CN111266897A - 冷冻定位装置和冷冻定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冷冻定位装置，包括：第一冷冻定位夹具和第二冷冻定位夹具。第一冷冻定位夹具包括：第一换热组件和第一定位板；第一换热组件包括：可拆连接第一定位板的第一冷冻盘和连接第一冷冻盘的发热器；第一冷冻盘设有第一冷却流道；第一定位板设有容置槽；第二冷冻定位夹具包括：第二换热组件和第二定位板；第二换热组件包括：可拆连接第二定位板的第二冷冻盘；第二冷冻盘设有第二冷却流道；第二定位板与第一定位板的结构相同。同时，本发明还提供一种冷冻定位方法。本发明的有益效果为：利用定位液冷冻固定的方式，实现产品在CNC加工时的精确定位，并且减少产品因为冷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

冷冻定位装置和冷冻定位方法

技术领域

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

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，本发明提供一种冷冻定位装置，利用定位液冷冻固定的方式，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，第一冷冻定位夹具中的第一定位板和第二冷冻定位夹具中的第二定位板结构相同，能够互换使用，在第一冷冻定位夹具对当前待加工的产品冷冻定位时，第二冷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，从而减少产品因为冷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。

一种冷冻定位装置，包括：

第一冷冻定位夹具；第一冷冻定位夹具包括：第一换热组件和连接第一换热组件的第一定位板；第一换热组件包括：可拆连接第一定位板的第一冷冻盘和连接第一冷冻盘的发热器；第一冷冻盘朝向第一定位板的一面设有第一冷却流道；第一定位板设有用于收容产品的容置槽；以及

第二冷冻定位夹具；第二冷冻定位夹具包括：第二换热组件和连接第二换热组件的第二定位板；第二换热组件包括：可拆连接第二定位板的第二冷冻盘；第二冷冻盘朝向第二定位板的一面设有第二冷却流道；第二定位板与第一定位板的结构相同。

上述冷冻定位装置，第一冷冻定位夹具安装在CNC加工机台，而第二冷冻定位夹具安装在CNC加工机台外。在工作时，将当前待加工的产品放在第一定位板上，对第一冷冻盘的第一冷却流道导入流动的冷媒制冷，使得第一定位板上的定位液冷冻结冰以将当前待加工产品固定。并且，将下一个待加工的产品放在第二定位板上，对第二冷冻盘的第二冷却流道导入流动的冷媒制冷，使得第二定位板上的定位液接近冷冻以将下一个待加工产品定位。在当前待加工的产品临近加工完毕时，停止对第一冷冻盘导入冷媒，通过第一换热组件的发热器对第一定位板加热，使得当前待加工的产品完成加工时，冷冻结冰的定位液进入半融化状态。接着，将当前加工完毕的产品连同第一定位板从第一冷冻盘上拆卸下来并且移出CNC加工机台之外。并且，将下一个待加工的产品连同第二定位板从第二冷冻盘上拆卸下来并且移入加工台中以安装在第一冷冻盘上，第一冷冻盘制冷使得第二定位板上的定位液达到冷冻温度。最后，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冷冻盘上，第二冷冻盘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，利用定位液冷冻固定的方式，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，第一冷冻定位夹具中的第一定位板和第二冷冻定位夹具中的第二定位板结构相同，能够互换使用，在第一冷冻定位夹具对当前待加工的产品冷冻定位时，第二冷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，从而减少产品因为冷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，第一冷冻盘与第一定位板之间通过定位销和销孔配合定位；第二冷冻盘与第二定位板之间通过定位销和销孔配合定位。利用定位销和销孔，可以提高第一冷冻盘、第二冷冻盘与第一定位板、第二定位板组合时的安装精度，从而提高产品的定位精度。

在其中一个实施例中，第一换热组件还包括：连接于第一冷冻盘的锁紧器；锁紧器活动连接第一定位板。锁紧器用于提高第一定位板和第二定位板在第一冷冻盘上的安装稳固性，避免在产品加工时，第一定位板和第二定位板在第一冷冻盘上出现晃动和偏移。

在其中一个实施例中，第一冷却流道和第二冷却流道均为螺旋状设置。螺旋状设置的冷却流道可以延长冷媒在第一冷冻盘和第二冷冻盘中流动的行程，提高换热的效率。

在其中一个实施例中，第一冷冻盘和第二冷冻盘均划分为多个冷冻区域；第一冷却流道和第二冷却流道为多个且相互独立；第一冷冻盘的每个冷冻区域设置有一个第一冷却流道；第二冷冻盘的每个冷冻区域设置有一个第二冷却流道。采用分区域和相互独立的冷却流道，使得第一冷冻盘、第二冷冻盘中的多股冷媒同时工作换热，使得第一冷冻盘和第二冷冻盘实现快速降温。

在其中一个实施例中，发热器包括：嵌设于第一冷冻盘内的发热管。当需要解冻时，利用嵌设在第一冷冻盘内的发热管将对第一冷冻盘进行加热升温。

在其中一个实施例中，发热管为多个且均匀间隔地分布于第一冷冻盘中。多个发热管可以提高解冻的效率。

在其中一个实施例中，第一定位板设有定位块；定位块位于容置槽的内侧壁。定位块用于实现产品在第一定位板中的初定位，提高产品的定位精度。

同时，本发明还提供一种冷冻定位方法。

一种冷冻定位方法，包括步骤：

将第一冷冻定位夹具设置于CNC加工机台，而第二冷冻定位夹具设置CNC加工机台外；

将当前待加工的产品放置于第一冷冻定位夹具；对第一换热组件的第一冷冻盘中的第一冷却流道导入流动的冷媒制冷，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冷冻固定；将下一个待加工的产品放置于第二冷冻定位夹具；对第二换热组件的第二冷冻盘中的第二冷却流道导入流动的冷媒制冷，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冷冻的定位液固定；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，停止对第一冷冻盘导入冷媒，通过第一换热组件的发热器对第一定位板加热，使得当前待加工的产品完成加工时，冷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冷冻盘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冷冻盘上拆卸下来并且移入加工台中以安装在第一冷冻盘上，第一冷冻盘制冷使得第二定位板上的定位液达到冷冻温度；

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冷冻盘上，第二冷冻盘制冷使得第一定位板上的定位液达到预冷温度。

上述冷冻定位方法，利用定位液冷冻固定的方式，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，第一冷冻定位夹具中的第一定位板和第二冷冻定位夹具中的第二定位板结构相同，能够互换使用，在第一冷冻定位夹具对当前待加工的产品冷冻定位时，第二冷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，从而减少产品因为冷冻和解冻所需等待的时间，压缩工作周期，提高工作效率。

在其中一个实施例中，预冷温度为-6℃～0℃。将预冷温度设置为-6℃～0℃，既能提前对下一个待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冷冻盘与第二定位板、第一定位板难以分离。

附图说明

图1为本发明的一种实施例的冷冻定位装置的示意图；

图2为图1所示的冷冻定位装置中的第一冷冻定位夹具的分解示意图；

图3为图2所示的冷冻定位夹具中的第一换热组件的透视图；

图4为图2所示的冷冻定位夹具中的第一换热组件的侧面视图；

图5为图4中的第一换热组件的A-A向剖视图；

图6为图1所示的冷冻定位装置中的第二冷冻定位夹具的分解示意图；

图7为图1所示的冷冻定位装置的工作状态示意图一；

图8为图1所示的冷冻定位装置的工作状态示意图二；

图9为图1所示的冷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冷冻定位方法的流程图。

附图中各标号的含义为：

100-冷冻定位装置；

10-第一冷冻定位夹具，11-第一换热组件，111-第一冷冻盘，1111-第一冷却流道，112-发热器，1121-发热管，12-第一定位板，121-容置槽，122-定位块；

20-第一冷冻定位夹具，21-第二换热组件，211-第二冷冻盘，2111-第二冷却流道，22-第二定位板；

31-定位销，32-销孔；

201-当前待加工的产品，202-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冷冻定位装置100。

如图1所示，该冷冻定位装置100包括：第一冷冻定位夹具10和第二冷冻定位夹具20。在工作时，第一冷冻定位夹具10安装在CNC加工机台，而第二冷冻定位夹具20安装在CNC加工机台外。第一冷冻定位夹具10用于对当前待加工的产品201进行冷冻固定，并且在产品加工完毕前进行解冻。第二冷冻定位夹具20用于对下一个加工的产品202进行预冷，并且第二冷冻定位夹具20和第一冷冻定位夹具10在局部的部件上可以实现互换使用。

下文，结合图2至图9，对冷冻定位装置100做进一步的说明。

如图2所示，第一冷冻定位夹具10包括：第一换热组件11和连接第一换热组件11的第一定位板12。其中，第一定位板12用于装载产品和定位液，第一换热组件11用于实现第一定位板12的降温和升温，从而实现产品的冷冻固定和解冻。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。

如图3所示，第一换热组件11包括：可拆连接第一定位板12的第一冷冻盘111和连接第一冷冻盘111的发热器112。第一冷冻盘111朝向第一定位板12的一面设有第一冷却流道1111。第一定位板12设有用于收容产品的容置槽121。

如图1所示，在本实施例中，第一定位板12和第一冷冻盘111之间为平行设置，在组装时，将第一定位板12放置在第一冷冻盘111上。由于第一定位板12与第一冷冻盘111之间为可拆连接，所以，为了提高两者在组合时的安装精度，第一冷冻盘111与第一定位板12之间通过定位销31和销孔32配合定位。利用定位销31和销孔32，可以提高第一冷冻盘111与第一定位板12组合时的安装精度，从而提高产品的定位精度。例如，如图2所示，在第一冷冻盘111上设置定位销31，在第一定位板12上设置与定位销31相匹配的销孔32。

此外，考虑到产品在CNC加工的过程中遭受刀具的作用力，容易带动第一定位板12出现晃动或者偏移，因此，在其他实施例中，第一换热组件11还可以包括：连接于第一冷冻盘111的锁紧器。锁紧器活动连接第一定位板12。锁紧器用于提高第一定位板12在第一冷冻盘111上的安装稳固性，避免在产品加工时，第一定位板12在第一冷冻盘111上出现晃动和偏移。例如，该锁紧器可以包括：旋转下压气缸和连接旋转下压气缸的压块。第一定位板12上开设有供压块穿过的通孔。当需要锁紧第一定位板12时，旋转下压气缸带动压块旋转预设的角度后，使得压块无法穿过通孔，接着，旋转下压气缸带动压块移动以将第一定位板12压向第一冷冻盘111，从而将第一定位板12锁紧于第一冷冻盘111上。

如图2所示，在本实施例中，第一冷却流道1111为螺旋状设置。螺旋状设置的第一冷却流道1111可以延长冷媒在第一冷冻盘111中流动的行程，提高换热的效率。

进一步地，如图2所示，在本实施例中，第一冷冻盘111划分为多个冷冻区域。第一冷却流道1111为多个且相互独立。第一冷冻盘111的每个冷冻区域设置有一个第一冷却流道1111。采用分区域和相互独立的冷却流道，使得多股流动的冷媒同时与第一冷冻盘111实现换热，使得第一冷冻盘111实现快速降温。

如图3所示，在本实施例中，冷媒从外部进入到第一冷却流道1111中，并且从螺旋中心处向外流动，换热后回流到外部。此处，在外部可以设置制冷容量箱，低温的冷媒从制冷容量箱流入到第一冷却流道1111中，换热后回流至制冷容量箱中降温。

如图2至图5所示，在本实施例中，发热器112包括：嵌设于第一冷冻盘111内的发热管1121。当需要解冻时，利用嵌设在第一冷冻盘111内的发热管1121将对第一冷冻盘111进行加热升温。该发热管1121可以是电热管，又或者热蒸汽管、热风管等。若采用电热管，则可以在电热管外套设绝缘陶瓷外壳，提高用电安全性。

进一步地，在本实施例中，发热管1121为多个且均匀间隔地分布于第一冷冻盘111中。多个发热管1121可以提高解冻的效率。

此外，在其他实施例中，发热器112也可以是采用其他形式实现。例如，发热器112可以包括：嵌设于第一冷冻盘111上的电热丝网。电热丝网可以均匀分布于第一冷冻盘111上，发热更加均匀。

如图2所示，在本实施例中，第一定位板12设有定位块122。定位块122位于容置槽121的内侧壁。定位块122用于实现产品在第一定位板12中的初定位，提高产品的定位精度。

如图6所示，第二冷冻定位夹具20包括：第二换热组件21和连接第二换热组件21的第二定位板22。其中，第二定位板22用于装载产品和定位液，第二换热组件21用于实现第二定位板22的降温，从而实现产品的预冷。

如图6所示，第二换热组件21包括：可拆连接第二定位板22的第二冷冻盘211。第二冷冻盘211朝向第二定位板22的一面设有第二冷却流道2111。第二定位板22与第一定位板12的结构相同。由于第二定位板22与第一定位板12的结构相同，所以，第一定位板12也可以可拆卸连接在第二冷冻盘211上，第二定位板22也可以可拆卸连接在第一冷冻盘111上。

如图1所示，在本实施例中，第二定位板22和第二冷冻盘211之间为平行设置，在组装时，将第二定位板22放置在第二冷冻盘211上。由于第二定位板22与第二冷冻盘211之间为可拆连接，所以，为了提高两者在组合时的安装精度，第二冷冻盘211与第二定位板22之间通过定位销31和销孔32配合定位。利用定位销31和销孔32，可以提高第二冷冻盘211与第二定位板22组合时的安装精度，从而提高产品的定位精度。例如，如图6所示，在第二冷冻盘211上设置定位销31，在第二定位板22上设置与定位销31相匹配的销孔32。

此外，考虑到产品在CNC加工的过程中遭受刀具的作用力，容易带动第二定位板22出现晃动或者偏移，因此，在其他实施例中，第二换热组件21还可以包括：连接于第二冷冻盘211的锁紧器。锁紧器活动连接第二定位板22。锁紧器用于提高第二定位板22在第二冷冻盘211上的安装稳固性，避免在产品加工时，第二定位板22在第二冷冻盘211上出现晃动和偏移。例如，该锁紧器可以包括：旋转下压气缸和连接旋转下压气缸的压块。第二定位板22上开设有供压块穿过的通孔。当需要锁紧第二定位板22时，旋转下压气缸带动压块旋转预设的角度后，使得压块无法穿过通孔，接着，旋转下压气缸带动压块移动以将第二定位板22压向第二冷冻盘211，从而将第二定位板22锁紧于第二冷冻盘211上。

进一步地，由于第一定位板12与第二定位板22结构相同，因此，第一换热组件11上的锁紧器也可以锁紧第二定位板22，第二换热组件21上的锁紧器也可以锁紧第一定位板12。

如图6所示，在本实施例中，第二冷却流道2111为螺旋状设置。螺旋状设置的第二冷却流道2111可以延长冷媒在第二冷冻盘211中流动的行程，提高换热的效率。

进一步地，如图6所示，在本实施例中，第二冷冻盘211划分为多个冷冻区域。第二冷却流道2111为多个且相互独立。第二冷冻盘211的每个冷冻区域设置有一个第二冷却流道2111。采用分区域和相互独立的冷却流道，使得多股流动的冷媒同时与第二冷冻盘211实现换热，使得第二冷冻盘211实现快速降温。

参考第一冷冻盘111，对于第二冷冻盘211，冷媒从外部进入到第二冷却流道2111中，并且从螺旋中心处向外流动，换热后回流到外部。此处，在外部可以设置制冷容量箱，低温的冷媒从制冷容量箱流入到第二冷却流道2111中，换热后回流至制冷容量箱中降温。

工作原理简述：

第一冷冻定位夹具10安装在CNC加工机台，而第二冷冻定位夹具20安装在CNC加工机台外。

如图7所示，将当前待加工的产品201放在第一定位板12上，对第一冷冻盘111的第一冷却流道1111导入流动的冷媒制冷，使得第一定位板12上的定位液冷冻结冰以将当前待加工产品固定，例如，将-25℃的冷媒导入到第一冷却流道1111中，使得第一定位板12上的定位液降温至-8℃以下进入到冷冻状态。并且，将下一个加工的产品202放在第二定位板22上，对第二冷冻盘211的第二冷却流道2111导入流动的冷媒制冷，使得第二定位板22上的定位液接近冷冻以将下一个待加工产品定位，例如，将-25℃的冷媒导入到第二冷却流道2111中，使得第二定位板22上的定位液降温至-3℃。补充说明的是，在第二冷冻定位夹具20中，并不直接将定位液降温至冷冻温度的原因在于，避免因为温度过低而导致第二冷冻盘211与第二定位板22之间结霜而粘附在一起。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。

在当前待加工的产品201临近加工完毕时，停止对第一冷冻盘111导入冷媒，通过第一换热组件11的发热器112对第一定位板12加热，使得当前待加工的产品201完成加工时，冷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，停止第一冷冻盘111的冷媒导入，并且，启动第一换热组件11中的发热器112对第一定位盘12进行加热处理，使得第一定位盘12中的定位液解冻至半融化状态。需要说明的是，此处的半融化状态是基于不影响产品在CNC加工中的定位精度为前提的，例如，在本实施例中，在CNC加工的最后20s进入到收刀阶段，刀具对产品的作用力很小或者已经不再对产品进行切削，因此，提前解冻并不会影响产品的定位精度。

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从第一冷冻盘111上拆卸下来并且移出CNC加工机台之外。

如图9所示，将下一个加工的产品202连同第二定位板22从第二冷冻盘211上拆卸下来并且移入加工台中以安装在第一冷冻盘111上，第一冷冻盘111制冷使得第二定位板22上的定位液达到冷冻温度。

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安装在第二冷冻盘211上，第二冷冻盘211制冷使得第一定位板12上的定位液达到预冷温度。

上述冷冻定位装置100，利用定位液冷冻固定的方式，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，第一冷冻定位夹具10中的第一定位板12和第二冷冻定位夹具20中的第二定位板22结构相同，能够互换使用，在第一冷冻定位夹具10对当前待加工的产品201冷冻定位时，第二冷冻定位夹具20对下一个加工的产品202进行预冷，并且在当前待加工的产品201接近加工完毕时，提前对产品进行解冻，从而减少产品因为冷冻和解冻所需等待的时间，压缩工作周期，提高工作效率。

结合图7至图10，其为本发明提供的一种实施例的冷冻定位方法。

如图10所示，该冷冻定位方法包括步骤：

S10：冷冻定位夹具装机：将第一冷冻定位夹具10设置于CNC加工机台，而第二冷冻定位夹具20设置CNC加工机台外。

S20：产品冷冻和预冷：将当前待加工的产品201放置于第一冷冻定位夹具10，对第一换热组件11的第一冷冻盘111中的第一冷却流道1111导入流动的冷媒制冷，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201被定位液冷冻固定。将下一个加工的产品202放置于第二冷冻定位夹具20，对第二换热组件21的第二冷冻盘211中的第二冷却流道导2111入流动的冷媒制冷，使得第二定位板22上的定位液达到预冷温度，下一个加工的产品202被接近冷冻的定位液固定。预冷温度大于结冰温度。

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202进行预冷，又可以避免因为预冷的温度过低而导致第二冷冻盘211与第二定位板22、第一定位板12难以分离。

例如，将-25℃的冷媒导入到第一冷却流道1111中，使得第一定位板12上的定位液降温至-8℃以下进入到冷冻状态。例如，将-25℃的冷媒导入到第二冷却流道2111中，使得第二定位板22上的定位液降温至-3℃。补充说明的是，在第二冷冻定位夹具20中，并不直接将定位液降温至冷冻温度的原因在于，避免因为温度过低而导致第二冷冻盘211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201临近加工完毕时，停止对第一冷冻盘111导入冷媒，通过第一换热组件11的发热器112对第一定位板12加热，使得当前待加工的产品201完成加工时，冷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，停止第一冷冻盘111的冷媒导入，并且，启动第一换热组件11中的发热器112对第一定位盘12进行加热处理，使得第一定位盘12中的定位液解冻至半融化状态。需要说明的是，此处的半融化状态是基于不影响产品在CNC加工中的定位精度为前提的，例如，在本实施例中，在CNC加工的最后20s进入到收刀阶段，刀具对产品的作用力很小或者已经不再对产品进行切削，因此，提前解冻并不会影响产品的定位精度。

S40：定位盘互换：将当前加工完毕的产品连同第一定位板12从第一冷冻盘111上拆卸下来并且移出CNC加工机台之外。将下一个加工的产品202连同第二定位板22从第二冷冻盘211上拆卸下来并且移入加工台中以安装在第一冷冻盘111上，第一冷冻盘111制冷使得第二定位板22上的定位液达到冷冻温度。

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安装在第二冷冻盘211上，第二冷冻盘211制冷使得第一定位板12上的定位液达到预冷温度。

需要说明的是，本实施例的冷冻定位方法中的第一冷冻定位夹具10和第二冷冻定位夹具20的进一步结构说明可参见上文中的冷却定位装置，此处不再赘述。

上述冷冻定位方法，利用定位液冷冻固定的方式，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，第一冷冻定位夹具10中的第一定位板12和第二冷冻定位夹具20中的第二定位板22结构相同，能够互换使用，在第一冷冻定位夹具10对当前待加工的产品201冷冻定位时，第二冷冻定位夹具20对下一个加工的产品202进行预冷，并且在当前待加工的产品201接近加工完毕时，提前对产品进行解冻，从而减少产品因为冷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)

1.一种冷冻定位装置，其特征在于：包括：

第一冷冻定位夹具；所述第一冷冻定位夹具包括：第一换热组件和连接所述第一换热组件的第一定位板；所述第一换热组件包括：可拆连接所述第一定位板的第一冷冻盘和连接所述第一冷冻盘的发热器；所述第一冷冻盘朝向所述第一定位板的一面设有第一冷却流道；所述第一定位板设有用于收容产品的容置槽；以及

第二冷冻定位夹具；所述第二冷冻定位夹具包括：第二换热组件和连接所述第二换热组件的第二定位板；所述第二换热组件包括：可拆连接所述第二定位板的第二冷冻盘；所述第二冷冻盘朝向所述第二定位板的一面设有第二冷却流道；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所述的冷冻定位装置，其特征在于，所述第一冷冻盘与所述第一定位板之间通过定位销和销孔配合定位；所述第二冷冻盘与所述第二定位板之间通过定位销和销孔配合定位。

3.根据权利要求1所述的冷冻定位装置，其特征在于，所述第一换热组件还包括：连接于所述第一冷冻盘的锁紧器；所述锁紧器活动连接所述第一定位板。

4.根据权利要求1所述的冷冻定位装置，其特征在于，所述第一冷却流道和所述第二冷却流道均为螺旋状设置。

5.根据权利要求1所述的冷冻定位装置，其特征在于，所述第一冷冻盘和所述第二冷冻盘均划分为多个冷冻区域；所述第一冷却流道和所述第二冷却流道均为多个且相互独立；所述第一冷冻盘上的每个所述冷冻区域设置有一个所述第一冷却流道；所述第二冷冻盘上的每个所述冷冻区域设置有一个所述第二冷却流道。

6.根据权利要求1所述的冷冻定位装置，其特征在于，所述发热器包括：嵌设于所述第一冷冻盘内的发热管。

7.根据权利要求6所述的冷冻定位装置，其特征在于，所述发热管为多个且均匀间隔地分布于所述第一冷冻盘中。

8.根据权利要求1所述的冷冻定位装置，其特征在于，所述第一定位板设有定位块；所述定位块位于所述容置槽的内侧壁。

9.一种冷冻定位方法，其特征在于，包括步骤：

将第一冷冻定位夹具设置于CNC加工机台，而第二冷冻定位夹具设置CNC加工机台外；

将当前待加工的产品放置于第一冷冻定位夹具；对第一换热组件的第一冷冻盘中的第一冷却流道导入流动的冷媒制冷，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冷冻固定；将下一个待加工的产品放置于第二冷冻定位夹具；对第二换热组件的第二冷冻盘中的第二冷却流道导入流动的冷媒制冷，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冷冻的定位液固定；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，停止对第一冷冻盘导入冷媒，通过第一换热组件的发热器对第一定位板加热，使得当前待加工的产品完成加工时，冷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冷冻盘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冷冻盘上拆卸下来并且移入加工台中以安装在第一冷冻盘上，第一冷冻盘制冷使得第二定位板上的定位液达到冷冻温度；

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冷冻盘上，第二冷冻盘制冷使得第一定位板上的定位液达到预冷温度。

10.根据权利要求9所述的冷冻定位方法，其特征在于，所述预冷温度为-6℃～0℃。

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