CN105834838A - Cnc自动化加工系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种CNC自动化加工系统及方法，该装置包括：物料箱，其内并排放置若干个待加工工件；若干个CNC机台，与所述物料箱围设出一加工区域，各所述CNC机台对所述工件进行不同工序的加工，各所述CNC机台内具有加工治具；机械手，设于所述加工区域中，所述机械手端部具有夹持所述工件的夹具，所述机械手内还具有控制器，所述控制器分别与各所述CNC机台、加工治具以及夹具信号连接，控制各所述CNC机台的启停、加工治具的开关以及夹具对工件的取放；定位装置，设于加工区域中，用于对所述工件的定位。该方法利用该装置由机械手在各工序间转移工件。从而节省工时人力、避免作业员频繁操作产生的失误及工伤风险。

Description

CNC自动化加工系统及方法

【技术领域】

本发明涉及一种自动化加工系统及方法，特别是涉及一种CNC自动化加工系统及方法。

【背景技术】

对于产品需要经过不同工序，采用多台CNC机台分别对不同部位进行加工的情况，目前是通过作业员将工件从物料箱中取出，放入CNC加工治具中，关上CNC门，开启CNC机台进行加工，作业员等待CNC机台对工件加工完成后，从CNC治具中取出工件，放入物料箱，如此循环，待物料箱放满加工完成的工件后，再将物料箱转移至下一工序的CNC机台，由作业员进行如上操作，直至由各个工序的CNC机台完成对工件的各个部位的CNC加工。

然而，采用上述方法控制多工序的CNC机台对工件的多部位进行加工时，需要在多台CNC机台间频繁进行工件的转移，浪费工时；同时需要多个CNC作业员和物料转移人员，造成人力成本居高不下；此外，因频繁重复操作，使得作业员失误增加，影响制程稳定性并易造成工伤风险。

有鉴于此，实有必要开发一种CNC自动化加工系统及方法，以解决上述问题。

【发明内容】

因此，本发明的目的是提供一种CNC自动化加工系统及方法，解决现有技术对于产品的多个部位需要加工时，控制多个CNC机台过程中，浪费人力及工时且易造成制程不稳定及工伤的问题。

为了达到上述目的，本发明提供的CNC自动化加工系统，包括：

物料箱，其内并排放置若干个待加工工件；

若干个CNC机台，与所述物料箱围设出一加工区域，各所述CNC机台对所述工件进行不同工序的加工，各所述CNC机台内具有加工治具；

机械手，设于所述加工区域中，所述机械手端部具有夹持所述工件的夹具，所述机械手内还具有控制器，所述控制器分别与各所述CNC机台、加工治具以及夹具信号连接，控制各所述CNC机台的启停、加工治具的开关以及夹具对工件的取放；

定位装置，设于加工区域中，且位于所述机械手一侧，用于对所述工件的定位。

可选的，该加工系统还包括料架，所述料架具有第一倾斜部以及设于所述第一倾斜部下方的第二倾斜部，所述第一倾斜部上放置若干个所述物料箱，所述第一倾斜部靠近所述机械手一端较低，所述第二倾斜部靠近所述机械手一端较高，所述第一倾斜部靠近所述机械手一端具有升降基座，所述升降基座下方具有汽缸，所述汽缸的伸缩端抵持于所述升降基座下方。

可选的，所述料架为并排设立的若干个。

可选的，所述第一倾斜部、第二倾斜部、升降基座上皆设有滚轮。

可选的，所述CNC机台为三个，相互之间呈品字型布局设置。

可选的，所述CNC机台还具有自动门，所述机械手的控制器与所述自动门信号连接，控制所述自动门的开合。

可选的，所述夹具包括夹头与吸头，分别用于夹持及吸取所述工件。

为了达到上述目的，本发明提供的CNC自动化加工方法，包括：

机械手的夹具从物料箱中取出第一工件，将第一工件放置于定位装置上进行定位；

机械手的夹具从定位装置上取出第一工件放置于第一CNC机台的加工治具内，进行第一工序加工；

机械手的夹具从物料箱中取出第二工件，将第二工件放置于定位装置上进行定位；

待第一工件完成第一工序加工，机械手的夹具取出第一工件，放置于第二CNC机台的加工治具内，进行第二工序加工；

机械手的夹具从定位装置上取出第二工件放置于第一CNC机台的加工治具内，进行第一工序加工；

重复上述过程，各工件完成某一工序的加工后，机械手的夹具取出该工件，放置于下一CNC机台的加工治具内，进行下一工序加工，而下一工件被机械手的夹具取来进行该某一工序的加工；

机械手的夹具从最后一工序的CNC机台的加工治具中取出加工完成的工件，放置于物料箱中。

可选的，该方法还包括步骤：物料箱中所有工件都加工完毕后，取走物料箱，置换上放有待加工工件的物料箱。

相较于现有技术，利用本发明的CNC自动化加工系统及方法，在控制多工序的CNC机台对工件的多部位进行加工时，由机械手在各工序间转移工件，达到节省工时的目的；并且只需要作业员放置待加工工件的物料箱及取走加工完成工件的物料箱，无须多个作业员分别负责多个CNC机台亦无须人员在各工序间转移工件，达到节省人力的目的；此外，由于整个加工过程更多地使用自动化，从而避免作业员的频繁操作，减少失误，增加制程的稳定性及降低工伤风险。

【附图说明】

图1绘示为本发明的CNC自动化加工系统第一工作状态的结构示意图。

图2绘示为本发明的CNC自动化加工系统第二工作状态的结构示意图。

图3绘示为本发明的CNC自动化加工系统第三工作状态的结构示意图。

图4绘示为本发明的CNC自动化加工系统第四工作状态的结构示意图。

图5绘示为本发明的CNC自动化加工系统第五工作状态的结构示意图。

图6绘示为本发明的CNC自动化加工系统第六工作状态的结构示意图。

图7绘示为本发明的CNC自动化加工系统第七工作状态的结构示意图。

图8绘示为本发明的CNC自动化加工系统第八工作状态的结构示意图。

图9绘示为本发明的CNC自动化加工系统一较佳实施例中物料箱下降状态结构示意图。

图10绘示为本发明的CNC自动化加工方法流程图。

【具体实施方式】

请结合参阅图1-8，其分别绘示为本发明的CNC自动化加工系统第一～八工作状态的结构示意图。

为了达到上述目的，本发明提供的CNC自动化加工系统，包括：

物料箱10，其内并排放置若干个待加工的工件11；

若干个CNC机台20，与所述物料箱10围设出一加工区域，各所述CNC机台20对所述工件11进行不同工序的加工，各所述CNC机台20内具有加工治具21；

机械手30(此处为六轴)，设于所述加工区域中，所述机械手30端部具有夹持所述工件11的夹具，所述机械手30内还具有控制器(内部结构，图未示意)，所述控制器分别与各所述CNC机台20、加工治具21以及夹具信号连接，控制各所述CNC机台20的启停、加工治具21的开关以及夹具对工件11的取放；

定位装置40，设于加工区域中，且位于所述机械手30一侧，用于对所述工件11的定位。

其中，所述CNC机台20可以为三个，相互之间呈品字型布局设置，机械手30位于其中央位置，如此可以方便所述机械手30依序进行各工序加工，且节省其转移工件11的行程。

其中，各所述CNC机台20还可以具有自动门，所述机械手30的控制器与所述自动门信号连接，控制所述自动门的开合，从而于加工的过程中所述自动门闭合，避免与外界干扰，使得加工过程更加安全。

其中，所述夹具可以包括夹头31与吸头32，分别用于夹持及吸取所述工件11，从而确保工件11依据其不同放置状态既可夹也可吸。

请再结合参阅图9，图9绘示为本发明的CNC自动化加工系统一较佳实施例中物料箱下降状态结构示意图。

其中，该加工系统还包括料架50，所述料架50具有第一倾斜部51以及设于所述第一倾斜部51下方的第二倾斜部52，所述第一倾斜部51上放置若干个所述物料箱10，所述第一倾斜部51靠近所述机械手30一端较低，所述第二倾斜部52靠近所述机械手30一端较高，所述第一倾斜部51靠近所述机械手30一端具有升降基座53，所述升降基座53下方具有汽缸，所述汽缸的伸缩端60抵持于所述升降基座53下方。

其中，所述料架50可以为并排设立的若干个，此处为两个，各料架50上放置的物料箱10例如为三个，以确保操作员上料下料与CNC机台20加工的时间相互协调，减少或避免等待时间。

当一个物料箱10内的工件11都加工完毕并放回后，启动所述汽缸，其伸缩端60收缩，该物料箱10所在的升降基座53下降，该物料箱10由所述第一倾斜部51落至所述第二倾斜部52，并沿所所述第二倾斜部52滑落，由作业员取走，所述汽缸的伸缩端60伸长，所述升降基座53上升，所述第一倾斜部51上的后续物料箱10滑入所述升降基座53(当然，所述第一倾斜部51上还具有止挡部，以确保所述升降基座53未上升时，后续的物料箱10不会掉落)，操作员再在所述第一倾斜部51上补充放满待加工工件11的物料箱10。

其中，所述第一倾斜部51、第二倾斜部52、升降基座53上皆设有滚轮54。

请结合参阅图10，图10绘示为本发明的CNC自动化加工方法流程图。

为了达到上述目的，本发明提供的CNC自动化加工方法，包括：

步骤101：机械手的夹具从物料箱中取出第一工件，将第一工件放置于定位装置上进行定位(请结合参阅图1-3)；

步骤102：机械手的夹具从定位装置上取出第一工件放置于第一CNC机台的加工治具内，进行第一工序加工(请结合参阅图4)；

步骤103：机械手的夹具从物料箱中取出第二工件，将第二工件放置于定位装置上进行定位(请结合参阅图5)；

步骤104：待第一工件完成第一工序加工，机械手的夹具取出第一工件，放置于第二CNC机台的加工治具内，进行第二工序加工(请结合参阅图6)；

步骤105：机械手的夹具从定位装置上取出第二工件放置于第一CNC机台的加工治具内，进行第一工序加工(请结合参阅图7)；

步骤106：重复上述过程，各工件完成某一工序的加工后，机械手的夹具取出该工件，放置于下一CNC机台的加工治具内，进行下一工序加工，而下一工件被机械手的夹具取来进行该某一工序的加工(请结合参阅图7)；

步骤107：机械手的夹具从最后一工序的CNC机台的加工治具中取出加工完成的工件，放置于物料箱中(请结合参阅图8)。

其中，该方法还可以包括步骤：物料箱中所有工件都加工完毕后，取走物料箱，置换上放有待加工工件的物料箱。

相较于现有技术，利用本发明的CNC自动化加工系统及方法，在控制多工序的CNC机台对工件的多部位进行加工时，由机械手在各工序间转移工件，达到节省工时的目的；并且只需要作业员放置待加工工件的物料箱及取走加工完成工件的物料箱，无须多个作业员分别负责多个CNC机台亦无须人员在各工序间转移工件，达到节省人力的目的；此外，由于整个加工过程更多地使用自动化，从而避免作业员的频繁操作，减少失误，增加制程的稳定性及降低工伤风险。

需指出的是，本发明不限于上述实施方式，任何熟悉本专业的技术人员基于本发明技术方案对上述实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，都落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种CNC自动化加工系统，其特征在于，其包括：

物料箱，其内并排放置若干个待加工工件；

若干个CNC机台，与所述物料箱围设出一加工区域，各所述CNC机台对所述工件进行不同工序的加工，各所述CNC机台内具有加工治具；

机械手，设于所述加工区域中，所述机械手端部具有夹持所述工件的夹具，所述机械手内还具有控制器，所述控制器分别与各所述CNC机台、加工治具以及夹具信号连接，控制各所述CNC机台的启停、加工治具的开关以及夹具对工件的取放；

定位装置，设于加工区域中，且位于所述机械手一侧，用于对所述工件的定位。

2.如权利要求1所述的CNC自动化加工系统，其特征在于，该加工系统还包括料架，所述料架具有第一倾斜部以及设于所述第一倾斜部下方的第二倾斜部，所述第一倾斜部上放置若干个所述物料箱，所述第一倾斜部靠近所述机械手一端较低，所述第二倾斜部靠近所述机械手一端较高，所述第一倾斜部靠近所述机械手一端具有升降基座，所述升降基座下方具有汽缸，所述汽缸的伸缩端抵持于所述升降基座下方。

3.如权利要求2所述的CNC自动化加工系统，其特征在于，所述料架为并排设立的若干个。

4.如权利要求2或3所述的CNC自动化加工系统，其特征在于，所述第一倾斜部、第二倾斜部、升降基座上皆设有滚轮。

5.如权利要求1所述的CNC自动化加工系统，其特征在于，所述CNC机台为三个，相互之间呈品字型布局设置。

6.如权利要求1所述的CNC自动化加工系统，其特征在于，所述CNC机台还具有自动门，所述机械手的控制器与所述自动门信号连接，控制所述自动门的开合。

7.如权利要求1所述的CNC自动化加工系统，其特征在于，所述夹具包括夹头与吸头，分别用于夹持及吸取所述工件。

8.一种CNC自动化加工方法，其特征在于，其包括如下步骤：

机械手的夹具从物料箱中取出第一工件，将第一工件放置于定位装置上进行定位；

机械手的夹具从定位装置上取出第一工件放置于第一CNC机台的加工治具内，进行第一工序加工；

机械手的夹具从物料箱中取出第二工件，将第二工件放置于定位装置上进行定位；

待第一工件完成第一工序加工，机械手的夹具取出第一工件，放置于第二CNC机台的加工治具内，进行第二工序加工；

机械手的夹具从定位装置上取出第二工件放置于第一CNC机台的加工治具内，进行第一工序加工；

重复上述过程，各工件完成某一工序的加工后，机械手的夹具取出该工件，放置于下一CNC机台的加工治具内，进行下一工序加工，而下一工件被机械手的夹具取来进行该某一工序的加工；

机械手的夹具从最后一工序的CNC机台的加工治具中取出加工完成的工件，放置于物料箱中。

9.如权利要求8所述的CNC自动化加工方法，其特征在于，该方法还包括步骤：物料箱中所有工件都加工完毕后，取走物料箱，置换上放有待加工工件的物料箱。