光整加工装置及其加工方法与流程

1.本发明涉及机械精加工技术领域，具体地，涉及一种光整加工装置及其加工方法。


背景技术：

2.目前超精密机床是超精密加工的基础，加工工艺基于传统的金属切削工艺改进而来，在机械加工中，在面对如轴类、长方形类零件(直径10mm、长度100mm以内)的精加工时，传统方式往往需要多个工序、多个工位、多类型设备才能完成加工且人工参与度高，且往往存在批产加工的工件一致性差的问题，造成了产品质量的下降。


技术实现要素：

3.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种光整加工装置及其加工方法。
4.根据本发明提供的一种光整加工装置，包括：
5.支撑壳；
6.上下料备件系统，安装在所述支撑壳上，能够驱使带有工件的料盘输入支撑壳内部或从支撑壳的内部输出；
7.刀库系统，安装在所述支撑壳上，包括多种刀具；
8.刀具系统，安装在所述支撑壳上，能够对工件进行精密加工；
9.机械手，安装在所述支撑壳上并能够根据所述工件的类型将刀库系统中相匹配所述刀具装配到刀具系统中，并能够将振动回转系统装配到自身末端带动工件在所述刀具系统中加工，其中，所述振动回转系统能够驱使所述工件回转运动和/或振动；
10.控制系统，分别与刀具系统、上下料备件系统、刀库系统、振动回转系统、机械手信号连接。
11.优选地，所述上下料备件系统包括支撑台、布置在所述支撑台上的第一轨道、第二轨道，所述第一轨道、第二轨道上分别用于输送进料、出料的料盘且所述料盘能够在料盘动力机构的驱使下沿第一轨道和/或第二轨道滑动，所述工件布置在所述料盘上。
12.优选地，所述料盘上配置有用于固定工件的固定体、与工件相匹配的过渡件以及汇流排，所述过渡件通过汇流排固定在料盘上。
13.优选地，所述上下料备件系统还包括跨设在所述支撑台上的龙门架以及分别布置在龙门架两侧的过渡件与工件连接实施机构、夹指机构，所述过渡件与工件连接实施机构、夹指机构分别能够在点胶驱动机构、夹指驱动机构的驱使下沿龙门架滑动；所述振动回转系统包括振动回转头，所述振动回转头的下部配置有装夹头，当所述进料料盘被输送至所述龙门架的下方时，能够通过如下任一种方式实现工件的装配：
14.通过所述夹指机构能够将所述过渡件从汇流排上取下并装配到位于固定体上的工件上，所述工件与所述过渡件过盈配合；
15.通过所述过渡件与工件连接实施机构、夹指机构将所述过渡件通过过渡介质装配到工件上；
16.通过所述过渡件与工件连接实施机构在所述工件上端施加过渡介质后将所述装夹头移动至到所述工件的上端并使得所述过渡介质固化后形成包络即时成形连接件进而实现所述装夹头与工件连接。
17.优选地，所述振动回转系统包括位于上端并能够与机械手相连的连接头、位于中部的功能室以及布置在所述功能室下端的振动回转头，所述过渡件能够匹配装配在装夹头上，所述振动回转头能够做回转和/或振动。
18.优选地，所述刀库系统包括刀库箱、布置在刀库箱内部的刀库支座、布置在刀库支座上的刀具以及支座驱动机构，所述刀库箱上设置有刀库门，刀库门具有关闭和打开两种状态，当刀库门处于关闭状态时，刀库支座隐藏在所述刀库箱中，在所述支座驱动机构的驱使下所述刀库支座能够带动刀具运动到所述刀库箱的外部，此时所述刀库门处于打开状态，其中，机械手能够将所述刀具装配到刀具系统中。
19.优选地，所述刀具系统包括加工台，所述加工台上依次布置有多个间隔布置的容置槽，每个所述容置槽中布置有多个刀具，不同的所述容置槽中设置有不同功能的刀具进而实现对工件不同工序的加工。
20.优选地，每个容置槽中所放置的刀具与所述振动回转头下部装夹头的数量相匹配。
21.优选地，所述振动回转系统中设置有变频器，所述变频器信号连接控制系统。
22.根据本发明提供的一种光整加工方法，采用所述的光整加工装置，包括如下步骤：
23.s1:将工件输入到加工装置中；
24.s2:通过上下料备件系统将过渡件固定到工件上；
25.s3:根据工件的类型控制机械手从刀库系统中将匹配的刀具装配到刀具系统中；
26.s4:机械手拾取一个或多个带有工件的过渡件进入刀具系统中并按照设定的程序依次进入不同的刀具中进行去毛刺加工、研磨加工、抛光加工、清洁加工；
27.s5:将加工完毕的工件放置到上下料备件系统中并输出到加工装置的外部，完成加工。
28.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
29.本发明通过装置中各个系统的配合，实现了在包络尺寸范围内的精密加工，将多个系统整合在一个设备中，结构紧凑，人工参与度低，批产加工的工件一致性高，大大提高了加工精度，保证了产品的加工质量，提高了加工效率。
附图说明
30.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
31.图1为本发明的外部结构示意图；
32.图2为本发明的内部结构的俯视示意图；
33.图3为料盘伸出到支撑壳外部时的结构示意图；
34.图4为本发明中部分系统的结构俯视示意图；
35.图5为上下料备件系统的结构侧面示意图；
36.图6为上下料备件系统的结构俯视示意图；
37.图7为料盘的结构示意图；
38.图8为振动回转系统的结构示意图；
39.图9为振动回转头的结构示意图；
40.图10为刀库系统的结构示意图；
41.图11为刀具伸出到刀库箱外部时的结构示意图；
42.图12为刀具在加工台上布置的结构示意图；
43.图13为刀具的结构示意图；
44.图14为刀具系统工作原理示意图；
45.图15为六轴运动系统运动的原理示意图，其中箭头a表示载有未加工的工件被送入支撑壳内部，b表示六轴运动系统取放工件，c表示六轴运动系统将刀具装配到刀具系统中，d表示六轴运动系统从刀库系统中取出刀具，e表示六轴运动系统带动工件在刀具系统中依次进行加工；
46.图16为控制系统的逻辑控制框图；
47.图17为固定在固定体上的工件与过渡件连接后的结构示意图；
48.图18为装夹头、过渡件、工件连接过程示意图；
49.图19为一个实施例中复杂接触面型的工件通过包络即时成形连接件与过渡件连接的结构示意图；
50.图20为另一个实施例中复杂接触面型的工件通过包络即时成形连接件与过渡件连接的结构示意图。
51.图中示出：
52.支撑壳1
53.显示屏11
54.进料口12
55.出料口13
56.启动按钮14
57.刀具系统2
58.加工台21
59.容置槽211
60.上下料备件系统3
61.支撑台31
62.龙门架32
63.第一轨道33
64.第二轨道34
65.过渡件与工件连接实施机构35
66.夹指机构36
67.料盘37
68.固定体371
69.夹爪3711
70.预定位件3712
71.过渡件372
72.汇流排373
73.包络即时成形连接件374
74.刀库系统4
75.刀库箱41
76.刀库支座42
77.刀具43
78.开口431
79.刀库门44
80.振动回转系统5
81.连接头51
82.功能室52
83.振动回转头53
84.装夹头531
85.控制系统6
86.六轴运动系统7
87.附件系统8
88.工件101
具体实施方式
89.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
90.实施例1：
91.本发明提供了一种光整加工装置，如图1、图2、图3，包括支撑壳1以及布置在支撑壳1上的刀具系统2、上下料备件系统3、刀库系统4、振动回转系统5、机械手、附件系统8以及控制系统6，支撑壳1为整个装置提供支撑，支撑壳1可设计为正方体结构、长方体结构或其他外形的结构，以满足实际产品的需求。
92.具体地，上下料备件系统3安装在支撑壳1的内部，支撑壳1上设计有进料口12、出料口13，上下料备件系统3能够驱使带有工件101的料盘37进入支撑壳1内部或从支撑壳1的内部出来，具体地，将未加工的工件101运送到支撑壳1内部进行加工，将已经加工好的工件101运送到支撑壳1的外部，待下一步工序使用。
93.刀库系统4安装在支撑壳1的内部，包括加工工件101所需的多种刀具43，刀具系统2安装在支撑壳1的内部，能够对工件101进行精密加工，其中，刀具系统2中所需的各种刀具43可在刀库系统4中调取；机械手安装在支撑壳1上并能够根据工件101的类型将刀库系统4中相匹配刀具43装配到刀具系统2中，机械手可采用六轴运动系统7，当需要光整加工时六轴运动系统7的末端装配振动回转系统5后带动工件101在刀具系统2中加工，其中，类型包括外形、尺寸、需要的加工精度等，振动回转系统5能够驱使工件101回转运动和/或振动。控
制系统6分别与六轴运动系统7、刀具系统2、上下料备件系统3、刀库系统4、振动回转系统5信号连接，控制系统6能够控制六轴运动系统7、刀具系统2、上下料备件系统3、刀库系统4、振动回转系统5的动作。
94.本发明中的附件系统8具有照明、安全、检测、报警等辅助功能，包括led灯、位置传感器、声光报警仪、显示屏11、启动按钮14等，例如led灯，能够照亮进料口12、出料口13等出，有利于操作人员放入料盘37或取出料盘37等。再例如位置传感器，可检测料盘37是否到位，本发明中的各个动作均可各种传感器的检测提高精密度，以实现精密加工。再如启动按钮14按下后可一键启动对工件101的加工；显示屏11可现实加工的状态，也可手动设定加工参数等。
95.本发明还提供了一种光整加工方法，采用本发明中的光整加工装置，包括如下步骤：
96.s1:将工件101输入到加工装置中；
97.s2:通过上下料备件系统3将过渡件372固定到工件101上；
98.s3:根据工件10的类型控制机械手从刀库系统4中将匹配的刀具43装配到刀具系统2中；
99.s4:机械手拾取一个或多个带有工件101的过渡件372进入刀具系统2中并按照设定的程序依次进入不同的刀具43中进行去毛刺加工、研磨加工、抛光加工、清洁加工；
100.s5:将加工完毕的工件101放置到上下料备件系统3中并输出到加工装置的外部，完成加工。
101.实施例2：
102.本实施例为实施例1的优选例。
103.本实施例提供了一种光整加工装置，支撑壳1为正方体结构，各个系统布置到支撑壳1的内部，从外部看紧凑美观。具体地，如图4、图5、图6所示，上下料备件系统3包括支撑台31、布置在支撑台31上的第一轨道33、第二轨道34，第一轨道33、第二轨道34均可拆卸的固定在支撑台31上，第一轨道33、第二轨道34分别用于输送进料、出料的料盘37，料盘37的底部设置有料盘座，料盘座底部设置有匹配第一轨道33、第二轨道34的滑槽，在料盘动力机构的驱使下料盘座能够沿第一轨道33和/或第二轨道34滑动进而带动料盘37运动，工件101布置在料盘37上，进而能够实现工件101向支撑台31内部的输送，或者从支撑台31内部向外输送。需要说明的是，料盘动力机构可选择电机丝杠驱动料盘座的结构，例如料盘座上设置有螺纹孔，电机转动时驱使丝杠转动，丝杠穿过螺纹孔，丝杠转动时能够驱动料盘座沿丝杆的轴向运动，料盘动力机构还可选择如气缸、电缸等的驱动方式，具体可灵活选择。
104.在实际加工中，支撑壳1上的进料口12、出料口13均既为进料口、也为出料口，通过气缸控制进料口12、出料口13料门开关，并提交开关门信号至上位机，具体地，支撑壳1的进料口12、出料口13部位均设置有门板，在支撑壳1的内部分别设置有料口气缸，料口气缸可驱动门板垂直于进料口12或出料口13的方向运动，当处于打开时，门板在料口气缸的驱使下隐藏到支撑壳1的内部；当处于关闭状态时，门板将料口封堵。除此之外，门板的开关还可采用其他的结构，例如，门板底部铰接在支撑壳1上且铰接轴上套装有扭簧，在自然状态下，扭簧扭力的作用下能够驱使门板扣合在支撑壳1上使得进料口12和/或出料口13处于关闭状态，当工件101需要加工时，通过电机驱动第一轨道33上的料盘座朝进料口12运动，当料
盘座接触进料口12的门板时在驱动力的驱使下门板被顶开，扭簧处于弹性扭动状态，此时，料盘座运动到支撑壳1的外部，工作人员将摆满工件101的料盘37放置到料盘座上，再通过料盘动力机构驱动料盘座将载有工件101的料盘37运送到支撑壳1的内部，对工件101进行加工，加工完毕的工件101再放置到位于第二轨道34上的料盘37上，当该料盘37上装满加工完毕的工件101时再通过电机将该料盘37运送到出料口13处，工作人员取走料盘37，将空料盘37放置到料盘座上再通过电机运送到支撑壳1的内部待用。
105.进一步地，如图6、图7所示，上下料备件系统3还包括跨设在支撑台31上的龙门架32以及分别布置在龙门架32两侧的过渡件与工件连接实施机构35、夹指机构36，过渡件与工件连接实施机构35、夹指机构36均位于料盘37的上方，过渡件与工件连接实施机构35、夹指机构36分别能够在点胶驱动机构、夹指驱动机构的驱使下沿龙门架32滑动，点胶驱动机构、夹指驱动机构均优选采用电机，料盘37上配置有用于固定工件101的固定体371与工件101相匹配的过渡件372以及汇流排373，过渡件372通过汇流排373固定在料盘37上，振动回转系统5包括振动回转头53，振动回转头53的下部配置有装夹头531，过渡件372的一端具有与装夹头531相匹配的连接结构，能够快速与装夹头531相连，过渡件372的另一端用于连接工件101的端部，过渡件372用于连接工件101的一端可依据不同工件101对应设计，以此来保证装夹不同工件101的稳定、可靠性，该种装配方式适合具有规则接触面的工件101的装配。进料料盘37被输送至龙门架32的下方后，可通过三种方式实现工件101拾取后进行下一步的加工：
106.方式一：通过夹指机构36将位于汇流排373上的过渡件372取下装配到固定体371上的工件101上，工件101与过渡件372过盈配合，如图18所示。
107.方式二：先通过过渡件与工件连接实施机构35在工件101上端加上过渡介质，然后再通过夹指机构36将过渡件372装配到工件101上端，过渡介质例如可以为快干胶、冷冻水、弹性连接卡件等，以采用胶水为例，先通过过渡件与工件连接实施机构35在工件101上点胶后再通过夹指机构36将过渡件372移动至工件101上方与工件101连接，待胶水固化后实现过渡件372与工件101的紧密连接，需要说明的是，为了使胶水能够快速凝固，可以通过施加能量的方式使胶水迅速固化，例如通过紫外光照射的方式进行，进而可以将工件101与过渡件372迅速连接，如图19所示。
108.方式三：通过过渡件与工件连接实施机构35在工件101上端施加过渡介质后将装夹头531直接移动至工件101的上端并使得过渡介质固化后形成包络即时成形连接件374进而实现装夹头531与工件101连接，过渡介质优选胶水(如uv胶)，可通过与方式二中相同的方式，通过紫外光照射的方式实现胶水的快速固化形成包络即时成形连接件374，如图20所示，待工件101加工完毕后可再通过升温或其他手段将包络即时成形连接件374破坏后即可取出加工完毕后的工件101，需要说明的方式三尤其适用于不规则工件101的情形，有些工件101由于外形不规则，无法通过过渡件372进行匹配，本发明直接通过胶水实施固化后形成包络即时成形连接件374的方式实现装夹头531与工件101直接装配相连，解决了异形工件101难以拾取的问题。
109.进一步地，一分部装配到工件101上相邻的过渡件372能够被一次匹配装配到振动回转系统5上进而实现同时对多个工件101进行加工的效果，即将工件101与过渡件372装配在一起为下一步工件101的加工做准备，例如振动回转系统5一次可装配3个过渡件372，依
次可实现3个工件101同时进行加工的效果。
110.需要注意的是，一方面，固定体371优选采用多夹爪定心卡盘结构，例如采用定心电夹爪，再例如采用气动夹爪等，包括多个夹爪3711和预定位件3712，如图17所示，工件101在放置时可先放入到预定位件3712上，再通过控制多个夹爪3711动作共同夹紧工件101，实现工件101在固定体371上的固定。另一方面，料盘37可适应多种规格的轴类、长方形类的工件101，在包络尺寸范围内均可以进行过渡件372的连接，包络尺寸范围为直径小于或等于10mm、长度小于或等于100mm的工件101，在具体设计时，也可根据实际的需求对料盘37进行改造，使得包络尺寸范围可根据需求定制。
111.如图8、图9所示，振动回转系统5能够实现高速回转以及定频或变频振动，末端自动夹持工件101高速回转以及宽频振动，为工件101光整输入能量，包括位于上端并能够与六轴运动系统7相连的连接头51、位于中部的功能室52以及布置在功能室52下端的振动回转头53，功能室52内配置齿轮箱或带轮箱，内置传动结构，振动回转头53为电机带转，例如，在用一个电机、传送带可同时带动多个带轮同步转动以此通过多个带轮同步驱动多个振动回转头53同步转动，另外振动回转头53通过电磁驱动振动的原理实现振动，该结构属于现有技术，此处不再赘述。
112.过渡件372能够匹配装配在装夹头531上，振动回转头53能够做回转和振动进而通过装夹头531带动过渡件372、工件101同步回转和振动，振动回转系统5中设置有变频器，变频器具有定频或变频功能并信号连接控制系统6，根据加工需要，控制系统6能够控制变频器进而控制振动回转头53的振动频率。需要注意的是，功能室52优选采用气缸，通过压缩气体调整气缸内转轴使得能够带动振动回转头53转动设定角度，例如90
°
，再例如180
°
等，方便过渡件372装配在装夹头531上；另外，本实施例中的振动回转头53可采用现有技术，例如采用专利文献cn213359983u公开的一种液压高频振动回转动力头，除此之外，还可采用能够实现本发明振动回转功能的其他现有技术，此处不再赘述。
113.如图10、图11所示，刀库系统4根据待光整工件101的材质、构型、精度、效率等要求进行配置，更换不同工件101进行加工时，调用相应程序，装置自动更换刀具43，进行针对光整要求的加工，包括刀库箱41、布置在刀库箱41内部的刀库支座42、布置在刀库支座42上的刀具43以及支座驱动机构，刀库箱41上设置有刀库门44，刀库门44具有关闭和打开两种状态，当刀库门44处于关闭状态时，刀库支座42隐藏在刀库箱41中，在支座驱动机构的驱使下刀库支座42能够带动刀具43运动到刀库箱41的外部，此时刀库门44处于打开状态。需要说明的是，刀库门44可采用与进料口12、出料口13部位的门板相同的结构，以实现刀库门44的开闭功能。在实际应用中，还可采用现有技术中的其他结构以实现刀库门44的开闭。
114.需要注意的是，本实施例中的刀库系统4包含36把刀具43，根据不同工件101的光整要求进行配置；不需要更换刀具43时，刀具43和刀库支座42隐藏于刀库箱41内，需要更换刀具43时，刀库门44打开，刀具43和刀库支座42推出，针对不同的工件101，需要更换不同的刀具43，刀具43从刀库系统4中取出，安装至刀具系统2的加工台21上，其中，更换刀具43的动作由六轴运动系统7实现，工件101、刀具43匹配选择由程序、算法决策。
115.如图12、图13所示，刀具系统2包括加工台21，加工台21上依次布置有多个间隔布置的容置槽211，每个容置槽211中布置有多个同样的刀具43，不同的容置槽211中设置有不同类型的刀具43。每个容置槽211中所放置的刀具43与振动回转头53下部装夹头531的数量
相匹配。本实施例中，每个容置槽211中并排放置3个刀具43，每个振动回转头53下部装配有3个装夹头531，也就是说，本实施例中，每次可同时在一个容置槽211中加工3个工件101，刀具43的顶部设置开口431，被加工的工件101可以从开口431出伸入到刀具43中进行加工。需要说明的是，加工台21上还设置有警示灯，正常加工、故障等警示灯会显示不同的颜色，故障的情况还会发出故障声音以提示操作人员。
116.本发明中的工件101在光整加工的过程中，加工台21上依次布置的多个容置槽211中的刀具43分别具有不同的加工功能，本实施例中按照排列顺序依次为去毛刺加工、研磨加工、抛光加工、清洁气吹加工，如图14所示，其中，去毛刺加工对应两个容置槽211中的刀具43，依次实现粗加工、半精加工，研磨加工实现精加工，抛光加工实现超精加工，通过依次多个工序的加工可实现工件101“去毛刺、研磨、抛光”三合一的自动化光整，基于磁链控制技术，具有一机多能，革新传统方式的多工序、多工位、多类型设备加工现状，可实现光整精度：尖边保锐r值达到微米级可控，表面粗糙度可达镜面级，镜面级达到ra0.04以下。本实施例中的设备加工范围：直径10mm以内，长度100mm以内，本发明中的装置自动化程度高，完全替代手工，且加工质量好，保证了批产加工效果的一致性。
117.进一步地，如图14所示，本实施例中的刀具系统2包含五道工序，每道工序包含三个工位，每个工位配置一把刀具43，共计15把刀具43，如箭头所示，实现由粗到精逐级加工，去毛刺、研磨、抛光一体化，具系统内包含磁控装置，通过磁场空间位置、强度、方向等参数控制实现对刀具的控制，刀具43内配置不同组分的研磨介质，根据工件101的材质、尺寸、构型、精度、加工效率等要求配置，刀具43内置磁场，空间磁场强度及方向可调，以此来调节刀具43内的磁性研磨介质，本实施例中的刀具可采用专利文献cn116330054a公开的柔性自适应磁链刀具光整装置，对于刀具43的具体结构此处不再赘述。需要说明的是，在不同的加工场景下工序和工位的数量可根据加工的需求进行扩展。
118.如图15所示，六轴运动系统7末端装载振动回转系统5，为工件101的光整提供输入能量，六轴运动系统7可使用机器人，如多关节机器人、并联机器人、协作机器人、圆柱/直角坐标机器人等，也可以使用非标设计的桁架机械手等，包括机械手，机械手能够实现工件101的取放，并进行工件101拾取成功与否检测，检测优选采用光电传感器，例如对射光电传感器，还可实现刀具43的更换与装配。
119.如图16所示，控制系统6采用plc逻辑控制器，控制系统6通过总线或i/o协调控制其他各个系统，plc逻辑控制器通过总线连接上位机，其主要共功能如下：
120.参数设置：对影响加工效率及精度的多种参数进行设置；
121.信息统计：统计加工件数、加工时间、加工效果等数据信息；
122.程序调用：通过工件101的型号调用已保存的加工程序；
123.报警提示：查看当前和历史报警信息；
124.信号监控：设备当前运行状态查看，装置其他各个系统状态监控；
125.寿命管理：对刀具43进行寿命检测、跟踪、记录以及管理；
126.功能调试：针对新增工件101进行试制，工艺参数确认及录入；
127.模式切换：手动/自动双模式切换。
128.本发明中的plc逻辑控制器可升级为智能逻辑控制器，实现更加复杂的数字化、智能化加工过程。
129.本发明的工作原理如下：
130.控制进料口12打开后，人工将载有未加工工件101的料盘37放置在料盘座上被输送到支撑壳1的内部，并通过过渡件与工件连接实施机构35、夹指机构36等部件将过渡件372与工件101固定在一起。紧接着，机械手末端装载振动回转系统5，为工件101的光整提供输入能量，机械手取工件101，并进行工件101拾取成功与否的检测；机械手及振动回转系统5抓取工件101进进入刀具43中，开始光整加工；其中，刀库系统4包含五道工序，每道工序包含3个工位，每个工位配置1把刀具，工件101按图14中的箭头所示，逐道进行光整加工，由粗到精，实现去毛刺、研磨、抛光以及清洁。当更换不同的工件101时，系统根据程序及算法判定其所需的刀具类型，并将刀具自动更换至刀库系统4内。
131.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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技术和简化描述，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技术的限制。
132.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

技术特征：
1.一种光整加工装置，其特征在于，包括：支撑壳(1)；上下料备件系统(3)，安装在所述支撑壳(1)上，能够驱使带有工件(101)的料盘(37)输入支撑壳(1)内部或从支撑壳(1)的内部输出；刀库系统(4)，安装在所述支撑壳(1)上，包括多种刀具(43)；刀具系统(2)，安装在所述支撑壳(1)上，能够对工件(101)进行精密加工；机械手，安装在所述支撑壳(1)上并能够根据所述工件(101)的类型将刀库系统(4)中相匹配所述刀具(43)装配到刀具系统(2)中，并能够将振动回转系统(5)装配到自身末端带动工件(101)在所述刀具系统(2)中加工，其中，所述振动回转系统(5)能够驱使所述工件(101)回转运动和/或振动；控制系统(6)，分别与刀具系统(2)、上下料备件系统(3)、刀库系统(4)、振动回转系统(5)、机械手信号连接。2.根据权利要求1所述的光整加工装置，其特征在于，所述上下料备件系统(3)包括支撑台(31)、布置在所述支撑台(31)上的第一轨道(33)、第二轨道(34)，所述第一轨道(33)、第二轨道(34)上分别用于输送进料、出料的料盘(37)且所述料盘(37)能够在料盘动力机构的驱使下沿第一轨道(33)和/或第二轨道(34)滑动，所述工件(101)布置在所述料盘(37)上。3.根据权利要求2所述的光整加工装置，其特征在于，所述料盘(37)上配置有用于固定工件(101)的固定体(371)、与工件(101)相匹配的过渡件(372)以及汇流排(373)，所述过渡件(372)通过汇流排(373)固定在料盘(37)上。4.根据权利要求3所述的光整加工装置，其特征在于，所述上下料备件系统(3)还包括跨设在所述支撑台(31)上的龙门架(32)以及分别布置在龙门架(32)两侧的过渡件与工件连接实施机构(35)、夹指机构(36)，所述过渡件与工件连接实施机构(35)、夹指机构(36)分别能够在点胶驱动机构、夹指驱动机构的驱使下沿龙门架(32)滑动；所述振动回转系统(5)包括振动回转头(53)，所述振动回转头(53)的下部配置有装夹头(531)，当所述进料料盘(37)被输送至所述龙门架(32)的下方时，能够通过如下任一种方式实现工件(101)的装配：通过所述夹指机构(36)能够将所述过渡件(372)从汇流排(373)上取下并装配到位于固定体(371)上的工件(101)上，所述工件(101)与所述过渡件(372)过盈配合；通过所述过渡件与工件连接实施机构(35)、夹指机构(36)将所述过渡件(372)通过过渡介质装配到工件(101)上；通过所述过渡件与工件连接实施机构(35)在所述工件(101)上端施加过渡介质后将所述装夹头(531)移动至到所述工件(101)的上端并使得所述过渡介质固化后形成包络即时成形连接件(374)进而实现所述装夹头(531)与工件(101)连接。5.根据权利要求4所述的光整加工装置，其特征在于，所述振动回转系统(5)包括位于上端并能够与机械手相连的连接头(51)、位于中部的功能室(52)以及布置在所述功能室(52)下端的振动回转头(53)，所述过渡件(372)能够匹配装配在装夹头(531)上，所述振动回转头(53)能够做回转和/或振动。6.根据权利要求1所述的光整加工装置，其特征在于，所述刀库系统(4)包括刀库箱(41)、布置在刀库箱(41)内部的刀库支座(42)、布置在刀库支座(42)上的刀具(43)以及支
座驱动机构，所述刀库箱(41)上设置有刀库门(44)，刀库门(44)具有关闭和打开两种状态，当刀库门(44)处于关闭状态时，刀库支座(42)隐藏在所述刀库箱(41)中，在所述支座驱动机构的驱使下所述刀库支座(42)能够带动刀具(43)运动到所述刀库箱(41)的外部，此时所述刀库门(44)处于打开状态，其中，机械手能够将所述刀具(43)装配到刀具系统(2)中。7.根据权利要求5所述的光整加工装置，其特征在于，所述刀具系统(2)包括加工台(21)，所述加工台(21)上依次布置有多个间隔布置的容置槽(211)，每个所述容置槽(211)中布置有多个刀具(43)，不同的所述容置槽(211)中设置有不同功能的刀具(43)进而实现对工件(101)不同工序的加工。8.根据权利要求7所述的光整加工装置，其特征在于，每个容置槽(211)中所放置的刀具(43)与所述振动回转头(53)下部装夹头(531)的数量相匹配。9.根据权利要求1所述的光整加工装置，其特征在于，所述振动回转系统(5)中设置有变频器，所述变频器信号连接控制系统(6)。10.一种光整加工方法，其特征在于，采用权利要求1至9任一项所述的光整加工装置，包括如下步骤：s1:将工件(101)输入到加工装置中；s2:通过上下料备件系统(3)将过渡件(372)固定到工件(101)上；s3:根据工件(101)的类型控制机械手从刀库系统(4)中将匹配的刀具(43)装配到刀具系统(2)中；s4:机械手拾取一个或多个带有工件(101)的过渡件(372)进入刀具系统(2)中并按照设定的程序依次进入不同的刀具(43)中进行去毛刺加工、研磨加工、抛光加工、清洁加工；s5:将加工完毕的工件(101)放置到上下料备件系统(3)中并输出到加工装置的外部，完成加工。

技术总结
本发明提供了一种光整加工装置及其加工方法，装置包括：支撑壳；上下料备件系统，能够驱使带有工件的料盘输入支撑壳内部或从支撑壳的内部输出；刀库系统，包括多种刀具；刀具系统，能够对工件进行精密加工；机械手，能够根据所述工件的类型将刀库系统中相匹配所述刀具装配到刀具系统中，并能够将振动回转系统装配到自身末端带动工件在所述刀具系统中加工，振动回转系统能够驱使工件回转运动和/或振动；控制系统，分别与刀具系统、上下料备件系统、刀库系统、振动回转系统、机械手信号连接。本发明结构紧凑，人工参与度低，批产加工的工件一致性高，大大提高了加工精度，保证了产品的加工质量，提高了加工效率。提高了加工效率。提高了加工效率。


技术研发人员：杨斌堂 张茂胜
受保护的技术使用者：上海伶机智能科技有限公司
技术研发日：2023.08.30
技术公布日：2023/10/20