⅱ信號為1或其他判別開關與頭號檢測開關異常時，說明存在錯誤，報警排查；

16、當預取擺頭ⅲ時，需要讀取判別開關ⅲ信號與頭號檢測開關ⅲ信號，判別開關ⅲ信號為1、頭號檢測開關ⅲ信號為0且其它判別開關與頭號檢測開關正常時，說明頭位ⅲ存在擺頭，且為擺頭ⅲ，可進行取頭；若判別開關ⅲ信號為0、頭號檢測開關ⅲ信號為1或其他判別開關與頭號檢測開關異常時，說明存在錯誤，報警排查。

17、進一步地，所述的提升五軸加工中心可自動交換擺頭頭庫可靠性的方法，頭位ⅰ防誤放檢測如下：在判別開關ⅰ信號為1的情況下，防錯檢測開關ⅰ信號為1，說明頭位ⅰ擺頭匹配正確，頭號為??；防錯檢測開關ⅰ信號為0時，說明頭位ⅰ擺頭匹配錯誤，需進一步判別錯放的擺頭序號；通過判別開關ⅱ與判別開關ⅲ信號進行判別，若判別開關ⅱ信號為0且判別開關ⅲ信號為1時，表明頭位ⅰ錯放的為擺頭ⅱ；若判別開關ⅱ信號為1且判別開關ⅲ信號為0時，表明頭位ⅰ錯放的為擺頭ⅲ。

18、進一步地，所述的提升五軸加工中心可自動交換擺頭頭庫可靠性的方法，頭位ⅱ防誤放檢測如下：在判別開關ⅱ信號為1的情況下，防錯檢測開關ⅱ信號為1，說明頭位ⅱ擺頭匹配錯誤，錯放的擺頭序號為1；防錯檢測開關ⅱ信號為0時，需進一步判別頭位ⅱ的擺頭序號；通過判別開關ⅲ進行判別，若判別開關ⅲ信號為0且在機擺頭為擺頭ⅱ時，表明頭位ⅱ錯放的為擺頭ⅲ；若判別開關ⅲ信號為1，表明頭位ⅱ擺頭匹配正確，為擺頭ⅱ。

19、進一步地，所述的提升五軸加工中心可自動交換擺頭頭庫可靠性的方法，頭位ⅲ防誤放檢測如下：在判別開關ⅲ信號為1的情況下，防錯檢測開關ⅲ信號為0，說明頭位ⅲ擺頭匹配正確，為擺頭ⅲ；防錯檢測開關ⅲ信號為1時，說明頭位ⅲ的匹配錯誤，需進一步判別錯誤擺頭序號；通過判別開關ⅱ進行判別，若判別開關ⅱ信號為0且在機擺頭為擺頭ⅲ時，表明頭位ⅲ錯放的為擺頭ⅱ；若判別開關ⅱ信號為1，表明頭位ⅲ錯放為擺頭ⅰ。

20、本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明能夠提高可自動交換擺頭交換可靠性，避免單一依靠擺頭a、c擺頭交換識別信號時擺頭交換可靠性差的問題，防止擺頭交換識別信號錯誤或者失效造成擺頭交換錯誤的問題；進而規(guī)避了針對高價值零件加工時，由于擺頭交換錯誤造成巨大經濟損失的風險；防誤放檢測方法確保擺頭自動交換功能的順利實施及實際應用，推動了配備可自動交換擺頭的五軸機床設備于航空航天等高端領域的應用。

技術特征：

1.一種提升五軸加工中心可自動交換擺頭頭庫可靠性的方法，其特征在于，包括還頭邏輯控制、取頭邏輯控制、頭位ⅰ防誤放檢測、頭位ⅱ防誤放檢測及頭位ⅲ防誤放檢測；取頭控制邏輯和還頭控制邏輯配合頭位ⅰ防誤放檢測、頭位ⅱ防誤放檢測及頭位ⅲ防誤放檢測，完成對三個a擺與同一c擺匹配關系的判定，并與a、c擺之間的識別信號進行核驗，實現(xiàn)擺頭交換的準確可靠。

2.根據權利要求1所述的提升五軸加工中心可自動交換擺頭頭庫可靠性的方法，其特征在于，可自動交換擺頭頭庫包括頭庫支架、三個倉體、支撐單元、安裝架、到位判別開關系統(tǒng)和防錯檢測開關系統(tǒng)，三個倉體并排安裝于頭庫支架上，每個倉體中設有支撐單元，到位判別開關系統(tǒng)和防錯檢測開關系統(tǒng)通過所述安裝架分別設置在三個倉體處。

3.根據權利要求2所述的提升五軸加工中心可自動交換擺頭頭庫可靠性的方法，其特征在于，到位判別開關系統(tǒng)包括判別開關ⅰ、判別開關ⅱ和判別開關ⅲ，判別開關ⅰ、判別開關ⅱ和判別開關ⅲ采用接觸式開關；防錯檢測開關系統(tǒng)包括防錯檢測開關ⅰ、防錯檢測開關ⅱ和防錯檢測開關ⅲ，防錯檢測開關ⅰ和防錯檢測開關ⅱ為長行程檢測開關、采用漫反射光電傳感器，防錯檢測開關ⅲ為短行程檢測開關、采用常規(guī)光電傳感器。

4.根據權利要求3所述的提升五軸加工中心可自動交換擺頭頭庫可靠性的方法，其特征在于，判別開關ⅰ及防錯檢測開關ⅰ設置在位于中間的倉體處作為頭位ⅰ，用于放置擺頭??；判別開關ⅱ及防錯檢測開關ⅱ設置在位于左側的倉體處作為頭位ⅱ，用于放置擺頭ⅱ；判別開關ⅲ及防錯檢測開關ⅲ設置在位于右側的倉體處作為頭位ⅲ，用于放置擺頭ⅲ。

5.根據權利要求4所述的提升五軸加工中心可自動交換擺頭頭庫可靠性的方法，其特征在于，還頭邏輯控制如下：

6.根據權利要求4所述的提升五軸加工中心可自動交換擺頭頭庫可靠性的方法，其特征在于，取頭邏輯控制如下：

7.根據權利要求4所述的提升五軸加工中心可自動交換擺頭頭庫可靠性的方法，其特征在于，頭位ⅰ防誤放檢測如下：在判別開關ⅰ信號為1的情況下，防錯檢測開關ⅰ信號為1，說明頭位ⅰ擺頭匹配正確，頭號為??；防錯檢測開關ⅰ信號為0時，說明頭位ⅰ擺頭匹配錯誤，需進一步判別錯放的擺頭序號；通過判別開關ⅱ與判別開關ⅲ信號進行判別，若判別開關ⅱ信號為0且判別開關ⅲ信號為1時，表明頭位ⅰ錯放的為擺頭ⅱ；若判別開關ⅱ信號為1且判別開關ⅲ信號為0時，表明頭位ⅰ錯放的為擺頭ⅲ。

8.根據權利要求4所述的提升五軸加工中心可自動交換擺頭頭庫可靠性的方法，其特征在于，頭位ⅱ防誤放檢測如下：在判別開關ⅱ信號為1的情況下，防錯檢測開關ⅱ信號為1，說明頭位ⅱ擺頭匹配錯誤，錯放的擺頭序號為1；防錯檢測開關ⅱ信號為0時，需進一步判別頭位ⅱ的擺頭序號；通過判別開關ⅲ進行判別，若判別開關ⅲ信號為0且在機擺頭為擺頭ⅱ時，表明頭位ⅱ錯放的為擺頭ⅲ；若判別開關ⅲ信號為1，表明頭位ⅱ擺頭匹配正確，為擺頭ⅱ。

9.根據權利要求4所述的提升五軸加工中心可自動交換擺頭頭庫可靠性的方法，其特征在于，頭位ⅲ防誤放檢測如下：在判別開關ⅲ信號為1的情況下，防錯檢測開關ⅲ信號為0，說明頭位ⅲ擺頭匹配正確，為擺頭ⅲ；防錯檢測開關ⅲ信號為1時，說明頭位ⅲ的匹配錯誤，需進一步判別錯誤擺頭序號；通過判別開關ⅱ進行判別，若判別開關ⅱ信號為0且在機擺頭為擺頭ⅲ時，表明頭位ⅲ錯放的為擺頭ⅱ；若判別開關ⅱ信號為1，表明頭位ⅲ錯放為擺頭ⅰ。

技術總結
本發(fā)明屬于數(shù)控機床技術領域，具體涉及一種提升五軸加工中心可自動交換擺頭頭庫可靠性的方法。本發(fā)明的技術方案如下：一種提升五軸加工中心可自動交換擺頭頭庫可靠性的方法，包括還頭邏輯控制、取頭邏輯控制、頭位Ⅰ防誤放檢測、頭位Ⅱ防誤放檢測及頭位Ⅲ防誤放檢測；取頭控制邏輯和還頭控制邏輯配合頭位Ⅰ防誤放檢測、頭位Ⅱ防誤放檢測及頭位Ⅲ防誤放檢測，完成對三個A擺與同一C擺匹配關系的判定，并與A、C擺之間的識別信號進行核驗，實現(xiàn)擺頭交換的準確可靠。本發(fā)明提供的提升五軸加工中心可自動交換擺頭頭庫可靠性的方法，能夠提高擺頭交換的可靠性，可靠地實現(xiàn)不同擺頭的自動切換，避免擺頭交換錯誤，滿足加工需求。

技術研發(fā)人員：李樹鵬,高峰,吳俊勇,劉峰,劉興卓,朱紹維,王紅亮,牛石從,白旭,姜楠,張廣為,陳帥,潘驍,劉麗英,高崇,蔣云峰
受保護的技術使用者：沈陽中捷航空航天機床有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9