CN111230548A - 冰冻定位装置和冰冻定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冰冻定位装置，包括：第一冰冻定位夹具和第二冰冻定位夹具。第一冰冻定位夹具包括：第一换热组件和可拆卸连接于第一换热组件的第一定位板；第一换热组件具有制冷功能和加热功能；第一定位板设有用于收容产品的容置槽；第二冰冻定位夹具包括：第二换热组件和可拆卸连接于第二换热组件的第二定位板；第二换热组件具有制冷功能；第二定位板与第一定位板的结构相同。同时，本发明还提供一种冰冻定位方法。本发明的有益效果为：利用定位液冰冻固定的方式，实现产品在CNC加工时的精确定位，并且减少产品因为冰冻和解冻所需等待的时间，压缩工作周期，提高CNC加工的工作效率。

Description

冰冻定位装置和冰冻定位方法

技术领域

本发明涉及CNC加工技术领域，特别是涉及一种冰冻定位装置，以及一种冰冻定位方法。

背景技术

在CNC加工中，需要通过定位夹具将待加工的产品固定后，方可进行作业。若产品的定位不精准，在CNC加工过程中，产品很容易因为刀具施加的作用力而出现晃动和偏移。

传统的定位夹具种类很多，主要有：夹持式、真空吸附式、以及电磁吸附式等。而对于一些外型轮廓复杂的工件，例如锻压物料、压铸物料等，这类产品的轮廓度较差，并且容易受压变形，传统的定位夹具难以做到产品的精准定位。

发明内容

基于此，本发明提供一种冰冻定位装置，利用定位液冰冻固定的方式，实现产品在CNC加工时的精确定位，在产品的轮廓度较差，并且容易受压变形的情况下，依然能够做到产品的精准定位。并且，第一冰冻定位夹具中的第一定位板和第二冰冻定位夹具中的第二定位板结构相同，能够互换使用，在第一冰冻定位夹具对当前待加工的产品冰冻定位时，第二冰冻定位夹具对下一个待加工的产品进行预冷，并且在当前待加工的产品接近加工完毕时，提前对产品进行解冻，从而减少产品因为冰冻和解冻所需等待的时间，压缩工作周期，提高CNC加工的工作效率。

一种冰冻定位装置，包括：

第一冰冻定位夹具；第一冰冻定位夹具包括：第一换热组件和可拆卸连接于第一换热组件的第一定位板；第一换热组件具有制冷功能和加热功能；第一定位板设有用于收容产品的容置槽；以及

第二冰冻定位夹具；第二冰冻定位夹具包括：第二换热组件和可拆卸连接于第二换热组件的第二定位板；第二换热组件具有制冷功能；第二定位板与第一定位板的结构相同。

上述冰冻定位装置，第一冰冻定位夹具安装在CNC加工机床上，第二冰冻定位夹具安装在CNC加工机床外。工作时，将当前待加工的产品放置于第一定位板上，通过第一换热组件制冷使得第一定位板上的定位液达到冰冻温度，当前待加工的产品被冰冻的定位液所固定。将下一个待加工的产品放置于第二定位板上，通过第二换热组件制冷使得第二定位板上的定位液达到预冷温度，下一个待加工的产品被接近冰冻的定位液所定位。在当前待加工的产品接近完成加工时，第一换热组件停止制冷并且开始加热，使得当前待加工的产品在完成加工时，第一定位板上的定位液进入半融化状态。将加工完毕的产品连同第一定位板从第一换热组件上拆卸下来并且移动至CNC加工机台之外，然后，将预冷的下一个待加工的产品连同第二定位板从第二换热组件上拆卸下来并且安装在第一换热组件上，第一换热组件制冷以冰冻固定下一个待加工的产品。将当前加工完毕的产品从第一定位板上取下后，将下下一个待加工产品连同第一定位板安装在第二换热组件上，第二换热组件制冷使得第一定位板上的定位液达到预冷温度。这种冷冻固定的方式的好处在于，无应力夹持，不对产品施加外力，可以避免产品因遭受外力而引起应力变形；为产品提供低温加工环境，抵抗产品的热变形；无痕迹夹持固定，减少对产品表面的损伤，提高产品表面的加工质量；减少冷却液的使用，优化产品的加工环境，减少污染，更加环保。通过上述设计，利用定位液冰冻固定的方式，实现产品在CNC加工时的精确定位，在产品的轮廓度较差，并且容易受压变形的情况下，依然能够做到产品的精准定位。并且，第一冰冻定位夹具中的第一定位板和第二冰冻定位夹具中的第二定位板结构相同，能够互换使用，在第一冰冻定位夹具对当前待加工的产品冰冻定位时，第二冰冻定位夹具对下一个待加工的产品进行预冷，并且在当前待加工的产品接近加工完毕时，提前对产品进行解冻，从而减少产品因为冰冻和解冻所需等待的时间，压缩工作周期，提高CNC加工的工作效率。

在其中一个实施例中，第一换热组件包括：第一换热底座和安装于第一换热底座上的第一制冷片；第一换热底座内开设有第一散热流道；第一制冷片位于第一换热底座朝向第一定位板的一面；第一制冷片的散热面贴设于第一换热底座；第一制冷片的吸热面朝向第一定位板。当第一制冷片工作时，第一制冷片的吸热面吸收第一定位板的热量以实现制冷，同时，第一制冷片的散热面将工作产生的热量传递给第一换热底座，然后通过第一散热流道中流动的冷却液将热量带走。并且，利用第一制冷片也可以实现加热，例如控制第一散热流道中的冷却液的流动情况，或者，控制第一制冷片的输入电流方向。

在其中一个实施例中，第一换热底座设有平行设置的加热板和散热板；加热板开设有第一加热流道；散热板开设有第一散热流道；第一制冷片的散热面贴设于加热板背离散热板的一面。若不采用第一制冷片实现加热，可以在第一换热底座上设置加热板和散热板，其中，散热板用于开设第一散热流动以实现第一制冷片的散热，而加热板则用于开设第一加热流道，通过对第一加热流道导入高温的液体以实现加热，其可以实现快速的加热功能。

在其中一个实施例中，冰冻定位装置还包括：连接第一冰冻定位夹具的第一散热组件；第一散热组件包括：连接第一散热流道的第一散热器和连接第一散热器的第一储液箱。第一制冷片的散热面使得第一散热流道中的冷却液升温后，通过第一散热器进行降温，然后回流到第一储液箱，再从第一储液箱循环引流至第一散热流道中。

在其中一个实施例中，第一散热器包括：连接第一散热流道的第一流道板、安装于第一流道板上的第一散热片、以及连接第一散热片的第一风扇。第一流道板用于供升温后的冷却液流动，通过第一散热片将冷却液的热量散发到外界，第一风扇用于加速热量的散发。

在其中一个实施例中，第二换热组件包括：第二换热底座和安装于第二换热底座上的第二制冷片；第二换热底座内开设有第二散热流道；第二制冷片位于第二换热底座朝向第二定位板的一面；第二制冷片的散热面贴设于第二换热底座；第二制冷片的吸热面朝向第二定位板。当第二制冷片工作时，第二制冷片的吸热面吸收第二定位板的热量以实现制冷，同时，第二制冷片的散热面将工作产生的热量传递给第二换热底座，然后通过第二散热流道中流动的冷却液将热量带走。

在其中一个实施例中，冰冻定位装置还包括：连接第二冰冻定位夹具的第二散热组件；第二散热组件包括：连接第二散热流道的第二散热器和连接第二散热器的第二储液箱。第二制冷片的散热面使得第一散热流道中的冷却液升温后，通过第二散热器进行降温，然后回流到第二储液箱，再从第二储液箱循环引流至第二散热流道中。

同时，本发明还提供一种冰冻定位方法。

一种冰冻定位方法，包括步骤：

将第一冰冻定位夹具设置于CNC加工机台，而第二冰冻定位夹具设置CNC加工机台外；

将当前待加工的产品放置于第一冰冻定位夹具；第一换热组件制冷，使得第一定位板上的定位液达到结冰温度，当前待加工的产品被定位液冰冻固定；将下一个待加工的产品放置于第二冰冻定位夹具；第二换热组件制冷，使得第二定位板上的定位液达到预冷温度，下一个待加工的产品被接近冰冻的定位液固定；预冷温度高于结冰温度；

在当前待加工的产品临近加工完毕时，第一换热组件停止制冷并且开始对第一定位板加热，使得当前待加工的产品完成加工时，冰冻结冰的定位液进入半融化状态；

将当前加工完毕的产品连同第一定位板从第一换热组件上拆卸下来并且移出CNC加工机台之外；将下一个待加工的产品连同第二定位板从第二换热组件上拆卸下来并且移入加工台中以安装在第一换热组件上，第一换热组件制冷使得第二定位板上的定位液达到冰冻温度；

将当前加工完毕的产品从第一定位板上取下后，将下下一个待加工产品连同第一定位板安装在第二换热组件上，第二换热组件制冷使得第一定位板上的定位液达到预冷温度。

上述冰冻定位方法，利用定位液冰冻固定的方式，实现产品在CNC加工时的精确定位，在产品的轮廓度较差，并且容易受压变形的情况下，依然能够做到产品的精准定位。这种冷冻固定的方式的好处在于，无应力夹持，不对产品施加外力，可以避免产品因遭受外力而引起应力变形；为产品提供低温加工环境，抵抗产品的热变形；无痕迹夹持固定，减少对产品表面的损伤，提高产品表面的加工质量；减少冷却液的使用，优化产品的加工环境，减少污染，更加环保。并且，第一冰冻定位夹具中的第一定位板和第二冰冻定位夹具中的第二定位板结构相同，能够互换使用，在第一冰冻定位夹具对当前待加工的产品冰冻定位时，第二冰冻定位夹具对下一个待加工的产品进行预冷，并且在当前待加工的产品接近加工完毕时，提前对产品进行解冻，从而减少产品因为冰冻和解冻所需等待的时间，压缩工作周期，提高CNC加工的工作效率。

在其中一个实施例中，第一换热组件通过第一制冷片实现制冷和加热；第二换热组件通过第二制冷片实现制冷。通过制冷片可以实现制冷和加热的功能，结构简单，操控方便。

在其中一个实施例中，第一换热组件通过第一制冷片实现制冷，且第一换热组件通过液体换热实现加热；第二换热组件通过第二制冷片实现制冷。利用制冷片可以实现制冷功能，而加热功能则可以采用液体换热实现，制冷和加热的效率高。

附图说明

图1为本发明的一种实施例的冰冻定位装置的示意图；

图2为图1所示的第一冰冻定位夹具的分解示意图；

图3为图2所示的第一冰冻定位夹具的另一种实现方式的分解示意图；

图4为图1所示的第一散热组件的分解示意图；

图5为图1所示的第二冰冻定位夹具的分解示意图；

图6为图1所示的第二散热组件的分解示意图；

图7为图1所示的冰冻定位装置的工作状态示意图一；

图8为图1所示的冰冻定位装置的工作状态示意图二；

图9为图1所示的冰冻定位装置的工作状态示意图三；

图10为本发明的一种实施例的冰冻定位方法的流程图。

附图中各标号的含义为：

100-冰冻定位装置；

10-第一冰冻定位夹具，11-第一换热组件，111-第一换热底座，1111-加热板，11111-第一加热流道，1112-散热板，11121-第一散热流道，112-第一制冷片，12-第一定位板，121-容置槽，122-定位块，13-第一固定座，131-第一定位销，132-第一锁紧器；

20-第二冰冻定位夹具，21-第二换热组件，211-第二换热底座，2111-第二散热流道，212-第二制冷片，22-第二定位板，23-第二固定座，231-第二定位销，232-第二锁紧器；

30-第一散热组件，31-第一散热器，311-第一流道板，312-第一散热片，313-第一风扇；

40-第二散热组件，41-第二散热器，411-第二流道板，412-第二散热片，413-第二风扇；

200-CNC加工机台；

301-当前待加工的产品，302-下一个待加工的产品。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

如图1至图9所示，其为本发明提供的一种实施例的冰冻定位装置100。

如图1所示，该冰冻定位装置100包括：第一冰冻定位夹具10和第二冰冻定位夹具20。在工作时，第一冰冻定位夹具10安装在CNC加工机台200，而第二冰冻定位夹具20安装在CNC加工机台200外。第一冰冻定位夹具10用于对当前待加工的产品301进行冰冻固定，并且在产品加工完毕前进行解冻。第二冰冻定位夹具20用于对下一个加工的产品进行预冷，并且第二冰冻定位夹具20和第一冰冻定位夹具10在局部的部件上可以实现互换使用。

下文，结合图1至图9，对上述的冰冻定位装置100做进一步的说明。

如图1所示，第一冰冻定位夹具10包括：第一换热组件11和可拆卸连接于第一换热组件11的第一定位板12。其中，第一换热组件11具有制冷功能和加热功能。第一定位板12设有用于收容产品和装载定位液的容置槽121。此外，第一定位板12还可以设有用于初定位产品的定位块122，提高产品的定位精度。例如，在本实施例中，该定位块122位于容置槽121的内侧壁以实现产品的外周缘轮廓的初定位。需要说明的是，在本实施例中，该定位液为水，在其他实施例中，也可以为其他类型的液体。

对于第一换热组件11，为了实现制冷功能和加热功能，可以通过制冷片、又或者是换热器实现。制冷片也叫热电半导体制冷组件、或者帕尔贴等，其包括相背设置的两面，其中一面吸热，另一面散热。而换热器则可以是液体换热、或者气体换热。此外，也可以是其他类型的制冷器件。

以制冷片为例，如图2所示，在本实施例中，第一换热组件11包括：第一换热底座111和安装于第一换热底座111上的第一制冷片112。其中，第一换热底座111内开设有第一散热流道11121。第一制冷片112位于第一换热底座111朝向第一定位板12的一面。第一制冷片112的散热面贴设于第一换热底座111，第一制冷片112的吸热面朝向第一定位板12。当第一制冷片112工作时，第一制冷片112的吸热面吸收第一定位板12的热量以实现制冷，同时，第一制冷片112的散热面将工作产生的热量传递给第一换热底座111，然后通过第一散热流道11121中流动的冷却液将热量带走。并且，利用第一制冷片112也可以实现加热，例如控制第一散热流道11121中的冷却液的流动情况，或者，控制第一制冷片112的输入电流方向。

针对第一换热组件11的加热功能，以图2的结构为例，例如，当需要加热时，可以减慢第一散热流道11121中的冷却液的流速，或者停止第一散热流道11121中的冷却液的流动。由于冷却液体的流速降低或者停止流动，因此，无法有效地带走第一制冷片112的散热面所散发的热量，并且，第一制冷片112的吸热面的制冷效果是小于散热面的加热效果的，此时，第一换热组件11的整体效益从制冷转变为加热。又例如，当需要加热时，可以将第一制冷片112的输入电流反向，从而使得吸热面和散热面互换，也能使得第一换热组件11从制冷转变为加热。

此外，还可以通过改良第一换热底座111来实现加热功能。如图3所示，第一换热底座111设有平行设置的加热板1111和散热板1112。加热板1111开设有第一加热流道11111，而散热板1112开设有第一散热流道11121。第一制冷片112的散热面贴设于加热板1111背离散热板1112的一面。若不采用第一制冷片112实现加热，可以在第一换热底座111上设置加热板1111和散热板1112，其中，散热板1112用于开设第一散热流道11121以实现第一制冷片112的散热，而加热板1111则用于开设第一加热流道11111，通过对第一加热流道11111导入高温的液体以实现加热，其可以实现快速的加热功能。

如图1所示，为了实现导入第一散热流道11121中的冷却液的循环利用，如图1所示，在本实施中，冰冻定位装置100还包括：连接第一冰冻定位夹具10的第一散热组件30。其中，第一散热组件30包括：连接第一散热流道11121的第一散热器31和连接第一散热器31的第一储液箱(图未示)。第一制冷片112的散热面使得第一散热流道11121中的冷却液升温后，通过第一散热器31进行降温，然后回流到第一储液箱，再从第一储液箱循环引流至第一散热流道11121中。

此外，如图1所示，第一散热组件30可以为多个并且串联设置，实现多级散热，提升散热效果。

如图4所示，在本实施例中，第一散热器31包括：连接第一散热流道11121的第一流道板311、安装于第一流道板311上的第一散热片312、以及连接第一散热片312的第一风扇313。第一流道板311用于供升温后的冷却液流动，通过第一散热片312将冷却液的热量散发到外界，第一风扇313用于加速热量的散发。

考虑到第一定位板12与第一换热组件11为可拆卸连接，为了提高两者的安装精度和安装稳固性，如图2所示，在本实施例中，第一冰冻定位夹具10还包括：连接第一换热底座111的第一固定座13。第一固定座13上设有第一定位销131，第一定位销131依次穿设第一换热底座111、第一定位板12，从而实现第一定位板12与第一换热底座111之间的精确安装。并且，第一固定座13上还设有活动连接第一定位板12的第一锁紧器132，当第一定位板12与第一换热底座组合后，通过第一锁紧器132将第一定位板12锁紧在第一换热底座111上。其中，在本实施例中，第一锁紧器132为夹指气缸，在其他实施例中，第一锁紧器132也可以为其他类型的锁紧器件。

如图1所示，第二冰冻定位夹具20包括：第二换热组件21和可拆卸连接于第二换热组件21的第二定位板22。第二换热组件21具有制冷功能。第二定位板22与第一定位板12的结构相同，因此，第一定位板12和第二定位板22可以在第一换热组件11、第二换热组件21之间互换使用。

对于第二换热组件21，为了实现制冷功能和加热功能，可以通过制冷片、又或者是换热器实现。制冷片也叫热电半导体制冷组件、或者帕尔贴等，其包括相背设置的两面，其中一面吸热，另一面散热。而换热器则可以是液体换热、或者气体换热。此外，也可以是其他类型的制冷器件。

以制冷片为例，如图5所示，第二换热组件21包括：第二换热底座211和安装于第二换热底座211上的第二制冷片212。其中，第二换热底座211内开设有第二散热流道2111。第二制冷片212位于第二换热底座211朝向第二定位板22的一面。第二制冷片212的散热面贴设于第二换热底座211，第二制冷片212的吸热面朝向第二定位板22。当第二制冷片212工作时，第二制冷片212的吸热面吸收第二定位板22的热量以实现制冷，同时，第二制冷片212的散热面将工作产生的热量传递给第二换热底座211，然后通过第二散热流道2111中流动的冷却液将热量带走。

如图1所示，为了实现导入第二散热流道2111中的冷却液的循环利用，如图1所示，在本实施中，冰冻定位装置100还包括：连接第二冰冻定位夹具20的第二散热组件40。其中，第二散热组件40包括：连接第二散热流道2111的第二散热器41和连接第二散热器41的第二储液箱(图未示)。第二制冷片212的散热面使得第二散热流道2111中的冷却液升温后，通过第二散热器41进行降温，然后回流到第二储液箱，再从第二储液箱循环引流至第二散热流道2111中。

此外，如图1所示，第二散热组件40可以为多个并且串联设置，实现多级散热，提升散热效果。

如图4所示，在本实施例中，第二散热器41包括：连接第二散热流道2111的第二流道板411、安装于第二流道板411上的第二散热片412、以及连接第二散热片412的第二风扇413。第二流道板411用于供升温后的冷却液流动，通过第二散热片412将冷却液的热量散发到外界，第二风扇413用于加速热量的散发。

考虑到第二定位板22与第二换热组件21为可拆卸连接，为了提高两者的安装精度和安装稳固性，如图2所示，在本实施例中，第二冰冻定位夹具20还包括：连接第二换热底座211的第二固定座23。第二固定座23上设有第二定位销231，第二定位销231依次穿设第二换热底座211、第二定位板22，从而实现第二定位板22与第二换热底座之间的精确安装。并且，第二固定座23上还设有活动连接第二定位板22的第二锁紧器232，当第二定位板22与第二换热底座211组合后，通过第二锁紧器232将第二定位板22锁紧在第二换热底座211上。其中，在本实施例中，第二锁紧器232为夹指气缸，在其他实施例中，第二锁紧器232也可以为其他类型的锁紧器件。

工作原理简述：

第一冰冻定位夹具10安装在CNC加工机台200，而第二冰冻定位夹具20安装在CNC加工机台200外。

如图7所示，将当前待加工的产品301放在第一定位板12上，第一换热组件11制冷，使得第一定位板12上的定位液冰冻结冰以将当前待加工产品固定，例如，利用第一制冷片112制冷，使得第一定位板12上的定位液降温至-8℃以下进入到冰冻状态。并且，将下一个待加工的产品302放在第二定位板22上，第二换热组件21制冷，使得第二定位板22上的定位液接近冰冻以将下一个待加工的产品302定位，例如，第二制冷片212制冷，使得第二定位板22上的定位液降温至-3℃。补充说明的是，在第二冰冻定位夹具20中，并不直接将定位液降温至冰冻温度的原因在于，避免因为温度过低而导致第二换热组件21与第二定位板22之间结霜而粘附在一起。

在当前待加工的产品301临近加工完毕时，第一换热组件11开启加热功能，使得当前待加工的产品301完成加工时，冰冻结冰的定位液进入半融化状态。由于CNC的刀具加工周期是可以预先设定的，或者说是可预先确定的一个固定周期，因此，可以在CNC的刀具加工周期结束前，例如，提前20s，停止第一散热流道11121中的冷却液的流入、或者减慢第一散热流道11121中的冷却液的流速、又或者是将制冷片的输入电流反向，使得第一定位板12中的定位液解冻至半融化状态。

如图8所示，接着，将当前加工完毕的产品连同第一定位板12从第一换热组件11上拆卸下来并且移出CNC加工机台200之外。

如图9所示，将下一个待加工的产品302连同第二定位板22从第二换热组件21上拆卸下来并且移入CNC加工台200中以安装在第一换热组件11上，第一换热组件11制冷使得第二定位板22上的定位液达到冰冻温度。

最后，将当前加工完毕的产品从第一定位板12上取下后(根据需要，也可以先静置预设的时间后，让第一定位板12上的定位液进一步融化，使得产品更容易取下来)。将下下一个待加工产品连同第一定位板12安装在第二换热组件21上，第二换热组件21制冷使得第一定位板12上的定位液达到预冷温度。

上述冰冻定位装置100，第一冰冻定位夹具10安装在CNC加工机床上，第二冰冻定位夹具20安装在CNC加工机床外。工作时，将当前待加工的产品301放置于第一定位板12上，通过第一换热组件11制冷使得第一定位板12上的定位液达到冰冻温度，当前待加工的产品301被冰冻的定位液所固定。将下一个待加工的产品302放置于第二定位板22上，通过第二换热组件21制冷使得第二定位板22上的定位液达到预冷温度，下一个待加工的产品302被接近冰冻的定位液所定位。在当前待加工的产品301接近完成加工时，第一换热组件11停止制冷并且开始加热，使得当前待加工的产品301在完成加工时，第一定位板12上的定位液进入半融化状态。将加工完毕的产品连同第一定位板12从第一换热组件11上拆卸下来并且移动至CNC加工机台200之外，然后，将预冷的下一个待加工的产品302连同第二定位板22从第二换热组件21上拆卸下来并且安装在第一换热组件11上，第一换热组件11制冷以冰冻固定下一个待加工的产品302。将当前加工完毕的产品从第一定位板12上取下后，将下下一个待加工产品连同第一定位板12安装在第二换热组件21上，第二换热组件21制冷使得第一定位板12上的定位液达到预冷温度。这种冷冻固定的方式的好处在于，无应力夹持，不对产品施加外力，可以避免产品因遭受外力而引起应力变形；为产品提供低温加工环境，抵抗产品的热变形；无痕迹夹持固定，减少对产品表面的损伤，提高产品表面的加工质量；减少冷却液的使用，优化产品的加工环境，减少污染，更加环保。通过上述设计，利用定位液冰冻固定的方式，实现产品在CNC加工时的精确定位，在产品的轮廓度较差，并且容易受压变形的情况下，依然能够做到产品的精准定位。并且，第一冰冻定位夹具中的第一定位板12和第二冰冻定位夹具中的第二定位板22结构相同，能够互换使用，在第一冰冻定位夹具10对当前待加工的产品301冰冻定位时，第二冰冻定位夹具20对下一个待加工的产品302进行预冷，并且在当前待加工的产品301接近加工完毕时，提前对产品进行解冻，从而减少产品因为冰冻和解冻所需等待的时间，压缩工作周期，提高CNC加工的工作效率。

如图1至图10，其为本发明的一种实施例的冰冻定位方法。

如图10所示，该冰冻定位方法包括步骤：

S10：冰冻定位夹具装机：将第一冰冻定位夹具10设置于CNC加工机台200，而第二冰冻定位夹具20设置CNC加工机台200外。

S20：产品冰冻和预冷：将当前待加工的产品301放置于第一冰冻定位夹具10。第一换热组件11制冷，使得第一定位板12上的定位液达到结冰温度，当前待加工的产品301被定位液冰冻固定。将下一个待加工的产品302放置于第二冰冻定位夹具20。第二换热组件21制冷，使得第二定位板22上的定位液达到预冷温度，下一个待加工的产品302被接近冰冻的定位液固定。预冷温度高于结冰温度。

其中，预冷温度可以设置为-6℃～0℃，将预冷温度设置为-6℃～0℃，既能提前对下一个加工的产品进行预冷，又可以避免因为预冷的温度过低而导致第二换热组件21与第二定位板22、第一定位板12难以分离。

例如，通过第一换热组件11制冷，使得第一定位板12上的定位液降温至-8℃以下进入到冰冻状态。例如，第二换热组件21制冷，使得第二定位板22上的定位液降温至-3℃。补充说明的是，在第二冰冻定位夹具20中，并不直接将定位液降温至冰冻温度的原因在于，避免因为温度过低而导致第二换热组件21与第二定位板22之间结霜而粘附在一起。

S30：产品解冻：在当前待加工的产品301临近加工完毕时，第一换热组件11停止制冷并且开始对第一定位板12加热，使得当前待加工的产品301完成加工时，冰冻结冰的定位液进入半融化状态。

由于CNC的刀具加工周期是可以预先设定的，或者说是可预先确定的一个固定周期，因此，可以在CNC的刀具加工周期结束前，例如，提前20s，第一换热组件11停止制冷并且开始加热，使得第一定位板12中的定位液解冻至半融化状态。

S40：定位板互换：将当前加工完毕的产品连同第一定位板12从第一换热组件11上拆卸下来并且移出CNC加工机台200之外。将下一个待加工的产品302连同第二定位板22从第二换热组件21上拆卸下来并且移入加工台中以安装在第一换热组件11上，第一换热组件11制冷使得第二定位板22上的定位液达到冰冻温度。

S50：更换产品：将当前加工完毕的产品从第一定位板12上取下后，将下下一个待加工产品连同第一定位板12安装在第二换热组件21上，第二换热组件21制冷使得第一定位板12上的定位液达到预冷温度。

此外，对于制冷功能和加热功能的实现，可以有多种方式。

例如，第一换热组件11通过第一制冷片112实现制冷和加热；第二换热组件21通过第二制冷片212实现制冷。通过制冷片可以实现制冷和加热的功能，结构简单，操控方便。

又例如，第一换热组件11通过第一制冷片112实现制冷，且第一换热组件11通过液体换热实现加热；第二换热组件21通过第二制冷片212实现制冷。利用制冷片可以实现制冷功能，而加热功能则可以采用液体换热实现，制冷和加热的效率高。

需要说明的是，本实施例的冰冻定位方法中的第一冰冻定位夹具10和第二冰冻定位夹具20的进一步结构说明可参见上文中的冰冻定位装置100，此处不再赘述。

上述冰冻定位方法，利用定位液冰冻固定的方式，实现产品在CNC加工时的精确定位，在产品的轮廓度较差，并且容易受压变形的情况下，依然能够做到产品的精准定位。这种冷冻固定的方式的好处在于，无应力夹持，不对产品施加外力，可以避免产品因遭受外力而引起应力变形；为产品提供低温加工环境，抵抗产品的热变形；无痕迹夹持固定，减少对产品表面的损伤，提高产品表面的加工质量；减少冷却液的使用，优化产品的加工环境，减少污染，更加环保。并且，第一冰冻定位夹具10中的第一定位板12和第二冰冻定位夹具20中的第二定位板22结构相同，能够互换使用，在第一冰冻定位夹具对当前待加工的产品301冰冻定位时，第二冰冻定位夹具对下一个待加工的产品302进行预冷，并且在当前待加工的产品301接近加工完毕时，提前对产品进行解冻，从而减少产品因为冰冻和解冻所需等待的时间，压缩工作周期，提高CNC加工的工作效率。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种冰冻定位装置，其特征在于：包括：

第一冰冻定位夹具；所述第一冰冻定位夹具包括：第一换热组件和可拆卸连接于所述第一换热组件的第一定位板；所述第一换热组件具有制冷功能和加热功能；所述第一定位板设有用于收容产品的容置槽；以及

第二冰冻定位夹具；所述第二冰冻定位夹具包括：第二换热组件和可拆卸连接于所述第二换热组件的第二定位板；所述第二换热组件具有制冷功能；所述第二定位板与所述第一定位板的结构相同。

2.根据权利要求1所述的冰冻定位装置，其特征在于，所述第一换热组件包括：第一换热底座和安装于所述第一换热底座上的第一制冷片；所述第一换热底座内开设有第一散热流道；所述第一制冷片位于所述第一换热底座朝向所述第一定位板的一面；所述第一制冷片的散热面贴设于所述第一换热底座；所述第一制冷片的吸热面朝向所述第一定位板。

3.根据权利要求2所述的冰冻定位装置，其特征在于，所述第一换热底座设有平行设置的加热板和散热板；所述加热板开设有第一加热流道；所述散热板开设有所述第一散热流道；所述第一制冷片的散热面贴设于所述加热板背离所述散热板的一面。

4.根据权利要求2所述的冰冻定位装置，其特征在于，还包括：连接所述第一冰冻定位夹具的第一散热组件；所述第一散热组件包括：连接所述第一散热流道的第一散热器和连接所述第一散热器的第一储液箱。

5.根据权利要求4所述的冰冻定位装置，其特征在于，所述第一散热器包括：连接所述第一散热流道的第一流道板、安装于所述第一流道板上的第一散热片、以及连接所述第一散热片的第一风扇。

6.根据权利要求1所述的冰冻定位装置，其特征在于，所述第二换热组件包括：第二换热底座和安装于所述第二换热底座上的第二制冷片；所述第二换热底座内开设有第二散热流道；所述第二制冷片位于所述第二换热底座朝向所述第二定位板的一面；所述第二制冷片的散热面贴设于所述第二换热底座；所述第二制冷片的吸热面朝向所述第二定位板。

7.根据权利要求6所述的冰冻定位装置，其特征在于，还包括：连接所述第二冰冻定位夹具的第二散热组件；所述第二散热组件包括：连接所述第二散热流道的第二散热器和连接所述第二散热器的第二储液箱。

8.一种冰冻定位方法，其特征在于，包括步骤：

将第一冰冻定位夹具设置于CNC加工机台，而第二冰冻定位夹具设置CNC加工机台外；

将当前待加工的产品放置于第一冰冻定位夹具；第一换热组件制冷，使得第一定位板上的定位液达到结冰温度，当前待加工的产品被定位液冰冻固定；将下一个待加工的产品放置于第二冰冻定位夹具；第二换热组件制冷，使得第二定位板上的定位液达到预冷温度，下一个待加工的产品被接近冰冻的定位液固定；预冷温度大于结冰温度；

在当前待加工的产品临近加工完毕时，第一换热组件停止制冷并且开始对第一定位板加热，使得当前待加工的产品完成加工时，冰冻结冰的定位液进入半融化状态；

将当前加工完毕的产品连同第一定位板从第一换热组件上拆卸下来并且移出CNC加工机台之外；将下一个待加工的产品连同第二定位板从第二换热组件上拆卸下来并且移入加工台中以安装在第一换热组件上，第一换热组件制冷使得第二定位板上的定位液达到冰冻温度；

将当前加工完毕的产品从第一定位板上取下后，将下下一个待加工产品连同第一定位板安装在第二换热组件上，第二换热组件制冷使得第一定位板上的定位液达到预冷温度。

9.根据权利要求8所述的冰冻定位方法，其特征在于，所述第一换热组件通过第一制冷片实现制冷和加热；所述第二换热组件通过第二制冷片实现制冷。

10.根据权利要求8所述的冰冻定位方法，其特征在于，所述第一换热组件通过第一制冷片实现制冷，且所述第一换热组件通过液体换热实现加热；所述第二换热组件通过第二制冷片实现制冷。

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