CN108859542A - 一种多工位全自动数控精雕加工方法及实施该方法的精雕机 - Google Patents

一种多工位全自动数控精雕加工方法及实施该方法的精雕机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多工位全自动数控精雕加工方法，步骤简洁、运行快速稳定，性能可靠，以机械手实现自动上料、定位、卸料步骤，可满足特殊产品或特定模具的要求，实现机械手代替人工方式，效率高、速度快，提高了生产效率与产品合格率，避免了重复劳动，不但降低劳动强度，还有效保证操作人员的安全。本发明还公开了多工位全自动数控精雕机，通过布局取料机械手，定位机械手，精雕机工作台以及设置在精雕机工作台上的加工治具，组成一套自动化生产系统。利用取料机械手对原材料做上料、卸料步骤；利用定位机械手上的整形定位装置对原材料加工前进行精确的位置校正定位，有效防止原材料转移至加工治具时出现位置误差，提高加工精度与产品质量。

Description

一种多工位全自动数控精雕加工方法及实施该方法的精雕机
技术领域
本发明涉及自动化机械设备领域，具体涉及一种效率高，安全，保证成品质量的多工位全自动数控精雕加工方法及实施该方法的精雕机。
背景技术
在当今大环境之下，企业越来越面临全球化竞争，为了在竞争市场环境中继续生存，企业一定要提高自己的竞争力。现在中国制造业的竞争主题进入产量、质量和成本等全面技术竞争时代。然而，随着社会的进步和生活水平的提高，市场对产品多样化、低制造成本及缩短制造周期等需求日趋迫切，传统的制造工艺和技术已不能满足市场对多品种大批量的生产需求。
随着生产自动化水平的提高，应用程控机械手、机器人自动执行生产任务也越来越多。现代化的注塑机常常配置有机械手。而针对车床加工，目前都是采用人工将毛胚料放入数控机床，将加工好的产品人工摆好。总结上述方式有以下缺陷：
(1)工作人员身处机台夹合危险区；
(2)工作人员需要手动进行取料和放料，这样劳动强度大，容易发生疲劳，导致安全事故；
(3)整体导致无法连贯，降低工作效率。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种快速、高效、且能保证产品质量的多工位全自动数控精雕加工方法。
本发明的目的还在于，提供一种用来实施上述方法的多工位全自动数控精雕机。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种多工位全自动数控精雕加工方法，包括如下步骤：
(1)取料机械手运行到原料区上方做取料动作，取料机械手取料组件吸取原材料动作完成后，取料机械手上移并沿精雕机Y轴方向运动到转料位置；
(2)取料机械手旋转，使原材料从垂直状态转换为水平状态；定位机械手下移接近取料机械手上的原材料，取料机械手取料松开，定位机械手取料组件从取料机械手上取走原材料，实现将原材料从取料机械手转移到定位机械手上；
(3)取料机械手避让退回到原料区上方，取料机械手取料组件重新提取新的原材料，进行步骤(1)的动作；
(4)定位机械手提取原材料后，定位机械手上的直线拉动组件做直线拉动动作，使原材料靠拢至定位机械手上的基准靠边块进行定位；
(5)精雕机上的工作台移动机构带动工作台和加工治具运动到定位机械手下方，定位机械手下移使原材料与加工治具接触，加工治具接过原材料，完成定位机械手与加工治具的转换；
(6)定位机械手上移避开加工区，精雕机根据预先设定的运行程序对原材料进行精密加工；
(7)精雕机加工过程中，取料机械手与定位机械手完成上述步骤(2)动作；
(8)精雕机加工完成后，精雕机上的工作台移动机构带动工作台和加工治具运动到取料机械手下方；
(9)取料机械手取料组件下移提取已经完成加工的成品，并退出换料区；
(10)精雕机上的工作台移动机构再次带动工作台和加工治具运动到定位机械手下方，再次从加工治具接过定位机械手上的原材料，完成与定位机械手原材料转换，精雕机再根据预先设定的运行程序对当前原材料进行精密加工；
(11)精雕机加工过程中，取料机械手将成品转移至成品区，然后再去原料区吸取新的原料，重复上述步骤(2)至(10)，进入下一轮循环。
作为本发明进一步改进，所述取料机械手取料组件为取料吸盘组件，该取料吸盘组件为双面取料组件，该双面取料组件包括原材料取料面和成品取料面；所述定位机械手取料组件为定位取料吸盘组件，所述加工治具为吸盘治具。
一种多工位全自动数控精雕机，包括精雕机，取料机械手，定位机械手，精雕机工作台以及设置在精雕机工作台上的加工治具；所述取料机械手包括取料机械手水平运动轴，安装在取料机械手水平运动轴上的取料机械手垂直运动轴，以及安装在取料机械手垂直运动轴上的取料组件；所述定位机械手包括定位机械手垂直运动轴，以及安装在定位机械手垂直运动轴上的整形定位装置。
作为本发明进一步改进，还包括用于安装取料机械手和定位机械手的龙门桁架，该桁龙门桁架安装在精雕机床上。
作为本发明进一步改进，所述取料机械手取料组件为取料吸盘组件，该取料吸盘组件为双面取料组件，该双面取料组件包括原材料取料面和成品取料面。
作为本发明进一步改进，所述取料吸盘组件与取料机械手主体结构之间安装有翻转机构。
作为本发明进一步改进，所述翻转机构为90度翻转机构。
作为本发明进一步改进，所述定位机械手上的整形定位装置包括定位取料吸盘组件，直线拉动组件以及与该直线拉动组件相配合用于对产品进行位置校正的基准靠边块。
作为本发明进一步改进，所述加工治具为吸盘治具。
作为本发明进一步改进，所述吸盘治具与取料机械手上的取料吸盘组件和定位机械手上的定位取料吸盘组件的数量为相同。
本发明的有益效果为：
(1)本发明提供的多工位全自动数控精雕加工方法，步骤简洁、运行快速稳定，性能可靠，以机械手实现自动上料、定位、卸料步骤，可满足特殊产品或特定模具的要求，实现机械手代替人工方式，效率高、速度快，提高了生产效率与产品合格率，同时，避免了重复劳动，不但降低劳动强度，还有效保证操作人员的安全。
(2)本发明提供的多工位全自动数控精雕机，通过布局取料机械手，定位机械手，精雕机工作台以及设置在精雕机工作台上的加工治具，组成一套自动化生产系统。利用取料机械手对原材料做上料、卸料步骤；利用定位机械手上的整形定位装置对原材料加工前进行精确的位置校正定位，有效防止原材料转移至加工治具时出现位置误差，提高加工精度与产品质量。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。
附图说明
图1所示为本发明的立体结构示意图；
图2所示为本发明的侧视结构示意图；
图3所示为本发明的取料机械手结构示意图；
图4所示为本发明的定位机械手结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅附图1-4。本实施例提供一种多工位全自动数控精雕加工方法，步骤简洁、运行快速稳定，性能可靠，以机械手实现自动上料、定位、卸料步骤，可满足特殊产品或特定模具的要求，实现机械手代替人工方式，效率高、速度快，提高了生产效率与产品合格率，同时，避免了重复劳动，不但降低劳动强度，还有效保证操作人员的安全。
多工位全自动数控精雕加工方法，具体包括如下步骤：
(1)取料机械手运行到原料区上方做取料动作，取料机械手取料组件吸取原材料动作完成后，取料机械手上移并沿精雕机Y轴方向运动到转料位置；
(2)取料机械手旋转，使原材料从垂直状态转换为水平状态；定位机械手下移接近取料机械手上的原材料，取料机械手取料松开，定位机械手取料组件从取料机械手上取走原材料，实现将原材料从取料机械手转移到定位机械手上；
(3)取料机械手避让退回到原料区上方，取料机械手取料组件重新提取新的原材料，进行步骤(1)的动作；
(4)定位机械手提取原材料后，定位机械手上的直线拉动组件做直线拉动动作，使原材料靠拢至定位机械手上的基准靠边块进行定位；
(5)精雕机上的工作台移动机构带动工作台和加工治具运动到定位机械手下方，定位机械手下移使原材料与加工治具接触，加工治具接过原材料，完成定位机械手与加工治具的转换；
(6)定位机械手上移避开加工区，精雕机根据预先设定的运行程序对原材料进行精密加工；
(7)精雕机加工过程中，取料机械手与定位机械手完成上述步骤(2)动作；
(8)精雕机加工完成后，精雕机上的工作台移动机构带动工作台和加工治具运动到取料机械手下方；
(9)取料机械手取料组件下移提取已经完成加工的成品，并退出换料区；
(10)精雕机上的工作台移动机构再次带动工作台和加工治具运动到定位机械手下方，再次从加工治具接过定位机械手上的原材料，完成与定位机械手原材料转换，精雕机再根据预先设定的运行程序对当前原材料进行精密加工；
(11)精雕机加工过程中，取料机械手将成品转移至成品区，然后再去原料区吸取新的原料，重复上述步骤(2)至(10)，进入下一轮循环。
所述取料机械手取料组件为取料吸盘组件，该取料吸盘组件为双面取料组件，该双面取料组件包括原材料取料面和成品取料面；所述定位机械手取料组件为定位取料吸盘组件，所述加工治具为吸盘治具。
本实施例还提供一种多工位全自动数控精雕机，包括精雕机，取料机械手1，定位机械手2，精雕机工作台3以及设置在精雕机工作台3上的加工治具4；所述取料机械手1包括取料机械手水平运动轴10，安装在取料机械手水平运动轴10上的取料机械手垂直运动轴11，以及安装在取料机械手垂直运动轴11上的取料组件12；所述定位机械手2包括定位机械手垂直运动轴20，以及安装在定位机械手垂直运动轴20上的整形定位装置21。
本实施例多工位全自动数控精雕机，还包括用于安装取料机械手1和定位机械手2的龙门桁架5，该桁龙门桁架5安装在精雕机床6上。
本实施例多工位全自动数控精雕机，所述取料机械手取料组件12为取料吸盘组件，该取料吸盘组件为双面取料组件，该双面取料组件包括原材料取料面和成品取料面。
本实施例多工位全自动数控精雕机，所述取料吸盘组件12与取料机械手1主体结构之间安装有翻转机构13。
本实施例多工位全自动数控精雕机，所述翻转机构13为90度翻转翻转机构。
本实施例多工位全自动数控精雕机，所述定位机械手2上的整形定位装置21包括定位取料吸盘组件22，直线拉动组件23以及与该直线拉动组件23相配合用于对产品进行位置校正的基准靠边块24。
本实施例多工位全自动数控精雕机，所述加工治具4为吸盘治具。
本实施例多工位全自动数控精雕机，所述吸盘治具与取料机械手1上的取料吸盘组件12和定位机械手2上的定位取料吸盘22组件的数量为相同。
本实施例多工位全自动数控精雕机设计重点：通过布局取料机械手，定位机械手，精雕机工作台以及设置在精雕机工作台上的加工治具，组成一套自动化生产系统。利用取料机械手对原材料做上料、卸料步骤；利用定位机械手上的整形定位装置对原材料加工前进行精确的位置校正定位，有效防止原材料转移至加工治具时出现位置误差，提高加工精度与产品质量。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多工位全自动数控精雕加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)取料机械手运行到原料区上方做取料动作，取料机械手取料组件吸取原材料动作完成后，取料机械手上移并沿精雕机Y轴方向运动到转料位置；
(2)取料机械手旋转，使原材料从垂直状态转换为水平状态；定位机械手下移接近取料机械手上的原材料，取料机械手取料松开，定位机械手取料组件从取料机械手上取走原材料，实现将原材料从取料机械手转移到定位机械手上；
(3)取料机械手避让退回到原料区上方，取料机械手取料组件重新提取新的原材料，进行步骤(1)的动作；
(4)定位机械手提取原材料后，定位机械手上的直线拉动组件做直线拉动动作，使原材料靠拢至定位机械手上的基准靠边块进行定位；
(5)精雕机上的工作台移动机构带动工作台和加工治具运动到定位机械手下方，定位机械手下移使原材料与加工治具接触，加工治具接过原材料，完成定位机械手与加工治具的转换；
(6)定位机械手上移避开加工区，精雕机根据预先设定的运行程序对原材料进行精密加工；
(7)精雕机加工过程中，取料机械手与定位机械手完成上述步骤(2)动作；
(8)精雕机加工完成后，精雕机上的工作台移动机构带动工作台和加工治具运动到取料机械手下方；
(9)取料机械手取料组件下移提取已经完成加工的成品，并退出换料区；
(10)精雕机上的工作台移动机构再次带动工作台和加工治具运动到定位机械手下方，再次从加工治具接过定位机械手上的原材料，完成与定位机械手原材料转换，精雕机再根据预先设定的运行程序对当前原材料进行精密加工；
(11)精雕机加工过程中，取料机械手将成品转移至成品区，然后再去原料区吸取新的原料，重复上述步骤(2)至(10)，进入下一轮循环。
2.根据权利要求1所述的多工位全自动数控精雕加工方法，其特征在于，所述取料机械手取料组件为取料吸盘组件，该取料吸盘组件为双面取料组件，该双面取料组件包括原材料取料面和成品取料面；所述定位机械手取料组件为定位取料吸盘组件，所述加工治具为吸盘治具。
3.一种实施权利要求1所述加工方法的多工位全自动数控精雕机，包括精雕机，其特征在于，还包括取料机械手，定位机械手，精雕机工作台以及设置在精雕机工作台上的加工治具；所述取料机械手包括取料机械手水平运动轴，安装在取料机械手水平运动轴上的取料机械手垂直运动轴，以及安装在取料机械手垂直运动轴上的取料组件；所述定位机械手包括定位机械手垂直运动轴，以及安装在定位机械手垂直运动轴上的整形定位装置。
4.根据权利要求3所述的多工位全自动数控精雕机，其特征在于，还包括用于安装取料机械手和定位机械手的龙门桁架，该桁龙门桁架安装在精雕机床上。
5.根据权利要求3或4所述的多工位全自动数控精雕机，其特征在于，所述取料机械手取料组件为取料吸盘组件，该取料吸盘组件为双面取料组件，该双面取料组件包括原材料取料面和成品取料面。
6.根据权利要求5所述的多工位全自动数控精雕机，其特征在于，所述该取料吸盘组件与取料机械手主体结构之间安装有翻转机构。
7.根据权利要求6所述的多工位全自动数控精雕机，其特征在于，所述翻转机构为90度翻转机构。
8.根据权利要求3所述的多工位全自动数控精雕机，其特征在于，所述定位机械手上的整形定位装置包括定位取料吸盘组件，直线拉动组件以及与该直线拉动组件相配合用于对产品进行位置校正的基准靠边块。
9.根据权利要求3所述的多工位全自动数控精雕机，其特征在于，所述加工治具为吸盘治具。
10.根据权利要求9所述的多工位全自动数控精雕机，其特征在于，所述吸盘治具与取料机械手上的取料吸盘组件和定位机械手上的定位取料吸盘组件的数量为相同。
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